jueves, 24 de enero de 2013

Tensegrity

Tensegrity es un término creado por Buckminster Fuller, acuñado en 1955 como contracción de “Tensional Integrity” (Integridad tensional). La Tensegridad es un principio estructural basado en el empleo de componentes aislados comprimidos que se encuentran dentro de una red tensada continua, de tal modo que los miembros comprimidos (generalmente barras) no se tocan entre sí y están unidos únicamente por medio de componentes traccionados (habitualmente cables) que son los que delimitan espacialmente dicho sistema.



Existe una gran controversia en torno a su origen y la autoría de su descubrimiento. Tres hombres han sido considerados los inventores de la Tensegridad: Richard Buckminster Fuller, David Georges Emmerich y Kenneth D. Snelson. Aunque todos ellos han clamado para sí el privilegio de ser el primer descubridor, Emmerich (Debrecen, Hungría, 1925-1996) evidenció que el primer prototipo de sistema tensegrítico, denominado “Gleichgewichtkonstruktion”, fue creado por Karl Ioganson en 1920.
Por otra parte a mediados del siglo XX, Snelson motivado por sus estudios de diversos modelos tridimensionales, creó esculturas de diversas índoles bajo la influencia de Calder, Albers y Fuller, que fueron evolucionando progresivamente hasta que finalmente acabaron generando un nuevo tipo de estructura hasta entonces nunca concebida. Tal fue su asombro que al verano siguiente le mostró su trabajo a Fuller para preguntarle por su opinión y éste se dio cuenta de que tenía ante sus ojos la respuesta a la pregunta que se había estado planteando durante largo tiempo, por lo que al acuñar el término ya mencionado insinua sutilmente al mundo que el invento era suyo.
  


Kennet Snelson ha sido el más claro en su definición, aunque prefiriera evitar el término tensegridades, acuñado por Fuller, y aludir a ellas como “estructuras de compresión flotante”, las describe como sigue: “La Tensegridad describe un sistema estructural cerrado compuesto por un conjunto de tres o más barras comprimidas dentro de una red de tendones atirantados, estando ambas partes mutuamente combinadas de tal suerte que las barras no se tocan entre sí pero empujan de dentro hacia fuera contra los nudos de dicha red atirantada para así formar una firme, triangulada y pretensada unidad de tensión y compresión.”


Las tensegridades destacan por su ligereza en comparación a otras estructuras de similar resistencia o, si se prefiere, tienen una gran capacidad portante si se comparan a otras estructuras de peso análogo; no existen elementos redundantes, puesto que cualquier nuevo tendón añadido a la estructura sirve para conferirle mayor rigidez; no dependen de la gravedad gracias a su auto-equilibrio, luego no requieren de ningún anclaje o fijación para mantener su forma o geometría. Son, pues, sistemas estables en cualquier posición; la  rigidez de la estructura depende de los materiales empleados y de su modo de ensamblarlos, pudiendo resultar, en función de ellos, muy flexibles y maleables o de gran rigidez y firmeza; la red de tensiones multidireccionales encierra y asimila los esfuerzos volubles que aparecen en la estructura, por lo que no hay puntos de debilidad local; dada la capacidad de comportarse como un todo, resulta extremadamente factible el empleo de materiales de forma económica y rentable, ofreciendo altos valores resistentes para una reducida cantidad de material; el hecho de que estas estructuras vibren ostensiblemente en todo su conjunto indica que están transfiriendo fuerzas muy rápidamente, y por tanto dichos esfuerzos no aparecen localmente. Esto es muy indicado para aquellos casos en los que sea necesario absorber impactos o vibraciones sísmicas. Consecuentemente, serían muy útiles en áreas susceptibles de sufrir terremotos, movimientos de tierra, erupciones volcánicas, étc.
  


Estas estructuras tienen un prometedor potencial, entre las utilidades que podrían tener las cúpulas tensegríticas destacan las edificaciones, puentes o refugios anti-sismos (debido a su resiliencia y flexibilidad), superestructuras capaces de albergar subestructuras que aíslen o confinen ciertas áreas a preservar, refugios o tiendas de campaña plegables, confinamiento en grandes reservas de animales voladores y aves, recintos musicales, pabellones (para exposiciones, ferias, mercados), marquesinas de entrada a eventos especiales, protección ante meteoritos o rayos solares en futuras colonias espaciales, etc.; para torres tensegríticas son la construcción de pararrayos, torres de telecomunicaciones, parques eólicos, elementos estéticos, etc. ; también se estudia el empleo de arcos tensegríticos que sirvan de soporte de membranas para cobertura de amplios espacios.


En todo caso, el mejor modo para entender lo que es y cómo funciona un sistema tensegrítico es examinando un modelo o, mejor, construyéndolo, por lo que en clase realizamos un ejercicio de construcción de un dodecaedro tensegrítico de 30 barras, y otros modelos con 6 y 12 barras. En equipos y apoyándonos de videos en internet construimos las estructuras con palitos (sometidos a compresión) y ligas (sometidas a tensión).
 





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