Estudio de los procesos de diseño, construcción y montaje de tenso estructuras
Date
2026-01-16
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This study arose from the need to establish clear and standardized methodologies for
the design, construction, and assembly of tensile structures, given that their
performance depends critically on the prestressing system and climatic conditions. The
lack of procedures for adequately evaluating the demand-capacity relationship was
identified, which limits the reliability of these systems. Furthermore, the importance
of incorporating computational tools from the early design stages is highlighted, as
these structures, characterized by their lightness, efficiency, and ability to span large
distances using tension systems, require an understanding of complex principles such
as double curvature, nonlinear analysis, and geometric stability. The methodology
integrates a literature review, digital modeling, and technical selection of materials
according to ASCE, AISC, and ASTM standards. The use of RFEM software enabled
the development of form-finding processes, nonlinear analyses, and environmental
load simulations, facilitating the definition of construction activities and sequential
assembly procedures. The analytical results determined that the tensions in cables and
membranes remained within acceptable ranges. For example, the cables reached a
maximum tension of 114.05 kN under the most demanding load combinations, a value
significantly lower than their ultimate capacity of 29.4 tons, thus ensuring an adequate
safety margin. This allowed for verification of the design’s capacity through the
demand-capacity relationship and confirmed the behavior of the prestressing system.
Overall, the research proposes a technical guide applicable in real-world contexts,
contributing to the standardization of tensile structures.
Description
El estudio se origina ante la necesidad de establecer metodologías claras y
estandarizadas para el diseño, construcción y montaje de tenso estructuras, así
considera que su desempeño depende de manera crítica del sistema de pretensado y de
las condiciones climáticas. Se identificó la ausencia de procedimientos que permitan
evaluar la relación demanda-capacidad, lo que limita la confiabilidad de estos
sistemas. Asimismo, se resalta la importancia de incorporar herramientas
computacionales desde las primeras etapas del diseño, ya que estas estructuras,
caracterizadas por su ligereza, eficiencia y capacidad para cubrir grandes luces
mediante sistemas de tracción, exigen comprender principios complejos como la doble
curvatura, el análisis no lineal y la estabilidad geométrica. La metodología integra
revisión bibliográfica, modelación digital y selección técnica de materiales conforme
a normativas ASCE, AISC y ASTM. El uso del software RFEM permitió desarrollar
procesos de búsqueda de forma (form-finding), análisis no lineales y simulaciones de
cargas ambientales, que facilita la definición de actividades constructivas y
procedimientos secuenciales de montaje. Los resultados analíticos determinaron que
las tensiones en cables y membranas se mantuvieron dentro de los rangos admisibles.
Por ejemplo, los cables alcanzaron una tensión máxima de 114.05 kN en las
combinaciones de carga más exigentes, valor inferior a su capacidad última de 29.4
toneladas, que garantiza un margen de seguridad. Esto permitió verificar la capacidad
del diseño mediante la relación demanda-capacidad y confirmar el comportamiento
del sistema de pretensado. En conjunto, la investigación propone una guía técnica
aplicable en contextos reales, que contribuye a la estandarización de tenso estructuras.
Keywords
TENSO ESTRUCTURAS, PRETENSADO, CARGAS
Citation
Universidad Técnica de Ambato-Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica-Carrera de Ingeniería Mecánica