Características de los marcos espaciales
Los marcos espaciales son rígidos, livianos y se pueden definir como estructuras en forma de truss. Se construye enganchando las columnas en un patrón geométrico. Los marcos espaciales se pueden usar de manera eficiente para cubrir áreas grandes con un soporte interno mínimo. La robustez estructural del marco espacial se debe a la rigidez inherente del triángulo y las cargas de flexión transmitidas como cargas de tracción y compresión a lo largo de cada puntal.
Análisis de diseño de la estructura del marco espacial
Las mallas espaciales generalmente se diseñan utilizando una matriz rígida. Una característica especial de la matriz de rigidez del marco del espacio del edificio es la independencia de los coeficientes angulares. Si las juntas son lo suficientemente rígidas, puede ignorar la deflexión angular y simplificar el cálculo. Más técnicamente, esto se conoce como una matriz de vector isotrópico o una armadura de octeto con una sola unidad de ancho. Para variaciones más complejas, puede cambiar la longitud de los montantes para doblar toda la estructura o incorporar otras geometrías.
La estructura espacial es una característica común de la construcción de edificios modernos. A menudo se encuentran en grandes luces de techo en edificios comerciales e industriales modernistas.
Diferente clasificación de la estructura del marco espacial.
Las estructuras de Space Frame se dividen en dos categorías: clasificación de curvatura y clasificación de ubicación. Se dan más detalles a continuación.
Clasificación de la curvatura de la estructura del marco espacial
Techo plano espacial: estas estructuras espaciales están compuestas por subestructuras planas. Y las fuerzas cortantes se apoyan en diagonal.
Bóveda de cañón: este tipo de bóveda tiene una sola sección de arco. En general, este tipo de estructura espacial no requiere módulos tetraédricos o pirámides como parte del respaldo.
Clasificación por disposición de elementos de la estructura del marco espacial
Cuadrícula de una sola capa: todos los elementos se colocan en la superficie para su estimación.
Los elementos de cuadrícula de dos capas se colocan en dos capas paralelas entre sí a una cierta distancia. Cada capa forma una cuadrícula de triángulos, cuadrados o hexágonos, y las proyecciones de los nodos en la capa pueden superponerse o compensarse entre sí. La barra diagonal conecta los nodos de ambas capas en diferentes direcciones en el espacio. En este tipo de malla, los elementos están asociados a tres grupos: cuerda superior, cuerda, cuerda diagonal inferior.
Cuadrícula de triple capa: los elementos se colocan en tres capas paralelas que se unen diagonalmente. En la mayoría de los casos, es plano. Estuche colgante
Otros ejemplos clasificados como marcos espaciales son las estructuras metálicas plisadas, los techos colgantes y las estructuras neumáticas.
Diferentes tipos de estructura de marco espacial.
¿Por qué se destaca la estructura del marco espacial?
Una de las ventajas más importantes de la estructura del marco espacial es su ligereza. Esto se debe principalmente al hecho de que el material está distribuido espacialmente de modo que el mecanismo de transferencia de carga es principalmente tensión o compresión axial. Por lo tanto, todos los materiales para un artículo en particular se utilizan al máximo. Las estructuras monocapa, también llamadas Gridshells, a menudo se producen en masa en fábricas para maximizar el uso de sistemas de construcción industrializados. Estas unidades pueden ser transportadas fácilmente por trabajadores semicalificados y ensambladas rápidamente en el campo. Como resultado, los marcos espaciales se pueden construir a bajo costo.