SEMANA 2
Diseñadores
Arquitectónicos
CRITERIOS A CONSIDERAR
PARA EL DISEÑO
DE UNA FACHADA PREFABRICADA
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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Tema
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Tema Fachadas Arquitectónicas
El Concreto Arquitectónico y el Concreto Estructural, están hechos
con materiales similares; pero tienen distintos diseños por la
diversidad de sus agregados, de sus tipos de cemento, por las
dosificaciones de mezclas, por su efecto deseado en el acabado final
y por sus procedimientos de construcción y fabricación.
CONCRETO ARQUITECTÓNICO Y CONCRETO ESTRUCTURAL
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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Tema
El ACI, define al Concreto Arquitectónico como “aquél que quedará
permanentemente expuesto a la vista y por lo tanto que requiere
especial cuidado en la selección de los materiales, en el cimbrado,
vacíado y acabado, para obtener la apariencia arquitectónica
deseada”
EL CONCRETO ARQUITECTÓNICO
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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FACHADAS PREFABRICADAS
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MONANDNOCK BUILDING
CHICAGOFLATIRON
NEW YORK
https://www.youtube.com/watch?v=ZUt7L3BYPek
10:39-13:18
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LA PIEL DE LOS EDIFICIOS
Los elementos prefabricados son utilizados para ser la piel o forro
exterior de un edificio y son considerados arquitectónicos por
contener en sus caras visibles la capacidad de dar al concreto
diferentes acabados.
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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Templo y Casa de Adoración Bahaí
Illinois, USA
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Temahttps://www.youtube.com/watch?v=2V3jcbjhNEs4:00-5:35
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FLEXIBILIDAD, DISEÑO Y DURABILIDAD
El concreto arquitectónico ofrece una combinación única de
flexibilidad, diseño y durabilidad, a través de una gran
variedad de formas, colores, texturas y acabados; sin
renunciar a sus características estructurales de estabilidad y
resistencia.
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Tema Fachadas Arquitectónicas
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TIPOS DE PANELES
El diseño de paneles prefabricados es muy variado
La geometría que se le puede dar a un precolado es muy amplia.
Podemos clasificar a los paneles de las siguiente manera:
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Panel Tipo Muro (plano):
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Panel Tipo
Columnas:
• Utilizados para elementos
verticales.
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Panel Tipo
Faldón:
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Panel Tipo
Cartelas:
• Requeridos en zonas que
requieren pasos verticales.
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Panel Tipo Muros con
Vano:
• Requeridos en zonas con
aberturas para cancelería.
• Cubren de losa a losa.
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Panel Tipo
Especial:
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CUMPLIR CON EL PROYECTO
ARQUITECTÓNICO
El desafío más interesante en el diseño de una
fachada es respetar siempre el Diseño
Arquitectónico.
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Diseño arquitectónico
• Acabado de las piezas
• Color y textura de las piezas
• Forma de las piezas
• Diseño de la fachada
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Tema
ECONOMÍA
El factor económico es un objetivo
esencial.
Brindar a los constructores de edificios
e inmobiliarias, la prefabricación como
una alternativa que demuestre todas
sus ventajas.
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ESTANDARIZACIÓN
Menor número de piezas tipo, en
cuanto a formas y tamaños de los
paneles. Los costos se reducirán al
máximo.
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Dimensiones de las piezas
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La experiencia indica que, a mayor tamaño de piezas, menores costos,
pero no es estrictamente una regla, por lo que cada proyecto se debe
analizar con todas sus variables y condiciones.
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Como regla general los paneles de concreto
prefabricado deben ser lo más grandes
posibles sin crear problemas para el manejo
de las piezas o para la estandarización de las
mismas.
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El primer aspecto que define la dimensión de los paneles es el diseño
arquitectónico, el acabado y la textura del panel, así como la
geometría arquitectónica ideal para la fachada.
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Si las piezas son pequeñas, se incrementarán las maniobras del manejo
en planta, transportación e izaje;
Si las piezas son grandes, se reduce el número de maniobras; pero se
requerirá adecuar la forma en mayor cantidad de los moldes y el costo
de transporte y maniobras se puede incrementar por el peso.
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El ancho de las piezas está dictado
normalmente por el proyecto
arquitectónico, en base a la separación
entre ejes de la estructura del edificio.
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El tamaño máximo de cada pieza requiere considerar y favorecer:
• La factibilidad de producción en serie.
• La facilidad de manejo en planta y obra.
• El uso del menor equipo necesario para la transportación.
• La capacidad de la grúa.
• El sistema de conexión al edificio
• El peso de las piezas.
• Las cargas de viento y sismo.
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Cuando los edificios no son muy altos, dos o tres niveles, es posible
fabricar piezas de doble o triple altura; ya que las maniobras de
montaje, aunque más elaboradas se reducen en tiempo. Esto requiere
paneles robustos para satisfacer la demanda de esfuerzos en la
maniobra, pero el incremento de estructura propia del panel se
compensa con la rapidez del montaje.
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Para edificios de muchos niveles, es siempre
mejor dimensionar las piezas en base a la
altura de entrepiso; los paneles resultan más
ligeros y la maniobra de montaje más
sencilla.
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El peso propio y la sobrecarga de cancelería, normalmente no son
factores que determinen el tamaño de las piezas; las cargas
accidentales si , principalmente las de viento, y sobretodo en edificios
altos, las dimensiones de los paneles pueden estar en función de la
magnitud de la presión del viento.
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En muchos casos, el criterio para determinar las dimensiones de los
espesores de los paneles está regido por la práctica y los parámetros ya
establecidos en las plantas y en los procesos.
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Maniobras
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• Las cargas a las que estarán sometidas las piezas en los procesos de
descimbrado, maniobras, transportación e izaje. En muchos casos estas
cargas por su complejidad pueden llegar a ser mayores y por tanto regir el
diseño.
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La definición previa del equipo de izaje es fundamental: si será con
grúa móvil con grúa torre, o equipo menor.
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El montaje con grúas móviles es más común y recomendable para
fachadas de edificios de hasta seis niveles, cuando se cuenta con
accesos adecuados. Mientras que para edificios de más de 6 niveles, lo
mas recomendable son las grúas torre.
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Las grúas móviles normalmente pueden manejar piezas más grandes
que las grúas torre.
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SISMO Y VIENTO En relación a las acciones sísmicas y de viento, los paneles deben ser
diseñados para las condiciones de máxima demanda, de tal forma que
cuando se presenten los eventos máximos, los daños de las piezas se
reduzcan al mínimo.
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Para la Cd. de México, las NTC de Diseño por Viento del Reglamento de
Construcciones vigente, establece el método para determinar la
Presión del Viento en las edificaciones.
El Manual de Diseño por Viento de la CFE es un apoyo muy útil para
determinar las presiones del viento.
Consideraciones por viento
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Pruebas de túnel de viento pueden ser requeridas para edificaciones
muy altas y/o de forma irregular; la información de estas pruebas debe
ser suministrada para el desarrollo del diseño de los paneles
prefabricados.
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Los paneles prefabricados no son parte del sistema resistente de
fuerzas laterales de la estructura, por lo tanto los desplazamientos de
la estructura deben ser permitidos para que al presentarse no
transmitan fuerzas a través de las conexiones hacia el sistema del
panel exterior.
Consideraciones por sismo
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Las NTC de Diseño por Sismo del Reglamento de Construcciones del DF,
establecen criterios para revisar la seguridad ante los sismos de
elementos no estructurales, como los son los paneles de fachadas.
Estas consideraciones son muy importantes sobretodo en edificios de
gran altura y ubicados en zonas de alta sismicidad.
Conexiones
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Efecto de las fuerzas reaccionantes de acuerdo a la ubicación de los conectores
fijos y móviles
Conector fijo arriba y conector móvil
abajo
Conector fijo abajo y conector móvil arriba
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Conector fijo
Conector móvil
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Deformación de los paneles de acuerdo a la localización del sistema
fijo-móvil
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Sistema de conexión a una misma losa o un mismo elemento estructural.
En paneles que pueden conectarse a una misma losa o a un mismo
elemento estructural, se utilizan solo conexiones fijas, ya que al estar
adosado el panel a un solo nivel, su compartimiento en eventos
sísmicos, será de acuerdo al desplazamiento lateral de la losa a la que
está conectado.
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FACHADAS ESPECIALES
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Los contenidos de esta sección se obtuvieron o están basados en los siguientes
documentos:
• Manual de Diseño de Estructuras Prefabricadas y Presforzadas de la Asociación
Nacional de Industriales del Presfuerzo y la Prefabricación ANIPPAC
• Architectural Precast Concrete Manual. PCI
• Archivos técnicos del Área de Proyectos y Estructuras de FAPRESA
Los diagramas , dibujos, planos , y fotografías presentados en esta sección se
obtuvieron de :
• Archivos de Fapresa
• Manual de Diseño de Estructuras Prefabricadas y Presforzadas de la Asociación
Nacional de Industriales del Presfuerzo y la Prefabricación ANIPPAC
• Páginas en Internet de los edificios mostrados.