Cos'è una tensostruttura?
Una tensostruttura è tenuta insieme da un tessuto resistente o da una rete di fili o cavi. La tensione a cui sono sottoposti questi elementi supporta l'intera struttura. Non sono necessari telai pesanti e i materiali sono relativamente leggeri, quindi sono più facili da raggiungere in cantiere. Con meno materiali necessari rispetto ad altre forme di costruzione, è possibile realizzare un ampio spazio interno senza la necessità di travi e cornici di supporto invadenti. Tale struttura può assumere una cupola, modellata sulla geodetica o essere a forma di cono o sella.
Questo principio viene utilizzato per costruire molti tipi di strutture permanenti o temporanee. Edifici grandi come stadi e terminal aeroportuali sono stati costruiti utilizzando sistemi strutturali basati sulla tensione. Anche i centri commerciali li hanno incorporati e una tensostruttura può essere utilizzata anche per tende di grandi dimensioni, per costruire coperture e rifugi protettivi e per coprire palchi. Le strutture in tessuto possono coprire spazi fino a 45,72 m di larghezza senza supporto e le strutture supportate da cavi di tensione possono coprire ancora più spazio.
Il tipo di tessuto utilizzato dipende dalle applicazioni, ma diversi tipi sono adatti per l'uso in una struttura di tensione. Alcuni includono poliestere polivinilcloruro (PVC), politetrafluoroetilene (PTFE), etilene tetrafluoroetilene e tessuto di vetro in PVC. Ciascuno è adatto per determinate applicazioni e soddisfa requisiti specifici di resistenza al fuoco e durata. Molti di questi materiali sono anche riciclabili, aggiungendo alle caratteristiche ecologicamente sostenibili delle strutture supportate dalla tensione.
Oltre a una cupola, la tensostruttura può essere a forma di cono o sella. Numerosi principi matematici sono utilizzati nella progettazione strutturale, compresa la curvatura gaussiana. La stessa curvatura può essere misurata in modo specifico e un valore negativo si riferisce a una forma di sella, mentre un numero positivo indica che c'è una curva con un picco. In termini di proprietà fisiche, una struttura di trazione viene tirata e tutti i suoi elementi sono in costante equilibrio con la gravità. Il fallimento di qualsiasi piccola parte, come un cavo o un foglio di tessuto, provocherà una reazione a catena che porta al collasso della struttura.
Una tensostruttura può comprendere la maggior parte di un edificio o può essere aggiunta a edifici esistenti come sezioni del tetto, atri o tettoie esterne. La struttura può durare per decenni senza manutenzione. I principi di progettazione relativi alla costruzione della tensione sono in circolazione sin dalla preistoria. Famosi ingegneri dell'architettura hanno rivoluzionato il concetto creando strutture riconosciute nei principali aeroporti e stadi di tutto il mondo.