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.
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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
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Sistemas Esqueletales - Madera
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Sistemas Esqueletales - Madera
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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
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Tipos de Construcciones
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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
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Tipos de Construcciones
Sistemas Esqueletales - Madera
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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
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Columna+viga+entablado
Pabellón Olímpico. Hamar, Noruega, 1992
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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.
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Tipos de Construcciones:
Tipos de Construcciones:
ESQUELETALES
TABLA DE PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES EN MADERA LAMINADA O MACIZA
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Tipos de Construcciones:
Con este sistema se pueden salvar luces máximas de proximadamente12m.
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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.
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Los entramados emplean, generalmente, tres elementos funcionales diferentes: estructura principal, estructura secundaria y el
revestimiento.
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Tipos de Construcciones:
Tipos de Construcciones:
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ENTRAMADOS
Cuerda superior
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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.
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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.
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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.
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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.
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UNIONES
UNIONES: SEGÚN LA GEOMETRÍA Y EL TIPO DE ESFUERZO TRANSMITIDO
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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.
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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.
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UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA
UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA
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Uniones en un elemento continuo
Uniones entro dos o mas elementos
Uniones con elementos externos
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UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO
UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO
Uniones Articuladas (apoyos)
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Uniones Articuladas (en vigas)
Sistemas Esqueletales - Madera
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UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO
UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO
Uniones Rígidas (viga-columna)
Uniones Rígidas (en vigas)
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Tipo de unión
Uso común
Características
Uniones Mecánicas
Uniones Pegadas
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Tipo de unión
Uso común
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Tipo de unión
Uso común
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Características
Conectores metálicos
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Características
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Elementos metálicos
Escuadras
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UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR
Elementos metálicos
Escuadras
Estribos
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Estribos ocultos
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UNIONES: PEGADAS
Pies de pilar
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UNIONES: ENSAMBLES
Cola de Milano
UNIONES: ENSAMBLES
Caja y Espiga
Machimbrado
Caja oculta
Media madera y Cruz
Con tarugos ocultos
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Sistemas Esqueletales - Madera
UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS
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UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS
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RELACIÓN CON EL SUELO
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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;
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Sistemas Esqueletales - Madera
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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.
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RELACIÓN CON EL SUELO
Sistemas Esqueletales - Madera
RELACIÓN CON EL SUELO
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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.
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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.
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Entrepiso/ Diafragma:
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Entrepiso/ Diafragma:
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UNION VIGUETAS Y VIGAS
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PASO DE INSTALACIONES Y VACÍOS
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Cerchas
Entrepiso/ Diafragma:
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RIGIDIZACION VIGUETAS Y VIGAS
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Cerchas
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Cerchas
Formby swimming pool, UK. Feilden Clegg Bradley Studios
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Cerchas
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Sistemas Compuestos
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Sistemas Compuestos
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Sistemas Espaciales Laminares
Radio mínimo para curvar madera: 40 espesor sentido curvatura
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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“
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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.
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