Luna tent: tenda de bambu desmontável

Projeto 02 · Tenda desmontávelCálculo e otimização estrutural

A tenda ao entardecer, iluminada por dentro, com as pernas de bambu em X — Ao entardecer, iluminada por dentro.

Só a estrutura de bambu montada no parque, com as fitas de ancoragem — Só a estrutura: o antiprisma de bambu e as fitas de ancoragem.

A tenda montada no parque, com as fitas tensionadas — Montada no parque, com as fitas tensionadas.

A tenda à tarde, entre as árvores — À tarde, entre as árvores.

A base: a chapa de aço recebe as laterais de bambu e a fita desce até a estaca — A base: a chapa recebe as laterais, e a fita desce até a estaca.

A lona amarrada ao colmo de bambu — A lona amarrada ao colmo.

A tenda pronta para a noite, no parque com luzes — Pronta para a noite.

Triângulos, uma lona e três fitas.

A rigidez vem da geometria, não do peso.

A tenda é um antiprisma: dois pentágonos de bambu, um no chão e outro no alto, girados entre si e ligados por triângulos. Sobre eles, um cone de caibros recebe a lona. Os triângulos travam a estrutura sem pilares engastados, e as fitas de ancoragem, tensionadas no local, seguram o vento.

Bambu, aço e lona somam cerca de 225 kg. Nosso trabalho foi o cálculo e a otimização da estrutura, com o vento de projeto de 35 m/s.

Vento e estruturaFig. 01 a 03

Fig. 01 — Linhas de corrente do CFD (OpenFOAM, k-ε) em volta da lona, no corte pelo eixo de simetria; atrás, a estrutura além do corte. Passe o mouse para ver o ar se mover.

O ar contorna a tenda.

Corte pelo eixo de simetria, brisa de 5 m/s a 10 m de altura.

O vento acelera sobre o cone e descola atrás dele: a cobertura é sugada para cima e a parede de sotavento fica numa zona calma. É essa sucção que as fitas de ancoragem seguram.

velocidade do vento (m/s) · por quantis02,74,04,66,8

Modelo da estrutura em branco, sem a lona — **Fig. 02** — *A estrutura sem a lona.*

Modelo em branco de um nó do anel, com a chapa recebendo os colmos — **Fig. 03** — *Um nó do anel: a chapa de cinco braços recebe duas arestas, duas laterais e o caibro.*

“A mesma definição desenha a família inteira: muda só o número de lados.”

O desafio: leve para viajar, firme no vento.

A modelagem é toda paramétrica. Base e anel têm arestas de 3 m, as laterais 2,84 m e o beiral 0,60 m; o resto sai de poucos parâmetros. Com quatro lados a tenda cobre 9 m² de piso; com oito, passa de 43 m².

Peças curtas, iguais e leves facilitam a viagem, mas uma tenda de 225 kg precisa de ancoragem para não ser levada pelo vento. As três fitas pretensionadas fazem esse trabalho junto com os triângulos das paredes.

Fig. 04 — A família paramétrica na mesma escala, com as mesmas arestas. Em destaque, a versão de cinco lados.

Análise estruturalFig. 05

Quem puxa e quem empurra.

Karamba3D no nosso pipeline pela ISO 22156, com o vento de projeto de 35 m/s.

Com o peso próprio, as laterais trabalham comprimidas e o anel do topo é tracionado, como um cinto.

Com o vento de oeste, os esforços se invertem de um lado para o outro e o anel passa a dobrar: é ele que recebe o maior esforço, 3,2 kN.

Fig. 05 — Modelo de barras no Karamba3D: esforço normal com o peso próprio e com o vento, momento fletor e deformação sob vento.