TENSEGRITY

Ciertas estructuras se han desarrollado más que otras, como es el caso de los reticulados planos (cerchas), espaciales, las cáscaras de concreto, las membranas. Otras, han tenido pocas aplicaciones, como los tensegrities abiertos; y otras, como las estructuras recíprocas y los tensegrities cerrados, no han tenido casi ninguna aplicación arquitectónica concreta por falta de investigación en el tema enfocada a la arquitectura. Actualmente, en el ámbito mundial no se tiene claridad en aspectos fundamentales acerca de este sistema estructural, como son: su definición, clasificación, aplicación, quién los inventó... etc. Fuller los llamó “Tensegrity”; Snelson, “compresión flotante”, y Emmerich, “sistemas auto-tensionantes”. Aun cuando
cada cual da un enfoque distinto y lo nombra diferente.

El término tensegrity fue propuesto por el inventor alemán R. Buckminster Fuller al patentar en noviembre de 1959 las “Tensile-Integrity Structures”. Tensegrity es la conjunción de las palabras tensional integrity (integridad de tensiones); sin embargo, en la actualidad no se ha establecido con absoluta claridad cuándo un sistema es tensegrity o no, y su definición está todavía en discusión. Fuller dice:
 

“Todas las estructuras, debidamente entendidas, desde el sistemasolar hasta el átomo son estructuras tensegrity” (Fuller, 1975).

 Finalmente define al sistema de la siguiente manera “Los tensegrities describen el principio de relación estructural en el cual la estabilidad de la forma se mantiene gracias a la continuidad de un sistema a tracción, mas no por el comportamiento aislado de elementos a compresión... En eltensegrity hay una confluencia de factores de óptimo trabajo estructural” (Idem).

Tensegrity: es una malla espacial de cables, rigidizada
por elementos aislados sometidos a compresión.

•  Se dividen en abiertos y cerrados

Abiertos
Requieren, para su estabilización y rigidez, elementos externos adicionales a los propios del tensegrity, como son: mástiles, anillos, tensores adicionales, cimentaciones con grandes pesos muertos para ser sometidas a  racción, etc. Todavía está en discusión si estas estructuras se deben considerar tensegrities, ya que no están enmarcadas claramente dentro de la definición. Sin embargo, la mayoría de aplicaciones en arquitectura pertenecen a este tipo.

Cerrados
Conservan su forma gracias a cierta disposición de sus elementos a compresión y tracción, que los hacen “autotensionantes”, es decir que estos esfuerzos se resuelven dentro del mismo sistema y no requieren elementos adicionales a las barras y los tensores. En adelante me referiré exclusivamente a éstos.

Configuración espacial
1D: es posible hacer la analogía de un tensegrity de
una dimensión, conformando una estructura de dos elementos
dispuestos sobre un eje que trabajen uno comprimido y otro
traccionado. Este es el caso de las vigas post o pre-tensadas, en
las que se aprovecha al máximo la resistencia del concreto a la
compresión y del acero a la tracción.

2D: De la misma manera se puede aplicar el concepto en dos dimensiones colocando dos barras articuladas, como una tijera, uniendo los extremos con tensores. De esta manera se logra un sistema estable e indeformable que separa los esfuerzos de tracción y compresión.

3D: sin embargo, el tensegrity tiene como requisito indispensable el de ser tridimensional, ya que es la única manera de aislar los elementos a compresión entre sí. El mundo en que vivimos se rige por las leyes de las tres dimensiones y cualquier sistema lineal o plano tiene problemas de rigidez ante cargas perpendiculares a su eje o a su plano; de esta manera, un trabajo estructural óptimo se logra estudiando la geometría del sistema en tres dimensiones y proponiendo estructuras espaciales que disocien tracción de compresión y aprovechen esta virtud estructural

• Estan Compuestos por:

Nudos
Cada barra debe estar sometida a compresión por mínimo tres tensores en cada extremo, de tal manera que la fuerza resultante generada por los tensores corresponda con la dirección de la barra. El ángulo ideal para los tensores al proyectarlo en un plano es de 120º. El esfuerzo de tracción que está soportando un cable depende de los ángulos entre él mismo y los otros tensores, y entre él y la barra o barras

Barras
Las barras pueden sufrir falla por pandeo, por lo cual se recomienda que su sección transversa sea mayor en el medio, preferiblemente huecas para concentrar el material en la periferiay disminuir el radio de giro. Cuando las barras, además de los tensores de los extremos, poseen tensores intermedios (que lógicamente no introduzcan flexión en el elemento) las condiciones de pandeo cambian, por lo cual la sección del elemento también varía.

ANTECEDENTES 

Buckminster Fuller
 

Fue el primero en idear los tensegrities como sistema estructural, dentro de su investigación geométrica y filosófica acerca de la sinergia. La sinergia (síntesis - energía) busca generar sistemas en donde “la totalidad es mucho más que la sumatoria de sus partes” .A partir de la exploración de la manera de separar los esfuerzos de compresión y tracción, Fuller llegó a la conclusión teórica de generar una malla continua de cables, junto a una serie de elementos a compresión, de tal manera que estos últimos fueran cortos, mientras que los tensores no tuvieran límites de longitud.