Pessoas têm vindo a construir domos há séculos. Povos antigos como os Romanos aplicavam as suas capacidades de alvenaria – e o seu conhecimento do arco – para criar cúpulas maciças. Mas essas cúpulas precisavam de muros de suporte igualmente grandes para evitar que toda a estrutura caísse no chão. Em suma, as enormes cúpulas antigas eram pesadas e prestes a falhar em algum momento.
Domíadas geodésicas são diferentes. Não só incorporam a força de uma forte forma de arco, como também são compostos por muitos triângulos. Cúpulas de par com triângulos, e têm uma estrutura extremamente durável. Os triângulos são a forma mais forte porque têm ângulos fixos.
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Muito dessa durabilidade resulta das características dos triângulos, que são os super-heróis das formas. Os triângulos são a forma mais forte porque têm ângulos fixos e não distorcem muito facilmente.
Michael Busnick, proprietário da American Ingenuity, que vende casas em cúpula, diz que os triângulos são a chave para tornar as cúpulas fortes. “(Dome) são estruturas tridimensionais que utilizam triângulos estáveis aproximando esferas para criar múltiplos caminhos de transporte de carga do ponto de carga ao ponto de apoio. O triângulo é o único arranjo de membros estruturais que é estável dentro de si mesmo sem requerer ligações adicionais nos pontos de intersecção para evitar deformações da geometria”
Por outras palavras, aplicar pressão a uma aresta de um triângulo, e essa força é distribuída uniformemente pelos outros dois lados, que depois transmitem pressão aos triângulos adjacentes. Essa distribuição em cascata da pressão é a forma como as cúpulas geodésicas distribuem eficazmente a tensão ao longo de toda a estrutura, tal como a casca de um ovo.
O padrão desses triângulos é crítico para a estrutura das cúpulas geodésicas. Para compreender porquê, considere primeiro um quadrado básico de quatro lados. Se colocarmos muitos quadrados perpendiculares (em ângulos rectos) uns aos outros, eles podem pôr-se ordenadamente num plano plano plano.
O mesmo não se aplica aos pentágonos ou hexágonos. Tente colocar estas formas planas da mesma forma que o quadrado e não vai funcionar. Mas incline estas formas para dentro em forma de bola ou esfera e os lados combinam bem como pastilhas, que são simplesmente padrões que podem ser repetidos para criar outra forma sem sobreposição ou espaços entre as formas. E acontece que os pentágonos e hexágonos podem ser ordenadamente divididos em triângulos, a base das cúpulas geodésicas, pelo que também são extremamente fortes.
Diferentes pavimentações resultam em desenhos variados para edifícios com cúpula. Na página seguinte, irá ler mais sobre como os desenhos tornam mais fácil – ou muito mais difícil – a montagem de cúpulas.