proceso constructivo de una casa modelo de madera con
TRANSCRIPT
“Proceso constructivo de una casa modelo de madera
con control térmico en el interior”
DIRIGIDO POR:
DIRECTOR
SR. LUIS FERNANDO GODOY CAMPOS ING. ERNESTO PRO
ELABORADO POR:
EGRESADO
1
CONTENIDO:
Capítulo I: Antecedentes
Capítulo II: Marco Teórico
Capítulo III: Diseño de la casa modelo de madera
Capítulo IV: Proceso constructivo de la casa modelo de estructura de madera
Capítulo V: Análisis de costos
Capítulo VI: Conclusiones y recomendaciones
2
Una de las grandes ventajas de las casas de madera
es su alto nivel de aislamiento térmico y acústico.
Comúnmente utilizado en sitios con temperaturas
bajas, por ello se lo relaciona a este tipo de
viviendas con el calor. (AFCCM, 2008).
Además, de la utilización de la madera existen
algunas opciones para el mejor y efectivo
Aislamiento térmico (D.G.I.E.M., 2012).
Impulsar un mayor consumo de madera en la
construcción de viviendas, y revertir la falta de una
cultura de uso de este material, así como promover
la existencia de productos de calidad garantizada.
(CORMA, 2011).
3
4
- Plantear el tratamiento necesario y los requerimientos mínimos de
la madera que se utilizaría para la construcción de la casa modelo.
- Diseñar una casa modelo de estructura de madera
- Plantear el proceso constructivo de una casa modelo de madera
con aislación térmica.
- Realizar un análisis de costos de los elementos estructurales de
madera que se emplearían en la casa modelo diseñada.
El desarrollo de este proyecto tiene como finalidad plantear el proceso constructivo de
una casa modelo con estructura de madera que permita mantener la temperatura interior.
Objetivo General del proyecto
Objetivos Específicos del proyecto
La conductividad térmica de la madera es directamente
proporcional al contenido de humedad y a la densidad. La
conductividad de la madera es solo una fracción de la
conductividad de los otros materiales. La madera es por lo tanto
un material aislante por excelencia debido a su naturaleza porosa.
(PADT-REPORT, 1984).
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA
5
Reconocimiento de Fallos Generales en la Madera.
Diámetro
(D) Longitud (L)
L/3altura
(a)
separación(s)
81
INCLINACIÓN
6
Reconocimiento de Fallos Generales en la Madera.
7
Reconocimiento de Fallos Generales en la Madera.
8
Normativas y Códigos de Resistencia de materiales y Construcción.
CEC2001 (Código Ecuatoriano de la Construcción)
NEC 2015 (Norma Ecuatoriana de la Construcción)
Manual de diseño para maderas del Grupo Andino
Además, se han tomado como referencia los códigos internacionales:
IRC – 2015, (International Residence Code)
IBC – 2015, (International Building Code)
ASCE – 05, (Cargas mínimas para el diseño de estructuras)
ACI 318 – 99 (Normas de Concreto Estructural para Edificios).
9
Levantamiento de Información
Tratamientos de la madera:
• Arsénico Inorgánico
• Pentaclorofenol
• ArsenIato de cobre cromatado
• Secado 110°F-200°F
Requerimientos mínimos de la madera de construcción
Proveedor calificado
Frecuentes chequeos de sus productos
Inspección y clasificación visual
Dimensiones nominales semejantes a las finales.
Mejor desempeño estructural
10
8.4
55
.80
14.2
5
1.17 6.20
5.97
6.20
5.97
8.4
55
.80
14.2
5
D
4.2
04
.10
0.1
8
4321
1.20 3.00 3.00
4.2
0
2.7
52
.80
F
E
DC
B
A
4.1
00
.18
2.7
52
.80
4321
1.20 3.00 3.00
F
E
Primer piso Segundo piso Primer piso Segundo piso
11
6.20 1.17
5.808.45
3.0
04
.60
7.6
0
1.17 6.20
5.973
.00
4.6
0
7.6
0
2.7
9
2.3
7
5.80 8.45
3.0
04
.60
7.6
0
5.97
3.0
04
.60
30° 3
0°
2.7
01
.87
7.6
0
2.7
01
.87
7.6
0
2.7
01
.87
7.6
0
0.7
4
3.00
2.16 2.04
0.80
3.00 3.00
3.00
3.00 3.00
2.80 2.75 0.18 4.10
2.7
01
.87
4.10 2.20
3.60 3.65
2.8
02
.70
2.80 2.75
0.18
3.65
3.0
01
.82
2.8
0
1.9
00
.90
0.90 3.90 0.905.70
0.8
8
0.48 7.26 0.56
1.20
2.7
0
3.0
0
3.0
0
3.0
03
.00
3.0
0
1.601.40
1.601.40
1.71.900.5 0.55
2.00
2.20 2.00
12
Tipos de rotura de la estructura por cargas laterales
Diseño estructural
13
CM = 71.0 Kg/m2,
CV= 100.0 Kg/m2
P =0.88 Kg/m2
(NEC-SE-CG, 2015).
W= CM + CV + P
W
RA
RB
30°
Rcumbrera
3,46
0,29
3
0,25
VIGUETA DE
TECHADO (5X15cm)
VERIFICACION :σTRACCION
σADM ATRACCION
+σFLEXION
σADMA FLEXION
≤ 1
R1
R2
R1 3.46xWD
0.2
9W
D
A1
A2
A3
3,46
0,29
WD
A1
14
WDA
Rc
4,2
MDA
4,2
2RA @ 40cm
Rc
VIGA CUMBRERA
(20x20cm)
VERIFICACION:σVERTICAL
σADM A FLEXION
+σHORIZONTAL
σADMA FLEXION
≤ 1
R1
R1x
R1y
R2
WD
30°30°
R1x
R1y
cumbrera
X
Y
Z
4,2WR1
MR1
4,2
R1X @ 40cm
15
RB
WDB
RL RL4,2
MDB
VIGA LATERAL
(10x20cm)
F
E
D
4321
4.2
04
.10
3.003.001.20
W
RVp3.00
MDp
RVp
VIGUETA DE PISO
(5x25cm)
CM = 161.8 Kg/m2,
CV = 200 Kg/m2 F
E
D
4.2
04
.10
4321
3.00 3.00
3.00
16
Análisis de cargas laterales
Z=0.35
Fa=1.25
Fd=1.28
Fs=1.19
I =1.0
ΦP=1
ΦE=0.9
R = 3
( NEC-SE-DS.2015)
NT
N2
N1F1
F2
F3
3.0
0 m 5
.70
m 6.6
4 m
PORTICO E
Qx2
Qx3
3 m3 m1.2 m
Qx13
m
5.7
m
6.6
4 m
EC-SE-DS.2015
2.2 m4.1 m
3 m
5.7
m
6.6
4 m
Qy1
Qy2Qy3
2 m
17
F
E
D
4.2
04
.10
4321
3.00 3.00
3.00
4,2
Wv
RV
MDV
RV
4,2
2RVP @ 40cm
VIGUETA DE PISO (15x30cm) COLUMNA (25x25cm)
Nc = 69.3 kN , Nc asumido = 7070 Kgf
Lef =K.L = 1.5 x 3.00 = 4.50 m
λ =Lef
d=
4.50m
0.25m=18.0
Para columnas de maderas del grupo B, el valor de Ck es
de 18.34, (PADT-REFORT, 1984)
λ < Ck, entonces se trata de una columna intermedia.
Nadm = 𝑓𝑐 1 − 13
λ𝐶𝑘
4
A
Nadm = 47486 kgf
18
Conectores de Vigas (10x15cm)
Carga axial: 0.1 kN, Ncv asumido = 10.2 Kgf
Lef =K.L = 1.0 x (3.00-2(0.15)) =2.7 m
λ =Lef
d=
2.7m
0.10m=27
Nadm = 0.329EA
λ 2
Nadm = 0.32975000Kgf/cm2 (10cm x 15cm)
27 2
Nadm = 5077.2 kgf
Entonces: Ncv < Nadm
Diagonales de muros (10x10cm)
Carga axial: 34.4 kN, Ncv asumido = 3507 Kgf
Lef =K.L = 1.0 x (2.1-2(0.1)) =1.9 m
λ =Lef
d=
1.9m
0.10m=19
Nadm = 𝑓𝑐 1 − 13
λ𝐶𝑘
4
A
Nadm=110 1 − 13
18.018.34
4A
Nadm = 6776.35 kgf
Entonces: Nc < Nadm
19
Fuente: Catálogo ROTHOBLAAS, “Placas y Conectores para Madera”
20
Resistencia a la tracciónResistencia al corte
21
Viguetas de piso y tablero contrachapado
Enmarcado de paredes exteriores e interioresEnmarcado tipo de puerta o ventana.
22
Colocación de vigas de techado Entramando del Techado
23
Lámina sintética en paredes y Lámina asfáltica en techos
Fuente: Catálogo de productos CHOVA DEL ECUADOR SA
24
Recubrimiento de Siding para el exterior de la casa modelo
Fuente: (Catálogo de productos DVP ECUADOR).
Instalaciones eléctricas, aire acondicionado y plomería
Colocación de Puertas y ventanas. 25
Insolación colocada en paredes, piso y techado.
Fuente: Catálogo de productos de CHOVA DEL ECUADOR SA.
Pared cubierta con gypsum
26
27
b h L
PVP X
METRO
TO
T P
I
PRO
D.
PRECIO
FINAL
cm cm m (DOLAR) (DOLAR) (DOLAR)
Vigueta de
Techado5 20 4,25 67 5 21,25 $ 1.423,75
Viga Cumbrera 20 20 4,20 2 8,5 35,70 $ 71,40
Viga Lateral 10 20 4,20 8 7,25 30,45 $ 243,60
Conector de
Vigas10 15 1,20 6 7,25 8,70 $ 52,20
Conector de
Vigas10 15 3,00 20 7,25 21,75 $ 435,00
Vigueta de piso 5 25 4,20 11 8,5 35,70 $ 392,70
Vigueta de piso 5 25 4,20 43 8,5 35,70 $ 1.535,10
15 30 4,10 4 8,5 34,85 $ 139,40
15 30 4,20 4 8,5 35,70 $ 142,80
Segundo Piso 25 25 2,70 3 15 40,50 $ 121,50
Segundo Piso 25 25 2,70 7 15 40,50 $ 283,50
Primer piso 25 25 2,70 12 15 40,50 $ 486,00
Diagonales 10 10 5,00 10 7,25 36,25 $ 362,50
$ 5.689,45
CO
LU
MN
A
TOTAL
ELEMENTO
CAN
T.
TECH
OPIS
OVIG
A
Viga Principal
CONCLUSIONES
Recalcar la importancia de una buena clasificación de los materiales
que serán empleados en la construcción de la casa modelo. La madera
tratada aporta en gran medida a la durabilidad de la estructura,
garantizando una permanencia de las propiedades y características.
Las juntas de anclajes metálicos entre elementos de madera
permiten una sujeción de estos que no es resistente a momento, pero con
alta resistencia a tracción y corte, y para anclar la estructura al piso los
anclajes resistentes a momentos resultan ser efectivos para estructuras
livianas de madera.
Se deberá utilizar madera tratada para todo elemento que tenga una
clara explosión o incluso una posible exposición con el medio ambiente
húmedo, agua lluvia, o zonas de alto riesgo de ataque de insectos. Se
trata a la madera antes durante y después de la colocación.
Todo material que presente una alta resistencia a la transferencia de
temperatura representa un material apto para el encapsulamiento y
recubrimiento interior de las paredes y techado, además, las ventanas y
puertas deben poseer un recubrimiento de doble vidrio para mejorar la
eficiencia energética de la casa modelo de madera.
28
FIN