Cpula inflable

Cpula inflable utilizada como lugar de recreacin y deporte

Una cpula inflable es una estructura en la cual su integridad estructural se basa en la utilizacin de aire a presin para inflar un material flexible desde su interior.

Este concepto se populariz a gran escala por David H. Geiger con el pabelln de los Estados Unidos en la Expo '70 enOsaka (Japn) en 1970.

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Por lo general tiene forma de cpula, ya que esta forma crea el mayor volumen con la menor cantidad de material. Para mantener la integridad estructural, la presin en el interior debe ser igual o superior a cualquier presin externa que se aplique a la estructura (es decir, la presin del viento). La estructura no tiene que ser hermtica para conservar la integridad estructural; el sistema de presurizacin que suministra la presin interna deber reemplazar cualquier fuga de aire. Todos los accesos al interior de la estructura deben estar equipados con dos juegos de puertas o una puerta giratoria, que funcionan como un esclusa. Las cpulas inflabes estn fijas al suelo mediante un sistema de pesos pesados, anclajes, fundaciones o una combinacin de todos ellos.

Se suele utilizar en instalaciones deportivas y de recreacin, almacenes, refugios temporales y cpulas. La estructura puede ser total, parcial, o funcionando como techo. Una estructura total puede utilizarse para una instalacin temporal o permanente, mientras que una cpula funcionando como techo suele ser construida para un edificio permanente.

La cpula inflable ms grande en Norte Amrica es la cpula de la cole secondaire publique Louis-Riel (Escuela pblica de secundaria Louis-Riel) en Ottawa, Ontario,Canad.

2 Adems

tiene el rcord de ser la segunda cpula inflable ms grande del mundo.

ndice

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1 Concepcin

o 1.1 Forma

o 1.2 Estructura

o 1.3 Materiales

2 Presin del aire

3 Ventajas e inconvenientes

4 Cpulas inflables famosas

o 4.1 En uso

o 4.2 Cpulas famosas antiguas

5 Referencias

6 Enlaces externos

Concepcin[editar]

Forma[editar]

La forma de una cpula inflable est limitada por la necesidad de aplicar una presin uniforma a toda la superficie de la cubierta. En caso contrario, la distribucin irregular crea arrugas y puntos de tensin que puedon producir la ruina de la estructura.

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En la prctica, cualquier superficie inflable implica una doble curvatura. Por lo tanto las formas ms utilizadas son hemisferas, valos o semicilindros.

Estructura[editar]

Las acciones principales que actan sobre una cpula inflable son la presin del aire, el viento y la nieve. Con el fin de hacer frente a las cargas variables de viento y nieve, la inflacin de la estructura deber ajustarse en consecuencia. Las estructuras modernas tienen sistemas mecnicos controlados por ordenador capaces de detectar las cargas dinmicas y compensar la inflacin de la misma. Los ms alta calidad son capaces de soportar vientos de hasta 190 km/h (120 mph), y cargas de nieve de hasta 18 kg/m

2.3

El interior del Tokyo Dome muestra como una gran espacio puede ser cubierto con un techo hinchable

Por supuesto, la presin del aire en la cubierta es igual a la presin del aire ejercida sobre el suelo en el interior, empujando a toda la estructura hacia arriba. Por lo tanto, la estructura debe estar firmemente anclada al suelo (o subestructura en el caso de tratarse de una cubierta). Para las grandes estructuras son necesarios cables para el anclaje y la estabilizacin. Todas las formas de anclaje requieren algn tipo de lastre. Inicialmente se utilizaban como lastre bolsas de arena, bloques de hormign, ladrillos, o materiales similares, colocados en todo el permetro de la falda de la cpula. Hoy en da la mayora utilizan sistemas de anclaje propios.

El peligro de colapso repentino es despreciable, ya que la estructura se deforma o se hunde en caso de una sobrecarga (nieve o viento). Solo si estas seales de advertencia son ignoradas o inadvertidas, la acumulacin de una carga extrema pueden romper el material, lo que lleva a una deflacin y el colapso repentino.

Materiales[editar]

Los materiales utilizados para las estructuras inflables son similares a los utilizados en las estructuras en traccin, es decir, telas sintticas, tales como la de fibra de vidrio o el polister. Con el fin de evitar el deterioro de la humedad y la radiacin ultravioleta, estos materiales estn recubiertos con polmeros como el PVC o tefln.

Dependiendo del uso y la ubicacin, la estructura puede tener forros interiores de materiales ms ligeros para el aislamiento o la acstica.

Presin del aire[editar]

La presin del aire interior necesaria para este tipo de estructuras no es perceptible desde el interior y pasa inadvertida para el usuario. La cantidad de presin requerida es una funcin del peso del material -y el conjunto de sistema suspendidos en l como iluminacin, ventilacin, etc- y la presin del viento. Sin embargo, solo representa una pequea fraccin de la presin atmosfrica. La presin interna se mide comnmente en pulgadas de agua (inAq) y vara entre un mnimo de 0,3 inAq y un mximo de 3 inAq, siendo 1 inAq el nivel de presurizacin para la condiciones normales de funcionamiento. En trminos del sistema internacional, una inAq equivale a 254 Pa.

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Ventajas e inconvenientes[editar]

A continuacin se citan algunas de las ventajas e inconvenientes de utilizar este tipo de estructuras respecto a una construccin convencional para el mismo tamao y aplicacin.

Ventajas:

Coste inicial considerablemente menor que los edificios convencionales.

Reduccin de los costes de funcionamiento debido a la simplicidad del diseo.

Sistema fcil y rpido de montar, desmontar y reubicar.

Espacio libre interior abierto, ya que no hay necesidad de columnas.

Capacidad de cubrir casi cualquier proyecto.

Personalizacin del tamao y los colores del tejido, incluyendo la tela translcida, permitiendo la entrada de luz natural.

Inconvenientes:

Funcionamiento continuo de los ventiladores para mantener la presin, en ocasiones requieriendo la redundancia o una fuente de alimentacin de emergencia.

Derrumbe de la cpula en caso de prdida o rotura del tejido.

Aislamiento inferior al de las estructuras de paredes duras, con el consiguiente aumento del coste en calefaccin o refrigeracin.

Capacidad de carga limitada.

Vida til corta en comparacin con edificios convencionales.