Magdalena Friedrichs Lagos - Ficha 09/21082014

De Casiopea

Casos Constructivos y estructurales: Clase nº9

Estructuras estratificadas.

Tal como su nombre lo dice, consisten en materiales formados por estratos o capas que trabajan en conjunto. Un ejemplo muy usado son las maderas laminadas, tanto para la edificación como para la confección de muebles. En este último caso, las láminas de madera que se usan son más "virutas" que láminas.

Maderas Laminadas.

Consisten en conjuntos de láminas de madera encoladas entre sí. Este sistema permite cubrir mayores luces con piezas relativamente homogéneas y continuas. Esto se logra por medio de uniones llamas “finger-joint”, la cual se basa en el principio de “entrelazar nuestros dedos”: se realizan cortes en las piezas madera de manera que ambos extremos encajen como si fueran peinetas.

Con características similares a una pieza de madera de dimensiones estándar, una pieza de madera laminada posee ciertas ventajas sobre la primera en cuanto lo que respecta a su resistencia estructural:

  • Tiene menores tensiones internar que una pieza de madera natural. Se evitan los nudos en las tablas.
  • Se pueden seleccionar las piezas a ocupar, de manera de poner aquellas de mayor resistencia en los lugares requeridos.

UNIONES: primero se unen las tablas longitudinalmente por medio de ensambles finger-joint, para lograr el largo total deseado de la pieza. Luego se encolan entre sí usando prensas mecánicas o hidráulicas.

Fingerjointprensado.jpg

Explicación gráfica de las uniones finger joint y como quedan una vez realizadas.

Maderalaminadaprensado.jpg

Ensamblaje con prensas mecánicas, hidráulicas o neumáticas.

Diseño Estructural de un Proyecto de Arquitectura.

Un proyecto es el modelo de una obra. Para poder llevarse a cabo y ser una obra de hecho, el proceso de desarrollo del proyecto cuanta con una serie de etapas a cumplir de manera ordenada.

Identificación de una necesidad.

Toda obra parte con la identificación de una necesidad que dicha obra va a satisfacer, ya sea una vivienda, servicios, obras civiles u otros.

Ingeniería Conceptual o Ingeniería Básica: Anteproyecto.

Esta etapa del proceso tiene por finalidad determinar la viabilidad del proyecto. Recibe el nombre de anteproyecto.

Ingeniería Conceptual.

  • Recoge los datos y la experiencia acumulada.
  • Determina la prefactibilidad técnica (tecnología) y económica del proyecto.

Suele ser lo más importante para el mandante de una obra, aunque suele haber un margen de error entre un 25% y un 30% del valor real.

Ingeniería Básica.

  • Especifica los distintos aspectos del proyecto.
  • El margen de error baja a un 20% - 15%.
  • Especifica la intervención de las distintas especialidades que participarán de forma simple y preliminar: agua y alcantarillado, gas, electricidad y clima.

Proyecto: Ingeniería del Detalle.

Consiste en la:

  • Ejecución de Planos (Arquitectura y Estructura).
  • Especificaciones Técnicas Completas (EETT).

Ejecución.

Construcción de la obra proyectada.


Etapas del Diseño Estructural de una Obra.

Estructuración.

Esta etapa consiste en definir la estructuración de la estructura en base a los muros, los marcos, etc. Se debe definir la materialidad, la calidad de los materiales a usar.

Se debe tener en cuenta que:

  • Las estructuras deben ser rígidas en dos direcciones para ser estables y resistentes.
  • Hay una secuencia básica: viga - losa - muro - fundaciones. Una viga debiera llegar a las fundaciones siguiendo ese orden.

Análisis.

Una vez que se tiene clara la estructura, se debe analizar desde el punto de vista de la asismicidad.

El movimiento del suelo durante un terremoto, tanto en le planos horizontal como en el vertical, ocasiona deformacines en las estructuras, las que producen esfuerzos internos en los elementos estructurales resistentes. De manera muy simplificada, la acción del sismo puede asimilarse como un conjuntos de fuerzas horizontales equivalentes. Para un edificio la mayor preocupación es el efecto lateral u horizontal del sismo, ya que generalmente hay más que suficiente resistencia vertical que ha debido proveerse para soportar las cargas gravitacionales.

Dimensionamiento o Diseño Estructural.

Loseta estructura.jpg

Expresión planimétrica del diseño de un bow window.

  • Se consideran los esfuerzos axiales, la flexión, las torsiones y el corte.
  • Depende del material o materiales a usar y la calidad de los mismos, lo cual está a su vez ligado a la locación en la que se emplazará la obra.
  • Se debe determinar el nivel de seguridad que se quiera aceptar.

Muchas veces mandan las condiciones de servicio más que las de resistencia. Por ejemplo, una estructura puede resistir con una cierta cantidad de material o un cierto tipo de unión, pero el servicio requiere que se use más material o que se cambie el tipo de vínculo.

El diseño estructural siempre implicará un redimensionamiento de los costos y del material o incluso la forma, ya que los valores iniciales que se dan son mínimos.

Factor de seguridad y confiabilidad estructural.

Demanda/Resistencia = Solicitación o carga

Capacidad solicitada = Resistencia máxima

En toda obra hay un margen de seguridad. El Factor de Seguridad (FS) consiste en "incluir la incertidumbre", tanto de las solicitaciones como de la resistencia de la obra frente a estas.

FS: Valor Real/Valor Supuesto


Fuentes.

  • Juan Ignacio Baixas, Forma Resistente. Ediciones ARQ, 2ª edición, 2010.