membranas estructuras

Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de la Universidad de Buenos Aires ESTRUCTURAS III Cátedra: Arq. Alicia Cis

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Facultad de Arquitectura, Diseño y Urbanismo de la Universidad de Buenos Aires

ESTRUCTURAS III Cátedra: Arq. Alicia Cisternas

CLASE TEÓRICA Nº 15 Estructuras Membranales Telas

- AÑO 2017 -

ESTRUCTURAS MEMBRANALES CASCARAS BLANDAS ESTRUCTURAS MEMBRANALES PARA CUBIERTAS DE GRANDES LUCES •

CASCARAS BLANDAS

CONTINUAS



DISCONTINUAS



MIXTAS

• •

TELAS PRETENSADAS NEUMATICAS



REDES DE CABLES

1

TELAS PRETENSADAS

CLASIFICACION DE LA GEOMETRIA DE LAS FORMAS ESTRUCTURALES SEGUN SU CURVATURA



CURVATURA= 1/ RADIO DE CURVATURA

SINCLASTICA AMBAS CURVAS DEL MISMO LADO DEL PLANO DE LA TANGENTE SE ASIGNA SIGNO +



ANTICLASTICA AMBAS CURVAS SE ENCUENTRAN EN LADOS OPUESTOS DEL PLANO SE ASIGNA SIGNO -

SOLO SE PUEDEN CONSTRUIR ESTRUCTURAS PRETENSADAS CON MEMBRANAS ANTICLASTICAS

2

CLASIFICACION DE LA GEOMETRIA DE LAS FORMAS ESTRUCTURALES

SOLO SE PUEDEN CONSTRUIR ESTRUCTURAS PRETENSADAS CON MEMBRANAS ANTICLASTICAS

FORMAS BASICAS a) b) c)

SUP. TIPO CONOS (c/ generatrices curvas) SILLAS DE MONTAR (paraboloide hiperbolico , hypar) COMBINACIONES a y b

a

b

3

PARABOLOIDE HIPERBOLICO – HYPAR – SILLA DE MONTAR

PARABOLOIDE HIPERBOLICO – HYPAR – SILLA DE MONTAR

4

FREI OTTO

PARABOLOIDE HIPERBOLICO PISTA DE BAILE COLONIA ALEMANIA 1957 CONSTRUCCION EN 90 HORAS

CUBIERTA ANFITEATRO

ESTRUCTURA EN SILLA DE MONTAR

5

SILLA DE MONTAR

ESTRUCTURA SOBRE PEAJE

GLORIETA SOBRE PLAZA

ESTRUCTURA DE PEQUEÑOS CONOS

6

CUBIERTA CONICA

DOBLE CUBIERTA CONICA UNA C/ PUNTAL CENTRAL INTERIOR OTRA CON PUNTALES EXTERNOS Y CABLES AUXILIARES

CUBIERTA CONICA

CONOS INVERTIDOS SOBRE COLUMNAS DE GRAN ESBELTEZ BORDES TOMADOS CON CABLES PARA MANTENER FORMA CURVA

7

CUBIERTA CONICA

PLANTA TRATAMIENTO EN ALEMANIA

COMBINACION CONOS SILLA DE MONTAR

8

COMBINACION CONOS SILLA DE MONTAR

CIRCUS TENT SEOUL

9

COMBINACION CONOS SILLA DE MONTAR

CIRCUS TENT SEOUL

1° ESTRUCTURA DE TELA CONSIDERADA PERMANENTE

UNIVERSIDAD DE LA VERNE CALIFORNIA 1973 6317 m² fibra de vidrio y teflon

10

11

12

TELAS TENSADAS – ARQUITECTURA VERNACULA

TUWAIQ PALACE

TUWAIQ PALACE

13

TERMINAL HAJ AEROPUERTO REY ABDUL AZIS

14

15

AEROPUERTO DENVER COLORADO

16

ESTADIOS

MOUNDS STANDS LORD’S CRICKET FIELD

POLIESTER CON PVC - 1987

ESTADIO REY FAHAD ARABIA SAUDITA

TRANSMITANCIA DEL 8% Y 75% DE REFLEXION SOLAR - 1986

17

INFRAMEMBRANE (integrated frame membrane)

SEA WORLD SAN DIEGO CALIFORNIA SE EVITO SOPORTES VERTICALES CON ESTRUCTURAS DE COMPRESION (PUNTALES COMPRESION HORIZONTAL)

18

FORMAS HIBRIDAS O COMBINADAS

LABORATORIO INVESTIGACION VENAFRO ITALIA

FORMAS HIBRIDAS O COMBINADAS

LABORATORIO INVESTIGACION VENAFRO ITALIA

19

CENTRO DE CONVENCIONES

SAN DIEGO CONVENTION CENTER

SAN DIEGO CONVENTION CENTER

20

SAN DIEGO CONVENTION CENTER

HARBOUR PLACE CANADA

21

HARBOUR PLACE CANADA

COLUMBUS CENTER BALTIMORE

22

HOTELES BURJ AL ARAB DUBAI 2000

doble piel de tela screen blanca translúcida tensada por la estructura.

23

BURJ AL ARAB DUBAI 2000

DISEÑO

24

DISEÑO

DISEÑO

25

DISEÑO y FABRICACION

DISEÑO y FABRICACION

TALLER CORTADO SOLDADURA M ICROONDAS ALTA FRECUENCIA

26

DETALLES ESTRUCTURALES

JUNTAS COSIDAS

SOLDADAS

27

PUNTOS ALTOS ATIRANTADO ALTO CUBIERTA LORD’S CRICKET GROUND POLIESTER CON PVC

PUNTOS ALTOS ATIRANTADO BAJO MILLENIUM DOME LONDRES POLIESTER CON PVC 2000

28

PUNTOS ALTOS PUNTO APOYADO MEMBRANA CONTINUA

CUBIERTAS OFICINAS IMAGINATION LONDRES POLIESTER CON PVC

PUNTOS ALTOS PUNTO APOYADO CON ABERTURA

CUBIERTA ESTACIONAMIENTO DE OFIC. MUNICIPAL DE TRATAMIENTO DESPERDICIOS ALEMANIA FIBRA DE VIDRIO CON PTFE

29

ESQUINAS ESQUINA RECORTADA CENTRO DE EVENTOS Y EXHIBICIONES EDIMBURGO FIBRA DE VIDRIO CON PTFE 1993

ESQUINAS TEATRO MOVIL PTO. ST. PAULI ALEMANIA FIBRA DE VIDRIO CON PTFE 1994

ESQUINA DOBLE

30

ESQUINAS CUBIERTA AUDITORIO CAMP DE MART ESPAÑA POLIESTER CON PVC 1993

ESQUINA RECORTADA

ESQUINAS CUBIERTA LORD’S CRICKET GROUND LONDRES POLIESTER CON PVC 1987

BORDE CON CABLE CONTINUO

31

ESQUINAS ESQUINA CON REFUERZO DE CINTA

BORDES BORDE CON CABLE INTERIOR

32

BORDES FACTORY IN LESSAY FRANCIA POLIESTER CON PVC

BORDE RIGIDO ACORDONADO A BARRA

BORDES CENTRO DE EVENTOS EDIMBURGO FIBRA DE VIDRIO CON PTFE

BORDE CON CABLE EXTERIOR

33

BORDES ROOF CANOPY OF SAINSBURY’S SUPERMARKET R.U. POLIESTER CON PVC 1994

BORDE RIGIDO CON PERFIL DE GUIA

BORDES LA SANTE YAMAHA SPORTING GREEN FIBRIO DE VIDRIO CON PTFE 1988

BORDE RIGIDO CON PLETINA Y MECANISMO DE TENSION

34

BORDES MUSEO WOODPIA IWAKI JAPON PTFE CUBIERTO CON FIBRA DE VIDRIO 1989

BORDE RIGIDO CON PERFIL METALICO

BORDES

DYNAMIC EARTH CENTER PTFE Y FIBRA DE VIDRIO

BORDE ACORDONADO

35

BORDES CUBIERTA FLEXIBLE CON CRISTALES VERTICALES RIGIDOS

LINEA INTERIOR CUBIERTA LORD’S CRICKET GROUND LONDRES POLIESTER CON PVC 1987

LINEA INTERIOR CON CHAPAS ATORNILLADAS

36

LINEA INTERIOR MILLENIUM DOME LONDRES FIBRA DE VIDRIO CON PTFE 2000

LINEA INTERIOR CON GUIA

LINEA INTERIOR AIRPORT SALZBURG AUSTRIA POLIESTER CON PVC + CAPA PVDF 1994

LINEA INTERIOR ACORDONADA

37

LINEA INTERIOR

LINEA INTERIOR CON CABLE EXTERIOR

EVENTS CENTER EDIMBURGO FIBRA DE VIDRIO CON PTFE

TELAS USO ESTRUCTURAL TELA ->

HILOS -> FIBRAS ->

FIBRAS • • • •

NYLON POLIESTER VIDRIO KEVLAR

REVESTIMIENTOS • • •

PVC TEFLON SILICONAS

RECUBRIMIENTOS •

PVF (polyvinyl fluoride)



ACRILICO



PVDF (polyvinyl dene fluoride de uretano

38

CARACTERISTICAS DE LAS TELAS

CÁLCULOS

39

DATOS:

Planta

Vista

1. ANÁLISIS DE CARGA

2. CÁLCULO DE LAS REACCIONES DEBIDAS AL PESO PROPIO

Vpp

Rpp Hpp

40

3. CÁLCULO DE LAS REACCIONES DEBIDAS AL VIENTO

Rv Vv Hv

4. CÁLCULO DE LA TENSIÓN PREVIA MÍNIMA  Se trata de hallar el estado que nos producirá la máxima destracción en alguna de las dos familias de cables.

ESTADO 1

ESTADO 2

41

5. CÁLCULO DE LA TENSIÓN PREVIA NECESARIA

6. CÁLCULO DE LOS VALORES DEFINITIVOS EN LOS DISTINTOS ESTADOS DE CARGAS ESTADO:0

ESTADO:1

a b

ESTADO:2 a b

 MÁXIMA TRACCIÓN EN LOS HILOS ESTABILIZADORES CUANDO HAY VIENTO

42

7. DIMENSIONAMIENTO A LA ROTURA  CON EL MAXIMO VALOR DE TRACCIÓN DIMENSIONAMOS LA TELA A LA ROTURA.  ESTE VALOR ESTÁ REFERIDO A UN ANCHO DE 5cm.

Con el valor obtenido entramos en las tablas de las membranas del fabricante y determinamos la que vamos a utilizar.

582,86Kg→Membrana de poliéster po IV

43

8. CÁLCULO DE LOS CABLES DE BORDE 8.1. CÁLCULO DE LOS ESFUERZOS

 REFERIDO A UN METRO DE ANCHO

8.2. GEOMETRÍA DEL CABLE DE BORDE LA LUZ DEL CABLE SERÁ:

LA FLECHA DEL CABLE SERÁ:

Si se determina por proyecto que la flecha es igual al 10% de la luz.

44

LOS ESFUERZOS MÁXIMOS EN LOS EXTREMOS DEL CABLE SERÁ:

EL CÁLCULO A LA ROTURA DEL CABLE SERÁ:

Con el valor obtenido entramos en las tablas de cables y determinamos la sección

45

Diámetro

Los va l ores de tabla corres ponden a Ca rga Mínima de rotura (CMR) Res istencia de l os alambres: 180/200 kg/mm2

Cable 6x19 Alma Textil

Cable 6x19 Alma Cable 6 x 36 Alma Cable 6x36 Alma Cable 19x7 de Acero Textil de Acero Antigiratorio Alma de Acero

en mm

kgf

3

443

4

787

5

1234

6

1775

8

3783

4213

4364

4213

3780

9,5

5330

6353

6149

5808

5340

11

7410

8831

8545

7780

13

9198

11003

9198

10799

9980

14

11604

13797

11604

13603

11600

16

15204

17998

15204

17600

15100

19

21598

25779

21522

25197

21300

22

29704

35303

28866

34701

28600

25

36995

44000

40290

43103

39900

28

46397

25197

46716

54198

46300

32

60500

72000

617003

70697

35

kgf

kgf

kgf

kgf

1480 1775

2130

74398

88695

75999

87696

38

80099

101696

87000

100004

42

106999

129000

105000

122998

44

114004

136000

117000

135000

7150

DESARROLLO DE PROYECTO

46

DESARROLLO DE PROYECTO

DESARROLLO DE PROYECTO

47

DESARROLLO DE PROYECTO

DESARROLLO DE PROYECTO

48

DESARROLLO DE PROYECTO

DESARROLLO DE PROYECTO

49

DESARROLLO DE PROYECTO

DESARROLLO DE PROYECTO

50

TELAS PRETENSADAS “PARA ESTRUCTURAS DE TELA LA FORMA ARQUITECTONICA Y LAS FUNCIONES ESTRUCTURALES SON UNA Y LA MISMA. COMO RESULTADO, LA INGENIERIA Y LA ARQUITECTURA SON INSEPARABLES Y EL ENTENDIMIENTO DE LA ESTRUCTURA ES UNA HERRAMIENTA ESCENCIAL DE DISEÑO. DEBIDO A LA RELACION CERCANA ENTRE LA APARIENCIA VISUAL Y EL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL SU COMPRENSION NO ES TAN DIFICIL. LA OBSERVACION DE ESTAS ESTRUCTURAS ES UN EXCELENTE CAMINO PARA EMPEZAR A DISEÑARLAS”

(ING. HORST BERGER - 1985)

FIN

51