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Caso de estudio: Club de Rugby Ipswich
El siguiente documento, basado en la instalación de la nueva vela de sombra en el Club de Rugby Ipswich (Qld, Australia) ha sido realizado por Peter Kamols., experto en diseño de estructuras de membranas.
Commercial Heavy 430 fue seleccionado para este proyecto ya que dicho tejido muestra menos alargamiento en el tiempo comparado con cualquier otro tejido de sombra en el mercado asegurando que la vela permanecerá tensada durante más tiempo antes de tener que ser re tensada. Se escogió el color Brunswick green para ir en acorde con los colores de los edificios.
La radiación UV es el mayor causante de la degradación del tejido de sombra, es altamente recomendable que, al coser y utilizar cintas, sean productos resistentes al UV de la mayor calidad, como es el caso de esta estructura.
El diseño
La instalación tiene una área total de aproximadamente 85m2 de zona cubierta en la forma de una vela rectangular con 6 puntos de sujeción. La vela está designada con una forma rectangular en dos partes con cinco puntos bajos y un punto alto en el medio del lado largo Norte.
Se escogieron columnas de acero cuadradas, asentadas en pilares de hormigón para minimizar la interrupción en las líneas de visión. Los cables backstay no eran una opción ya que habrían representado un peligro de tropezar inaceptable en un espacio público. En las columnas, el sistema de agarre incluye anillas y cadena.
Se consideró que el nuevo tejido Commercial Heavy era la mejor opción para una vela que sobrepone el edificio actual y se requiere estar tensada y minimizar la deformación con el viento para evitar el choque con el techo existente del quiosco.
El punto alto de la zona Norte permite pasar algo de sol durante el invierno, pero no durante el verano. Los vértices bajos en los lados cortos este y oeste proporcionan buen control del sol durante todas las estaciones.
Compensaciones y pre tensado del tejido de sombra
El test biaxial del tejido de sombra Commercial Heavy 430 ha demostrado que es apropiado un pre tensionado de 1,2% en ambos trama y urdimbre con LOAD 1,2kN/m. Esto significa efectivamente que el tejido de sombra fue realizado para ser 1,2% más corto en ambas direcciones trama y urdimbre para permitir una elongación de 1,2% en pre tensionado.
Resultados del test biaxial del Commercial Heavy 430
Todos los demás tejidos de sombra del mercado, hubieran requerido porcentajes de compensación muy diferentes entre dirección de trama y urdimbre.
El ingeniero del tejido escogió un pretensionado de 1,2kN7m con un porcentaje de catenaria del 10% para esta vela. Esto significa un fondo de catenaria de 100mm para cada metro de largo en el lado.
Como siempre, la elección del porcentaje de corte en los vértices es una balanza entre reducir la carga y reducir la zona de sombra. Como mayor sea el corte en los vértices, menor carga generada, pero también resulta una reducción en la zona de sombra.
Detalles del perímetro y vértices
El ingeniero ha detallado un vértice reforzado con cinta, que consiste en 2 capas de cinta poliéster de 50mm estabilizada UV de calidad marina. Una capa encima del tejido de sombra y otra capa dejado haciendo un sándwich del tejido entremedio las 2 cintas.
Como resultado de pruebas se encontró que las dos capas combinadas tienen un ratio de alargamiento altamente compatible con la rigidez del tejido de sombra. Las dos cintas de poliéster marinas pasan alrededor el anillo D de acero inoxidable en las esquinas, y se cosen sobre ellas mismas. Esto se refuerza después con una capa adicional de cinta que se pasa a través de las anillas D de acero inoxidable y otra vez cosidas en las capas de cinta. Esto se termina con un par de arandelas de acero galvanizado 50mmx50mm y un tornillo de apriete galvanizado, que es pasado a través de las cintas y las dos arandelas se unen firmemente para proporcionar una fijación adicional a la fricción mecánica.
Las cintas están cosidas con 4 líneas de costura de hilo de fluoro carbón. El hilo fluoro carbón se utiliza para costuras muy fuertes, y no se ve afectado por los UV y rinde mucho más que cualquier otro hilo disponible.
Detallo del vértice de la vela
Sistema de tensado
Todos los vértices tienen una combinación de una argolla galvanizada ajustable que se pasa por la columna SHS recubierta en polvo y una cadena galvanizada ajustable en largo con grilletes galvanizados en ambos extremos.
La vela es tensionada enrollando los cáncamos y ajustando la cadena de manera que los cáncamos son tirados arriba hacia la cara del SHS cuando la vela está en completa pretensión. Es mejor de probar siempre de tirar a una argolla roscada contra la superficie a través de la cual se está estirando para que no haya cargas de flexión impuestas sobre las roscas de las armellas de ajuste.
En caso de que la vela requiera volver a tensarse en el futuro, los cáncamos se desenrollarían lo suficiente como para quitar un eslabón de cadena de la cadena y los cáncamos y la cadena ahora acortada volverían a enrollarse en la cara de las columnas de SHS.
Tensionando en las columnas
Instalación
El tejido de sombra Commercial Heavy 430 fué escogido porqué era el tejido de sombra pesado más equilibrado del mercado australiano. Hace que la instalación dependa menos de una secuencia cuidadosamente manejada de tensión de fijación requerida por otras telas de sombra que tienen tasas de elongación ampliamente variables entre la urdimbre y la trama. La vela también requerirá volver a tensar menos durante la vida útil de la vela.
Las compensaciones equilibradas de la tela de vela sombra hicieron que el tensado de la vela fuera muy simple, ya que los accesorios se tensaron gradualmente y simultáneamente, proporcionando un pretensado uniforme a lo largo de las velas.
Comentarios de los fabricantes
- La tela parece mantener su longitud de corte durante todo el proceso y todas las costuras se unieron y se combinaron perfectamente ".
- La tela no se enrolla y es fácil de manejar en la máquina. Usando una máquina de alimentación compuesta de aguja gemela Adler no hubo problemas. Las agujas número 26 no causaron roturas de filamentos, por lo que la resistencia debería ser excelente
- La tela se movió mucho en nuestra mesa. Todos los bordes han sido cortados con un cuchillo caliente. Se ha plegado varias veces y terminó plegándose y almacenándose en el almacén durante más de un mes hasta que otros trabajos estuvieron listos, pero todavía se tensó bien sin arrugas ni marcas visibles en los pliegues.
El tejido de sombra Commercial Heavy 430 y la forma de la vela, las correas, los detalles y el sistema de tensado han funcionado muy bien.
La instalación eficiente y rápida ha resultado en un nivel uniforme de pretensado en todas las direcciones. Se espera que el rendimiento a largo plazo sea favorable y superior a otros tejidos de sombra monofilamento en el mercado desde el tejido de sombra Commercial Heavy 430;
- Conserva mejor sus propiedades físicas, forma de diseño, factores de seguridad y confiabilidad estructural a lo largo del tiempo, lo que contribuye a reducir el estiramiento durante la vida útil de la estructura de tela de sombra.
- Requiere menos tensión y, por lo tanto, es menos probable que se agote el ajuste en los puntos de fijación durante su vida útil y,
- Conserva mejor su porcentaje de Bloque UVR y Factor de Sombra a lo largo de la vida del tejido de sombra tela porque menos elongación (estiramiento) significa que los huecos entre los hilos experimentan menos agrandamiento en comparación con todos los otros tejidos de sombra que tienen un mayor alargamiento.
La instalación se revisará en un año o después de viento severo que pudiera ocurrir antes de los doce meses.
Peter Kamols Bach. Architecture (1st Hons)
Kamols Designs Pty Ltd