monografia de materiales industrializados.docx

ARQUITECTURA UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

“Año de la Inversión para el Desarrollo Rural y la Seguridad Alimentaria“

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA

TRABAJO GRUPAL

TEMA : MATERIALES INDUSTRIALIZADOS

CURSO : TECNOOGIA DE LOS MATERIALES

PROFESOR : ARQ. JULIO S. PAREDES GARCIA

ALUMNO : VICTOR HUGO JOQUIN VASQUEZ

FRANCO FERNANDEZ CHUQUILLANQUI

RONALD VASQUEZ QUISPE

OLIVER HINOJOSA LEON

ALMA TOMAYLLA JULON

VERONICA AGUILAR QUIRHUAYO

SARA CHUQUIYAURI

CICLO : IV

Lima, Noviembre del 2014


DEDICATORIA

Dedico este trabajo monográfico a todos aquellos que creyeron en mí, a aquellos que esperaban mi esfuerzo en cada paso que daba hacia la culminación de mis estudios, a aquellos que esperaban que lograra terminar la carrera, a todos aquellos que aposaban a que me rendiría a medio camino, a todos los que supusieron que no lo lograría, a todos ellos les dedico esta trabajo monográfico,


Dedico trabajo monográfico a todos aquellos que me apoyaron moral y económicamente.

AGRADECIMIENTO

Queremos agradecer a todos mis maestros ya que ellos me enseñaron a valorar los estudios y a superarme cada día, también agradezco a mis padres porque ellos estuvieron en los días más difíciles de mi vida como estudiante. Y agradezco a Dios por darme la salud que tengo, por tener una cabeza con la que puedo pensar muy bien y además un cuerpo sano y una mente de bien estoy seguro que mis metas planteadas darán fruto en el futuro y por ende me debo esforzar cada


día para ser mejor en mis metas y en todo lugar sin olvidar el respeto que engrandece a la persona.

INDICE

CARATULA..........................................................................................1

DEDICATORIA.....................................................................................2AGRADECIMIENTO.............................................................................3INDICE.... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

INTRODUCCIÓN.................................................................................5

CAPÍTULO 1: MATERIALES INDUSTRIALIZADOS…………………………….6

6.1TECHOS……………………………………………………………………….

6.2PISOS…………………………………………………………………………..

6.3FACHADAS………………………………………………………………….

6.4ESCALERAS………………………………………………………………….

CONCLUSIONES..................................................................................7ANEXOS..............................................................................................8GLOSARIO..........................................................................................9BIBLIOGRAFIA..................................................................................10WEBGRAFIA…………………………………………………………………………………11


1-.INTRODUCCIÓN

1.1 El presente documento tiene como objetivo realizar un análisis global de la evolución de los sistemas de construcción industrializada, también conocida por prefabricación, a lo largo de la historia, así como una visión actual de esta tecnología aplicada a elementos de hormigón y los retos que plantea para un futuro inmediato.Por otro lado, dado el contexto actual de crisis económica que afecta principalmente al sector de la edificación, se ha creído conveniente realizar un diagnóstico crítico de los aspectos positivos y negativos que ofrece la prefabricación respecto la construcción convencional.Por último, el autor ha querido mostrar tres ejemplos singulares de la aplicación de esta tecnología de construcción en el ámbito de la edificación residencial. Estos ejemplos representan los primeros pasos hacia una construcción más eficiente, rápida y menos agresiva para el medio ambiente.

1.2. ¿Qué es la construcción industrializada?

Se conoce como construcción industrializada al sistema constructivo basado en el diseño de producción mecanizado de componentes y subsistemas elaborados en serie que, tras una fase de montaje, conforman todo o una parte de un edificio o construcción. En un edificio prefabricado, las operaciones en la obra son esencialmente de montaje y no de elaboración.`

El grado de prefabricación de un edificio se puede valorar según la cantidad de elementos rechazables generados en la obra; cuanta mayor cantidad de residuos, menos índice de prefabricación presenta la construcción.


Existen cuatro sistemas diferentes de producción de elementos prefabricados.Sistemas cerrados: los elementos se fabrican conforme a especificaciones internas del propio sistema. Responden únicamente a reglas de compatibilidad interna y el proyecto arquitectónico ha de subordinarse a los condicionantes del sistema.Empleo parcial de componentes: la gama de productos y prestaciones es más o menos fija admitiéndose ciertas variaciones dimensionales o de pequeña entidad. Su empleo no requiere un grado de industrialización determinado de sus realizaciones y pueden utilizarse en obras o proyectos claramente tradicionales.

Sistemas tipo mecano: son resultado de la evolución hacia una apertura “acotada” de los sistemas cerrados, preparados para combinarse en múltiples soluciones suministradas por distintos productores que respetan voluntariamente un lenguaje combinatorio definido y acotado.

Sistemas abiertos: constituidos por elementos o componentes de distinta procedencia aptos para ser colocados en diferentes tipos de obras, industrializadas o no, y en contextos diversos. Suelen valerse de juntas universales, gamas modulares acotadas y flexibilidad de proyecto prácticamente total.


6.1TECHOS

6.1.1VIGAS PRETENSADAS

Con el "Sistema de Viguetas Pretensadas ", se busca reducir los costos que se tendrían al construir con una losa aligerada tradicional y además optimizar los tiempos y calidad de la construcción.

La losa es un elemento de gran importancia porque transmite las cargas De gravedad hacia las vigas y asegura que la estructura se desplace Uniformemente ante las solicitaciones sísmicas (diafragma rígido), lo Cual es posible gracias a la adherencia mecánica existente entre la vigueta y la losa vaciada in situ, a través de dos características, inclinación de la cabeza de la vigueta y el endentado en toda la superficie de la vigueta (mayor a 6mm según lo especificado por la norma del ACI)

El sistema está constituido por viguetas prefabricadas pretensadas, bovedillas de arcilla y la losa vaciada in situ. El espaciamiento entre viguetas de eje a eje es de 50 ó 60 cm. Las viguetas tienen una forma de "T" invertida, en cuyas alas se apoyan las bovedillas de arcilla, evitándose el fondo de encofrado. Por encima de las bovedillas se coloca una losita de 5 cm, en la cual van embebidas las instalaciones eléctricas, sanitarias, malla de temperatura y acero negativo. La losa final, está conformada por viguetas de sección compuesta, que forman un diafragma rígido y cuyos componentes están integrados mediante una adherencia mecánica. Las alturas de losa y espaciamientos entre viguetas que se brinda son las siguientes:


17 a 50, 17 a 60, 20 a 50, 20 a 60, 25 a 50, 25 a 60, 30 a 50cm.


6.1.2 LOSA ALVEOLAR PREFABRICADA

La losa alveolar es un elemento superficial plano de hormigón pretensado, con canto constante y aligerado mediante alveolos longitudinales que, en la ejecución de la estructura, ofrece la máxima economía de materiales, mano de obra y tiempo, lo que se traduce en una importante reducción de costes en esta fase.

Su proceso de fabricación es, probablemente, el más industrializado dentro del sector del prefabricado de hormigón, utilizando medios y técnicas específicas bajo rigurosos controles de fabricación.

Se trata de un elemento muy versátil, siendo su uso más extendido el de elemento de forjado. Para este uso se dispone de cantos que generalmente varían entre los 12 cm y 50 cm, llegando a fabricarse en España en este momento losas alveolares de hasta 83 cm de canto con las que se pueden cubrir luces superiores a los 20 m.


Es importante destacar que, dada la gran rigidez del elemento, a igualdad de condiciones con la losa alveolar se requieren cantos menores para cubrir las mismas luces que con otros sistemas de forjado.

6.1.3LAS PRINCIPALES VENTAJAS RADICAN EN:

1. La rapidez de montaje, mejorando considerablemente los plazos de ejecución.

2. Resisten cargas más grandes, y alcanzan luces mayores.

3. En la mayoría de los casos no necesita apuntalarse, y el forjado puede ser utilizado a los pocos días de hormigonado.

4. El forjado presenta mejor acabado con las losas alveolares y apenas generan escombros en Obra.


6.3Fachadas Textiles

6.3.1CONCEPTO:

Las estructuras textil incluyen amplia variedad de sistemas, que son conocidos por apoyo en elementos atirantados para soportar las cargas de servicio, han sido empleadas a lo largo de la historia como puentes atirantados y lonas. No obstante las estructuras textil fueron aplicadas a puentes en el siglo XIX y solo en el siglo XX se aplicaron a edificios. El diseño de amplias membranas traccionadas depende, en gran medida de la computación, mucho desarrollo ha obtenido este tema especialmente a partir del trabajo de Frei Otto que tuvo éxito utilizando modelos a escala. Esos modelos representaron la forma deseada de las membranas, pero no condujeron al conocimiento del comportamiento estructural de las láminas, información necesaria para grandes estructuras membranas compuestas.

Muchas estructuras desplegables fueron empleadas para cubrir lugares públicos, en largos caminos emprendidos por viajeros y otros a lo largo del siglo XIX. Estas fueron construidas con lona, sogas y madera. El principal problema que se introdujo después, fue la resistencia al fuego de las


membranas y los elementos estructurales. El cual fue resuelto con la aparición de la fibra de vidrio plastificada con teflón.

Inicialmente la economía estructural, fue la característica que condujo al empleo de las estructuras tensionadas. El primer arquitecto norteamericano que desarrolló una tenso estructura permanente fue John Shaver. Independientemente de esto, las tenso estructuras son, como la mayoría de estructuras espaciales, por su naturaleza única muy expresivas, creando arquitectura moderna y original.

El desarrollo de modernas estructuras membranas comenzaron a emplearse en la segunda mitad del siglo XX, el aporte de Frei Otto en Alemania y los medios de comunicación de esta rama, potenciaron la amplia diseminación de estas estructuras por el mundo. También un papel fundamental en el interés despertado por las estructuras tensionadas, jugaron las exposiciones mundiales, en especial, Osaka´70, en Japón donde se empleó la forma de tienda en módulos repetidos, que aunque eran modernos se remitían a las estructuras empleadas por nómadas. El arquitecto canadiense Eberhard Zeidler diseñó dos monumentales estructuras tensionadas para la edición Vancouver´86, que hoy se emplean como palacio de convenciones, y pabellón de uso variado.

6.3.2FORMA

Partiendo de la idea principal que los elementos estructurales, que trabajan a flexión son poco eficientes en el uso del material pues ya que las fibras interiores de la sección nunca alcanzan máximos valores de tensión, sin embargo aportan peso a la estructura. Se cuestionó la configuración geométrica de los elementos, se desarrolló la armadura y el espacio que antes era ocupado por material ahora es vacío. No obstante la manera más simple y eficiente de soportar las solicitaciones por un elemento, es en estado de compresión/tracción pura. En sistemas de dos dimensiones el arco (compresión) y el cable (tracción) son los más eficientes, en tres dimensiones lo son el domo y la membrana tracción respectivamente.

6.3.3 MATERIAL


Los materiales utilizados a lo largo de la historia para estas estructuras han variado. En la época de los cazadores nómadas se usaban pieles, en la época de los romanos telas de algodón, seda y otros; hoy en día vivimos la época de los materiales polímeros, que cada vez más se insertan en el mercado de la construcción.

Tabla: Propiedades mecánicas de las telas

Es válido aclarar que la "tela" empleada en la arquitectura textil es un conjunto de fibras sintéticas hiladas con el objetivo de crear una malla de fibras, la cual es recubierta por una capa plastificante impermeable como se muestra en la Figura


Composición de las membranas.

6.3.4CONSTRUCCION

Las uniones constructivas se clasifican en dos tipos según las partes que intervienen, las que unen dos franjas de la membrana y las que unen la membrana y la estructura portante[5].

- R. F. Welding (sistema electro soldado por radio frecuencia): Este es el sistema más sofisticado en el mundo. Este proceso se basa en la estimulación molecular donde deja sin memoria a las partículas durante el proceso y al terminar el proceso las moléculas de ambos lienzos quedan unidas unas con otras. No se pierden las propiedades originales de los materiales. Es el equipo más caro que hay pero el que mejor resultados ofrece.

Termo Sellado o Vulcanizado: No es el método más recomendado para las tenso estructuras, sin embargo es el método más utilizado en América Latina para unir lonas publicitarias, de camión o cortinas de tienda. Este método consiste en aplicar calor a 450 grados centígrados, pero esto quema literalmente el material y modifica sus propiedades originales. Es el equipo más barato en el mercado.

- Máquina de coser: Este es el sistema más antiguo que se ha utilizado para unir los patrones, y se uso hasta hace 25 años atrás. En la actualidad


algunos detalles pueden ser unidos con máquinas modernas de alta precisión, pero nunca se unirá el cuerpo de la tela con este sistema. Hay compañías que en sus inicios utilizaron este método y lo continúan usando, pero no se certificará una empresa que lo utilice para unir el cuerpo de la tela.

7. CONCLUSIONES:

Con las aplicaciones representativas mostradas anteriormente, queda patente que la construcción industrializada está significativamente másdesarrollada en el resto de países europeos que en el territorio español. La desconfianza injustificada hacia los edificios prefabricados hace que losavances en la materia sean lentos y tortuosos.

La industrialización abierta es una meta en cuya implementación deben estar implicados todos los agentes participantes: proyectistas, empresasconstructoras, empresas productoras, administraciones y usuario final.El desarrollo de la prefabricación [4] debe estar basado en una profunda coordinación dimensional, camino obligado para dotar la construcción de una movilidad e intercambiabilidad, así como de un mayor aprovechamiento de los recursos disponibles, premisas todas ellas fundamentales para resolver los problemas económicos y medioambientales de la edificación actual.


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

F. Otto, Tensile Structures, p.^pp. 171: The MIT Press, 1973. H. Berger, Light Structures - Structures of Light: The Art and Engineering of

Tensile Architecture Illustrated by the Work of Horst Berger, 2 edition ed.: AuthorHouse, 2005.

M. Seide, Tensile Surface Structures - A Practical Guide to Cable and Membrane Construction: Materials, Design, Assembly and Erection: Ernst,Wilhelm & Sohn,Verlag fur Architektur und Technische Wissenschaften Gmbh., 2009.

D. G. Roddeman, "Finite element analysis of wrinkling membranes," Communications in Applied Numerical Methods, vol. 7, pp. 299-307, 1991.

R. Bradshaw, D. Campbell, M. Gargari et al., "Special Structures: Past, Present, and Future," Journal of Structural Engineering, vol. 128, no. 6, pp. 700-704, 2002.

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