ESTRUCTURAS 6: junio 2013

REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL DISTRITO FEDERAL

TÍTULO VI-CAP. II

CONDICIONES DE REGULARIDAD

Estructura regular

Para que una estructura pueda considerarse regular debe satisfacer los siguientes requisitos.

1) Su planta es sensiblemente simétrica con respecto a dos ejes ortogonales por lo que toca a masas, así como a muros y otros elementos resistentes. Éstos son, además, sensiblemente paralelos a los ejes ortogonales principales del edificio.

2) La relación de su altura a la dimensión menor de su base no pasa de 2.5.

3) La relación de largo a ancho de la base no excede de 2.5.

4) En planta no tiene entrantes ni salientes cuya dimensión exceda de 20 por ciento de la dimensión de la planta medida paralelamente a la dirección que se considera del entrante o saliente.

5) En cada nivel tiene un sistema de techo o piso rígido y resistente.

6) No tiene aberturas en sus sistemas de techo o piso cuya dimensión exceda de 20 por ciento de la dimensión en planta medida paralelamente a la abertura; las áreas huecas no ocasionan asimetrías significativas ni difieren en posición de un piso a otro, y el área total de aberturas no excede en ningún nivel de 20 por ciento del área de la planta.

7) El peso de cada nivel, incluyendo la carga viva que debe considerarse para diseño sísmico, no es mayor que 110 por ciento del correspondiente al piso inmediato inferior ni, excepción hecha del último nivel de la construcción, es menor que 70 por ciento de dicho peso.

8) Ningún piso tiene un área, delimitada por los paños exteriores de sus elementos resistentes verticales, mayor que 110 por ciento de la del piso inmediato inferior ni menor que 70 por ciento de ésta. Se exime de este último requisito únicamente al último piso de la construcción. Además, el área de ningún entrepiso excede en más de 50 por ciento a la menor de los pisos inferiores.

9) Todas las columnas están restringidas en todos los pisos en dos direcciones sensiblemente ortogonales por diafragmas horizontales y por trabes o losas planas.

10) Ni la rigidez ni la resistencia al corte de ningún entrepiso difieren en más de 50 por ciento de la del entrepiso inmediatamente inferior. El último entrepiso queda excluido de este requisito.

11) En ningún entrepiso la excentricidad torsional calculada estáticamente, es, excede del diez por ciento de la dimensión en planta de ese entrepiso medida paralelamente a la excentricidad mencionada.

Tensegrity:

Tensegrity, tensegridad en español, supone la abreviatura de “integridad de tensión”. Se trata de un principio arquitectónico desarrollado en los 50 por B.Fuller, en el cual las estructuras diseñadas según el modelo de tensegridad permanecen siempre estables, tanto frente a las fuerzas de compresión como a las de tracción a través del pretensado de un cable continuo, el cual cohesiona un conjunto de postes o estructuras rígidas dispuestas sin que exista continuidad entre ellas.

Una estructura constituye un sistema de tensegridad si se encuentra en un estado de autoequilibrio estable, formado por elementos que soportan compresión y elementos que soportan tracción. En las estructuras de tensegridad, los elementos sometidos a compresión suelen ser barras, mientras que los elementos sometidos a tracción están formados por cables. El equilibrio entre esfuerzos de ambos tipos de elementos dota de forma y rigidez a la estructura. Esta clase de construcciones combina amplias posibilidades de diseño junto a gran resistencia, así como ligereza y economía de materiales.

La relación entre geometría y estabilidad en un sistema de tensegridad puede explicarse fácilmente utilizando un símil: la analogía del balón.· Forma indeterminada: El balón encierra un volumen de aire menor que el que permite su envoltura. Se tiene, por tanto, un balón desinflado y arrugado.
· Geometría de equilibrio: El balón adopta forma esférica al igualarse la presión de aire interior con la del exterior, pero el balón aún no presenta rigidez.
· Estado de autotensión: Con el balón completamente inflado, la presión en el interior es mayor que en el exterior. Así, el aire (elemento de compresión) confiere rigidez a la envoltura del balón (elemento de tracción).

Las ventajas de las estructuras tensegríticas son:· No presenta puntos de debilidad local.
· Resulta factible el empleo de materiales de forma económica y rentable.
· Las tensegridades no sufren a torsión y el pandeo es un fenómeno raramente presente en ellas.
· Se tiene la capacidad de crear sistemas más complejos mediante el ensamblaje de otros más simples.
· Para estructuras a gran escala, el proceso constructivo se vería facilitado al no necesitar de andamiajes adicionales. La propia estructura sirve de andamio para sí misma.
· En sistemas plegables, sólo se necesita una pequeña cantidad de energía para cambiar su configuración.

Los inconvenientes de las estructuras tensegríticas son:· Las agrupaciones tensegríticas aún han de resolver el problema de congestión de barras. A medida que crece el tamaño, sus montajes empiezan a interferirse entre ellos.
· Se constata un relativamente alto grado de deformaciones y una escasa eficiencia del material, en comparación con estructuras convencionales geométricamente rígidas.
· La compleja fabricación de estas construcciones es una barrera para el desarrollo de las mismas.
· Para mantener el estado de auto-tensión, es necesario someterlas a un estado de pretensado que requeriría de fuerzas muy elevadas para su estabilidad, especialmente para aquellas de grandes dimensiones.

Millenium Dome:

Millennium Dome está situado en la península de Greenwich, en la ribera meridional del Támesis. La península permaneció abandonada durante más de veinte años: propiedad ya de la sociedad British Gas, y después fue adquirida y saneada por la sociedad English Partnership, para llevar a cabo el proyecto diseñado por el arquitecto Richard Rogers en coordinación con el ingeniero Buro Happold.

Las obras comenzaron en junio de 1997, con la realización de los ocho mil pilares de cimentación, seguidos por la excavación de los espacios para los servicios, del drenaje del sitio y de la construcción de un anillo de cemento que marca la circunferencia del Dome. El Dome es una cúpula de 100.000 metros cuadrados, que albergó la mayor parte de las exposiciones y los acontecimientos de "Millennium Experience", una manifestación celebrada durante el durante todo el 2000, con motivo de la entrada del nuevo milenio.

La estructura se comporta como vector activo post-tensado con anclaje externo, tiene una circunferencia de un kilómetro y una altura de cincuenta metros; está suspendida a un grupo de doce árboles de acero, cada uno de cien metros de altura, mantenidos en posición por más de setenta kilómetros de cables de alta resistencia. Externamente se asemeja a una gran carpa blanca con torres amarillas de sujeción, una por cada mes del año o cada hora de la esfera del reloj, representando el papel jugado por el Tiempo Medio de Greenwich. Su planta es circular, de 365 m de diámetro, uno por cada día del año, con bordes ondulados. Aunque se le llama domo no lo es estrictamente al no sujetar su propio peso y requerir la ayuda de una red de cables sujetas por mástiles.

La cubrición está fabricada en tejido de fibra de vidrio y matriz de teflón, un plástico duradero y resistente a las inclemencias meteorológicas, alcanzando 50 m de altura en el centro. Su simetría se ve interrumpida por un agujero por el que sale un pozo de ventilación del túnel de Blackwall.

Proyecto Edén:

El Proyecto Edén es el jardín botánico más grande del mundo. Es un experimento científico que utiliza una tecnología muy innovadora para crear diferentes climas. Combina ecología, horticultura, ciencia, arte y arquitectura ofreciendo una informativa y agradable experiencia, promoviendo al mismo tiempo las formas de mantener un futuro sostenible en dependencia de plantas y árboles. La exposición incluye más de cien mil plantas que representan 5000 especies de muchas de las zonas climáticas del mundo.

El proyecto fue concebido por Tim Smit y diseñado por el arquitecto inglés Nicholas Grimshaw y la empresa de ingeniería Anthony Hunt y Asociados. Grimshaw & Partners fueron elegidos para este emprendimiento debido a su experiencia en la creación del gran techo de vidrio de la Terminal Internacional Waterloo en Londres. Ocupa 15 hectáreas de terreno ubicado en una vieja cantera de arcilla a 270 kilómetros de Londres, en St. Austell, Cornwall.

En busca de la forma más eficaz para contener los distintos microclimas, Grimshaw se inspiró en una forma orgánica: la cúpula geodésica inventada por el estadounidense Buckminster Fuller, que proponía englobar el máximo volumen con la mínima superficie posible. El proyecto se compone así de 8 domos geodésicos formando dos biomas de árboles y plantas. También hay un bioma al aire libre, un centro de visitantes, un anfiteatro al aire libre y un camino de acceso.

Estructura:Los domos están formados por una estructura de tubos de acero galvanizado de diferentes tamaños. El equipo de Grimshaw trabajó en estrecha relación con Anthony Hunt Associates Ltd y Mero Plc para desarrollar la estructura y definir la longitud de cada sección de acero a través de modelos 3D realizados por ordenador. Esto permitió que cada sección de acero se fabricara individualmente para ser ensamblados in situ.

Los tubos presentan una alta resistencia a pesar de su ligero peso, y forman una serie de hexágonos, pentágonos y triángulos de distintos tamaños (hasta 9 metros los mayores) conectados, creando una esfera cubierta de paneles EFTE.La estabilidad estructural está garantizada por un entrecruzamiento de cúpulas, que están ancladas con fundaciones perimetrales de concreto armado.

La estructura está completamente libre de apoyos internos. Resulta así un diseño estructural muy eficiente ya que proporciona máxima resistencia con un mínimo de acero y máximo de volumen con un mínimo de superficie.