Tensoestructura

instituto tecnológico de costa rica ingeniería diseño industrial principios estructurales nathalie howell + yulissa walters i-2010

Introducción
En este informe se resume el desarrollo de estructuras tenso activas, las cuales son construidas mediante los principios de aplicaciones de diferentes fuerzas, siendo estas tensiones simples. El objetivo principal planteado fue generar una estructuraauto sustentable, utilizando solamente arcos, columnas y cables. Se analizarán las direcciones de las fuerzas y se hará un estudio de forma cualitativa solamente, puesto que no se cuenta con los dipositivos necesarios para llevar a cabo el debido análisis cuantitativo. A continuación se resume el desarrollo, tanto de los prototipos como de la estructura nal.

Marco Teórico
Se de nirán algunostérminos importantes para la comprensión del siguiente contenido de este informe, Esfuerzo: Es la fuerza resultante de una distribución de tensiones internas sobre un área especí ca. Arco: Elemento curvo donde las cargas exteriores son transmitidas a puntos de apoyos a través de esfuerzos de compresión por la forma natural convenientemente. Cable: Estructura en la cual las cargas son transmitidasa los puntos de apoyos a través de esfuerzos de tracción, por la forma natural conveniente. Columna: Estructura en donde la carga que se apoya en su extremo superior es transmitida directamente en dirección opuesta a su pie, transmitiendo cargas de forma axial, mediante simples tensiones normales. Tensión: Cuando sobre un elemento actúa una fuerza externa perpendicular a su sección transversal,el efecto que produce es un alargamiento longitudinal al que se le asocia una disminución en la sección transversal. Compresión: Es la fuerza resultante que actúa sobre un determinada sección transversal al eje baricéntrico de dicho prisma, lo que tiene el efecto de acortar la pieza en la dirección de eje baricéntrico.

Desarrollo y análisis de los modelos
Modelo 1 (primer propuesta)

-Materiales:

Manguera plástica transparente, hilo de nylon y palitos de rauli de 8 mm de diámetro.

- Realización: El primer modelo realizado constó de dos arcos y una sola columna central dándole estabilidad a la estructura. Los cables tensados van de arco a arco, y ellas a su vez van a la parte inferior de la columna. Como se puede observar en las imágenes, la columna es compresionada por lasfuerzas ejercidas por los arcos, que se mantienen en esa posición de arco debido a las tensiones de los cables.

Esta propuesta fue descartada por la simplicidad de la misma, donde se requería un mayor interés con respecto al objetivo planteado, además los materiales que se utilizaron en un principio no fueron los apropiados.

Desarrollo y análisis de los modelos
Modelo 2 (segunda propuesta)- Materiales:

Palillos de bamboo natural, pabilo e hilo de nylon.

- Realización: Este segundo modelo estaba compuesto por cuatro arcos y una columna. Su estructura, dos arcos colocados horizontalmente que funcionaban como base, y los otros dos arcos puestos a 45°, formando así una especie de casquillo. Los arcos se mantenian en esa posición debido a los cables tensores, y estos mantenían enel aire a la columna, por lo que no sufría de compresion. Para que la columna se mantuviera de forma vertical de manera exacta, las fuerzas ejercidas por los cables tensores debian “cancelarse” entre ellas.

Esta propuesta fue desachada por no funcionaron nuevamente los materales escogidos y además la estructura era aún muy simple.

Desarrollo y análisis de los modelos
Modelo 3 (tercerpropuesta)

Palitos de rauli de 8 mm de diámetro, y pinchos de bamboo de 30 cm de largo, hilo nylon y tachuelas. - Realización: El tercer modelo estaba inscrito dentro de un cubo. Constaba de cuatro columnas equivalentes a las aristas del cubo. Además habían dos arcos transversales, puestos en posición como las diagonales internas del cubo. Además de esto, los cables iban de columna a columna,...