tema variado

Estructuras neumáticas

Apellidos, nombre: EMILY GOMEZ
Departamento
Centro

Basset Salom, Luisa (lbasset@mes.upv.es)
Mecánica de Medios Continuos y Teoría de
Estructuras
Escuela Técnica Superior de Arquitectura
Universitat Politècnica de València

1 Resumen de las ideas clave
En este artículo se presentan las estructuras neumáticas, describiendo su
comportamiento estructural, losmateriales de las membranas y los tipos.

2 Introducción
Las estructuras neumáticas son membranas flexibles pretensadas a base de aire a
presión, rigidizadas, en ocasiones, por cables que, frente a la acción de las cargas
exteriores, desarrollan esfuerzos de tracción, por lo que constituyen una estructura
muy ligera.
Un ejemplo muy claro y aparente de estructura neumática en la naturalezason las
pompas de jabón. Suelen ser de forma esférica, tanto las que están flotando como
las que están sobre un plano, ya que la membrana esférica representa la superficie
mínima bajo la acción de la presión radial, debido no sólo a que las tensiones y la
curvatura son constantes en cualquier punto sino a que la esfera es la superficie
mínima para un cierto volumen dado. Pueden combinarseformando grupos y, en
definitiva, formas más complejas. Del estudio de las mismas se puede llegar a
describir el comportamiento de las estructuras neumáticas.

3 Objetivos
EL alumno, tras la lectura de este documento, será capaz de identificar las
estructuras neumáticas, describir su comportamiento, los materiales de las
membranas, así como proponer ejemplos reales de edificios con estatipología
estructural.

4 Estructuras neumáticas
4.1 Antecedentes
Las estructuras neumáticas son bastante recientes. En 1917, Sir Frederic
Lanchester estableció la primera patente de construcción neumática en Europa,
mientras que, en los Estados Unidos, empezó a desarrollarse en 1946, de la mano
de Walter Bird, que elaboró un prototipo de cúpula de radar.
Posteriormente, el Pabellón de U.S.A. dela Exposición de 1970 de Osaka,
diseñado por Davis, Brody, Chermayeff, Geismar, De Harak y Geiger, junto con
otras estructuras neumáticas presentes en la muestra significaron la confirmación
de sus posibilidades formales y de gran escala. Actualmente, la cubierta
neumática del Estadio de Pontiac (1975), con capacidad para 80638 asientos, es
de las mayores estructuras de este tipo.

Losprimeros ejemplos de estructuras neumáticas en España son el Elipsoide en la
ETSAM de Madrid (1969) y la Ciudad Instantánea de Ibiza (1971) de José Miguel de
Prada (imagen 1)

Imagen 1. Ciudad instantánea de Ibiza

4.2 Materiales utilizados en las membranas
El tipo de tejido utilizado depende de la escala de la estructura.
Para estructuras de pequeña escala se utilizan lonas naturales osintéticas pintadas
o revestidas, cuya vida media oscila entre 5 y 10 años. Tanto el algodón como los
tejidos sintéticos tienen un peso y una resistencia similares, mientras que el plástico
pesa mucho menos y también resiste menos. Para aumentar la resistencia y la
impermeabilidad del algodón se suele revestir con vinilo.
Para estructuras a gran escala se utilizan membranas más fuertes y gruesascomo,
por ejemplo, nylon, poliéster o fibra de vidrio protegidos con vinilo o teflón.
El poliéster reforzado con PVC no se estira tanto como el nylon reforzado con vinilo,
pero es mucho más fuerte y más duradero, ya que puede mantener su resistencia
de 10 a 15 años frente a los 5 a 7 del nylon.
En el caso de estructuras permanentes como estadios, la fibra de vidrio revestida
con teflónproporciona mayor rigidez, menor deformabilidad, además de ser
incombustible y autolimpiable y tener una vida mínima de 20 años. El teflón
refleja aproximadamente el 75% del calor del sol y, como es traslúcido, disminuye
la necesidad de luz artificial, aunque en invierno, se produce una gran pérdida
de calor.
A medida que va aumentando la escala de la estructura el tejido va estando
sometido a...