Estructuras geod~sicas

INNOVACIONES TECNOLOGICAS Práctica Práct ica 4. Tipologia Tipologia estr estructur uctural al para grandes grandes luces luces

Emma Nuez Arevalo

Domos y cúpulas han sido construidos desde la antigüedad. Uno de estos domos, el Panteón de Roma, fue la cubierta de mayor claro en el mundo por más de 1300 años. Desarrollos tecnológicos más recientes, tales como concreto armado y los marcos estructurales de acero han hecho que esta forma estructural sea cada vez más eficaz y aceptada. Mientras que el Panteón pesó más de 400 kg/m2 para un largo de 44 metros, un domo moderno de concreto armado de dimensiones similares puede pesar  alrededor de 200 kg/m2; por su parte, un domo geodésico de acero galvanizado ( marca Geometrica) de este tamaño pesa menos de 10 kg/m2.

Los dómos geodésicos tienen la limitante de ser circulares, tanto en planta como en elevación. La tecnología permite cubrir tramos de grandes dimensiones sobre áreas de cualquier forma: circular, rectangular, poligonal o de forma libre (la marca Freedome por  ejemplo permite cubrir luces de hasta 300 metros con estas condiciones)

Monterrey, México

estos domos libran 224 metros en sus ejes mayores y cubren áreas de 17,900 m2

Se pueden construir  hasta formas tipo paraboloide hiperbólico o elíptico

La estructura puede ir  apoyada sobre elementos anteriormente existentes como muros o columnas o sobre su propia estructura como son en 4 puntos de apoyo (canchas de tenis) o en mayor cantidad de soportes (alberca olímpica). La determinación en la cantidad de soportes se fija desde proyecto y depende de muchos factores como pueden ser: situaciones especiales del lugar, (control de vistas del interior de la cubierta hacia el exterior y viceversa), dimensiones de la estructura, condiciones de trabajo por cálculo (detalles en los requerimientos de anclaje), situaciones de su uso (si se quiere confinar el espacio como en una cancha de padel tenis o dejar el espacio lo más libre posible para un confinamiento parcial), etc.

Este tipo de estructuras metálicas resultan ideales para todo tipo de espacios que necesitan ser techados como respuesta a las condiciones climáticas dominantes, ofreciendo en todo momento la posibilidad de ser  utilizadas, y obtener así, todos los beneficios posibles que estas instalaciones puedan ofrecer, sin perder en ningún momento, la libertad absoluta requerida para el adecuado desarrollo de sus actividades, independientemente de cuales sean

Dentro del campo de las instalaciones deportivas, como en el caso de las canchas de tenis aquí presentadas, podemos mencionar el deterioro constante y considerable a que son sometidas cuando se encuentran a la intemperie donde su mantenimiento es por demás alto. Durante la época de lluvias, por ejemplo, quedan frecuentemente imposibilitadas sea por el daño de esta sobre su superficie (cuando son de arcilla), como a lo largo del tiempo que se necesita para ser  secadas y rehabilitadas. Y que decir durante el momento justo en el que está lloviendo. Sin embargo, cuando se decide techar una cancha de tenis con domos acero, el costo de mantenimiento se vuelve significativamente más bajo. Además de que se puede usar en todo momento a lo largo del año, sea época de lluvias o no.

Dentro de la generación normal de elementos estructurales, es frecuente ver en un cierto nivel, un aparente divorcio existente entre la arquitectura y la ingeniería como disciplinas principales encargadas en la producción del habitat humano.

Sin embargo, esto no fue siempre así, En tiempos pasados, el arquitecto y el ingeniero eran la misma persona, donde se procuraba realizar obras, cuyos diseños arquitectura e ingenieria estaban ampliamente considerados

La estructura domos, basicamente se compone del manejo de tubo rolado en acero de diferentes cédulas y diámetros, mismos que son especificados por cálculo desde la etapa de proyecto según las dimensiones específicas y las condiciones únicas en que va a desempeñarse la cubierta. La estructura como tal debe su efectividad a la geometría propia de ésta, donde se pretende hacer trabajar basicamente por forma, con lo cual se permite una reducción en las secciones del material, el cual, como se mencionó es en tubo redondo de acero. Imágenes del replanteo y construccion de una estructura de domos

La cubierta puede ser una membrana en P.V.C reforzada con una malla de poliéster, misma que tiene por característica principal, una impermeabilidad absoluta y un alto grado de traslucidez, lo cual implica la existencia de una iluminación completamente natural. En el caso de la noche el efecto resulta ser inverso, es decir, la iluminación artificial existente (misma que va sujeta a la estructura, se ve reflejada hacia el exterior), de tal forma que la membrana funciona como una especie de pantalla para una enorme lámpara.

Las estructuras de domos pueden ser modulables

Cimentacion: "El pilotaje se diseñó en forma de anillo para llevar la carga de los domos y demás estructuras hacia las capas de suelo más duras. “ "El colado se hizo mediante una técnica de concreto bombeado desarrollado por  Keller, que consiste en introducir un tubo –ademe– con un plato perdido como fondo; luego se coloca en su interior el armado de acero, y después con una bomba convencional de pluma, se introduce el concreto al 'encamisado' metálico, que al mismo tiempo transmite energía vibratoria. Una vez que se vierte la cantidad correspondiente a cada tubo, éste se retira con una grúa antes de que fragüe la mezcla.” Cimbra: Tiene como ventaja que una vez montado, todo el equipo y los trabajadores pueden alojarse en su interior para guarecerse de las inclemencias, por lo que la obra no se afecta ni se detiene en ningún momento. Capa aislante: Aislamiento en una capa de dos pulgadas de espesor de espuma poliuretano, la que se rocía en toda la superficie interna del domo, cuyo objeto

Contrucción de domos de concreto

en 40 dias para almacenaje de grano

Acero reforzado: Una vez endurecido el

poliuretano, se obtiene una superficie segura en la cual se fija una malla con acero. Desde la base de los muros hasta los 12 m de altura existe una capa doble de acero armado. Lanzado del concreto: En tanto se arma y coloca el acero, se procede al lanzamiento del concreto reforzado en anillos de una a dos pulgadas de altura. Éste se proyecta a la pared mediante una bomba de pistones. Mediante un sistema de tuberías y mangueras, se canaliza el concreto hasta la boquilla de colocación, en la que se integra a un sistema adicional de aire a presión, el que proyecta la mezcla hacia el sitio de colocación. La fuerza con la que se lanza el concreto permite su compactación y adherencia a la estructura de acero. Para llegar  a la parte más alta del domo, los encargados de manejar la manguera con el concreto son elevados mediante una grúa. El lanzado se inicia en la base de las paredes, y disminuye su espesor conforme aumenta en altura. Con una inversión cercana a los 20 millones de dólares —incluidas todas las estructuras del sistema de transportación y recuperación de granos y la planta de operación—, cada domo tomó 40 días de construcción y poco tiempo después empezó sus operaciones sin ningún problema en la estructura.