Domos desplegables : método geométrico a partir de polígonos regulares

Abstract

This research proposes a design method for deployable domes from the scissor-type system, starting from the geometry of regular polygons for its configuration. The geometry of the regular polygons inscribed in a circumference, allows to determine the general shape of an arch in the final state of the deployment, defining the number of necessary bars, the positioning of the holes, the distances of the points of articulation, the length of the bar and the necessary opening angle to obtain a specific geometry. Taking the arch as the main structural component for the configuration of domes, the proposed method allows to implement the correlated design with folding floor platforms and folding textile covers to achieve a simultaneous deployment between structure and enclosures. The study develops as part of the constructive viability, an assembly process based on the traditional system to erect arches and domes, that is, through the progressive semi-arches approximation from the floor, to midpoint, at a specific height, in this way, the advantage of deployable structures is used to raise the arches, optimizing assembly times and facilitating the execution method in deployable structures. The method viability and demonstration is verified through the construction of several scale prototypes developed during the investigation that expose the validity constructive, architectural and structural Finally, the objective is to propose new spatial alternatives for deployable domes, through an interactive table that allows the user to explore different geometries of arches formed with the scissor-type system and applied to an enclosure with specific requirements for height, radius or length of bars.

Esta investigación propone un método de diseño para domos desplegables a partir del sistema tipo tijera, partiendo de la base geometría de polígonos regulares para su configuración. La geometría de los polígonos regulares inscritos en una circunferencia, permite determinar la forma general de un arco en el estado final del despliegue, definiendo la cantidad de barras necesarias, el posicionamiento de los agujeros, las distancias de los puntos de articulación, la longitud de la barra y el ángulo necesario de apertura para obtener una geometría específica. Tomando el arco como el principal componente estructural para la configuración de domos, el método propuesto permite implementar un diseño correlacionado con plataformas de suelo plegables y cubiertas textiles desplegables para lograr un despliegue simultáneo entre estructura y cerramientos. El estudio desarrolla como parte de la viabilidad constructiva, un proceso de montaje basado en el sistema tradicional para erigir arcos y domos, es decir, a través de la aproximación progresiva de semiarcos desde el suelo, los cuales se encontraran en un punto medio, a una altura específica. De esta forma se pretende aprovechar la ventaja de las estructuras desplegables para elevar los arcos, optimizando los tiempos de montaje y desmontaje, facilitando el método de ejecución en estructuras desplegables. La viabilidad y demostración del método, se comprueba a través de la construcción de varios prototipos a escala desarrollados durante la investigación que exponen su validez constructiva, arquitectónica y estructural. El gran interés sobre estas tipologías de estructuras se fundamenta en la búsqueda de la forma para obtener un movimiento acertado de sus componentes sin incompatibilidades y lograr diferentes configuraciones espaciales estructuralmente estables, principalmente configurar una posición plegada para su transporte o almacenamiento y una posición desplegada para su uso arquitectónico en aplicaciones temporales. El objetivo es proponer nuevas alternativas espaciales de domos desplegables, a través de una tabla interactiva que implementa el método geométrico propuesto y permite al usuario explorar diferentes geometrías de arcos formados con el sistema tipo tijera y aplicados a un recinto con requerimientos específicos de altura, radio o longitud de barras.