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9.2 sistemas esqueletales madera

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9.2 sistemas esqueletales madera

  1. 1. 22/03/2013 SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓN SUPERESTRUCTURA: PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson Arquitecta Universidad Nacional Doctorado en Arquitectura – 2006 University Of Nottingham, UK Especialización en Enseñanza CPS: 2009 University of Liverpool, UK sistemas esqueletales-MADERA- Aspectos Generales CONTENIDO VENTAJAS DE LAS CONSTRUCCIONES CON MADERA Aspectos generales Tipos de construcciones con madera •Requiere poco gasto energético para su fabricación, transporte y puesta en obra. Uniones Relación con el suelo Entrepisos Cerchas Sistemas compuestos Entramados espaciales •Es ligera y con una buena relación resistencia/peso. •Su comportamiento ante el fuego es predecible. •Con el diseño y ejecución adecuados las soluciones constructivas con madera son muy durables, incluso en ambientes con altas concentraciones de productos ácidos y soluciones de sales de ácidos. • Es fácilmente manejable y mecanizable. •Permite realizar montajes de forma rápida, limpia y en ausencia de agua. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones Sistemas Esqueletales - Madera Tipos de Construcciones ESTRUCTURAS DE LUCES MENORES ESTRUCTURAS DE LUCES MENORES Macizas Macizas Tableros o placas Tableros o placas Entramados Entramados Esqueleto principal (viga y columna) Esqueleto principal (viga y columna) Paneles Paneles Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 1
  2. 2. 22/03/2013 Tipos de Construcciones Tipos de Construcciones ESTRUCTURAS DE LUCES MENORES ESTRUCTURAS DE LUCES MAYORES Macizas Planares Vigas+cerchas+pilares Arcos y pórticos Tableros o placas biarticulados triarticulados Espaciales Laminares Colgadas Hiperbolas Plegadas Entramados Espaciales de entramado Esqueleto principal (viga y columna) Paneles Entramados Reticulados espaciales Geodésicas Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones ESTRUCTURAS DE LUCES MAYORES ESTRUCTURAS DE LUCES MAYORES Planares Vigas+cerchas+pilares Planares Vigas+cerchas+pilares Arcos y pórticos Arcos y pórticos biarticulados triarticulados Espaciales Laminares biarticulados triarticulados Espaciales Laminares Sala de exposición y almacén Holz Altenried. Hergatz, Alemania, 1995. Suspendidas Hiperbolas Suspendidas Hipérbolas Plegadas Plegadas Espaciales de entramado Espaciales de entramado Reticulados espaciales Reticulados espaciales Geodésicas Geodésicas Centro Deportivo. Valle Nevado, Chile Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones: ESQUELETALES ESTRUCTURAS DE LUCES MAYORES Planares Vigas+cerchas+pilares Arcos y pórticos biarticulados triarticulados Espaciales Laminares Suspendidas Columna+viga+viguetas Hipérbolas La madera puede estar vista, y por tanto, en estos casos este elemento debe asegurar su capacidad portante en situaciones de incendio durante el tiempo exigido por la normativa. Plegadas Espaciales de entramado Reticulados espaciales Con elementos estructurales primarios se pueden salvar grandes luces (pudiendo llegar a más de 100m). Geodésicas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Columna+viga+entablado Pabellón Olímpico. Hamar, Noruega, 1992 Sistemas Esqueletales - Madera Las estructuras de esqueleto principal son sistemas formados por elementos estructurales de gran espesor (superior a 80 mm), normalmente colocados con distancias mayores a un metro entre ellos. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson 2
  3. 3. 22/03/2013 Tipos de Construcciones: Tipos de Construcciones: ESQUELETALES TABLA DE PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES EN MADERA LAMINADA O MACIZA Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones: Con este sistema se pueden salvar luces máximas de proximadamente12m. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Tipos de Construcciones: ENTRAMADOS La capacidad portante de los entramados en situaciones de incendio suele ser muy pequeña, por lo que normalmente requiere el empleo de elementos de protección adicionales (aislantes, recubrimientos, etc.). ESQUELETALES TABLA DE PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES EN MADERA LAMINADA O MACIZA ENTRAMADOS Lana mineral 120 mm Aislamiento rígido hidrófugo 30 mm Montante entramado 45/120 intereje 400 mm (ESTRUCTURA PRINCIPAL) Tarima de madera 22 mm (REVESTIMIENTO) Perfil metálico 15 mm ESTRUCTURA SECUNDARIA REVESTIMIENTO Entramado de plataforma Tablero OSB 9 mm (ESTRUCTURA SECUNDARIA) Lámina impermeable/transpirable Barrera de vapor Placa de yeso 13 mm (REVESTIMIENTO) ESTRUCTURA PRINCIPAL Entramado global o integral Los entramados son sistemas formados por elementos estructurales de pequeño espesor (36-70mm) colocados a distancias reducidas (inferior a un metro) y arriostrados entre si. Sistemas Esqueletales - Madera Los entramados emplean, generalmente, tres elementos funcionales diferentes: estructura principal, estructura secundaria y el revestimiento. Sistemas Esqueletales - Madera Tipos de Construcciones: Tipos de Construcciones: Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson ENTRAMADOS Cuerda superior Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Solera de amarre Solera superior Dintel Testero superior Montante ENTRAMADOS 1. Zapata de concreto armado 2. Impermeabilizante 3. Durmiente tratado a presión 4. Viguetas del forjado 5. Montante del muro 140x38 mm 6. Tablero OSB de 10-12 cm 7. Lamina barrera al vapor tipo Tivek 8. Acabado exterior a elegir 9. Aislante tipo Lana de Roca 10. Lamina polietileno 11. PLADUR de 13 mm pintado Cuerda inferior Puntal superior Dintel Pie derecho Travesaño Puntal inferior Solera inferior Riostra Jamba Vigas Vigueta de piso Zancas http://www.youtube.com/watch?v=yERpT-4o9wY&feature=related En el entramado ligero el muro está constituido por un conjunto de elementos, cada uno realizando con una función de transmisión de cargas y de servir de soporte del revestimiento exterior e interior. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson En el entramado ligero el muro está constituido por un conjunto de elementos, cada uno realizando con una función de transmisión de cargas y de servir de soporte del revestimiento exterior e interior. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson 3
  4. 4. 22/03/2013 Tipos de Construcciones: Tipos de Construcciones: TABLEROS Los espesores de estos tableros suelen estar en intervalos de 70 a 500 mm acompañado por aislante y, según requerimiento de fuego o estético, por tableros protectores. TABLEROS Panel contralaminado macizo estructural 85 mm Barrera de vapor Panel de fibras de madera aislante 140 mm Fachada ventilada Lámina impermeable/transpirable Placa de yeso 15 mm http://www.youtube.com/watch?v=KML2oafKi4k&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=k2PfaM3oRfw http://www.youtube.com/watch?v=hGbIKdsTnhc&feature=related http://www.youtube.com/watch?v=Mq43Ea6uIaQ Estos sistemas están formados por tableros como elementos estructurales trabajando como superficie. Este sistema se emplea tanto para fachadas como para particiones, entrepisos y cubiertas. Sistemas Esqueletales - Madera Estos sistemas están formados por tableros como elementos estructurales trabajando como superficie. Este sistema se emplea tanto para fachadas como para particiones, entrepisos y cubiertas. Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES UNIONES: SEGÚN LA GEOMETRÍA Y EL TIPO DE ESFUERZO TRANSMITIDO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Principales factores a tener en cuenta en la planificación de los detalles de la unión son : •Los tipos e intensidades de esfuerzos que deben transmitir (cargas estáticas, dinámicas, tracción, compresión, flexión, cizallamiento, etc). • La geometría de las barras a unir (barras en un mismo eje, o encuentros con un ángulo). •El tipo de sección de las barras a unir (sección rectangular, circular, compuesta, etc). • Las exigencias de montaje (prefabricación, etc). •Las exigencias estéticas. Los elementos de unión juegan un papel importante en las estructuras de madera. Un buen diseño y cálculo de los mismos junto con una buena ejecución disminuyen drásticamente la aparición de problemas posteriores. Sistemas Esqueletales - Madera Los elementos de unión juegan un papel importante en las estructuras de madera. Un buen diseño y cálculo de los mismos junto con una buena ejecución disminuyen drásticamente la aparición de problemas posteriores. Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Uniones en un elemento continuo Uniones entro dos o mas elementos Uniones con elementos externos Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 4
  5. 5. 22/03/2013 UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO Uniones Articuladas (apoyos) Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Uniones Articuladas (en vigas) Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO Uniones Rígidas (viga-columna) Uniones Rígidas (en vigas) Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Tipo de unión Uso común Características Uniones Mecánicas Uniones Pegadas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 5
  6. 6. 22/03/2013 UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Tipo de unión Uso común Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Tipo de unión Uso común Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Características Conectores metálicos Sistemas Esqueletales - Madera Características Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Elementos metálicos Escuadras Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR Elementos metálicos Escuadras Estribos Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Estribos ocultos Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: PEGADAS Pies de pilar Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 6
  7. 7. 22/03/2013 UNIONES: ENSAMBLES Cola de Milano UNIONES: ENSAMBLES Caja y Espiga Machimbrado Caja oculta Media madera y Cruz Con tarugos ocultos Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS Sistemas Esqueletales - Madera RELACIÓN CON EL SUELO Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera RELACIÓN CON EL SUELO RECOMENDACIONES •Evitar el contacto directo de la madera con el terreno, manteniendo una distancia mínima de 20cm y disponiendo un material hidrófugo (barrera antihumedad); • El apoyo en su base debe realizarse a través de un material intermedio, separador, que no transmita la posible humedad. •Evitar que los arranques de soportes y arcos queden embebidos en el concreto para ello se protegerán de la humedad •Evitar uniones en las que se pueda acumular el agua; Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 7
  8. 8. 22/03/2013 RELACIÓN CON EL SUELO RELACIÓN CON EL SUELO Solución unión esquina de dos vigas perimetrales, dimensiones 2” x 10”, que se apoyan sobre un pilote de diámetro 10”. Unión realizada en este caso mediante dos tirafondos de dimensiones definidas, según cálculo y bajo supervisión. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson RELACIÓN CON EL SUELO Sistemas Esqueletales - Madera RELACIÓN CON EL SUELO Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson RELACIÓN CON EL SUELO Viga perimetral del entramado de piso, se fija a solera de montaje en la fundación continua mediante ángulos metálicos. El tabique soportante perimetral es anclado a la fundación mediante la colocación de espárrago con hilo y tuerca (diámetro de 6 a 8 mm), aproximadamente cada 0.80 m, uniendo la solera inferior del tabique con la solera de montaje a través del espárrago anclado al sobrecimiento. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Entrepiso/ Diafragma Solución de conexión de la viga perimetral al sobrecimiento, a través de una solera de montaje tratada con preservante. Considera además, aislación entre ambos materiales con fieltro alquitranado. Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 8
  9. 9. 22/03/2013 Entrepiso/ Diafragma: Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Entrepiso/ Diafragma: Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson UNION VIGUETAS Y VIGAS Sistemas Esqueletales - Madera PASO DE INSTALACIONES Y VACÍOS Sistemas Esqueletales - Madera Cerchas Entrepiso/ Diafragma: Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson RIGIDIZACION VIGUETAS Y VIGAS Sistemas Esqueletales - Madera Cerchas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Cerchas Formby swimming pool, UK. Feilden Clegg Bradley Studios Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera 9
  10. 10. 22/03/2013 Cerchas Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Compuestos Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas Compuestos Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas Espaciales Laminares Radio mínimo para curvar madera: 40 espesor sentido curvatura Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Esqueletales - Madera Por razones de secado y economía, fundamentalmente , se ha llegado a la conclusión de que el espesor de las láminas no debe ser inferior a 19 mm ni sobrepasar los 50 mm. Si las láminas son paralelas al plano de flexión del elemento, se dice que la laminación es "horizontal" y cuando estas son normales al plano neutro de flexión se dice que la laminación es "vertical“ Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson Sistemas Espaciales Laminares La estructura trabaja de manera espacial siendo cada elemento a la vez portante y estabilizador del elemento contiguo. Cada volumen consta de una espina central, una serie de costillas paralelas y correas perpendiculares que garantizan la estabilidad del conjunto. Sistemas Esqueletales - Madera Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson 10

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