CENTROIDES 

El centroide de un cuerpo es un concepto totalmente geométrico. Su posición solo depende de la geometría del cuerpo, y no de sus propiedades físicas (densidad, homogeneidad, peso específico, etc...).

El centroide de un cuerpo solo coincide con su centro de gravedad si el cuerpo tiene peso específico constante. Si el cuerpo tiene un eje de simetría, su centroide está situado sobre él.

TENSEGRITY

INTRODUCCION/DEFINICION/CLASIFICACION/PRINCIPIOS GEOMETRICOS/ ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA

INTRODUCCION/DEFINICION

Kenneth Snelson

Bajo la inspiración de Buckminster Fuller y Joseph Albers durante un curso en la universidad de “Black Mountain” en Carolina del Norte, Kenneth Snelson fue el primero en elaborar un modelo de tensegrity cerrado. El mismo Snelson afirma que Fuller se apoderó de su idea acuñando el nombre de “Tensegrity” al modelo que elaboró.

El primer modelo de tensegrity lo llamó “compresion flotante”, en el cual unas barras se sostenían en el aire sin tocarse debido a la compresión ejercida por una malla de cables externa. Este ha sido el principio a partir del cual ha trabajado Snelson.

El término tensegrity fue propuesto por el inventor alemán R. Buckminster Fuller al patentar en noviembre de 1959 las “Tensile-Integrity Structures”. Tensegrity es la conjunción de las palabras tensional integrity (integridad de tensiones); sin embargo, en la actualidad no se ha establecido con absoluta claridad cuándo un sistema es tensegrity o no, y su definición está todavía en discusión.

Se ha sintetizado la siguiente definición:

Tensegrity: es una malla espacial de cables, rigidizada por elementos aislados sometidos a compresión.

A partir de la exploración de la manera de separar los esfuerzos de compresión y tracción, Fuller llegó a la conclusión teórica de generar una malla continua de cables, junto a una serie de elementos a compresión, de tal manera que estos últimos fueran cortos, mientras que los tensores no tuvieran límites de longitud.

El trabajo inicial estuvo enfocado a la construcción de domos geodésicos, logrando vencer la barrera de la escala en este tipo de estructuras; así se podrían construir domos de cualquier dimensión.

  

CLASIFICACIÓN GENERAL

Se dividen en abiertos y cerrados:

Abiertos

Requieren, para su estabilización y rigidez, elementos externos adicionales a los propios del tensegrity, como son: mástiles, anillos, tensores adicionales, cimentaciones con grandes pesos muertos para ser sometidas a tracción, etc. Todavía está en discusión si estas estructuras se deben considerar tensegrities, ya que no están enmarcadas claramente dentro de la definición. Sin embargo, la mayoría de aplicaciones en arquitectura pertenecen a este tipo.

Cerrados

Conservan su forma gracias a cierta disposición de sus elementos a compresión y tracción, que los hacen “autotensionantes” es decir que estos esfuerzos se resuelven dentro del mismo sistema y no requieren elementos adicionales a las barras y los tensores.

 ELEMENTOS QUE COMPONEN EL SISTEMA

Nudos

Cada barra debe estar sometida a compresión por mínimo tres tensores en cada extremo, de tal manera que la fuerza resultante generada por los tensores corresponda con la dirección de la barra. El ángulo ideal para los tensores al proyectarlo en un plano es de 120º.

El esfuerzo de tracción que está soportando un cable depende de los ángulos entre él mismo y los otros tensores, y entre él y la barra o barras, así: Entre más alejados se encuentren los cables adyacentes mayor es el esfuerzo. Del mismo modo, el esfuerzo es directamente proporcional al ángulo entre el tensor y la barra.

En los nudos en los que existen barras articuladas solo son necesarios dos tensores para transmitir las fuerzas por las barras.

Barras

Las barras pueden sufrir falla por pandeo, por lo cual se recomienda que su sección transversa sea mayor en el medio, preferiblemente huecas para concentrar el material en la periferia y disminuir el radio de giro.

Cuando las barras, además de los tensores de los extremos, poseen tensores intermedios (que lógicamente no introduzcan flexión en el elemento) las condiciones de pandeo cambian, por lo cual la sección del elemento también varía.

Tensores

Los elementos a tracción deben pre-tensionarse, hasta que el material se elongue lo necesario y pueda desarrollar la resistencia requerida y evitar deformaciones no deseadas en el sistema.

El uso de tensores elásticos puede generar cierta inestabilidad formal, no otorga rigidez en el sistema ante cargas y permite grandes deformaciones

DOMO MILLENIUM

DOMO MILLENIUM

DOMO MILLENIUM

diseñada por el arquitecto Richard Rogers Partnership. El Millennium Dome se construyó para albergar una importante exposición celebrando el comienzo del tercer milenio.

El Millennium Dome es la mayor estructura de techo único del mundo ( 100.000 metros cuadrados ). La estructura se comporta como vector activo post-tensado con anclaje externo, tiene una circunferencia de un kilómetro y una altura de cincuenta metros; está suspendida a un grupo de doce árboles de acero, cada uno de cien metros de altura, mantenidos en posición por más de setenta kilómetros de cables de alta resistencia. 

Externamente se asemeja a una gran carpa blanca con torres amarillas de sujeción , una por cada mes del año o cada hora de la esfera del reloj, representando el papel jugado por el Tiempo Medio de Greenwich. Su planta es circular, de 365 m de diámetro, uno por cada día del año, con bordes ondulados. Aunque se le llama domo no lo es estrictamente al no sujetar su propio peso y requerir la ayuda de una red de cables sujetas por mástiles.

La cubierta está fabricada en tejido de fibra de vidrio y matriz de teflón ( PTFE coating on fibreglass weave ), un plástico duradero y resistente a las inclemencias meteorológicas, alcanzando 50 m de altura en el centro. Su simetría se ve interrumpida por un agujero por el que sale un pozo de ventilación del túnel de Blackwall.

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Proyecto Eden

PROYECTO EDEN

PROYECTO EDEN

Fue inaugurado el 17 de marzo de 2001, a rebufo de las ideas del desarrollo sostenible. Posee 50 hectáreas de extensión, está a 2 kilómetros de la ciudad de St. Blazey y a 5 kilómetros de St. Austell, en Cornualles, y fue concebido por Tim Smit y diseñado por el arquitecto Nicholas Grimshaw.

El lugar en que se construyo, una gran cantera de arcilla, ya en desuso, con una superficie equivalente a 35 campos de fútbol y con una profundidad de 60 metros. Smit encargó a Nicholas Grimshaw una estructura que fuese lo suficientemente alta para albergar los árboles de bosques tropicales y lo suficientemente amplia para dar cobijo a los soleados paisajes mediterráneos.

Cúpulas geodésicas

Debido a la inestabilidad del terreno y a su fuerte pendiente, Grimshaw propuso que la estructura de los invernaderos se apoyase ligeramente sobre la superficie. Proyectó una secuencia de ocho biosferas dispuestas en dos cadenas, cada una con cuatro bóvedas insertadas las unas en las otras. Para construir las estructuras lo más etéreas posible, reutilizó la bóveda geodésica que el diseñador, inventor y ecologista americano Buckminster Fuller patentó a finales de los años cincuenta. El principio geodésico consiste en unir superficies planas para formar una forma curva, permitiendo cubrir más espacio sin soportes internos que cualquier otro cerramiento, además de admitir enormes variaciones en los bordes. De esta forma, conforme la estructura incrementa en tamaño se hace proporcionalmente más ligera y fuerte.

Basado en este principio, Nicholas Grimshaw diseñó dos inmensos biomas, que cubren 15.600 y 7.000 metros cuadrados respectivamente, Cada bioma está protegido por bóvedas que están realizadas con secciones tubulares de acero galvanizado, montadas y atornilladas como un mecano gigante para formar 625 hexágonos. El conjunto de la estructura está constituido por un entramado tridimensional de dos capas con curvatura esférica interconectadas, que incluyen casi 4.000 uniones y más de 11.000 barras, alcanzando la mayor de las cúpulas los 200 metros de longitud, 100 metros de ancho y 55 de altura.

El enorme tamaño de los hexágonos, con vanos de hasta 11 metros. Al examinar materiales que fuesen ligeros, a la vez que resistentes, los arquitectos comprobaron que la lámina de etil-tetra-fluoroetileno (ETFE) tenía un comportamiento óptimo.

Las ventajas de este material es, que es 10 veces mas ligera que el vidrio.

Soporta hasta 400 veces su propio peso.