Arquitectura textil: concepto y estabilidad estructural

Arquitectura y Edificación
 26-abr-2018 | Structuralia Blog

En nuestra vida cotidiana, nos encontramos a menudo con ejemplos de soluciones arquitectónicas en las que se emplea la tela como material principal para la definición y envoltura de espacios habitables. Como de seguro ya sabrás, este concepto se denomina “arquitectura textil” y está tomando fuerza en los últimos años por su luminosidad y estética. En este post, te mostramos un poco más acerca de esta tendencia. 
 
La arquitectura téxtil es toda solución arquitectónica que utiliza como material principal la tela, tanto en la definición como en la envoltura de espacios habitables. Las estructuras textiles proporcionan amplios y estéticos cerramientos de gran variedad en cuanto a formas. Una de las principales ventajas del uso de la tela como material de cerramiento o cubierta es la permeabilidad de luz al interior de la estructura, que proporciona alto niveles generales de luz natural a los espacios habitables situados en su interior.

 

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Las estructuras textiles son de espesor constante y naturaleza flexible y deformable, pero requieren de un pequeño número de elementos rígidos como soporte y tensión a la carga téxtil.

Tradicionalmente, encontramos ejemplos de estructuras textiles en figuras por todos conocidas, tales como pueden ser las tiendas de los pueblos nómadas o las velas de los barcos.

 

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Sin embargo, los orígenes de nuestra tecnología contemporánea de estructuras textiles los encontramos en el siglo XIX.  Al mecanizarse tras la revolución industrial el hilado y el tejido de las telas, se pudieron crear grandes tiendas portátiles para las carpas de los circos ambulantes, que eran muy abundantes en la última parte de ese siglo.

 

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La base de su diseño formal y funcional está en su estabilidad estructural, que exige el mantenimiento de una tensión de tracción permanente en el material -la tela-, lo que se puede conseguir de dos formas:

  •  Aplicando tensión de tracción desde el perímetro, o desde puntos o líneas intermedias. Es lo que se conoce como estructuras textiles tensadas-traccionadas. El mecanismo de tensión de estas estructuras se asimila, a grandes rasgos, con el de la tela de un paraguas.

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  • Aplicando presión de aire perpendicular y continua en toda la superficie, en lo que se conoce como estructuras hinchadas. El mecanismo de tensión de estas estructuras se asimila al de una colchoneta de playa.

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La forma y el comportamiento físico de las estructuras textiles difieren mucho de las convencionales estructuras de pórtico, rígidas y “elástico-lineales”, que se usan en la mayoría de los edificios. Existen tres factores estructurales fundamentales en una estructura textil: la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformabilidad de la superficie.

 

Forma de la superficie

La mayoría de las estructuras textiles contemporáneas tienen como base una geometría de superficie “anticlástica”, es decir, una estructura únicamente tensionada a tracción, sin solicitaciones por flexión ni compresión. Se trata de un conjunto de elementos a tracción “en arco” que actúa en oposición a un conjunto similar de elementos “colgados”, es decir, existen una serie de esfuerzos hacia arriba y hacia abajo que acaban en el borde y en los puntos de sujección. Físicamente, los dos conjuntos de elementos representan las dos direcciones del hilado textil (la trama y la urdimbre) en el interior de la membrana. Esta configuración tiene una propiedad valiosa, porque puede ser pretensada en su totalidad sin que ocurran cambios significativos en su forma general.

 

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Pretensado

El pretensado contribuye de manera significativa a la rigidez de una membrana debido a que sus distintas curvaturas interaccionan para retener lo que de otro modo serían importantes deformaciones. La deformación de la curvatura “colgante” debida a las distintas solicitaciones que se producen sobre la estructura es retenida por las tensiones “en arco”. Los valores reales del pretensado que se usan en la práctica representan por lo general una pequeña proporción de la resistencia última de la membrana.

El nivel de pretensado se puede también establecer de modo que se evite la pérdida de tensión en ambas direcciones, en una zona especial de la superficie bajo la carga aplicada. Tales valores se establecen por lo general en combinación con la selección de la forma.

 

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Deformabilidad

A diferencia de lo que ocurre en los modos de construcción de edificios más convencionales, la deformabilidad se considera como característica útil e importante de las estructuras textiles. De hecho, debido a su rigidez superficial relativamente baja, tanto en plano como fuera del plano, los cambios de la forma son una respuesta primordial de la estructura textil a las cargas aplicadas externamente, en unión con los cambios en la distribución de la tensión por toda la superficie. A ello se añade que las deformaciones que se desarrollan en el material de la membrana son de mayor magnitud, en varios aspectos, que por ejemplo las del acero.

Por consiguiente, en las estructuras textiles aparecen deformaciones y cambios geométricos mucho mayores, bajo cargas, que en las construcciones de pórtico convencionales. La estabilidad general queda asegurada gracias a la adecuada flexibilidad de los soportes de la membrana, así como a la deformabilidad de esta.

 

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