Cómo Orientar Toldos

Recientemente, es muy visto en cualquier lugar una sombrilla que consiste de 3 o más postes, y una lona que se sostiene en ésta, estas estructuras son llamadas “estructuras de membrana” o “tenso-estructuras”.

Estas estructuras son muy utilizadas en la actualidad ya que son de muy bajo costo (ya que consumen muy poco material) y cubren una gran área superficial.

Son utilizadas en parques públicos, estadios de futbol, palapas y carpas de circo.

Al estar constantemente expuestos a la luz solar y sometidos a una tensión ejercida por los postes que la soportan, el viento que corre u otros factores, es común que sufran rupturas, dejando de cumplir su propósito.

Las estructuras construidas en ciudades ventosas consecuentemente van a sufrir una mayor tensión, y será más fácil su ruptura.

Es por esto que el Dr. Mauricio Gamboa-Marrufo y un grupo de investigadores de la Universidad Autónoma de Yucatán (UADY) decidieron experimentar con una estructura en específico, y averiguar

cuantitativamente cuánta presión sufre esta estructura con el viento.

Hay infinitas formas de construir una estructura de este tipo variando el tamaño de los postes, el ángulo en el que se orientan y el número de postes, la figura 1 muestra algunas de las estructuras posibles.

Figura 1: Ejemplos de estructuras de membrana.

El material que se utiliza para construirlas es el teflón, ya que es elástico y no es muy frágil, pero para fines de la investigación, no se utilizó una verdadera estructura, sino la forma de una de estas impresa en 3D.

Para llevar a cabo el experimento, fue necesario colocar sensores para medir la presión, por lo que en el modelo impreso en 3 dimensiones, se colocaron 72 hoyos, en donde se coloraron pequeños tubos que detectaban si había presión positiva o negativa (vacío parcial).

Fue necesario utilizar un túnel de viento, que es una máquina que proporciona un flujo continuo de aire hacia una cámara (en donde se posiciona el objeto a analizar) en un ambiente completamente controlado.

La figura 2 muestra una fotografía del modelo utilizado para llevar a cabo los estudios (se distinguen las perforaciones para las mediciones).

Figura 2: Modelo impreso en 3D de una estructura de membrana.

Como en el túnel se puede controlar la velocidad del viento que viene, el experimento se repitió 6 veces variando un parámetro en cada uno:

1. 20 m/s perpendicular al arco

2. 25 m/s perpendicular al arco

3. 20 m/s paralelo al arco

4. 25 m/s paralelo al arco

5. 20 m/s a 45° del arco

6. 25

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