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2020-01-22

Suspen-Domos: Diseño y evaluación del colapso progresivo

En las últimas casi tres décadas, las cúpulas suspendidas se han convertido en soluciones populares para cubrir pabellones deportivos, estadios y salas de eventos, particularmente en China y Japón. Si bien las cúpulas suspendidas se pueden construir y mantener fácilmente, su aplicación amplía los límites de luz para los sistemas de cúpulas con rejilla. A diferencia de las cúpulas de cable, no se requieren métodos de construcción especiales, aún así se crea una estructura más rentable, más rígida y más robusta para vanos medios y grandes. Esta estructura espacial híbrida está compuesta por una cúpula superior de una sola capa y un sistema tensegrítico concéntrico inferior.

Autor
Adam Nagy
Escuela
Universidad de Surrey, Reino Unido

Este proyecto se centra en el diseño y la resistencia al colapso de cúpulas suspendidas; En la primera parte del trabajo se presenta una revisión de la literatura como preparación para el estudio de caso real del diseño preliminar y el análisis del colapso progresivo de la cúpula.

La revisión analiza las características de diseño típicas, el comportamiento y los criterios de aceptación aplicables de las cúpulas suspendidas. También se presentan los aspectos del hundimiento progresivo en general, específicamente para las cúpulas suspendidas. Se realiza un estudio del diseño preliminar para una cúpula suspendida de láminas recortadas de cuarenta metros de luz. Se ha demostrado que la estabilidad global es un aspecto determinante del diseño, la cúpula de suspensión reforzada del anillo más exterior puede fallar incluso con una relación de utilización de esfuerzos moderada y deflexiones si no se evalúa la estabilidad no lineal con la geometría imperfecta.

Los análisis de colapso progresivo de la obra se llevaron a cabo de acuerdo con la estrategia de limitar la extensión de la falla localizada. En el caso de la mayoría de las estructuras espaciales, incluidas las cúpulas suspendidas, el método de trayectoria de carga alternativa con la eliminación de la barra teórica es el enfoque más viable. El primer modelo, que consta únicamente de vigas (Han et al., 2015), resultó eficaz para localizar las configuraciones de las barras de la remoción teórica que, en la mayoría de los casos, están causando un colapso progresivo. Por otro lado, se encontró que un modelo combinado de viga y carcasa era más seguro y confiable para predecir la estabilidad e integridad de la estructura restante. Los resultados de los dos análisis se comparan y discuten. Se presentan los diagramas de flujo de las metodologías utilizadas.


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