tensegridad

La tensegridad y las bondades de la tensión estructural

Ingeniería Civil y Transporte
 14-jun-2023 | Structuralia

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Lo que no sabías sobre este interesante principio estructural conocido como tensegridad, gracias a Buckminster Fuller.

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La tensegridad y las bondades de la tensión estructural

La ingeniería ha evolucionado mucho a lo largo de los años y ha permitido el diseño y construcción de estructuras cada vez más innovadoras y complejas. Una de las ideas más interesantes que ha surgido en este campo es el concepto de tensegridad, una técnica que ha revolucionado el diseño y construcción de estructuras ligeras y resistentes.

La tensegridad se basa en el equilibrio entre fuerzas de tensión y compresión, y su aplicación en el diseño de estructuras ha permitido crear formas sorprendentes y muy funcionales. En este artículo profundizaremos en el concepto de tensegridad, sus orígenes y sus aplicaciones más destacadas en la arquitectura y la ingeniería.

Buckminster Fuller y la tensegridad

La tensegridad tiene su origen en los estudios del famoso arquitecto Buckminster Fuller, quien en los años 40 y 50 comenzó a experimentar con estructuras ligeras y resistentes basadas en el equilibrio entre fuerzas de tensión y compresión. Fuller buscaba crear estructuras que pudieran resistir mejor las cargas y fuerzas externas, sin necesidad de recurrir a materiales pesados y costosos.

Para Fuller, la tensegridad era una forma de aplicar los principios naturales de la geometría y la física en la creación de estructuras eficientes y sostenibles. Sus diseños de tensegridad incluyen estructuras tan icónicas como el pabellón de los Estados Unidos en la Exposición Universal de Montreal de 1967 y el Domo Geodésico, una estructura esférica de tensegridad que se ha convertido en un ícono de la arquitectura moderna. La tensegridad ha continuado evolucionando en manos de ingenieros y arquitectos modernos, quienes han creado nuevas y sorprendentes estructuras utilizando esta técnica revolucionaria.

Maqueta a escala de una estructura autoportante bajo el principio de tensegridad

Maqueta a escala de una estructura autoportante bajo el principio de tensegridad. MyModernMet

¿Cómo funciona la tensegridad?

Para entender cómo funciona la tensegridad desde un punto geométrico y físico, podemos comenzar por imaginarnos una estructura formada por varillas y cuerdas interconectadas entre sí. En una estructura de tensegridad, las cuerdas están sometidas a una tensión constante que se distribuye por toda la estructura, mientras que las varillas están comprimidas por la acción de las cuerdas.

En la tensegridad, las fuerzas de tensión y compresión, actúan en direcciones opuestas pero que se complementan entre sí para mantener la estabilidad de la estructura. Las cuerdas están tensadas para mantener las varillas comprimidas, mientras que las varillas comprimidas mantienen las cuerdas tensas, resultando todo en una estructura autoportante y resistente.

Desde un punto de vista físico, la tensegridad se basa en el principio de la distribución de fuerzas. En una estructura de tensegridad, las fuerzas externas se distribuyen por toda la estructura a través de las cuerdas, lo que reduce la concentración de esfuerzos en puntos específicos y aumenta la resistencia de la estructura en su conjunto. 

Algunos ejemplos construidos a partir de la tensegridad

1. Underwood pavilion

Pabellón concebido y realizado en la Ball State University, con una estructura compuesta por 56 módulos utilizando la tensegridad a 3 puntas para sustentarlos entre ellos. Se apoya en el diseño paramétrico para encajar los llenos y lo vació de manera de dar una forma curva al pabellon modular y poder enmarcar algunas vistas al contexto desde su interior.

Fotografia desde el interior del Underwood Pavillion

Fotografia desde el interior del Underwood Pavillion. Fuente: Archdaily

2. White Rhino II

Es una estructura diseñada por los profesores universitarios Imai y Kenichi Kawaguchi, quienes desarrollaron un método que suprime la deformación,  usando materiales extensibles y un sistema que permite tensar la estructura usando solo la fuerza de una o un par de personas. Se trata de un pilar central elaborado con las técnicas que hemos mencionado anteriormente y que sostiene la cubierta de lona de todo el pabellón.

3. Puente de Kurilpa

Se trata de un puente peatonal ubicado en el centro de negocios de la ciudad de Queensland, Australia que comunica el nuevo distrito artístico. En este caso la tensegridad no es la base del soporte del puente, ya que este funciona como un puente de viga común pero cuenta con una estructura de mástiles en la parte superior que hace que el dosel pueda parecer que flota sin medios de soportes, y que éstos se mantienen rígidos gracias al principio de tensegridad.

Fotografia del puente de kurilpa en Australi

Fotografia del puente de kurilpa en Australia. ISUU - Uberli Cieza

La aplicación de la tensegridad en la arquitectura y la ingeniería ha permitido la creación de formas sorprendentes y muy funcionales, y su comprensión es fundamental para innovar y crear estructuras eficientes, que al mismo tiempo sean estéticamente interesantes. Si te interesa profundizar en estructuras eficientes, te invitamos a conocer el Master en Cálculo de Estructuras de Structuralia, donde te acompañarán expertos en este ámbito.  


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