apuntes de construcciÓn i

7/28/2019 APUNTES DE CONSTRUCCIN I

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1 Apuntes de Elementos I

ELEMENTOS Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS I

PROGRAMA DE ESTUDIOS

MARZO 2011

1. OBJETIVO TERMINAL DEL CURSO

El alumno comprender las caractersticas generales del comportamiento de los diferenteselementos estructurales y las caractersticas generales de los materiales usuales en todo espacio forma.

2. OBJETIVO GENERAL DE LA MATERIA

Conocer los diferentes tipos y sistemas de construccin, cimentacin, elementos estructurales,muros, losas, firmes y acabados. Conocer tcnicas y materiales para su aplicacin en laarquitectura y la construccin.

3. DEFINICIN DE ELEMENTOS Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

Antes de entrar en el anlisis de los sistemas y procedimientos constructivos, debemos de definirlos conceptos bsicos que nos pueden ayudar a entender mejor el contenido de la materia.

a). Sistema constructivo

El trmino sistema tiene, en el diccionario de la Real Academia, dos acepciones principales:

1. Conjunto de reglas o principios sobre una materia racionalmente enlazados entre s.

2. Conjunto de cosas que relacionadas entre s ordenadamente contribuyen a determinado objeto.

En nuestro caso, podemos entender por sistema constructivo el conjunto de elementos y unidadesde un edificio que forman una organizacin funcional con una misin constructiva comn, sea estde sostn (estructura) de definicin y proteccin de espacios habitables (cerramientos) deobtencin de confort (acondicionamiento) o de expresin de imagen y aspecto (decoracin). Esdecir, el sistema como conjunto articulado, ms que el sistema como mtodo.

En este sentido, cabe recordar que los sistemas suelen estar constituidos por unidades, stas, porelementos, y stos, a su vez, se construyen a partir de unos determinados materiales.

Para poder plantear un sistema constructivo a utilizar se requiere de un diseo, para lo cual sedebe atender, en primer lugar, a las exigencias funcionales de cada uno y a las acciones exterioresque van a sufrir, adems de tener en cuenta las posibilidades de los materiales que se utilicen, enfuncin de sus calidades y, por tanto, de su vulnerabilidad.


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b). Procedimiento constructivo

En este caso, nuestro diccionario define procedimiento como el mtodo de ejecutar algunas cosas.as pues, podemos entender el procedimiento constructivo como el conjunto de tcnicas que seutilizan para edificar cualquiera de las unidades que constituyen los sistemas constructivos.

Es, pues, un concepto relacionado con la tcnica de construir en cada caso y que, por lo tanto,puede evolucionar con el tiempo, y permite avanzar en la innovacin y la mejora de los edificios ysu proceso de construccin.

PLANEACIN (OBJETIVOS INTERMEDIOS DEL CURSO)SEMANA TEMAS Y SUBTEMAS ACTIVIDADES

PROGRAMADASPARA CLASE

RECURSOSDIDACTICOS

TAREAS EINVESTIGACIN

1. Estructura de una obraArquitectnica.1.1 Que es una obra

Arquitectnica.1.2 Como se forman suspartes.

Introduccin porparte del profesortemas, Debate yLluvia de ideas.Profesor y Alumnos

Pizarrn Reporte de algunaobra real

2. Enunciar los Sistemas yElementos que integran unaestructura.2.1 Que es una Cimentacin.2.2 Que son los apoyos(aislados y continuos).2.3 Que es un entrepiso.2.4 Que es una cubierta.2.5 Que es un techo.

Exposicin de lostemas, Debate yLluvia de ideas.Profesor y Alumnos

Pizarrn y Can Reporte de algunaobra real y plantearalgunos detallesconstructivos,mediante croquis

3. Explicar las funciones ycaractersticas generales de loselementos que integran unaestructura.3.1 Cimentacin.3.2 apoyos (aislados ycontinuos).3.3 Entrepiso.3.4 Cubiertas.3.5 Techos

Exposicin deltema por parte delProfesor,reforzando las porlos alumnos

Pizarrn, Can yLaminas

RepresentacinGrafica en Planosde cimentacin yestructuras

4. Distinguir las diferenciasentre la Subestructura y unaSuperestructura.4.1 Como se define a unaSubestructura.4.2 Como se Define a unaSuperestructura

Exposicin de lostemas, Debate yLluvia de ideas.Profesor y Alumnos

Pizarrn y Can ReporteFotogrfico


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5. Explicar los materialesusuales en la construccin

5.1 Subestructuras (piedrabraza, concreto).

5.2 Superestructuras (concreto,fierro, madera, tabique).

Para ello explicar de cadamaterial su peso, medidas,costo, resistencia,comportamiento, termoacstico, color, textura, uso,absorcin de humedad ydisponibilidad en el mercado.

Debate y lluvia deideas con elprofesor.

Pizarrn y Algunasmuestras fsicas.

Investigacin yElaboracin decuadros sinpticosy tablas declasificacin.

6. Explicar los materiales deacero para estructura yacabados. (perfiles, varillascorrugadas y lisas), concreto,

mampostera de barro, piedrasnaturales, bloques de cementoarena huecos y macizos,maderas (vigas, polines,tablones y maderas para tejas ycelosas), acabados plsticos engeneral (poliestireno para usoen estructuras, bovedillas,casetones y paneles, lminas,domos, pisos y puertas yplsticos para acabados),vidrios, cristales, molduras,tejas, aluminio, azulejos, losetasde barro y de otros materiales,

mrmoles, alfombras, pisos depiedras naturales y de concreto,colorantes y adhesivos, pinturasy pigmentos.



Investigacin yElaboracin decuadros sinpticosy tablas de

clasificacin.

7. Explicar los materialesusuales en los recubrimientosinteriores y exteriores de muros,pisos y techos de los espacios-forma.



Investigacin yElaboracin decuadros sinpticosy tablas declasificacin.

8. Explicar los acabados queusualmente se dan a algunosmateriales y elementos (muros,pisos, techos) de los espacios-forma.


Pizarrn ReporteFotogrfico y planode acabados

9. Resumir paulatinamente losconocimientos adquiridos,visitando diversos espacios-forma en proceso constructivo.

Visitas yresmenes porparte de losalumnos

10. Elaboracin de algnmodelo (maqueta) De los temasvertidos en clase.

Maqueta


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BIBLIOGRAFIA:

Villasante Snchez, Esteban. Mampostera y construccin. --Mxico: Trillas, 1995. ISBN 968-24-4719-4

Diccionario bsico de la construccin; Jos Zurita, Editorial CEAC, 1989.

Normas y costos de construccin; Alfredo Plazola, Editorial Limusa,1983


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1.-Estructura de una Obra Arquitectnica.

Que es una obra arquitectnica.

Arquitectura. Es el espacio expresivo constructivamente delimitado que compele a realizar el actohumano perfecto.

Obra Arquitectnica.-es un espacio que ha sido diseado y modificado por y para el hombre.Este espacio es para cumplir un fin y debe ser confortable al mismo tiempo.

1.-Estructura de una Obra Arquitectnica.

1.2-Como se forman sus partes.


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2.-Sistemas que integran una Estructura de una Obra Arquitectnica.

2.1- Que es la cimentacin

Cimentacin es la parte intermedia entre la superestructura y el suelo y sobre esta se apoya unedificio. Su funcin es la de transmitir cargas al suelo. Podemos decir tambin que La cimentacines la parte estructural del edificio, encargada de transmitir las cargas directamente al terreno, porlo que la cimentacin se tiene que realizar en funcin del mismo. Al mismo tiempo este no seencuentra todo a la misma profundidad por lo que eso ser otro motivo que nos influye en ladecisin de la eleccin de la cimentacin adecuada. Este suelo debe de ser capaz de recibir dichascargas, para lo cual la cimentacin debe de ser calculada y diseada.

TIPOS DE CIMENTACIN.

1). Superficiales o directas 2). Profundas

1). Cimentaciones superficiales o directas

Son las ms comunes, son las que usamos en viviendas, pequeos edificios construcciones ligerasetc. Y cuando el terreno es duro a medianamente duro. Es importante mencionar que antes de laseleccin de la cimentacin, y como parte previa a la redaccin del proyecto, debe realizarse unestudio geotcnico del terreno que en sus conclusiones debe recomendar los tipos decimentaciones ms adecuados. (Mecnica de suelos). Dentro de las cimentaciones superficialespodemos mencionar las siguientes o las ms conocidas en Mxico.

CIMENTACIONES DE PIEDRA BRAZA (MAMPOSTERIA)

Los cimientos de piedra se construyen con piedra braza y esta ser en forma piramidal, su basedepende del tipo del terreno, este tipo de cimentacin es econmica siempre y cuando en la zonaexista piedra braza suficiente para utilizarla. Un metro cbico de piedra rinde aproximadamente8.00 ml de cimentacin de 60 cm.de base. 50 cm. De altura y 30 cm. De corona. Es decir: 1.6 m3

de piedra por cada M3 de Cimentacin. 0.34 M3 de mortero cem-cal-arena (prop. 1:2:6) por cadaM3 de cimentacin.


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ZAPATA AILADAS Y CORRIDAS DE CONCRETO ARMADO

Se trata de la solucin ms usada, debido a que es la ms econmica, de ms fcil ejecucin y seadapta bien a terrenos resistentes. Una zapata es una ampliacin de la base de una columna omuro que tiene por objeto transmitir la carga al subsuelo a una presin adecuada a las propiedadesdel suelo. A las zapatas que soportan una sola columna se llaman individuales o zapatas aisladas.

La zapata que se construye debajo de un muro se llama zapata corrida o zapata continua. Si unazapata soporta varias columnas se llama zapata combinada. Una forma especial de zapatacombinada que se usa normalmente en el caso que una de las columnas soporte un muro exteriores la zapata en voladizo o cantilever. Cimentaciones y Pilotaje 8 En las zonas fras, las zapatas sedesplantan a una profundidad no menor que la penetracin normal de la congelacin. En los climasms calientes, y especialmente en las regiones semiridas, la profundidad mnima de las zapataspuede depender de la mayor profundidad a que los cambios estacinales de humedad produzcanuna contraccin y expansin apreciable del suelo. La elevacin a la que se desplanta una zapatadepende del carcter del subsuelo, de la carga que debe soportar y del coste del cimiento.Generalmente la zapata se colocara a la altura mxima en que pueda encontrarse un material quetenga de forma estable la capacidad de carga adecuada. La excavacin de una zapata parahormign armado debe mantenerse seca, para poder colocar el refuerzo y sostenerlo en suposicin correcta mientras seca el hormign. Para hacer esto en los suelos que contienen agua

debe ser necesario bombear o instalar previamente un sistema de drenaje. La clasificacin dezapatas es muy amplia. Segn su forma de trabajo se puede clasificar como: aislada, combinada,corrida o continua y arriostrada o atada. Segn su forma en planta su clasificacin ser:rectangular, cuadrada, circular, anular o poligonal.

Fc' 100kg/cm.

Plantilla de concreto pobre

1.50

0.50

0.30

Armado en ambas direcciones.#5@20

0.20

6 v. #6

electrosoldada 10x10 - 6/6

Firme armado con malla

E#2@15 cm.

0.60

variable

0.10

Columna

Dado

Relleno

ZAPATA

ZAPATA INTERMEDIA

Concreto armado F'c= 250Kg/cm2.

T.M.A. 3/4".


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ZAPATA CORRIDA DE CONCRETO ARMADO

0.20

variable

0.30

0.50

Plantilla de concreto pobre

Fc' 100kg/cm.

1.50

#5@20

T.M.A. 3/4".

Armado en ambas direcciones.

Concreto armado F'c= 250Kg/cm2.

6#6

Firme armado con mallaelectrosoldada 10x10-6,6

E#2@15 cm.

Columna

Dado

Relleno

ZAPATA

ZAPATA DE COLINDANCIA

0.10

ISOMETRICO ZAPATACON TRABES DE LIGA


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LOSA DE CIMENTACIN DE CONCRETO ARMADO


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2). Cimentaciones profundas.

Son aquellas que se utilizan para grandes edificaciones, construcciones pesadas o cuando el terrenoes blando.


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REQUISITOS GENERALES PARA UNA CIMENTACIN.

a). Toda cimentacin deber desplantarse a una profundidad adecuada, es decir, sobre terrenofirme.

b). El sistema de cimentacin deber ser seguro contra el momento de volteo, rotacin,deslizamiento o ruptura del suelo (falla al esfuerzo cortante).


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c). Deber evitarse la corrosin del acero de refuerzo y el deterioro de la cimentacin contraagentes nocivos.

d). Los asentamientos diferenciales deben ser tolerables por el sistema de la cimentacin.

e). La cimentacin deber ser econmica.

PROFUNDIDAD DE DESPLANTE.

Las cimentaciones superficiales debern desplantarse debajo de la capa vegetal del suelo, auna profundidad tal, que no corra peligro de quedar destapada o socavada por la accindel viento del agua (pluvial o subterrnea).

Si el nivel de desplante se localiza en suelo arcilloso, deber tenerse mucho cuidado con losasentamientos, sobre todo si se trata de zapatas aisladas, una alternativa de solucin seramejorar el suelo mediante una sustitucin de material.

En caso de encontrarse arcillas expansivas, lo conveniente ser consultar al especialista demecnica de suelos.


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SOLUCIONES A TERRENOS INCLINADOS.

Cuando en un terreno se presentan desniveles importantes, podr optarse por escalonar lacimentacin de acuerdo con la red estructural o, bien, podr rellenarse perfectamente para apoyarde manera adecuada la cimentacin.


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En ningn caso deber desplantarse una cimentacin sobre una superficie inclinada debido alposible deslizamiento provocado por la fuerza tangencial a la superficie de apoyo.

Para conocer el tipo de suelo del terreno donde va a cimentarse, es necesario explorar el terrenonatural por medio de sondeos con mquina o bien por medio de pozos a cielo abierto. Los pozos acielo abierto, consisten simplemente en excavar un pozo el terreno natural, de las dimensionesmnimas que permitan a un pen excavar con pico y pala (aproximadamente 1x2m).De las paredes


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de este pozo se pueden observar los distintos tipos de suelos en sus condiciones naturales, lo queconstituye una gran ventaja. Por economa este tipo de excavacin no va ms all de 3m deprofundidad, para evitar traspaleos.

ASENTAMIENTOS EN LA CIMENTACIN.

Cuando se construye una estructura es casi inevitable que se produzca algn asentamiento, por loque debern tenerse en cuenta los materiales que constituyen el suelo, al momento de disear lacimentacin.

1). Los materiales granulares como gravas, arenas gruesas y medias, alcanzan generalmente sumximo asentamiento al aplicarles la carga, y con el tiempo se van asentando poco a poco.

2). Los materiales como el limo y la arena fina pueden alcanzar una gran parte de su consolidacinal aplicar la carga. Aumentando el asentamiento a lo largo del tiempo, debido a que el contenidodel agua disminuye con la carga impuesta. Si el suelo tiene libertad de moverse en forma lateralporque hay saturacin con agua, puede haber movimientos de gran importancia con peligro para laestructura.

En ocasiones es tanta la saturacin con agua que el suelo flota si la arena est muy suelta, con locual puede haber asentamientos diferenciales peligrosos.

3). Las arcillas alcanzan parte de su consolidacin en el momento de aplicar la carga pero como sonplsticas, generalmente continua esta consolidacin a lo largo del tiempo en forma lenta.

Una cimentacin apoyada sobre una arcilla superficial se puede ir asentando a medida que esta seseca, en poca de lluvias la arcilla absorbe agua y se expande haciendo subir a la estructura.Provocando daos a la estructura en la contraccin y expansin del suelo.

Este tipo de suelo es conocido comoarcillas expansivas.

SOLUCIONES PARA EVITAR ASENTAMIENTOS.

a). Para evitar movimientos en la estructura es necesario que la cimentacin se desplante a unaprofundidad en la que los efectos de expansiones contracciones se eliminen.

b). En la mayora de los casos se recomienda extraer las arcillas, (dependiendo de su grado deexpansividad) cuando la capa de arcilla es gruesa, la alternativa es colocar entre el cimiento y laarcilla una capa de arena media o gruesa del orden mnimo de los 40cm, bien compactada.

c). Evitar por medio de banquetas o firmes, escurrimientos o filtraciones de agua que lleguen a laarcilla.


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APOYOS AISLADOS Y CONTINUOS


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ENTREPISOS (SISTEMAS DE PISOS) CUBIERTAS Y TECHOS

SISTEMA DE PISO

Son aquellos elementos que forman parte del entre piso de un nivel de la edificacin. El sistema depiso incluye vigas maestras, vigas y viguetas (si las hay) y la losa que esta sobre ellas, o

simplemente la losa de entrepiso cuando sta se apoya directamente sobre trabes y columnascomo en el sistema losa-columna. La seleccin del sistema de piso apropiado se debe realizar luegode estudiar varias alternativas. Existen diferentes combinaciones de sistemas de pisos, ya sean deconcreto, acero o madera.

ENTRE PISO.

A un entre piso lo podemos definir como una losa que se encuentra sobre otra es decir la alturaentre un sistema de piso y otro.

CUBIERTAS

Se llama cubierta al elemento constructivo que protege a los edificios en la parte superior y, porextensin, a la estructura sustentante de dicha cubierta. En ciertos casos, tambin se llamatechumbre.

Se suele distinguir entre dos tipos: la cubierta inclinada, y la cubierta plana, diferencindoseentre s por su inclinacin respecto al plano del suelo, poco inclinada en el segundo caso.

Ambos tipos de cubierta tienen una gran tradicin en la arquitectura; las inclinadas se utilizabanms en climas principalmente lluviosos pues permiten desalojar el agua por simple gravedad, y lasplanas en climas ms secos, donde el problema de la lluvia es episdico y las cubiertas en forma deterraza tienen aprovechamiento o habitabilidad en las noches de las pocas ms clidas, inclusopara dormir al aire libre.

A medida que se han ido mejorando los sistemas de impermeabilizacin, la cubierta plana se haextendido a climas lluviosos tambin. Por ello la cubierta plana se ha convertido en caracterstica deun tipo de arquitectura iniciada a principios del siglo XX en los pases lluviosos del norte de Europa,llamada Movimiento Moderno, pases de gran tradicin en cubiertas inclinadas, donde las planasresultaban chocantes. La gran ventaja que le atribuye este movimiento, en esos pases muy fros,es el de dejar la nieve acumulada sobre la cubierta formando un "revestimiento" aislante del fro.Antes no se haca porque el peso produca importantes problemas, con hundimientos frecuentes enlas cubiertas de poca pendiente, pero el Movimiento Moderno aprovecha los mejores conocimientossobre clculo de estructuras y sistemas ms modernos de construccin.

TECHOS
http://es.wikipedia.org/wiki/Edificiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Techumbrehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cubierta_inclinada&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cubierta_inclinada&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Cubierta_planahttp://es.wikipedia.org/wiki/Cubierta_planahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilizantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_Modernohttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_Modernohttp://es.wikipedia.org/wiki/Siglo_XXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilizantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cubierta_planahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cubierta_inclinada&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Techumbrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Estructurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Edificio


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