Teoria Unidad Sostenibilidad: Informe Modulo Construído 2013-2

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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.

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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.#####

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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:#

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• 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.&

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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.&

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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:&

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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.

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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.

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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.

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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.