Colapso De Estructuras Membranaceas

COLAPSO DE ESTRUCTURAS MEMBRANACEAS:

Las membranas por lo general no pueden ser calculadas matemáticamente con un método exacto, por lo que su cálculo es sobre todo en base a modelos de laboratorio.

Regularmente y según escritos las estructuras membranáceas funcionan a través de fuerzas a tensión como lo dice el primer escrito en esta hoja, que no existe un cálculo matemático para desarrollar este tipo de estructuras pero la tensión es el elemento principal para lograr cubrir grandes espacios sin apoyos intermedios. Si quitáramos el elemento principal la tensión, la membrana no funcionaria ya que el material de que está hecha no tiene rigidez y es un material sumamente flexible, podemos apoyar mástiles en el medio circulares donde puede descansar básicamente un gran esfuerzo a compresión.

En casos de sistemas neumáticos, que son también sistemas membranáceos, los casos críticos de desestabilización ocurren cuando la membrana no está totalmente tensionada, esto se da generalmente cuando los radios de curvatura de la membrana son muy grandes. Para el efecto se debe lograr una estabilización la cual se consigue a base de cables externos que segmentan el radio de curvatura excesivo con lo que la membrana alcanza nuevamente la tensión deseada para resistir cargas asimétricas tales como el viento.

Es por ello que las estructuras tensionadas son estructuras sumamente livianas, que son eficientes para cubrir espacios con pocos apoyos o sin apoyos intermedios y pueden ser desmontables. Si la naturaleza del problema arquitectónico lo justifica su uso es económico, sobre todo en lo relativo a peso por área cubierta.

La forma básica de soporte de cargas de una membrana es la tensión. Una membrana soportando una carga normal en su superficie se deforma en una curva tridimensional (dependiente de la forma exacta de la carga y del soporte) y soporta la carga por fuerzas de tensión en los diferentes planos desarrollados por la membrana. El soporte de cargas es similar al de los sistemas de cables cruzados. Además de los esfuerzos de tensión, un tipo de corte tangencial es desarrollado en la estructura. Este esfuerzo es asociado con el giro que esta normalmente presente en las superficies curvas y que ayuda a soportar las cargas. Si la membrana es estabilizada, la tensión en dos sentidos y la acción de corte tangencial, tienen como resultado que la superficie de la estructura trabaje de manera funicular, siempre y cuando los esfuerzos no sean de compresión, lo que ocasionaría que la membrana perderá su forma.

De acuerdo a lo anterior, un principio fundamental de diseño es simplemente mantener la estructura en tensión bajo el efecto de cualquier carga.

La mayoría de estructuras son soportadas por una serie de puntos de apoyo discretos. Los principales puntos altos son usualmente mástiles, que actúan a

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