Estructura espacial

Una estructura espacial se refiere a una estructura espacial cuyos miembros están conectados rígidamente entre sí para que transfieran el momento y la cizalladura además de las fuerzas axiales. En comparación, las armaduras espaciales están articuladas con uniones y, como resultado, sus miembros están en tensión o compresión y no transfieren el movimiento ni la cizalladura.



En la mayoría de los casos, la reducción adicional de las fuerzas de los miembros y la deflexión de las estructuras espaciales es inferior al 10% en comparación con las armaduras espaciales. Por lo tanto, el material adicional requerido para proporcionar conexiones rígidas no justifica el ahorro en el tamaño de los miembros estructurales. Como resultado, el término "estructura espacial" es también el término utilizado para estructuras tridimensionales articuladas por clavijas, tales como celosías espaciales. Las estructuras espaciales también se denominan 'marcos armados', 'estructuras enrejadas' o 'estructuras reticuladas'.



Las estructuras espaciales se construyen a partir de unidades modulares prefabricadas (sistema modular) o miembros individuales ensamblados utilizando diferentes tipos de conectores o nodos (sistema nodular). Estos sistemas son típicamente propietarios.

También es posible construir estructuras espaciales por miembros de soldadura de campo entre sí; esta es generalmente una alternativa más costosa. Cuando se realiza soldadura de campo, se considera que las uniones están rígidamente conectadas, capaces de transferir momento y cizallamiento además de las fuerzas axiales.



La naturaleza tiene muchos ejemplos de configuraciones de empaquetamiento espacial repetitivas usadas en estructuras espaciales: los prismas hexagonales de nido de abeja; organismos de células vegetales, la organización repetitiva de cristales y copos de nieve, etc. El triángulo es la geometría estable más simple, lo que significa que no es posible cambiar su forma en el plano porque hay tres miembros interconectados. Este no es el caso para polígonos como cuadrados, rectángulos, hexágonos u octágonos. Los miembros de refuerzo de los marcos espaciales crean la triangulación que estabiliza la estructura.



Las estructuras espaciales generalmente consisten en rejillas dobles y multicapa en formas planas o libres. Las estructuras espaciales planas se han usado típicamente como sistemas de techo, pero también se pueden usar para soportar pisos. Atrios, entradas, marquesinas, arenas, pabellones de exhibición, hangares, centros de convenciones, mezquitas, terminales, tribunas, instalaciones deportivas, cubiertas de depósitos, iglesias, cubiertas de piscinas, centros comerciales, pabellones de estadios, acristalamientos inclinados, almacenes de gran espacio, torres, las estaciones espaciales y las plataformas flotantes también pueden construirse a partir de estructuras espaciales.