El enemigo numero 1 de las velarias es el viento y debemos tomar en cuenta las curvaturas y relingas que presenta un diseño de una cubierta tipo velaria. Las fuerzas que actuan sobre la membrana son de succión y compresión, debidas al viento y tambièn las ráfagas que se presentan por un repentino rebote del viento sobre la superficie debido a la velocidad con que este llega. Además, hay que considerar lluvia y granizo, y dependiendo la zona del lugar, nieve, asi mismo la temperatura. Hay quienes contemplan tambièn fuerzas sismicas pero si se trata de estructuras pequeñas y sencillas no es necesario.
Hay que cuidar en el diseño de una velaria que no tenga superficies con poca o nula inclinación ya que podria presentar abolsamientos ocasionados por estancamiento de agua ya que por lo general la membrana es elastica y muy resistente y esto puede ejercer esfuerzos muy peligrosos que pueden dañar y/o colapsar la estructura.
Tambièn hay que evitar al maximo formas concavas sin salidas de aire ya que pueden funcionar como un paracaidas debido al empuje hacia arriba (succión) que ejerce el viento y puede desprender la cimentación junto con los mastiles y columnas que la sujetan en el piso o superficie. Pero si no es posible, coloca en la parte alta (y cuando sea posible) una salida de aire para que sirva como valvula de desfoge y puedes colocar un domo para que la lluvia no entre, pero separada de la lona para que deje salir la mayor parte de lap presion del viento. La otra opcion es crear relingas con un 10% de la longitud de desarrrollo y crear puntos altos y bajos en sus puntos de sujeción para que la presion del aire "resbale" por esas zonas yno trate de empujar la velaria con mucha fuerza.
Encuanto a los elementos de sujeción, debemos de diseñarlos y calcularlos de acuerdo a los esfuerzos que se generan que por lo general son a tensión (para anclajes, placas base, grilletes, seguros de sujecion, etc), para la cimentaciòn debes de considerar el cortante,
esfuerzos por extracción, momentos maximos y
calcularla por volteo). En el caso de mastiles, columnas vigas, etc, ahy que revisarlas por tensiòn, torsión, cortante, momento, compresion, etc.
El tema de las velarias es muy extenso y complejo, debido a que hay muy poca gente que se dedica al càlculo y diseño estructural de las mismas, ya que rompe un poco con el esquema de las estructuras convencionales como las de edificos, puentes, etc.
Los metodos matematicos son muy engorrosos y complicados pero existe software como el ForTen 2008 que te calcula los esfuerzos producidos en la membrana en funciòn de sus formas, longitudes y elementos mecanicos existentes dentro y fuera de la membrana (ya que las membranas requieren de cables de acero en su perimetro para poderlas tensar y puedan adquirir la forma paraboloide una vez instalada asi como placas fijas tipo pinza para los puntos de control).
Y para el caso de la estructura de soporte existen programas como el ETABS, el SAP2000, entre otras para diseño y cálculo
Espero te sirva un poco lo anterior, cualquier cosa estoy a tus ordenes. Saludos y Buen Día!!!
P.D: me debes una chela
