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Una estructura tensada es un marco que soporta una carga principalmente a través de tensión axial. También se conoce como superficie tensada. Este tipo de estructura se suele ver en grandes techos, marquesinas o sombrillas que cubren espacios por debajo pero están sostenidas por pocas columnas o paredes en la periferia. Una estructura tensada tiene diferentes tipos, que incluyen:
Marquesinas y refugios:
Las marquesinas y los refugios son un excelente ejemplo de estructuras tensadas. Se crean utilizando elementos de tensión que forman una red de cables o un marco de puntales y costillas. Esta red es responsable de transferir las cargas a los soportes. Las estructuras tensadas se utilizan para crear marquesinas para estadios, pasarelas y aeropuertos, y refugios como estacionamientos, paradas de autobús y estaciones de tren.
Tiendas de campaña y estructuras de membrana:
Las tiendas de campaña y las estructuras de membrana son otros tipos de estructuras tensadas. Se desarrollan utilizando sistemas de tensión que transportan las cargas principalmente a través de la tela o superficies delgadas de la carcasa. Esta estructura es eficiente en la distribución de las cargas aerodinámicas, especialmente en el caso de estructuras como las tiendas de campaña de grandes eventos deportivos o las cubiertas temporales.
Puentes:
Los puentes también son estructuras de tensión. Por ejemplo, el puente Golden Gate, en San Francisco, Estados Unidos, utiliza cables para soportar la plataforma, transfiriendo el peso del puente a las torres y finalmente al suelo. La plataforma y las torres experimentan compresión, mientras que los cables soportan tensión. Otros ejemplos de estructuras tensadas incluyen el puente del puerto de Sydney en Nueva Gales del Sur, Australia, y el puente Akashi Kaikyo en Japón.
Marquesinas arquitectónicas:
Estas son algunas de las estructuras tensadas más comunes. Se utilizan en edificios para crear voladizos o marquesinas en entradas, pasarelas, áreas de estacionamiento y espacios al aire libre. Por ejemplo, la marquesina Tensegrity en Washington, D.C., Estados Unidos, presenta una estructura tensada que proporciona una entrada acogedora. Las marquesinas son atractivas ya que se desarrollan a partir de materiales ligeros y transparentes como el ETFE (etileno tetrafluoroetileno).
Las estructuras tensadas son diseños arquitectónicos modernos que ayudan a satisfacer las necesidades funcionales y estéticas de un espacio. Estas estructuras soportan áreas grandes y abiertas con un soporte interno mínimo. Estas son sus principales características:
Material
Las estructuras tensadas utilizan materiales avanzados. Estos incluyen acero de alta resistencia, cables ligeros y membranas duraderas como poliéster recubierto de PVC o PTFE. Estos materiales son esenciales para la arquitectura tensada. Permiten que las estructuras sean ligeras pero aún estables y duraderas. La tela utilizada en las estructuras tensadas suele ser translúcida. Esto significa que permite el paso de la luz natural, pero también proporciona sombra y privacidad.
Forma
Las estructuras tensadas tienen diferentes formas. Estas incluyen curvas, marquesinas, techos y conchas. Las estructuras suelen ser lisas y fluidas. Sus formas se basan en modelos matemáticos y simulaciones por ordenador. La forma de estas estructuras es esencial para su funcionamiento. Las formas curvadas y estiradas distribuyen uniformemente la tensión en toda la estructura. Esto permite que la estructura tensada cubra grandes espacios sin necesidad de muchas vigas de soporte o columnas. Las formas elegantes de las estructuras tensadas también las hacen atractivas. Se integran bien con el entorno y añaden atractivo visual.
Ligera
Las estructuras tensadas son ligeras. Por ejemplo, las estructuras de tela tensada suelen ser más ligeras que los edificios tradicionales hechos de hormigón o acero. Su ligereza no es un inconveniente. En realidad, ayuda a reducir los costes de construcción. Una estructura ligera necesita menos materias primas. Esto reduce el desperdicio de materiales y es mejor para el medio ambiente. Una estructura ligera también tiene un impacto superficial en el suelo donde se construye. Esto significa que el suelo no se perturbará ni se dañará tanto.
Espacio abierto
Las estructuras tensadas crean vastos espacios abiertos. Esto se debe a que utilizan la tensión en lugar de la compresión. La tensión permite un menor número de vigas de soporte, columnas o paredes. Como tal, el espacio interior es más abierto y flexible. El espacio abierto que proporcionan las estructuras tensadas también es versátil. Se puede utilizar para muchas actividades diferentes. Además, el vasto espacio abierto es visualmente agradable y le da al lugar una sensación de libertad y conexión con la naturaleza.
Flexibilidad y adaptabilidad
Las estructuras tensadas son flexibles. Esto significa que los materiales utilizados en estas estructuras pueden doblarse y torcerse sin romperse. La flexibilidad de las estructuras tensadas es vital porque permite que el diseño se ajuste a diferentes condiciones. Por ejemplo, estas estructuras pueden soportar fuertes vientos, lluvias intensas o terremotos sin sufrir daños. Además, las estructuras tensadas pueden adaptarse fácilmente si cambia el propósito del edificio o si se necesitan nuevos usos.
Las estructuras tensadas se utilizan en diversas aplicaciones en diferentes industrias debido a sus características ligeras, flexibles y estéticamente agradables. Estos son algunos escenarios de uso comunes:
Arquitectura y construcción
Las estructuras tensadas se utilizan a menudo en el diseño arquitectónico para crear techos, toldos y marquesinas para edificios, estadios, arenas y otros recintos. Algunos ejemplos son la Ópera de Sydney, la cúpula del Milenio en Londres y el estadio Nido de Pájaro en Pekín.
Nudos de transporte
Las estructuras tensadas se utilizan con frecuencia para los techos de estaciones de tren, terminales de autobús y terminales de aeropuerto. Su capacidad para cubrir grandes áreas sin soportes internos las hace ideales para estos espacios. Algunos ejemplos son los techos de los principales aeropuertos como el Aeropuerto Internacional de Pekín Capital y el Aeropuerto de Múnich.
Instalaciones deportivas
Las estructuras tensadas se utilizan para los techos de estadios, arenas y complejos deportivos, proporcionando cobertura y creando monumentos icónicos. Algunos ejemplos son los techos del Allianz Arena de Múnich y el O2 Arena de Londres.
Espacios de exposición y eventos
Las estructuras tensadas se utilizan para salas de exposiciones temporales y permanentes, centros de convenciones y espacios para eventos debido a sus características de rápido montaje y desmontaje. También pueden crear estructuras temporales impresionantes para eventos como festivales de música y bodas.
Espacios públicos y cívicos
Las estructuras tensadas se pueden utilizar para los techos de museos, bibliotecas y edificios gubernamentales, proporcionando una apariencia moderna y elegante. También se utilizan en plazas públicas, parques y parques infantiles para proporcionar sombra y refugio.
Espacios comerciales y minoristas
Las estructuras tensadas se utilizan para las marquesinas y toldos de los centros comerciales, aeropuertos y otros espacios comerciales, proporcionando refugio y mejorando el atractivo arquitectónico.
Paisajismo
Estas estructuras se utilizan en jardines, patios y espacios al aire libre para crear sombra, cobertura y elementos decorativos. También se utilizan para los techos de cocheras y refugios para bicicletas.
Aplicaciones industriales y agrícolas
Las estructuras tensadas se utilizan para los techos de almacenes, fábricas y plantas industriales, proporcionando cobertura y permitiendo la entrada de luz natural. También se utilizan para los techos de silos, graneros y otros edificios agrícolas.
Infraestructura
Las estructuras tensadas se pueden utilizar para puentes peatonales, pasos elevados y otros elementos de infraestructura, proporcionando una apariencia elegante y moderna.
Control del clima y del medio ambiente
Las estructuras tensadas se utilizan en invernaderos, invernaderos y otras aplicaciones agrícolas y hortícolas para permitir el paso de la luz natural al mismo tiempo que proporcionan refugio.
Elegir la estructura tensada adecuada implica analizar cuidadosamente muchos factores para lograr la funcionalidad, el valor estético y el rendimiento deseados. Estas son algunas cosas a considerar antes de comprar una estructura tensada:
Propósito y requisitos
Lo primero que hay que considerar es el uso previsto de la estructura. Determine si se utilizará para una pasarela, una vela de sombra, un estacionamiento, un techo de escenario u otro propósito. Cada aplicación tiene requisitos únicos, como la capacidad de carga, las dimensiones y las consideraciones ambientales. Al comprender estos requisitos, se puede elegir la estructura tensada adecuada para la aplicación prevista.
Diseño y estética
Las estructuras tensadas ofrecen diferentes posibilidades de diseño. Esto incluye marquesinas, cúpulas y estructuras con techos lineales. Las empresas deben considerar el estilo arquitectónico de la estructura tensada y la estética del entorno donde se instalará. El diseño adecuado mejora el atractivo visual general de un espacio.
Materiales
Las estructuras tensadas suelen estar hechas de tela y cables o membranas. Es importante considerar los materiales utilizados en la construcción de estas estructuras. Diferentes materiales tienen características y ventajas únicas. Por ejemplo, el poliéster recubierto de PVC es duradero y asequible. El ETFE es ligero y ofrece una alta transparencia, mientras que el PTFE es duradero y resistente a la suciedad. Considere la resistencia, la durabilidad, la resistencia a la intemperie y la vida útil del material para elegir una estructura que cumpla con los requisitos de rendimiento.
Factores ambientales
Es importante tener en cuenta los factores ambientales que pueden afectar al rendimiento de la estructura tensada. Esto incluye la temperatura, los patrones de viento, la precipitación y la luz solar. Al comprender el clima local y las condiciones ambientales, es posible elegir una estructura que pueda soportar los elementos climáticos extremos y proporcionar la sombra o el refugio deseados. Por ejemplo, los fuertes vientos y las fuertes lluvias pueden requerir un diseño más robusto con mayor tensión y estabilidad.
Presupuesto y coste
El coste de compra e instalación de una estructura tensada puede variar mucho en función del diseño, los materiales y el tamaño. Es importante definir un presupuesto para limitar el gasto. Un presupuesto ayudará al comprador a evaluar los costes de inversión inicial y los gastos de mantenimiento a largo plazo asociados a las diferentes estructuras. Esto facilita la búsqueda de opciones que ofrecen la mejor relación calidad-precio.
Mantenimiento
Todas las estructuras tensadas requieren un mantenimiento regular para mantenerlas en buen estado. Esto implica inspeccionar los cables, las membranas y otros componentes para garantizar que funcionan correctamente. Es importante tener en cuenta las necesidades de mantenimiento al elegir una estructura. Normalmente, las membranas de tela requieren una limpieza frecuente para eliminar la suciedad y los residuos. Por otro lado, las estructuras con soporte de cables pueden requerir un apriete regular.
P1. ¿Cuáles son las principales ventajas de una estructura tensada?
R1. Las estructuras tensadas son ligeras y requieren menos materiales que otros tipos de estructuras. Esto las hace ecológicas. También tienen grandes espacios abiertos ya que no necesitan columnas de soporte interno. Las estructuras tensadas son impermeables y resistentes a los rayos UV. También se pueden trasladar si es necesario.
P2. ¿Cuáles son las principales desventajas de una estructura tensada?
R2. Las estructuras tensadas tienen un alto coste inicial debido a la necesidad de experiencia especializada en diseño e ingeniería. Sus costes de mantenimiento a largo plazo también pueden ser elevados porque es posible que haya que sustituir el techo o las paredes de tela con el tiempo. También son sensibles al viento, lo que puede provocar vibraciones.
P3. ¿Cuáles son las principales aplicaciones de una estructura tensada?
R3. Los grandes espacios abiertos y la ligereza de las estructuras tensadas las hacen ideales para instalaciones deportivas como estadios, arenas y gimnasios. También se utilizan para crear techos para centros de convenciones, salas de exposiciones y aeropuertos. Las estructuras tensadas también se utilizan en estacionamientos, escuelas, hospitales y espacios públicos.
P4. ¿Qué materiales se utilizan para fabricar estructuras tensadas?
R4. Una estructura tensada consta de un techo y una pared que soportan la tensión y están sostenidos por columnas. El techo y las paredes están hechos de materiales de tela como poliéster recubierto de PVC, ETFE y PTFE. Las columnas pueden ser de acero o madera.
P5. ¿Las estructuras tensadas son permanentes?
R5. Sí, las estructuras tensadas pueden ser permanentes. Ofrecen soluciones a largo plazo para grandes espacios abiertos. Algunos materiales, como el PVC, son resistentes a la intemperie y duraderos.