Estructuras de Forma Activa

ESTRUCTURAS DE FORMA ACTIVA: son sistemas portantes de material flexible, no rígido, en los

que la transmisión de cargas se efectua a través de una forma fisica. Los componentes de la estructura :compresión o tracción Las características estructurales son: CATENARIA (LÍNEA DE SUSPENSIÓN/ propio peso del cable.) y ARCO FUNICULAR(circulo o arco) Variantes estructurale estructurales: s: 

Estructuras de cables.

1. 2. 3. 4. 

Estructuras de cables paralelos Estructuras de cables radials Estructuras de cables biaxiales Celosías de cables

Tipo tienda (circo)

1. Tiendas apuntadas 2. Tiendas onduladas 3. Tiendas apuntadas indirectas 

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Tipos neumaticos( estan compuestas por polimeros) 1. Sistemas de naves neumáticas 2. Sistemas de colchones de aire 3. Sistemas de tubos de aire Tipo arco

1. Arcos lineales 2. Bóvedas 3. Retículas abovedadas Aplicaciones: sistema de estructura - material de construcción  – luces ( cuDERNO)

Luz structural es la distancia que existe entre el eje de la estructura( eje es a donde bajan las cargas). Relacion entre la direccion de los esfuerzos y la forma structural del cable. 

Transmission Transmiss ion de carga

Se equilibran los esfuerzos horixontales. 

Cubrision de espacios

La forma del cable se ajusta a la distribucion de los esfuerzos 

Flexibilidad.

El cable modifica su forma cuando cambia el estado de carga o su punto de aplicacion.

Formas geométricas de un cable      

Caternaria. Parabola Elipse Triangulo Trapecio poligono

Deformaciones críticas dei cable suspendido

El cable suspendido, debido a su escaso peso en relación a la luz y a su flexibilidad, es muy sensible a la succión del viento, las vibraciones y las cargas asimétricas. Estabilización dei cable suspendido  

aumento del peso  propio rigidez mediante construcción de arco Invertido (o membrana)

Sistemas de tensado para cables suspendidos en paralelo.   

cable tensor

lamina resistente a flexion laminas en los extremos

Mecanismo portante y de estabilización de los sistemas pretensados   

Cable portante bajo el cable de estabilización Cable portante sobre el cable de estabilización Cable portante en parte sobre, y en  parte bajo, del cable de estabilización

Sistemas con cables portantes y cables de estabilización en una dirección.  

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Sistema paralelo bidimensional  Sistema paralelo  plano Sistema paralelo tridimensional  Sistema paralelo espacial Sistema de revolución  plano Sistema rotativo plano

Sistemas paralelos planos con estabilización mediante cables de curvatura opuesta    

Cable de suspensión y cable de estabilización en un plano Cable de estabilización sobre cable portante Cable de estabilización bajo cable portante Cable de estabilización en parte sobre, y en parte bajo, dei cable  portante

Sistemas paralelos espaciales estabilizados mediante cables de curvatura opuesta    

Cable portante y cable de estabilización en diferentes planos Cable de estabilizacion bajo cable cortante Cable de estabilización sobre cable portante Cable de estabilización en parte sobre, y en bajo del cable portante.

Sistemas de revolución planos con estabilización mediante cables de curvatura opuesta  

Cable de estabiiización sobre cable portante Cable de estabiiización bajo cable portante

Sistemas de revolucion con diferentes técnicas de arriostramiento 

Estabilización combinada mediante puntal y tirantes

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Estabilización mediante un puntal central y tirantes de arriostramiento Combinando tirantes y puntales para amostrar los dos cables se difumina la clara distinción entre cable portante y cable de estabilización.

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Triple estabilización mediante puntales con arriostramiento de tirantes

Sistemas de arriostramiento  para estabilizar los cables 

Combinaciones de puntales y tirantes

Sistemas paralelos con diferentes técnicas de arriostramiento 

Estabilización combinada mediante puntal  y tirantes

Desarrollo de las celosías de cables y de las celosias romboidales

Aplicando fuerzas horizontales opuestas los cordones superiores, en vez de estar sometidos a compresiones, están traccionados. Comparaclón entre los diagramas de tensiories  

las celosías romboidales las celosías de cables

Sistemas de celosias planas de cables en paralel   

Cubierta a dos aguas continua Cubierta a dos agua asímetríca Cubierta de forma poligonal libre

Sistemas radlalee de ccelosias de cables con una elevaclón central   

Planta de forma circular Planta irregular

Sistemas pretensados con cables de estabilización transversales 

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Evolución desde el cable suspendido hasta la malla de cables de curvatura en dos sentidos las cargas puntuales originan grandes deformaciones que afectan al cable en el que actua dicha carga el cable de estabilización transversal tensa el cable portante y evita una mayor deformación al aumentar el número de cables de estabilización se aumenta la resistência frente a las cargas puntuales todos los cables participan en el mecanismo de resistência frente a las deformaciones

Diferentes soluciones   para resolver el perímetro de mallas de cables con curvatura en dos direcciones    

a partir de una planta de forma cuadrada celosias inclinadas apoyadas sobre pilares arcos inclinados apoyados sobre porticos. Cables perimetrales entre puntuales.

Sistemas pretensados con estabilización transversal    

Estabilización mediante vigas transversales resistentes a flexion y ancladas al suelo Estabilización mediante cables anelados ai suelo con curvatura en dos direcciones Sistema con vigas de estabilización transversales Sistema con cables de estabilización transversales

Sistemas de arco de apoyo para mallas de cables de curvatura en dos direcciones     

 Arcos de apoyo ligeramente inclinados hacia el exterior y Arcos levemente inclinados  para for a Transición dei arco de apoyo a viga anular   Arcos inclinados y cruzados sobre los puntos de apoyos Viga anular inclina apoyada sobre pilares

Combinación de mallas de cables con curvatura en dos direcciones con perímetro recto Tres unidades sobre una planta triangular  4 unidades sobre una planta cuadrada   3 unidades sobre una planta exagonal  Combinacion de mallas de calble con curvature en dos diressciones y arco perimetral  

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2 arcos perimetrales con puntos de apoyos communes 2arcos perimetrales con arco central  2 arcos perimetrales con 2 arcos intermedios

Sistema en forma de tienda con soportes exteriors mediante barras a compression Sistemas con superficies sencillas a dos aguas. 

Sistemas en forma de tienda con puntos de eoporte y anclaje alternados  

Sistemas con puntos fijos distribuidos en paralelos Sistemas con puntos fijos distribuidos radialmente

Sistemas en forma de tlenda con apoyo Interior  mediante barras a compression  

Sistemas con cuspide unica Sistemas con 2 cuspides

Sistemas en forma de tienda con apoyo interior mediante barras a compression 

Puntos altos a diferentes Alturas

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Punto de anclaje adicional en el centro

Sistemas en forma de tienda con un arco de apoyo interior para construer en el punto alto   

Un anclaje de cada lado 2 puntos de anclaje a cada lado 3 puntos de anclaje a cada lado

Mecanismo portante de \ae estructuras neumáticaõ: comparación con la membrana envolvente

Sistemas estructurales soportados por aire: Al aumentar \a presión interior dei aire, no solo se equilibra el peso propio de la membrana envolvente, sino que esta queda tan pretensada que las cargas asimétricas no la deforman. La presión interior  funciona como un soporte continuo y flexible de la membrana en todos los puntos. La membrana envolvente {peso propio) se aguanta y conserva su  forma qraclas a \a diferencia entre la presión dei aire en el Interior y el exterior: -SISTEMAS DE ESTRUCTURAS SOPORTADOS POR AIRELa forma de base de las estructuras neumáticas es la esfera en la que, bajo una presión interior uniforme, las tensiones en la membrana envolvente eon idênticas en todos los puntos. Sistemas básicos de las estructuras neumáticas Nave neumática / sistemas de Interior bajo presión

La estructura se soporta con la presion del aire tanto exterior cm interior, es decir esta comprinido y no require apoyo Colchón de aire / sistema de doble membrana

Solo sirve para estabilizar la membrane cortante, forma una cubierta y necesita de un anclaje para su equilibrio Tubo de aire / sistemas de envolventes lineales (sistemas de alta presión) La sobrepresión estabiliza la forma dei tubo para  formar elementos portantes lineales

que pueden cubrir un espacio de diferentes maneras. Cable portante El cable portante solo puede absorber tracciones. Si solo actua su peso  propio, adopta \a forma de una catenaria Arco funicular

El "cable portante" Invertido eólo abeor- be compresiones de \a misma magnitud que el cable portante.

Combinación de arco funicular y cable portante La combinación de cable portante  y arco funicular no provoca  ninguna reacción horizontal, ya que las componentes  hori-zontales de ambos son opuestas y se equilibran entre si