Luna tent: carpa de bambú desmontable

Proyecto 02 · Carpa desmontableCálculo y optimización estructural

La carpa al atardecer, iluminada por dentro, con las patas de bambú en X — Al atardecer, iluminada por dentro.

Solo la estructura de bambú montada en el parque, con las cintas de anclaje — Solo la estructura: el antiprisma de bambú y las cintas de anclaje.

La carpa montada en el parque, con las cintas tensadas — Montada en el parque, con las cintas tensadas.

La carpa por la tarde, entre los árboles — Por la tarde, entre los árboles.

La base: la placa de acero recibe los laterales de bambú y la cinta baja hasta la estaca — La base: la placa recibe los laterales, y la cinta baja hasta la estaca.

La lona atada al culmo de bambú — La lona atada al culmo.

La carpa lista para la noche, en el parque con luces — Lista para la noche.

Triángulos, una lona y tres cintas.

La rigidez viene de la geometría, no del peso.

La carpa es un antiprisma: dos pentágonos de bambú, uno en el suelo y otro arriba, girados entre sí y unidos por triángulos. Sobre ellos, un cono de cabios recibe la lona. Los triángulos arriostran la estructura sin pilares empotrados, y las cintas de anclaje, tensadas en el lugar, resisten el viento.

Bambú, acero y lona suman unos 225 kg. Nuestro trabajo fue el cálculo y la optimización de la estructura, con el viento de diseño de 35 m/s.

Viento y estructuraFig. 01 a 03

Fig. 01 — Líneas de corriente del CFD (OpenFOAM, k-ε) alrededor de la lona, en el corte por el eje de simetría; detrás, la estructura más allá del corte. Pasa el cursor para ver cómo se mueve el aire.

El aire rodea la carpa.

Corte por el eje de simetría, brisa de 5 m/s a 10 m de altura.

El viento se acelera sobre el cono y se desprende detrás de él: la cubierta es succionada hacia arriba y la pared de sotavento queda en una zona de calma. Es esa succión la que resisten las cintas de anclaje.

velocidad del viento (m/s) · por cuantiles02,74,04,66,8

Modelo de la estructura en blanco, sin la lona — **Fig. 02** — *La estructura sin la lona.*

Modelo en blanco de un nudo del anillo, con la placa recibiendo los culmos — **Fig. 03** — *Un nudo del anillo: la placa de cinco brazos recibe dos aristas, dos laterales y el cabio.*

“La misma definición dibuja toda la familia: solo cambia el número de lados.”

El desafío: ligera para viajar, firme ante el viento.

El modelado es totalmente paramétrico. La base y el anillo tienen aristas de 3 m, los laterales 2,84 m y el alero 0,60 m; el resto surge de pocos parámetros. Con cuatro lados la carpa cubre 9 m² de piso; con ocho, supera los 43 m².

Piezas cortas, iguales y ligeras facilitan el transporte, pero una carpa de 225 kg necesita anclaje para que el viento no se la lleve. Las tres cintas pretensadas hacen ese trabajo junto con los triángulos de las paredes.

Fig. 04 — La familia paramétrica a la misma escala, con las mismas aristas. Destacada, la versión de cinco lados.

Análisis estructuralFig. 05

Quién tira y quién empuja.

Karamba3D en nuestro pipeline según la ISO 22156, con el viento de diseño de 35 m/s.

Con el peso propio, los laterales trabajan a compresión y el anillo superior a tracción, como un cinturón.

Con el viento del oeste, los esfuerzos se invierten de un lado al otro y el anillo pasa a flexionarse: es el que recibe el mayor esfuerzo, 3,2 kN.

Fig. 05 — Modelo de barras en Karamba3D: esfuerzo axial con el peso propio y con el viento, momento flector y deformación bajo viento.