Las tenso estructuras son formas arquitectnicas creadas a partir de membranas tensadas. La tenso estructura es un sistema de construccin basado en estructuras ligeras, usadas

bsicamente como coberturas. Estas estructuras logran una gran estabilidad combinando y equilibrando la fuerza de elementos rgidos (postes, arcos, etc.) con la versatilidad y adaptabilidad de elementos flexibles (lonas y cables). Dentro de la industria del diseo arquitectnico y de la construccin, stas cubiertas se vinculan a varios trminos como: tenso formas, membranas arquitectnicas, membranas textiles tensostticas, envolturas textiles, tenso estructuras; no obstante, todos los trminos convergen en la definicin de Arquitectura Textil. Las tenso estructuras se representa bsicamente por superficies de tejido estticas conseguidas por la tensin de las mismas mediante la combinacin de estructuras de acero (mstiles) y tirantes de cables. Es un tipo de solucin de proteccin solar muy singular, con la posibilidad de disear infinitas formas tridimensionales (laxas, areas, triangulares, paraboloides hiperblicos, conoides de revolucin, etc).

Los diferentes tejidos como la fibra de polister con recubrimiento de PVC ya sea fabricado en masa como micro perforado son los tejidos ideales que aportan a las tenso estructuras formas imaginativas de gran belleza plstica y total efectividad. Las estructuras de las superficies tenso estticas compuestas de mstiles y cables trenzados de alta resistencia, diseados y calculados por ingenieros y arquitectos textiles representan el esqueleto de tensin de las membranas textiles. Las aplicaciones de las tenso estructuras van desde las pequeas membranas textiles tensadas para terrazas privadas y jardines hasta las construcciones ms complejas simulando a las grandes construcciones de obra.

Las membranas de las tenso estructuras se caracterizan por presentar una doble curvatura que hace que adopten formas tridimensionales. Gracias a la tecnologa y a la ayuda de programas informticos es posible disear y calcular el patronaje idneo del tejido para una ptima resistencia ante las condiciones meteorolgicas. Historia

A pesar de que el empleo de los materiales textiles en construcciones ligeras es tan antiguo como la historia de los pueblos trashumantes, los orgenes de la tecnologa contempornea de estructuras textiles, los encontramos en el siglo XIX. Al mecanizarse el hilado y el tejido

de las telas, se pudieron crear grandes tiendas porttiles para las carpas de los circos ambulantes, que abundaron en la ltima parte de este siglo. Tiendas como el Chapiteau, que llegaban a tener hasta 50 metros de dimetro y estaban hechas de lino o lona de camo. El Chapiteau estaba sostenido cerca del centro por medio de cuatro mstiles principales, situados alrededor de la pista circense. La lona colgaba de ellos hasta postes situados a intervalos frecuentes a lo largo del permetro, que estaban atirantados, por cuerdas ancladas al suelo. Aunque se trataba de estructuras ambulantes, instaladas por un corto periodo de tiempo, su diseo incorpora dos de las principales caractersticas de las modernas estructuras textiles: tienen forma superficial con doble curvatura y se encuentran pretensadas, lo que las hace difcilmente deformables. Las primeras obras de arquitectura textil comenzaron a realizarse en 1952, aunque el punto de partida de este nuevo tipo de construccin se puede situar en la construccin del Pabelln Alemn para la Expo de Montreal de 1967, obra proyectada por Frei Otto y Rolf Gutbrod. Present en gran manera un punto de partida radical, tanto arquitectnica como estructuralmente. De mstiles a diferentes alturas, colg una red de cables, que concentraban su tensin en lo alto de los mstiles. Haba 10.000 m2 de tela de polister recubierta de PVC suspendida de la red de cables y tensada para formar la piel del cerramiento. A partir de ese ao, la realizacin de obras de arquitectura textil ha ido en aumento hasta nuestros das, donde el uso de este tipo de construccin est muy extendido. Hoy en da, la mayora de los grandes estadios deportivos son cubiertos con estructuras tensadas, as como terminales de aeropuertos, circuitos de Frmula 1 y centros comerciales, con superficies superiores a los 100.000 m2. Caractersticas Las estructuras textiles proporcionan amplios cerramientos de gran variedad e inters espacial, requieren mnimos elementos de soporte de estructura "rgida" y proporcionan niveles generales de luz diurna natural muy buenos. Desde el punto de vista de la ingeniera, las estructuras textiles son membranas de espesor constante que en virtud de su forma superficial y de la gran deformidad, son capaces de soportar las cargas que se requieren en el Cdigo Tcnico de la Edificacin (CTE). A la hora de realizar un proyecto de arquitectura textil hay que tener en cuenta tres factores estructurales fundamentales: la eleccin de la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformidad de la superficie, pues las superficies textiles difieren mucho de las estructuras convencionales. La arquitectura textil puede cubrir las mismas funciones que un edificio convencional, con algunas ventajas que nos permiten augurar un futuro notable a este tipo de estructuras: ofrece una gran imagen esttica que se adapta perfectamente a la estructura del edificio, es rpida de fabricar e instalar y se beneficia de los progresos realizados en materiales en los ltimos aos. Actualmente se instalan principalmente en edificios singulares, aunque poco a poco se va apreciando como una estructura tensada puede conseguir ahorros energticos considerables, con una estructura muy esttica. La arquitectura textil se puede fabricar tensada o neumtica. Las cubiertas neumticas son las soportadas por aire, ya que el esfuerzo perpendicular se consigue con una sobre presin de aire. Las cubiertas tensadas son las que emplean mstiles, tensores y cables para tensar la tela por sus extremos en direcciones y sentidos opuestos, incluso fuera de plano. Algunas de las razones de principales que favorecen el empleo de las cubiertas textiles son

las siguientes: El peso propio inferior a 1 kp/m2 que, junto con la resistencia y flexibilidad del material, permite obtener cubiertas completas extraordinariamente ligeras, sin correas intermedias, de entre 5 y 10 kp/m2. El coeficiente de transmisin de la luz permite el aprovechamiento de la iluminacin natural sin necesidad de recurrir al vidrio, cuya rigidez requiere sobredimensionado. La puesta en obra es un montaje de elementos prefabricados que se podrn desmontar y reciclar.

Hoy en da, las estructuras textiles se encuentran en casi todas las zonas climticas del mundo y sirven para una gran variedad de funciones. Los materiales que se usan para fabricar estas membranas han cambiado mucho desde sus comienzos, ya ya se pueden encontrar tejidos altamente tecnolgicos. Los materiales comunmente utilizados en la confeccin de las membranas reflejan mas del 75% de la energa solar incidente, (absorben el 17% y transmiten el 13% de la luz solar incidente), lo cual hace que sean muy eficaces como cubiertas en las zonas templadas, tropicales y ridas. Pero tambin tienen un buen funcionamiento en zonas templadas, combinados con otros sistemas constructivos. Actualmente, la arquitectura textil ya no se usa exclusivamente para la realizacin de cubiertas tensadas, sino que comienza a usarse tambin para cubrir las fachadas de los edificios, cubiertas neumticas mediante cojines de ETFE. Adems, ha llegado al mercado industrial, para la realizacin de grandes espacios cubiertos, silos de almacenaje, depsitos de gas, etc. Forma y comportamiento de las estructuras textiles La forma y comportamiento fsico de las estructuras textiles difiere mucho de las convencionales estructuras de prtico rgidas que se usan en la mayora de los edificios. Los proyectistas de las estructuras textiles tienen en cuenta tres factores estructurales fundamentales: la eleccin de la forma superficial, los niveles de pretensado y la deformidad de la superficie. Hay que considerar tambin el ambiente interior, al igual que la eleccin del tipo concreto y la transparencia de la membrana que se vaya a utilizar. Forma de la superficie La mayora de las estructuras textiles contemporneas tienen como base una geometra de superficie anticlstica. Hay cuatro tipos genricos de superficies anticlsticas de uso comn: el cono, la silla de montar, el paraboloide hiperblico y la de valles paralelos. En esencia, cada una de ellas est constituida por cuatro elementos alabeados, en los que el grado de alabeo depende de la eleccin de las condiciones perimetrales. Al proyectista le corresponde la eleccin de un conjunto de condiciones de borde en el proceso de definicin de la forma de la membrana. Las condiciones perimetrales son las disposiciones de todos los elementos que estn en contacto con la membrana y soportan los cables, mstiles, arcos, vigas,etc. Por ello, cada superficie es el resultado de la eleccin de unas condiciones de borde determinadas. Pretensado

El pretensado contribuye de manera significativa a la rigidez de una membrana, debido a que sus componentes de curvatura interaccionan para retener lo que de otro modo seran importantes deformaciones, tpicas de superficies planas o cilndricas. Los valores de pretensado que se usan en la prctica representan una pequea proporcin de la resistencia ltima de la membrana. Es un compromiso por parte del proyectista elegir la fuerza de pretensado adecuada para cada instalacin. Debe ser lo suficientemente bajo para que el proceso de instalacin de la membrana no sea muy complicado y debe ser lo suficientemente alto para mantener un pretensado suficiente tras las perdidas por fatiga del material de la membrana a lo largo del tiempo.

Deformidad

A diferencia de lo que ocurre en los modos de construccin de los edificios ms convencionales, la deformidad se considera como caracterstica til e importante de las estructuras textiles. Adems, las deformaciones que se desarrollan en el material de la membrana son de mayor magnitud que, por ejemplo, el acero. Todo ello tiene el beneficioso efecto de que las tensiones no aumenten linealmente con cargas aplicadas debido a los cambios geomtricos que se dan en la superficie, en su conjunto. Por ejemplo, al soplar el viento sobre una membrana cnica, ste hace que el mstil articulado se incline a favor del viento, permitiendo cambios en la curvatura de la superficie a barlovento que atenan el aumento de las tensiones de la membrana en esa zona, a la vez que las curvaturas de la membrana a sotavento actan para estabilizar el mstil. Ambiente interior

La arquitectura textil construye con membranas flexibles que permiten una gran libertad arquitectnica, una iluminacin natural en el interior y la valorizacin de las superficies de las cubiertas. La luz natural es indisociable de la arquitectura textil, es su principal ventaja. La iluminacin natural determina en buen grado el confort visual de los usuarios y es un elemento que estructura un proyecto. En un nmero creciente de pases, las recomendaciones oficiales, va de textos reglamentarios, promocionan el aporte de la luz natural. La luz natural generada por una cubierta textil juega un papel decisivo en materia de seguridad. Ofrece una luz cenital que se reparte por toda la superficie de la cubierta, evitando as, zonas de sombra en los puestos de trabajo y de almacenaje.

Detalles constructivos Una vez diseada la estructura, comienza el proceso de fabricacin e instalacin. La membrana que se usa para la fabricacin de estructuras tensadas suele presentarse en rollos. Estos se cortan en ploters de corte automatizado, siguiendo el patronaje desarrollado por el proyectista. Una vez estn los patrones cortados, stos deben unirse para formar la membrana. Hay diferentes maneras de unir los paos, dependiendo del tipo de trabajo y del tejido elegido. Existen uniones cosidas, soldadas por alta frecuencia, con cua caliente, por aire caliente, planchas calientes, ultrasonido, pegadas, etc. Una vez realizada la membrana deben acoplarse los diferentes accesorios que permiten unirla a los mstiles perimetrales. Para ello se instala en el permetro de la membrana un tipo de borde, flexible o rgido, que nos permita transferir los esfuerzos normales o tangenciales de la membrana al sistema del borde. Los bordes flexibles curvados permiten el pretensado de la tela como resultado de la fuerza de tensin que se aplica en el elemento de borde. Mientras que los bordes rgidos sostienen la tela de manera continua mediante una estructura soporte, que tiene mayor rigidez lateral en comparacin con la de la tela.Para ambos casos existe una gran variedad de soluciones y acabados que afectan a la confeccin perimetral de la tela. En los vrtices estn los puos. Los esfuerzos de la membrana fluyen a los cables de borde, que a su vez los transmiten a los puos y estos lo transfieren a la estructura soporte. Los puos realizan diferentes funciones a lo largo de su vida. Son piezas de metal con extraas formas, que pueden daar la lona si no se tiene mucho cuidado en su manejo e instalacin en la membrana antes del montaje. En la obra se atizan para ayudar con la instalacin y pretensado de la estructura. Posteriormente, tienen que permanecer activos durante su vida de servicio, como parte articulada de la estructura que se mueve de acuerdo con la membrana. Finalmente estn los mstiles, que pueden ser intermedios o perimetrales. Los mstiles intermedios suelen llevar un anillo metlico en su parte superior que permite controlar el nivel de tensin de la membrana. Este anillo, mediante sistemas roscados, cables o sistemas neumticos, da la tensin adecuada a la membrana. Los mstiles perimetrales suelen ser mstiles pivotantes-articulados que se estabilizan mediante cables, con sus tensores

correspondientes que tensan el mstil para estabilizar la tela y darle la tensin adecuada. Una vez terminada la fabricacin de la membrana y de todos sus complementos, queda el empaquetado y transporte al lugar de instalacin. El empaquetado es una parte muy importante del proceso. Se debe empaquetar de tal manera que proteja cada una de las partes de la membrana de posibles roces y golpes. Pero sobre todo debe plegarse de manera que se facilite la instalacin en la obra. Es decir, debe ser plegada segn indique el proyectista, pues conoce como va a ser instalada la membrana en la estructura: cul va ser el vrtice que se va a instalar primero y cual va ser el ultimo, si se va a extender completamente o se va a ir desenrollando con rodillos y gra. De esta manera, la membrana estar protegida durante el proceso de instalacin. El proceso de instalacin debe ser previsto durante el diseo de la estructura, sobre todo si es de gran tamao. Hay que elaborar un mtodo adecuado, teniendo en cuenta todas las condiciones de trabajo, la estabilidad de la estructura paso a paso, el manejo del material, la ubicaron de la obra y las condiciones meteorolgicas que vayan a darse durante el periodo de izado. Se debe proporcionar a los instaladores el diseo de los detalles de las piezas estructurales y las conexiones, as como los pesos de cada una de las piezas. El proyectista debe determinar el clculo final del izado y la magnitud de las fuerzas que hay que aplicar en las secuencias predeterminadas del montaje. Hay que poner especial atencin a la exactitud dimensional de la posicin de los puntos del sistema soporte, as como a la colocacin correcta de las pletinas y de los anclajes de conexin. Durante el proceso de izado de la membrana, puede ser necesario usar una barra transversal que evite que se produzcan daos. Es muy importante tener en cuenta las condiciones meteorolgicas de los das en los que se proceda al izado de las estructuras, no debiendo realizar el izado en el caso de que los vientos sean superiores a los 25 km/h.

Materiales Los tejidos que se pueden usar actualmente son innumerables: PES-PVC, ETFE, silicona, PVDF, impermeables, calados, de colores Dependiendo del uso de la instalacin, as como del lugar, el riesgo de nevadas, la temperatura media exterior, entre otros factores, se usar uno u otro. Incluso se puede acudir a varias membranas, con cmaras de aire intermedias o aislantes, para poder disponer de una mayor proteccin trmica.