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Estructuras de tensión

En las estructuras de tensión, los “vínculos” están diseñados para resistir solo la tensión y son elementos cruciales en el concepto estructural.

Los miembros de compresión altos o “mástiles” proporcionan el soporte vertical necesario y estos mástiles están ubicados total o parcialmente fuera del gabinete.

Los techos atirantados, las estructuras suspendidas, las redes de cables y las estructuras de membrana son todos tipos de estructuras de tensión.

Las estructuras de tensión pueden tener claras ventajas para los techos de estructuras de tramo largo o recintos donde la función interna del espacio es un aspecto importante del concepto de diseño.

Las fuerzas de tensión son resistidas externamente por el peso de cimientos de hormigón o por pilas de tensión.

En aplicaciones de menor escala, es más probable que su uso dependa de una combinación de argumentos técnicos y arquitectónicos, como el deseo de un techo ligero o de membrana o para soportar una pared de vidrio con el mínimo de obstrucción.

Las estructuras de tensión usan cables, cuerdas de acero o varilla corrugada sólida.

Los cables se pueden impregnar y enfundar con nylon o PVC o se pueden engrasar y galvanizar para protegerlos de la corrosión.

Los cables tienen una alta resistencia a la tracción pero a menudo baja ductilidad.

Los accesorios para cables de acero proporcionan el mecanismo de acoplamiento a la estructura adyacente.

Se requiere una consideración especial para la amortiguación aerodinámica de los lazos largos en los cables cuando están expuestos al viento.

Las varillas individuales están hechas de acero sólido, cuyos extremos están roscados para acoplarse a los acopladores de acero.

Las varillas son elementos lineales y son más rígidas que los cables que se combarán naturalmente.

Por lo general, las varillas se tensan ligeramente en la erección del marco.

Una “viga de viento” puede diseñarse como una armadura horizontal para transferir cargas de viento a arriostramiento vertical y, en esta aplicación, puede pretensarse de modo que la inversión de las cargas de viento no cause compresión.

Se pueden utilizar placas planas de acero o secciones huecas circulares más pequeñas (CHS) en algunas estructuras de tensión simples, aunque son visualmente más intrusivas.

Los elementos de tensión también se pueden usar en componentes estructurales más simples.

Por ejemplo el uso de un miembro de barra de acoplamiento como el cordón inferior de una estructura tubular de barra de techo puede perfectamente soportar un techo acristalado.

Este sistema simple pero elegante aprovecha la rigidez torsional de la sección tubular para evitar que la columna central gire bajo compresión.

También se hace uso de diferentes tipos de acopladores de tensión y sistemas de ajuste utilizados para unir techos de membrana.

Dentro de la industria, vemos expresiones arquitectónicas donde las estructuras de tensión son parte de la solución o incluso la protagonista del diseño.

Los arquitectos e ingenieros han logrado hacer de estos diseños de acero unas verdaderas obras de arte más allá de su función inicial.

Puentes y construcciones son parte de la fisonomía de una ciudad y mucho de ello deriva de una estructura de tensión.

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