Construcción de un Invernadero / Cúpula Geodésica

Las cúpulas geodésicas son cubiertas cóncavas de edificios, que por lo general tienen forma semiesférica.

Proyecto Edén

Están formadas por la unión de pequeños elementos triangulares que se ensamblan con facilidad y que al estar hechos de materiales ligeros permiten el techado de grandes espacios sin soportes. Los triángulos forman elementos hexagonales y pentagonales, estos últimos son la clave para curvar la superficie.  Los vértices deben coincidir todos con la superficie de una esfera o un elipsoide (si los vértices no quedan en la superficie, la cúpula ya no es geodésica).  Las caras de una cúpula geodésica pueden ser triángulos, hexágonos o cualquier otro polígono.

Una de las cosas maravillosas de una cúpula geodésica es que cuanto más grande es más fuerte se vuelve. Es la única forma de estructura que puede cubrir grandes extensiones de tierra sin pilares interior o respalde.

El que está en el Centro Epcot contiene 2.200.000 metros cúbicos de espacio dentro de un mundo que es de 165 pies de diámetro. La superficie exterior se compone de 954 secciones triangulares. Las cúpulas son excepcionalmente fuertes algunos incluso han resistido las condiciones de huracán.

La cúpula Geodésica que corona el Museo Dalí,reconstruida en 1998

con el objetivo de mejorar la luminosidad y la temperatura en el interior de las salas

Símbolo para la ciudad de Figueres

Podemos construir nuestro invernadero con materiales reciclados teniendo la seguridad de que ningún viento le va afectar evitando los molestos pilares a la hora de realizar nuestro cultivo.

Se dice que la cúpula geodésica tiene muchas calidades
- ofrece un gran volumen para una baja superficie de piel
- permite realizar de grandes espacios autoportables sin pilares internos
- presenta una gran rigidez: distribuyendo las fuerzas en tensión y compresión a lo largo de su superficie, ahorra de los materiales
- resistirá a la nieve, a los terremotos, a los vientos: si se fija mal en el suelo y que el viento llegue a tragarse, se puede más que se vuela y no se hunde
- es fácil a calentar y, no poseyendo esquinas angulares, favorece la distribución del calor.

Pabellón Usa, Exposición Mundial de Montreal

Construcción

Hay en líneas generales dos maneras de proceder:

- La construcción por los paneles triangulares prefabricados y a continuación armados in situ podrá dar un constructioon más avanzado. Todo lo que se hará en taller no deberá hacerse subiendo sobre la estructura o en cumbre de una escalera. Pide sin embargo una determinada experiencia en la concepción y la construcción de cúpulas.

La construcción por importes y nudos es más fácil, hecha la economía de madera y permite un enfoque más pedagógico de la cúpula geodésica. Dará un esqueleto esférico que será necesario a continuación equipar. Pero se puede tomar el tiempo de soñar, decidir dónde colocar los acristalamientos, reflexionar sobre materiales y las técnicas...es este método que se desarrollará buscando simplicidad y eficacia.

¿No olvidó la puerta?

Penetrar en la cúpula a través de un triángulo no es muy cómodo, es necesario que sea bastante grande para para tener un triángulo de gran tamaño.

Salvo si la cúpula se basa en una tapia, en cuyo caso se puede obtener un paso bastante alto. Pero de cualquier forma, ningún triángulo es vertical y será necesario añadir algo en retirada o en proyección para que la puerta sea vertical.

Si no es necesario suprimir importes o triángulos. Atención!! la cúpula completa es muy rígida pero si se afecta a su integridad, todas las fuerzas van a prorrogarse a este lugar escaso para causar deformaciones y daños. Será necesario pues construir una estructura especial rígida e indeformable que vendrá a substituirse a los elementos que se retira y en la cual él se incluirá la puerta

Se encuentra la configuración geométrica adjunta justo bajo un hexágono: allí se puede prever un elemento "entrada" independiente elegido entre distintas formas.

Las cuotas otorgadas deben multiplicarse por el rayo de la esfera. En nuestro ejemplo, la altura del paso es de 2,74 m y la anchura mínima de 1,60 el Sr. Se construirá este elemento con un ligero más pequeño bisel, que las dimensiones teóricas antes y al mayor a la parte (o el revés), lo que dará una cuesta al rectángulo superior y permitirá ajustar lo mejor posible la entrada a la estructura de la cúpula (los importes tienen un grosor y una inclinación).

Se conservarán los importes de la cúpula que rodean esta entrada y se suprimirán los de la parte baja y el interior de nuestro cálculo (situarlos bien).

Por ejemplo con la elección por 3e forma (hexagonal), se suprimen 6 importes C y 1 B y la cúpula constará de
30 A, 54 B, 54 C, 10 C1, 10 C2  

Cúpulas a estructura metal

Se puede realizar una estructura en tubo de 2 a 4 cm de diámetro según el tamaño de la cúpula. Como se no se pueden establecen clavos, se adapta más bien para sostener o suspender una tela.

Las conexiones entre importes son simples: se aplanan las extremidades, se los taladra y se los curva ligeramente (90° - axial), se conectan varios importes se pasa un perno a través de los agujeros. La distancia entre los 2 agujeros de un importe debe ser igual a la longitud teórica.

Cúpulas a estructura madera - Elementos de conexión (nudos)

La conexión entre importes se hace por fijación con pernos de un disco inserré en un surco del importe.

Puede ser en metal de qqs mm. de grosor, o en madera exterior  de 16 a 22 mm. o también puede ser una parte de metal trabajada en torno a un cilindro.

El metal pide herramientas adaptadas y si hay soldaduras un calado cuidadoso.

Trabajar con madera es más simple. Si se quieren ajustar los importes como para el nudo de en parte, será necesario disponer de una herramienta precisa como una sierra radial para cortar de un golpe 2 ángulos independiente, el ángulo axial y el ángulo de la punta. la longitud de los importes vanguardistas a punta deberá ser la longitud teórica.

Uno de los nudos más simple, que hasta puede estar cortado con herramientas a mano: una figura de madera (hexagonal o pentagonal según la cumbre) que se ajusta en un recorte del importe. En este caso la longitud real del importe se disminuye de 2 veces la distancia del final del importe en el centro del platino.

Detalle del platino

por un nudo a 6 ramas e importes de 4 cm de amplio

Esta platina en hexágono regular sólo es exacta para los nudos donde se juntan 6 importes C (frecuencia 3).

Para los otros nudos a 6 ramas, los importes desvían ligeramente de esta estrella regular (60°). Los ángulos exactos (a 0,5° cerca) que figuran a continuación.

Fabricación de los elementos

¿Los cálculos se acaban, se debe ser también preciso? Si se puede. Las herramientas, el trabajo y la reacción de la madera al clima van entra algunas aproximaciones. Es necesario intentar tener longitudes a 2-3 mm. cerca y ángulos correctos a 2° cerca. En cada clase de elemento, realizar un primer modelo, retocarlo eventualmente y señalar arriba todos los datos que lo conciernen. Servirá de galga para la fabricación de su serie.

Platinos de conexión
Según el tipo de nudo que se adopta. Se intenta acercar a los importes al máximo. Taladrar agujeros de 2 mm. mayores que los pernos que deben utilizarse.

Pernos, tuercas, discos
Pernos de 8 ó 10 mm. de diámetro y longitud adaptada a la profundidad de los importes

Los importes
Se elige una madera ligera y sin grandes nudos, SEC si es posible, como Douglas, abeto del Norte o equivalente.

¿Qué sección? Bastante amplio para recibir clavos, bastante profundo si se quiere bien aislar en esta profundidad. O alrededor de 5 X 10 ó 5 X 12 (cm). O 3-4 X 6-8 si la cúpula es pequeña. Es más importante que el conjunto de los importes tenga una profundidad constante pero inútil de llegar hasta el cepillado, excepto por los importes de los acristalamientos que más tarde serán único visible.

Para la longitud

Si los importes están cortados en punta, es la longitud calculada. Si no se adjuntan al centro del platino, es necesario retirar 2 veces esta divergencia en el centro (el a cada final) y como los importes son inclinados, retirar aún según el modelo (para una distancia de 4 cm en el centro, si no en proporción)

Octa F2    importe     A: 7 mm     B: 12 mm

       F3     importe     A: 2 mm     B: 4 mm     C: 5 mm

       F4    importe    A: 1 mm     B, C, F: 2 mm     D: 3 mm     E: 4 mm

Icosa F2     importe     A: 3 mm     B: 4 mm

       F3     importe     A: 1 mm     B, C: 2 mm

       F4    importe     todos: 1mm

Trabajo final

Intentar situar el recorte para el platina de modo que el perno no haga un saliente bajo el importe y hecho un nicho en parte para encajar su cabeza, es más elegante y el perno no hará gene a la instalación de los recubrimientos interior o exterior.

El montaje

¿Todo está listo? ¿Los importes, los platinos, el elemento llevan, una base plana de madera, piedra o cemento ya no espera más que el montaje?

El montaje es un momento mágico, se ha pasado tiempo antes de esta etapa sin que nada surja del suelo, y en algunas horas - o 2 días si se construyó grande - se va a hacer un tejido en el cielo. 2 ó 3 personas bastan pero es mejor invitar a algunos amigos a esta fiesta.

Es necesario como herramientas: mazos, claves para empernar, de las escalas, un destornillador y la taladradora, la sierra, las tijeras, si hay retoques que hacer.

Y también un plan claro de la organización de los importes y nudos en la estructura.

Comenzar por situar el centro y señalarlo, es la referencia. Trazar un círculo de radio r básico.

Poner las distintas partes dentro del círculo, agrupadas por tipo con el elemento galga bien visible (eso ayuda).

Comenzar por colocar y conectar la corona de los importes básicos: debería afectar el círculo permaneciendo hacia el interior. A cada nudo (y en toda la progresión del montaje) fijar uno de los importes, el primero, con un tornillo suplementario para que lo platine no vuelve (sobre todo si es un disco). Poner la base existente orientando la puerta que se puede fijar temporalmente.

Proceder corona por corona no apretando los pernos. Llegado a la altura del elemento, se puede ajustarlo lo mejor posible sin fijarla definitivamente.

Aumentar algunos agujeros para pasar los pernos pero si las dimensiones son correctas, se debe llegar a sus final sin demasiados esfuerzos. Sólo el último aporte no pasarán si la platina debe volver a entrar por una raja en el importe. Serrar entonces la parte inferior de la raja, colocar el importe y volver a pegar el pedazo que falta.

La instalación de este último aporte va a dar al conjunto una rigidez excepcional.

Para terminar: sacudid mucho la estructura si no es demasiado pesada, ella va a colocarse lo mejor posible de sus tensiones, fija el en el suelo, ajusta la puerta si puede moverse y conecta definitivamente a ellos, aprieta bien los pernos.

 La estructura no es todo el invernadero, habrá aún trabajo, pero será de la artesanía más clásica sobre una forma que no lo es. A cada uno encontrara su método según sus gustos y sus conocimientos técnicos........

 Construcción rápida

Ahí va cómo hacemos la cúpula geodésica en menos de dos horas. La estructura está formada por pentágonos y triángulos equiláteros. Se desmontan las persianas para obtener las láminas sueltas. Precisamos de 30 láminas de 1,30m y 60 láminas de 1,40m (dependiendo del diámetro que queramos lo podemos cambiar, siempre siguiendo una proporción). Cortamos las láminas a medida y hacemos un agujero en cada lado de la lámina de más o menos dos dedos para pasar las bridas. Hacemos 6 pentágonos y 10 triángulos equiláteros.

Para los pentágonos: cogemos 5 láminas de 1,30m y metemos una brida por los agujeros, uniendo los 5 extremos, hacemos el contorno del pentágono con 5 láminas de 1,40m, uniendo con las bridas tensamos la brida del centro y levantamos el pentágono. Así hacemos 6 pentágonos .
Para los triángulos: unimos las láminas de 1,40m en triángulo así hacemos 10 triángulos. Es preferible que todas las láminas queden con el borde “dentado” del mismo lado.
Para seguir con la cúpula, uniendo con bridas un pentágono con un triángulo a cada lado y conformando la forma de cúpula, dejamos un pentágono como techo. Reforzamos las esquinas con pinturas antiguas para no dañar el plástico
Ya tenemos la estructura hecha!
Luego ponemos el plástico por encima y ya está!  Para sujetar el plástico, lo anclamos al suelo para resistir el temporal.
Ayuda para el cálculo de la cúpula (por si no queremos hacerlo a ojo):
www.desertdomes.com
acidome.ru