Download - Propiedades de los materiales pe 2016
PROPIEDADESPROPIEDADES
DE LOSDE LOS
MATERIALESMATERIALES
OBJETIVOS DEL CURSO
Los MATERIALES para construir los
edificios y sus PROPIEDADES
Las SOLICITACIONES que afectan a los
edificios
Hay tantas Hay tantas PROPIEDADES DE LOS PROPIEDADES DE LOS MATERIALESMATERIALES comocomo SOLICITACIONES SOLICITACIONES a las que se ven sometidos.
TODOSTODOS los MATERIALESMATERIALES dan respuesta enen mayor o menor grado mayor o menor grado a las distintas SOLICITACIONESSOLICITACIONES.
En un mismo material, hay predominiopredominio de ALGUNASALGUNAS PROPIEDADESPROPIEDADES sobre OTRAS.OTRAS.
ALGUNASALGUNAS PROPIEDADESPROPIEDADES inciden inciden sobre OTRAS.OTRAS.
Según de DÓNDEDÓNDE
provengan las CAUSASCAUSAS
que las originan
Acciones que influyen sobre los edificios y
sus MATERIALES
EXTERIORESEXTERIORES
INTERIORESINTERIORES
NecesidadesNecesidades que surgen de la actividadactividad que se desarrollará en el
edificio
LALA FUNCIÓNFUNCIÓN
SOLICITACIONES SOLICITACIONES INTERIORESINTERIORES
VIVIENDA UNIFAMILIAR
COMERCIO
ESCUELA
IGLESIAHOSPITAL MATERNO INFANTIL
OFICINAS VIVIENDA MULTIFAMILIAR
•ORIGEN / COMPONENTES
•GRADO DE TRANSFORMACIÓN
• PROPIEDADES / COMPORTAMIENTOS
•LOCALIZACIÓN / DISPONIBILIDAD
•MODOS DE COMERCIALIZACIÓN Y COSTOS
Aspectos a considerar Aspectos a considerar en los en los MATERIALESMATERIALES
para construir los edificiospara construir los edificios
LADRILLO COMÚNLADRILLO COMÚN
MADERAMADERA
MURO DE PIEDRAMURO DE PIEDRA
REVESTIMIENTO DE PIEDRA
GRANITOGRANITO
MARMOLMARMOL
CHAPA DE HIERROCHAPA DE HIERRO
ALUMINIO ANODIZADO
BRONCEBRONCE
PLÁSTICOPLÁSTICO
CLASIFICACIÓN DE LAS CLASIFICACIÓN DE LAS
PROPIEDADES DE LOS MATERIALESPROPIEDADES DE LOS MATERIALES
• TECNOLÓGICASTECNOLÓGICAS UTILIZAR EL MATERIALCÓMOCÓMO
QUÉQUÉ
CUÁNTOCUÁNTO MATERIAL UTILIZAR
MATERIAL UTILIZAR• FÍSICO-QUÍMICASFÍSICO-QUÍMICAS
• MECÁNICASMECÁNICAS
¿QUÉ MATERIAL?:¿QUÉ MATERIAL?:Elegir el más Elegir el más
adecuadoadecuado
PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS
•Composición química
•Estabilidad química
•Estado de agregación
•Homogeneidad
•Porosidad/Compacidad
•Peso específico
•Higroscopicidad
•Permeabilidad
•Combustibilidad
•Inercia térmica
•Dilatabilidad
•Reflexión/Transmisión del calor
•Absorción acústica
•Reflexión/Transmisión acústica
•Reflexión/Transmisión de la luz
•Resistencia/Conducción eléctrica
Elementos y compuestos que conforman el material. ¿qué
SUSTANCIASSUSTANCIAS y en qué CANTIDADESCANTIDADES están presentes?
Es la capacidad de mantener INALTERABLESINALTERABLES sus PROPIEDADESPROPIEDADES
ante la acción de AGENTES AGENTES AGRESIVOS.AGRESIVOS.
COMPOSICIÓNCOMPOSICIÓN QUÍMICAQUÍMICA
ESTABILIDAD ESTABILIDAD QUÍMICAQUÍMICA
Ej.: VIDRIO: arena de sílice, VIDRIO: arena de sílice, carbonato de sodio y caliza.carbonato de sodio y caliza.
La forma en que están AGRUPADASAGRUPADAS las MOLÉCULASMOLÉCULAS.
ESTADO DE ESTADO DE AGREGACIÓNAGREGACIÓN
Básicamente son: SÓLIDO, LÍQUIDO Y SÓLIDO, LÍQUIDO Y
GASEOSO.GASEOSO.
Un material es homogéneo cuando tiene LAS MISMAS PROPIEDADESLAS MISMAS PROPIEDADES en
toda su MASA.MASA. HOMOGENEIDADHOMOGENEIDAD
Ej. Material Material homogéneo: homogéneo:
VIDRIOVIDRIO
De acuerdo a condiciones externas de P y temp, relación entre F de atracción y repulsión de moléculas.
Ej. Material Material Heterogéneo: Heterogéneo:
MOSAICO GRANÍTICOMOSAICO GRANÍTICO
Es una de las PROPIEDADES fundamentales de los materiales.
Se mide por la mayor o menor presencia de ESPACIOS VACÍOS o ALVÉOLOS dentro de un material.
POROSIDAD-POROSIDAD-COMPACIDADCOMPACIDAD
PESO PESO ESPECÍFICOESPECÍFICO
Ej. Material Material poroso: poroso:
LADRILLO COMÚNLADRILLO COMÚN
Ej. Material Material compacto: compacto:
VIDRIOVIDRIO
Es la propiedad que tienen algunos cuerpos de ABSORBER AGUA ABSORBER AGUA y
VARIAR SU PESO.VARIAR SU PESO.
Es la capacidad de ciertos materiales de DEJARSE ATRAVESAR DEJARSE ATRAVESAR por los FLUIDOS. FLUIDOS. Consideramos la mayor o menor resistencia
al PASAJE DEL VAPOR DE AGUA.PASAJE DEL VAPOR DE AGUA.
HIGROSCOPICIDADHIGROSCOPICIDAD
PERMEABILIDADPERMEABILIDAD
Pieza de MADERA luego de un incendio
Estructura de ACERO luego de un incendio
Propiedad de COMBINARSE COMBINARSE con el OXÍGENOOXÍGENO o con otro cuerpo que sus veces (comburente) DESPRENDIENDO CALOR DESPRENDIENDO CALOR
y muchas veces LUZ.LUZ.
Es la capacidad de los materiales de RESISTIR CAMBIOS DE TEMPERATURA RESISTIR CAMBIOS DE TEMPERATURA
en su masa.
COMBUSTIBILIDADCOMBUSTIBILIDAD
INERCIA TÉRMICAINERCIA TÉRMICA
Colores OSCUROSOSCUROS y superficies RUGOSAS:RUGOSAS:
ABSORBENABSORBEN.
Colores CLAROSCLAROS y superficies PULIDAS:PULIDAS:
REFLEJANREFLEJAN.
Es la propiedad de los cuerpos de MODIFICAR SUS DIMENSIONES MODIFICAR SUS DIMENSIONES con los
CAMBIOS DE TEMPERATURA. CAMBIOS DE TEMPERATURA.
Ej: juntas de juntas de dilatación.dilatación.
DILATABILIDADDILATABILIDAD
Cuando la ENERGÍA RADIANTE ENERGÍA RADIANTE llega a un cuerpo, parte es
ABSORBIDA ABSORBIDA y parte se REFLEJA.REFLEJA.
REFLEXIÓNREFLEXIÓNTRANSMISIÓN TRANSMISIÓN
DEL CALORDEL CALOR
El SONIDO, SONIDO, Al igual que la radiación calorífica, puede ser ABSORBIDO, ABSORBIDO, o
REFLEJADO,REFLEJADO, o ambas cosas a la vez.ABSORCIÓNABSORCIÓNACÚSTICAACÚSTICA
Esta propiedad es importante para AISLAR ACÚSTICAMENTE, AISLAR ACÚSTICAMENTE, y también
para ACONDICIONAR ACÚSTICAMENTE ACONDICIONAR ACÚSTICAMENTE un local o edificio.
Ej: auditorio, auditorio, sala de concierto.sala de concierto.
REFLEXIÓNREFLEXIÓNTRANSMISIÓNTRANSMISIÓN
ACÚSTICAACÚSTICA
Auditorium concert hall Auditorium concert hall of Santa Cruz de of Santa Cruz de TenerifeTenerife
Mayor o menor capacidad para CONDUCIR CONDUCIR la ENERGÍA ELÉCTRICA ENERGÍA ELÉCTRICA
a través de su MASA.
RESISTENCIARESISTENCIACONDUCCIÓNCONDUCCIÓN
ELÉCTRICAELÉCTRICA
La LUZ LUZ es un fenómeno vibratorio de mayor frecuencia y velocidad que el calor
y el sonido, que al chocar con un cuerpo
puede ser REFLEJADA REFLEJADA o ABSORBIDA. ABSORBIDA.
REFLEXIÓNREFLEXIÓNTRANSMISIÓNTRANSMISIÓN
DE LA LUZDE LA LUZ
¿CUÁNTO MATERIAL?:¿CUÁNTO MATERIAL?:Cantidad y Cantidad y
dimensionesdimensiones
PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS
Mayor o menor GRADO DE OPOSICIÓN GRADO DE OPOSICIÓN que presenta el material a las FUERZASFUERZAS que
tratan de DEFORMARLODEFORMARLO.RESISTENCIARESISTENCIA
TENACIDAD: TENACIDAD: es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar sin
deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen.
FRÁGILES FRÁGILES son los que rompen fácilmente.
TENACIDADTENACIDAD
FRAGILIDADFRAGILIDAD
DEFORMACIÓN ELÁSTICA: DEFORMACIÓN ELÁSTICA: por acción de fuerzas exteriores los cuerpos se deforman. A medida que AUMENTAN LAS FUERZAS exteriores aplicadas,
AUMENTAN LAS DEFORMACIONES. Lo opuesto de un material elástico es un material RÍGIDORÍGIDO, aquél al que hay que aplicarle un MAYOR ESFUERZO para
producirle UNA DEFORMACIÓN.
DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN ELÁSTICA-ELÁSTICA-
RIGIDEZRIGIDEZ
Es la propiedad de MANTENER LA MANTENER LA DEFORMACIÓN DEFORMACIÓN después de haber después de haber
desaparecido la carga actuante.desaparecido la carga actuante.
Es la RESISTENCIARESISTENCIA de un sólido a DEJARSE PENETRAR DEJARSE PENETRAR por otro por la
acción de una fuerza. En construcción tiene importancia por la TRABAJABILIDADTRABAJABILIDAD
y el DESGASTEDESGASTE.
ISOTROPÍAISOTROPÍA: todas las PROPIEDADESPROPIEDADES FÍSICASFÍSICAS de un cuerpo se manifiestan con
la MISMAMISMA INTENSIDADINTENSIDAD en todas direcciones. ANISOTROPÍAANISOTROPÍA: las propiedades VARÍANVARÍAN según las
direcciones en que se las estudia.
PLASTICIDADPLASTICIDAD
DUREZADUREZA
ISOTROPÍAISOTROPÍAANISOTROPÍAANISOTROPÍA
¿CÓMO UTILIZAR EL ¿CÓMO UTILIZAR EL MATERIAL?: MATERIAL?:
Procesos para Procesos para ser utilizadosser utilizados
PROPIEDADES PROPIEDADES TECNOLÓGICASTECNOLÓGICAS
Ej.: plásticos.Ej.: plásticos.
APTITUD para OPERACIONES de: SEPARACIÓN Y CORTE:
para realizar la forma y tamaño deseado de un material, cortándolo, separándolo.
Ej.: maderas. Ej.: maderas.
AGREGACIÓNEj.: aglomerados.Ej.: aglomerados.
TRANSFORMACIÓN.
TECNOLOGÍA DE LA MADERATECNOLOGÍA DE LA MADERA
PRODUCTOSPRODUCTOS
BOSQUE IMPLANTADO BOSQUE IMPLANTADO MÁQUINAMÁQUINA DE ABATIMIENTO DE ABATIMIENTO
TRONCOS TRATADOS TRONCOS TRATADOS CORTE DEL ROLLIZO CORTE DEL ROLLIZO
ROLLIZOSROLLIZOS
MADERA TRABAJADAMADERA TRABAJADA
MADERA ENCOLADA Y TRABAJADAMADERA ENCOLADA Y TRABAJADA
LA PROPIEDAD “madre”
DE LOS MATERIALES
PESO ESPECÍFICO
da idea del COMPORTAMIENTO del material frente a distintas
SOLICITACIONES
PESO ESPECÍFICO
•Es el dato fundamental de un material.
•Es una PROPIEDAD FÍSICA.PROPIEDAD FÍSICA.
•Es PROPIO del MATERIAL, no del cuerpo.
•Es un valor teórico.
¿QUÉ ES EL PESO ESPECÍFICO
DE UN MATERIAL?
ES EL PESO
DE SU UNIDAD DE VOLUMEN
En símbolos: PE = PE = P P
V V
EL PESOEL PESO
PP>P>P
CAUSA: La FUERZA DE LA GRAVEDAD actúa sobre los cuerpos a través de fuerzas cuya sumatoria constituye su PESOPESO (unidad: gr.gr.)
PP>P>P
<P<P
EL VOLUMENEL VOLUMEN
aa
bb
cc
Espacio en las tres dimensiones que ocupa un cuerpo (unidad m³)
UNIDADES DEL PESO ESPECÍFICO
Kg. Kg. g. ton.
m³ cm³ m³ m³
Ej.: si el PE del hierro es 7.800 Kg. /m³, significa que:
1 M³ DE HIERRO PESA 7.800 KG.
CLASIFICACIÓN DEL PECLASIFICACIÓN DEL PE
BAJO - ALTO
PE del Agua Destilada1000 Kg./m³
< 1000 Kg./m³ BAJO (flota en el agua)
>1000 Kg./m³ ALTO (se hunde en el agua)
IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO DEL DEL PESO ESPECÍFICO PESO ESPECÍFICO
DE LOS MATERIALES DE LOS MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓNDE CONSTRUCCIÓN
DISEÑODISEÑO
• DIMENSIONAMIENTO.
• PESO DE ESTRUCTURA.
Cumpliendo las condiciones de resistencia necesarias,
si el PEPE del material es MENORMENOR, se reduce su peso, y la ESTRUCTURA RESULTA ALIVIANADAESTRUCTURA RESULTA ALIVIANADA.
PE directamente proporcional al P
> PE > P< PE < P
VPPE
PRODUCCIÓN DE OBRAPRODUCCIÓN DE OBRA
MANIOBRABILIDADMANIOBRABILIDAD: hombres / máquinas.
TRASLADOTRASLADO: tipo y cantidad de vehículos.
VPPE
PE inversamente proporcional al V PE inversamente proporcional al V
> PE < V< PE > V
Dato importante de tomar en cuenta para el almacenaje y traslado de cantidades importantes de
materiales de bajo peso específico.
TÉRMICAS, ACÚSTICAS, ETC.
RELACIÓN CON OTRAS PROPIEDADESRELACIÓN CON OTRAS PROPIEDADES
OBJETIVO CENTRAL DEL CURSO
MAYOR LIBERTAD DE ELECCIÓNELECCIÓN..
SOLICITACIONES Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES SOLICITACIONES Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES ::
• MAYOR CREATIVIDADCREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO
• MAYOR EFICIENCIAEFICIENCIA EN EL DISEÑO CONSTRUCTIVO .
NO CAER EN NO CAER EN ESTEREOTIPOSESTEREOTIPOS..
AMPLIAR LA GAMA DE POSIBILIDADESPOSIBILIDADES..
Conocer Conocer
Para lograr:Para lograr:
CREATIVIDAD EN EL DISEÑO CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICOARQUITECTÓNICO
EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL PLATAPLATA
EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO
EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES
CASA DEL PUENTE (1943-45)
ARQ. AMANCIO WILLIAMSFunes y Quintana
Uso estructural delhormigón armadohormigón armado
COLEGIO DE ESCRIBANOS ESTUDIO Arq. MARIANI Arq. PÉREZ MARAVIGLIA
Av.Independencia esq. Av.Colón
Uso estructural de HºAºHºAº y muro cortinamuro cortina
EJEMPLOS DE EDIFICIOS EJEMPLOS DE EDIFICIOS INTERNACIONALESINTERNACIONALES
CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO
EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES
EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO
BÓVEDA CÁSCARA DE BÓVEDA CÁSCARA DE LADRILLO ARMADOLADRILLO ARMADO
Ing.Eladio DiesteSilo CADYL HorizontalYoung (Uruguay) 1976 - 1978
cerámica armadacerámica armada: construcciones abovedadas : construcciones abovedadas ladrillo, armadura de acero y un mínimo de hormigónladrillo, armadura de acero y un mínimo de hormigón
Base de hormigón y estructura metálicaBase de hormigón y estructura metálica
estudio Zaha Hadid Architects
Para los juegos Olímpicos de 2012 Inspirado en la geometría fluida del agua en movimiento.
CENTRO ACUÁTICO LONDRES 2012
TUNING TORSO
Acero-vidrio-Acero-vidrio-hormigón armadohormigón armadoaluminioaluminio
Malmö (Suecia)- 2005
Altura: 190 metros
9 cubos giratorios (c/u de 6 plantas) con NÚCLEO DE HºAº de 10,6 m de diámetro a modo de columna vertebral. Su centro se corresponde exactamente con el eje de rotación de las plantas. El exterior del edificio está REVESTIDO POR PANELES DE CRISTAL Y ALUMINIO.
Arq. Santiago Calatrava
Inspirado en el movimiento del torso de un ser humano. Fusión de forma con estructura, aplicando principios de diseño basados en la fuerza de torsión.
Skidmore, Owings and MerrillOakland (EEUU)
La estructura de Hº usa desechos industriales de cenizas, un bioproducto de la producción del carbón que requiere menos energía. Una versión avanzada de la antigua técnica Romana de inercia térmica mantiene el clima interior durante las misas con calor radiante.
CATEDRAL DEL CRISTO DE LA LUZ
A través de la utilización de materiales renovables altamente
innovadores, el edificio minimiza la utilización de la energía y de
recursos naturales.
Sistema híbrido de Hº AºHº Aº, madera laminada encolada madera laminada encolada prefabricada, barras de acero estructural.prefabricada, barras de acero estructural.
EL DISEÑO DE LA MATERIALIDAD DE LOS EDIFICIOS. EL DISEÑO DE LA MATERIALIDAD DE LOS EDIFICIOS.
LA COMUNICACIÓN DETALLADA PARA SU CONSTRUCCIÓN.LA COMUNICACIÓN DETALLADA PARA SU CONSTRUCCIÓN.
EL CONTROL DE LA EJECUCIÓN.EL CONTROL DE LA EJECUCIÓN.
EL PRODUCTO DEL TRABAJO DEL ARQUITECTO ES OBSERVADO POR TODA LA COMUNIDAD
Y SU ACEPTACIÓN IMPULSARÁ SU CONTINUIDAD EN LA LABOR PROFESIONAL
ES RESPONSABILIDAD DEL ARQUITECTOES RESPONSABILIDAD DEL ARQUITECTO:
LE CORBUSIER. Charles Edouard Jeanneret LE CORBUSIER. Charles Edouard Jeanneret 1887 – 19651887 – 1965
Dejé la escuela a los trece años, tenía la manía del dibujo. Fui a una escuela de arte...Un maestro estupendo se interesó en mí. Se llamaba L’Epplatenier. Me quería mucho. Me dijo: “HARÁS OTRA COSA, SERÁS “HARÁS OTRA COSA, SERÁS ARQUITECTO”. ARQUITECTO”. Yo le dije: “¡QUÉ CALAMIDAD, ODIO ESE TRABAJO!” “¡QUÉ CALAMIDAD, ODIO ESE TRABAJO!” Pensaba en las casas que se hacían en mi ciudad, muy feas, no me interesaban.En mi escuela había un Sr. que quería hacerse un chalet y le dije: “SE LO HAGO”. “SE LO HAGO”. Dijo: “NO ERES ARQUITECTO”.“NO ERES ARQUITECTO”.““NO, PERO PUEDO PROBAR; ES LO MISMO HACER UNA CASA NO, PERO PUEDO PROBAR; ES LO MISMO HACER UNA CASA QUE OTRAS COSAS”.QUE OTRAS COSAS”.
Hice planos. Quedó asombrado. Lo convencí. Me encargó su casa. (1905).
Yo tenía 18 años. Lo hice entre los 18 y los 19 y tuve mis primeros problemas
graves con la opinión que nunca cesaron.
Pero pude manejar piedras, ladrillos y entonces pensé:
“ “SI PONGO MIL LADRILLOS UNO ENCIMA DEL OTRO SI PONGO MIL LADRILLOS UNO ENCIMA DEL OTRO ¿ES PESADO, NO?” ¿ES PESADO, NO?”
y me interesé en los materiales, su valor específico (PESO ESPECÍFICO) (PESO ESPECÍFICO)
y vi que:
CONSTRUIR ES EMPLEAR MATERIALES, CONSTRUIR ES EMPLEAR MATERIALES, RESPETAR LAS LEYES DE LA RESISTENCIA, RESPETAR LAS LEYES DE LA RESISTENCIA,
INVENTAR MEDIOS PARA VENCER LA INVENTAR MEDIOS PARA VENCER LA RESISTENCIA. RESISTENCIA.
Y ME HICE ARQUITECTO COMO SE DEBE, PARA Y ME HICE ARQUITECTO COMO SE DEBE, PARA CON DIOS, QUIZÁ NO OFICIALMENTE.CON DIOS, QUIZÁ NO OFICIALMENTE.
F I NF I N