Teoria Unidad Sostenibilidad: Informe Modulo Construído 2013-2

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Informe cadavid, echeverri, concha, uribe

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1.# SISTEMAS#CONSTRUCTIVOS#EN#MADERA##

• Existe#una#gran#variedad#de#sistemas#constructivos#en#madera#que#proveen#al# cliente# una# gran# variedad,# y# dependiendo# del# proyecto# y# sus#características# (luces# entre# apoyos,# usos,# etc)# se# escoge# el# que# mejor# se#adapte#y#brinde#mayor#estabilidad#y#seguridad#a#la#estructura.##

o Estructuras(macizas(:##

#Este# sistema# es# compuesto# por# piezas# de# madera# macizas# y# pesadas# las#cuales#van#siendo#dispuestas#una#encima#de#la#otra.#No#es#un#sistema#muy#eficaz#pues# la#disposición#de# la#madera# implica#poner# las#piezas#de# forma#perpendicularmente# a# la# fibra,# de# esta# manera# es# mucho# menor# la#resistencia# de# la# pieza.# Al# ser# las# piezas# de#madera# tan# gruesas# tiene# una#capacidad#de# aislar# térmicamente# el# espacio# interior.# Se# van#poniendo#un#tronco# sobre# otro# y# estos# se# van# amarrando# con# fierros# que# van# por# el#interior# y# longitudinalmente# con# espuma# de# poliuretano# que# sirve# como#sellante#de#agua,#viento#y#retiene#calor#en#el#interior.##

o Estructuras(de(placa:##

#Este# sistema# busca# la# eficiencia# pues# está# compuesto# por# # un# marco#estructural#en#madera#y#paneles#de#madera.#Todo#es#elaborado#en#la#fábrica#incluyendo#la#puesta#de#las#instalaciones#y#barreras#térmicas#a#cada#uno#de#los# componentes# y# por# último# se# deja# el#anclaje,# las# uniones# y# # los#revestimientos# para# hacer# en# la# obra# directamente.# Este# sistema# ahorra#tiempo#al#ser#ya#un#proceso#mecanizado#y#prefabricado.#####

o Estructuras(de(entramados:##

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#Este#sistema#está##compuesto#por#varios#elementos#estructurales#verticales#como# # pilares# o# columnas,# postes# y# pie# derecho,# # y# horizontales# como# las#vigas.#La#unión#entre#estos#diferentes#elementos#verticales#y#horizontales#es#de# gran# importancia.# Principalmente# este# sistema# está# compuesto# por# el#entramado#vertical#compuesto#por# los# tabiques#que#pueden#ser#portantes;#que# incluye# todos# los# elementos# verticales# que# resisten# el# peso# de# la#estructura#y#la#vivienda#y#tabiques#auto#soportantes#que#son#los#elementos#verticales#que#su#principal# función#no#es# la#de#sostener#sino#de#dividir# los#diferentes#espacios#dentro#del#proyecto,#no#soportan#las#cargas#principales#únicamente#puntuales#y#reducidas#en#magnitud.###

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#######Segundo# están# los# entramados#horizontales# que# incluyen# el# piso,# entre# piso# y# suelo.# Estos# pueden# ser#entramados# flexibles# cuando# se# amarran# a# la# estructura# vertical# pero# en#caso# de# sismo# o# cargas# vivas# no# sirven# como# elemento# soportante#únicamente# la#estructura#vertical# recibe# las#cargas,#y# los#entramados#semi#rígidos# que#por# lo# contrario# funcionen# conjunto# con# la# estructura# vertical#pues#este#entramado#le#transmite#las#cargas.#Este# sistema# se# subdivide# en# dos# categorías# dependiendo# de# la# forma# en#que#son#transmitidas#las#cargas#hasta#el#suelo:#

• Cuando#las#vigas#transmiten#directamente#a# los#postes#y#estos#descienden#toda#la#carga#hasta#los#cimientos##es(de(poste(y(viga.#Este# sistema# es# utilizado# para# casos# en# donde# se# busca# vencer# grandes#luces#con#el#objetivo#de#poder#liberar#amplios#espacios#en#planta.#En#estos#casos#hay#gran#variedad#de#piezas#verticales#y#horizontales#que# se#deben#conectar#para#transmitirá#las#cargas#y#por#esto#las#uniones#juegan#un#papel#primordial,#determinando#la#capacidad#de#la#estructura.#Suelen#ser#hechas#de# otro# material# como# herrajes# metálicos# o# conectores# especiales# que#brindan#rigidez#y#aseguran#uniones#seguras.##

• Cuando# el# peso#muerto# y# la# carga# viva# de# la# cubierta# y# los# entrepisos# es#transmitida# hasta# los# paneles# portantes# y# luego# estos# se# encargan# de#descender# hasta# los# cimientos# es( de( paneles( soportantes.# Esta# categoría#también#se#divide#en#otras#dos#subcategorías#que#son##

Sistema#continuo:#

# #Este# es# utilizado# cuando# los# pie# derecho# o# pilares# van# desde# los# cimientos#hasta# la# cubierta# donde# son# arriostrados# con# la# techumbre.# Se# genera# una#continuidad#vertical#desde#piso#a#techo#y#los#elementos#horizontales#como#las#vigas#de#primer#piso#y##de#entrepiso#van#fijadas#a#uno#de#los#costados#de#los#pie#derecho.#Este#sistema#provee#la#ventaja#de#que#una#vez#quedan#empotrados#los#pie#derecho#inmediatamente#se#le#puede#fijar# la#estructura#de#la#techumbre#y#de# esta#manera# se# puede# continuar# la# obra# con# protección# de# los# diferentes#factores#climatológicos.#Este#sistema#debe#ser#construido#in#situ,#y#debido#a#la#variabilidad# de# la# longitud# que# exigen# los# pies# derechos# lo# convierte# en# un#sistema#no#tan#práctico#y#por#ende#con#un#alto#porcentaje#de#rechazo.#

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Sistema#plataforma:##

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Este#es#uno#de#lo#sistemas#más#utilizados#gracias#a#su#practicidad,#pues#permite#gran#libertad#a#la#hora#de#ser#construido#y#ensamblado.#El#sistema#permite#el#desarrollo#por#separado#de#cada#nivel#de# la#estructura#(primer#piso,#segundo#piso).#Así#mismo#provee#al#espacio#con#una#superficie#de#trabajo#ya#sea#esta#de#madera# o# hormigón.# El# primer# paso# es# elaborar# esta# superficie# luego# se#fabrican#los#tabiques#externamente#para#luego#ser# # izados#y#ensamblados#con#la#ayuda#de#maquinaria#simple#o#inclusive#a#mano.#Estos#tabiques#pueden#ser#portantes# y# auto# portantes.# La# superficie# inferior# cuenta# con# su# estructura#externa#a#la#de#los#tabiques,#es#por#esto#que#usualmente#se#diseña#para#que#los#elementos# horizontales# (vigas)coincidan# con# los# elementos# verticales# (pie#derecho)#de# los# tabiques# esto# con# el# propósito#de# generar#una# estructura# en#donde#todos#sus#elementos#funcionan#en#conjunto.#Las#vigas#van#arriostradas#a#las#soleras#de#amarre#de#los#tabiques#del#nivel#inferior.#Encima#de#las#vigas#se#ponen# tableros# contrachapados# estructurales# los# cuales# funcionan# como#elementos#o#placas#arriostrantes#y#le#dan#estabilidad#a#la#estructura,#y#soporte#para#las#soleras#de#los#tabiques#del#segundo#nivel.#

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Análisis#del#sistema#usado#para#construcción#del#módulo.#Materiales)Usados:)

1. (2)&Vigas&4x14x147cm&2. (2)&Vigas&4x14x139cm&3. (2)&Viguetas&4x9x139cm&4. (16)&Clavos&5. (15)&Listón&2x9x147cm&6. (120)&Tornillo&de&1&½”&

Funcionamiento)Estructural:)

Vigas,)Viguetas)y)pilotes:)

Se&construyó&un&sitema&estructural&a&parter&de&4&vigas&de&borde&de&mayor&sección&y&dos&viguetas&hacia&el&interior&del&módulo&que,&por&su&dimensión,&cumplen&con&la&función&de&transmitir&las&cargas&hacia&los&pilotes.&Sobre&estas&se&construira&toda&la&estructura&del&pabellón.&&

Aunque&la&sección&y&disposición&de&este&sistema&estructural&es&suficiente,&Al&no&tener&elementos&de&rigidización&su&estructura&no&es&geometricamente&estable.&

)

)

Listones:)

Ademas&de&servir&como&superficie&de&piso,& los& listones&tienen&una&función&estructural&de&gran& importancia.&Ubicados&muy&cerca&uno&de&otro&y&anclados&con&todas& las&vigas&del& sistema,& al& tener& la& misma& dimensión,& garantizan& la& estabilidad& geométrica& del&módulo&y&se&vuelven&un&sistema&de&rigidización&eficiente.&

&

Tipos)de)uniones:)

Fijaciones&Mecánicas&

Para&unir&dos&o&mas&piezas&que&convergen&en&un&punto&en&una&estructura&de&madera&autoportante&se&utilizan&sistemas&de& fijación&mecánica&por&medio&de&clavos& tornillos,&tirafondos,& pasadores& pernos& placas& dentadas& y& conectores.& Todos& estos,& elementos&metálicos& que& se& atornillan,& hincan& o& insertan& entre& las& piezas& de& la& estructura& para&permitir&la&unión&de&las&mismas.&&

El&traspaso&de&fuerzas&en&estas&uniones&se&da&por&medio&de&un&trabajo&de&flexión,&aplastamiento&o&cizalle&(Deformación&de&un&elemento&por&la&acción&de&dos&fuerzas&paralelas&y&contrarias)&que&deben&ser&logradas&por&uniones&sencillas&que&tengan&un&gasto&mínimo&de&material,&sean&seguras&y&eficientes.&Estas&uniones&permiten&el&movimiento&relativo&de&las&piezas&según&las&cargas&lo&que&les&permite&una&flexibilidad&suficiente&para&funcionar&estructuralmente&sin&ser&demasiado&rígidas.&

Estructuralmente,&con&estas&uniones,&los&nudos&son&capaces&de&transmitir&esfuerzos&de&un&elemento&a&otro&sin&alterar&la&geometría&ni&comprometer&la&rigidez&del&sistema.&&

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Fijaciones&Mecánicas&Usadas:&

Clavos:&&Son&elementos&de&fijación&simples&y&económicos&que&permiten&transmitir&los&esfuerzos&de&un&elemento&a&otro&de&manera&eficiente.&Son&elementes&metálicos&de&sección&pequeña,&lo&cual&hace&que&el&esfuerzo&que&éste&es&capaz&de&transmitir&“se&limita&a&la&concentración&de&tensiones&que&introduce&en&la&madera&y&que&tiende&a&relajarla&en&el&lugar&donde&actúa”.&Por&esto,&se&deben&ubicar&varios&clavos&en&una&misma&unión&&“garantizando&que&las&tensión&es&desarrolladas&se&mantengan&bajo&el&valor&que&provoca&la&rotura&de&la&madera”.&

Son&también&uniones&que&tienden&a&deformarse&fácilmente&debido&a&la&pequeña&sección&y&la&deformación&por&flexión&del&clavo&mismo.&Esta&deformación&puede&ser&buena&en&el&caso&que&sirva&para&absorber&las&tensiones&de&las&fuerzas&aplicadas&a&la&estructura.&

Uniones&por&clavos&en&el&módulo:&

&

Tornillos:&son&elementos&de&fijación&que&se&utilizan&para&neutralizar&fuerzas&de&arranque&donde&su&desempeño&es&mayor&al&de&los&clavos&o&para&traspasar&cargas&menores&en&uniones&con&menos&esfuerzo&estructural.&

Uniones&por&tornillos&en&el&módulo:&

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Bibliografía:&&http://www.cttmadera.cl/wp`content/uploads/2007/03/unidad_7`fijaciones_y_uniones.pdf&&

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PANEL- A

PANEL- B

PANEL- C PISO TECHO

DESCRIPCIÓN DEL EJERCICIO

La construcción del modulo propuesto en clase pretendía explorar diferentes sistemas de rigidización en sistemas estructurales en madera y a su vez comprobar la facilidad de este sistema al ser construido por grupos de estudiantes sin experiencia. Para esto cada uno de estos grupos tenia la tarea de construir un panel (imagen 1), ĞůĐƵĂůƚĞŶŝĂƵŶĂĨŽƌŵĂĞƐƉĞĐŝĮĐĂĚĞƌŝŐŝĚŝnjĂĐŝſŶLJƵŶĂĨƵŶĐŝſŶĚĞƚĞƌ-minada en el modulo:

El Panel A se conformaba con listones únicamente y se rigidizaba mediante diagonales.

El Panel B tenia la misma rigidización del primer panel pero además contaba con una escalera para subir al techo.

El Panel C se rigidizo con laminas o diafragmas. En dos de estos se rigidizo con triplex y en los dos restantes con UDUDFJFHFN.

ůWĂŶĞůWŝƐŽƐĞĐŽŶĨŽƌŵĂďĂĂƉĂƌƟƌĚĞϰůŝƐƚŽŶĞƐƉƌŝŶĐŝƉĂůĞƐLJĚŽƐsecundarios, la forma en la que este se rigidizó fue con la colocación de las tablas de piso, las cuales actuaban como el diafragma del panel anterior.

ů WĂŶĞů dĞĐŚŽ ŝŐƵĂůŵĞŶƚĞ ĐŽŶƚĂďĂ ĐŽŶ ϰ ůŝƐƚŽŶĞƐ ƉƌŝŶĐŝƉĂůĞƐ LJ ƐƵrigidización de daba principalmente por las diagonales de la esquina mas que por los listones de piso, ya que estos solo contaban con un tornillo en los extremos.

ARMADO DEL PANEL

El panel realizado por nosotros fue uno de los dos Pane-ůĞƐWŝƐŽWĂƌĂĞƐƚĞŶĞĐĞƐŝƚĂŵŽƐϮǀŝŐĂƐϭϰdžϰdžϭϰϳϮǀŝŐĂƐϭϰdžϰdžϭϯϵϮǀŝŐƵĞƚĂƐϬϵdžϬϰdžϭϯϵϭϱůŝƐƚŽŶĞƐϬϮdžϬϵdžϭϰϳϰ ƉůŽƚƐ ϭϰdžϬϵdžϯϬ ϭϱϬ ƚŽƌŶŝůůŽƐ ϭϭϮ ϮϬ ƉƵŶƟůůĂƐƚĂůĂĚƌŽĐŽŶƉƵŶƚĂĂƚŽƌŶŝůůĂĚŽƌ ŵĂƌƟůůŽĂĐŽůŝůůĂĚŽƌĂhŶĂvez se pre corto la madera en el taller pasamos a ensam-blar en el siguiente orden:

Paso 1: Se posicionaron las vigas en el piso según los ƉůĂŶŽƐLJƐĞĂƉƵŶƟůůĂƌŽŶĐŽŶϮƉƵŶƟůůĂƐĞŶĐĂĚĂůĂĚŽƉĂƌĂevitar el efecto pivote.

Paso 2: una vez la caja principal este armada, se marcan los ejes de las viguetas sobre las vigas. Después se ƉƌŽĐĞĚĞĂĂƉƵŶƟůůĂƌůĂƐǀŝŐƵĞƚĂƐĐŽŶϮƉƵŶƟůůĂƐĞŶĐĂĚĂlado.

WĂƐŽϯƚĞŶŝĞŶĚŽůĂĐĂũĂĞƐƚƌƵĐƚƵƌĂůĂƌŵĂĚĂƉƌŽĐĞĚŝŵŽƐĂǀĞƌŝĮĐĂƌůĂƐĚŝĂŐŽŶĂůĞƐƉĂƌĂĐŽŶĮƌŵĂƌƋƵĞůŽƐĄŶŐƵůŽƐĞƐƚƵǀŝĞƐĞŶ ĚĞ ϵϬ ŐƌĂĚŽƐ ĞƐƉƵĠƐ ĚĞ ƵŶŽƐ ĂũƵƐƚĞƐlogramos las medidas iguales en ambas esquinas.

WĂƐŽϰĚĞƐƉƵĠƐĚĞƌĞǀŝƐĂƌůĂĐĂũĂĞƐƚƌƵĐƚƵƌĂůƐĞƉƌŽĐĞĚŝſa atornillar cada tabla a la estructura. Para esto se ƵƟůŝnjĂƌŽŶϴƚŽƌŶŝůůŽƐƉŽƌƚĂďůĂLJĂƋƵĞŝďĂŶϮĂĐĂĚĂǀŝŐĂy vigueta. Estas tablas iban espaciadas 1 cm aproximada-mente.

WĂƐŽϱůŽƐƉůŽƚƐůŽƐƉƵƐŝŵŽƐĂůĮŶĂůLJĂƋƵĞƉŽƌƉƌŽďůĞ-mas de la madera del ejercicio el otro grupo de piso tenia unos listones de secciones diferentes. Por esto una ves los dos armados se nivelaron usando plots de medidas diferentes.

Después de una semana de trabajo en cada panel, procedimos a ensamblarlos. Para esto se necesitaron 1 WĂŶĞůϭWĂŶĞůϰWĂŶĞůϮWĂŶĞůWŝƐŽϮWĂŶĞůdĞĐŚŽϲϬƚŽƌŶŝůůŽƐϯ ƚĂůĂĚƌŽƐĐŽŶƉƵŶƚĂĂƚŽƌŶŝůůĂĚŽƌ ŵĂƌƟůůŽƐLos panees mas importantes iban a ser los panel Piso ya que estos iban a ser las guías, por esto una vez termina-do el primer Panel Piso se ensamblo de la siguiente manera.

Paso1: primero se alineó el eje central del panel con el ĚĞůƉŝƐŽhŶĂǀĞƐƐĞůŽŐƌſƐĞĮũſĞůWĂŶĞůĂůƉŝƐŽĐŽŶϲƚŽƌŶŝůůŽƐϯ ϰĞŶůŽƐůĂĚŽƐLJϮĞŶĞůĐĞŶƚƌŽ

Paso2: se alinearon dos Paneles C al eje de las vigas del WĂŶĞůƉŝƐŽƐƚŽƐƉĂŶĞůĞƐƐĞĮũĂƌŽŶĂůƌĂƐĚĞůƉŝƐŽĐŽŶϲƚŽƌŶŝůůŽƐϯ

WĂƐŽϯƵŶĂ ǀĞnjĮũĂĚŽƐ ƐĞ ĂůŝŶĞŽĞů ƐĞŐƵŶĚŽWĂŶĞů WŝƐŽcon el primero y se corrigieron dilataciones en la unión.

WĂƐŽϰƐĞƵƐŽƵŶƌĞƚĂnjŽĚĞůŽƐůŝƐƚŽŶĞƐĂĐĂĚĂůĂĚŽƉĂƌĂƵŶŝƌĂŵďŽƐWĂŶĞůĞƐWŝƐŽƐƚŽƐƐĞĮũĂƌŽŶĂůĂƐǀŝŐĂƐƉƌŝŶ-ĐŝƉĂůĞƐůĂƚĞƌĂůĞƐĐŽŶϮƚŽƌŶŝůůŽƐϯĐĂĚĂƵŶŽ

WĂƐŽϱ ƐĞĮũĂƌŽŶ ůŽƐĚŽƐWĂŶĞůĞƐ ƌĞƐƚĂŶƚĞƐ ƐŝŐƵŝĞŶĚŽlos mismos pasos del Paso2.

WĂƐŽϲƵŶĂǀĞnjĮũĂĚŽƐƚŽĚŽƐůŽƐWĂŶĞůĞƐƐĞĮũŽĞůWĂŶĞůB a ras con el piso y alineado con los ejes de los laterales.

WĂƐŽϳƵŶĂǀĞnjĂƐĞŐƵƌĂĚŽƐůŽƐƉĂŶĞůĞƐǀĞƌƟĐĂůĞƐƐĞƉŽƐŝ-ĐŝŽŶĂƌŽŶůŽƐWĂŶĞůĞƐdĞĐŚŽƐŽďƌĞĞƐƚŽƐLJƐĞĮũĂƌŽŶĐŽŶϭϴƚŽƌŶŝůůŽƐϯĐĂĚĂƵŶŽ;ϲĞŶĐĂĚĂƉĂŶĞůͿ

WĂƐŽϴ ĐŽŶĮĂĚŽƐ ĚĞŶƵĞƐƚƌŽ ƚƌĂďĂũŽ ƌĞĂůŝnjĂĚŽƉƌŽĐĞĚŝ-ŵŽƐ Ă ƉƌŽďĂƌ ůĂ ĞƐƚƌƵĐƚƵƌĂ WĂƌĂ ĞƐƚŽ ŶŽƐ ƐƵďŝŵŽƐ ϭϬestudiantes a la cubierta para dar cuenta de lo resistente de la madera y de su facilidad de ensamblaje.