Funcionamiento Estructura Tensegrity

Estructura inventada por Kenneth Snelson en 1948, y desarrollado y patentado por Buckminster Fuller en 1960. Una estructura tensegrity es un marco tridimensional estable, ensamblado con cables y puntales donde los cables son continuos, pero los puntales son discontinuos y no se tocan entre sí. Estas estructuras adquieren su estabilidad soportando puntales a compresión entre conjuntos de cables opuestos; es decir una tensegrity es una malla espacial de cables, rigidizada por elementos aislados que se encuentran sometidos a compresión.

Su clasificación general es en abiertos y cerrados; los 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. por otra parte los 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.

 

El sistema de tensegrity tiene como requisito indispensable el de ser tridimensional, ya que es la única manera de aislar los elementos a compresión entre sí. El mundo en que vivimos se rige por las leyes de las tres dimensiones y cualquier sistema lineal o plano tiene problemas de rigidez ante cargas perpendiculares a su eje o a su plano; de esta manera, un trabajo estructural óptimo se logra estudiando la geometría del sistema en tres dimensiones y proponiendo estructuras espaciales que disocien tracción de compresión y aprovechen esta virtud estructural.

COMPONENTES DE LA ESTRUCTURA:

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.

El esfuerzo es directamente proporcional a la sumatoria de los ángulos adyacentes al tensor, es decir que 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 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. El tema de su aplicación a gran escala en arquitectura queda planteado para ser investigado, ya que existen algunas tipologías de tensegrity que requieren de elasticidad controlada de los tensores para poder generar movimientos y/o plegabilidad.