Manual de construcción
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Este documento presenta información sobre sistemas estructurales y pórticos. Explica la clasificación de sistemas estructurales, las fases de un proyecto estructural, y la clasificación y aspectos relacionados con los pórticos. También cubre temas como la ubicación de columnas, muros y vigas, y las ventajas de diferentes tipos de losas y cómo estas se seleccionan según la altura del edificio.
Manual de construcción
- 1. MANUAL DE CONSTRUCCIÓN I INTEGRANTES DANIEL GUÉDEZ C.I:19.886.877 RUBÉN BELLO C.I:23.484.036 PROF: ARGENIS SOTELDO EQUIPO N°4
- 2. INTRODUCCIÓN Este presente manual sobre la Construcción de Pórticos nos enseña como construirlos, su funciones y como están construidos. Veremos las clasificaciones de los Sistemas Estructurales, las fases que presentan cada proyecto estructural. Definiciones de criterios estructurales, desarrollo de la estructura, cálculo estructural y por supuesto la planificación de dicha construcción. Sabremos los aspectos relacionados con las decisiones de los pórticos, sus clasificaciones. Como planificar la ubicación de los muros dependiendo de el espacio en el que se trabajará. Sabremos que tipo de entrepiso usar en cada tipo de pórtico. Ventajas de cada losa. Como ubicar las vigas para que soporten equitativamente el peso de la estructura.
- 4. LA FORMA COMO PUNTO DE PARTIDA
- 5. DESARROLLO De las condiciones necesarias para la existencia de las formas materiales, como casas, máquinas, árboles o vida animal, la estructura es la más importante. Sin estructura portante, las formas materiales no se pueden garantizar y si no se garantiza la forma no se puede realizar ninguna
- 6. La única función de la estructura no es resistir y distribuir cargas, desde que en la arquitectura moderna las dimensiones de la estructura tienen un efecto significante en la apariencia de la elevación del edificio, las decisiones estructurales básicas son por consiguiente también decisiones estéticas.
- 7. El arreglo de las columnas o las paredes de carga tiene un efecto decisivo en el diseño de los cuartos y las decisiones estructurales son también decisiones de diseño. Debido a las implicaciones arquitectónicas, muchos arquitectos prefieren tomar las decisiones estructurales personalmente antes de entregar el diseño estructural detallado a un consultor. Por la misma razón, ingenieros que basan sus decisiones estructurales puramente en principios mecánicos es poco probable que produzcan buenos edificios.
- 8. Una estructura no puede diseñarse sin saber algo sobre los requisitos de apoyos del edificio y sin una apreciación de las limitaciones mecánicas de la estructura. Sin embargo, el hecho que una estructura correctamente diseñada y exhibida en la fachada tal como es, produzca automáticamente una buena arquitectura.
- 9. CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES
- 10. -Sistemas cuyos elementos principales trabajan a tracción o compresión simples. -Sistemas cuyos elementos trabajan a flexión, corte y comprensión. -Sistemas cuyos elementos se encuentran en estado de tensión superficial
- 11. FASE DEL PROYECTO ESTRUCTURAL
- 12. -Definición de los criterios -Desarrollo del modelo -Proyecto del sistema estructural cálculo estructural -Planificación de la construcción
- 13. 1) Criterios: definición de los criterios estructurales del proyecto. 2) Modelos: desarrollo de los modelos correspondientes a las posibles soluciones de sistemas estructurales.
- 14. 3) Sistema estructural: diseño de la geometría básica del sistema estructural. 4) Estructura: cálculo de la estructura y sus elementos. 5) Construcción: organización d la construcción y su ejecución.
- 15. ASPECTOS RELACIONADOS CON LAS DECISIONES DE LOS PÓRTICOS
- 16. El acero y el vaciado de columnas y vigas in situ proporcionan el soporte lateral al comportarse como un pórtico rígido. esto requiere juntas rígidas, que son más eficientes con un espaciado regular entre ejes
- 18. LOS PÓRTICOS SE CLASIFICAN SEGÚN LA CAPACIDAD DE ESISTIR CARGAS LATERALES
- 19. SISTEMAS RESISTENTES A CARGAS VERTICALES SISTEMA ELEMENTOS PRINCIPALES CON VIGAS LOSAS MACIZAS LOSAS VERVADAS VIGAS COLUMNAS O PANTALLAS FUNDACIONES SIN VIGAS LOSAS RETICUALES FUNGIFORMES COLUMNAS O PANTALLAS FUNDACIONES TIPOS DE LOSAS ARMADAS EN 1 DIRECCIÓN ARMADAS DE 2 DIRECCIONES
- 20. SISTEMAS RESISTENTES A CARGAS LATERALES SISTEMA PÓRTICO PÓRTICOS CON DIAGONALES FACHADA RESISTENTE ELEMENTOS PRINCIPALES VIGAS Y COLUMNAS VIGAS, COLUMNAS Y DIAGONALES A)APORTICADA: VIGAS Y COLUMNAS MUY PRÓXIMAS B)DE DIAGONALES: VIGAS, COLUMNAS Y DIAGONALES C)DE PANTALLA: COLUMNAS, PANTALLAS Y VIGAS D)TUBO EN TUBO:VIGAS Y COLUMNAS MUY PRÓXIMAS Y NÚCLEODE PANTALLAS E)CON DIAFRAGMAS DE CONEXIÓN: VIGAS Y COLUMNAS MUY PRÓXIMAS EN FACHADA, LÍNEAS INTERNAS DE VIGAS Y COLUMNAS UNIENDO LAS FACHADAS
- 21. UBICACIÓN DE COLUMNAS Las columnas proporcionan la máxima abertura en la planta y permiten que la configuración del espacio interior se pueda cambiar moviendo la tabiquería.. se determinará la ubicación de columnas (o pantallas) atendiedno a las características arquetectónicas del edificio y tomando en cuenta aspectos económicos y estructurales
- 22. CON REPECTO A LOS ASPECTOS ESTRUCTURALES DEBE TENERSE EN CUENTA LO SIGUIENTE: La ubicación de las columnas determinará la luz de las losas y vigas, por lo cual deberán tomarse en cuenta los criterios establecidos en el cuadro de luces para losas incluido antes. al ubicar las columnas, líneas de resistencia claramente definidas en las direcciones principales del edificio y deben localizar los centros de las vigas; que formaran sistemas estructurales que puedan ser analizados en forma simple y de tal modo que el esquema estructural a que ellos se reduzcan, permita un estudio de su comportamiento ajustado a la realidad. esto no implica restricciones a la libertad arquitectónica.
- 23. El rango de variación del espaciando de columna en construcciones de un solo piso puede estar dentro de límites bastante grandes, porque la carga aplicada en el techo es generalmente pequeña. en edificios de varios pisos, sin embargo, la ubicación de las columnas debe ser la misma para todos los pisos y columnas de la planta baja ya que llevan la carga de todos los pisos superiores. el espacio de columnas donde las exteriores están más cerca que las interiores
- 24. UBICACIÓN DE MUROS Es esencial planificar cuidadosamente el espaciamiento y ubicación de los muros, según las funciones del edificio. por razones económicas es necesario que la disposición sea tan uniforme como sea posible. por ello los muros de carga son más afín con las escuelas, apartamentos y hoteles. Los muros de carga espaciados regularmente pueden actuar como muros cortantes para contribuir a las estabilidad lateral. se pueden usar solo si están configurados en ambas direcciones. los muros se deben distribuir de manera adecuada en la planta y ubicarlos tan simétricos como sea posible, en especial en edificios altos.
- 25. Las fachadas transparentes no son adecuadas, ya que algunas personas no se sienten cómodas al estar a la vista del público, los vidrios se rompen con el fuego , el costo del aire acondicionado es alto. en algunas ciudades el uso de los vidrios se restringe a unos de pequeñas dimensiones. por ello se ha comenzado ha usar tablillas de arcilla y ladrillos. el material que se ha usado en fachadas es el concreto debido a las mejoras en los acabados, a pesar que esto no se aprecia de lejos, en especial en los edificios altos. esto representa una ventaja, ya que la parte exterior conduce la carga lateral mientras que los pórticos internos solo llevan la vertical
- 26. TIPOS DE ENTREPISO La elección del tipo de entrepiso debe hacerse conjuntamente con la selección del sistema resistente a fuerzas horizontales, para lograr un conjunto estructural que funciones coherentemente. Los factores principales en la elección del tipo de entrepiso son: -Luces -Cargas -Costo de materiales -Costo de mano de obra -Aislamiento acústico -Aislamiento térmico
- 27. De los factores anteriores trataremos solo los puntos relativos a luces y cargas. este es uno de los factores más influyentes en el tipo de estructura, tanto desde el punto de vista resistente; posibilidad de soportar las cargas sin excesivas deformaciones; como por las implicaciones arquitectónicas
- 28. VENTAJA DE CADA LOSA La losa está subordinada a decisiones de las estructuras que se refieren a los costos, pero edificios de pocos pisos ocurre lo contrario. La losacero es adecuada para pórticos de acero, por el poco pesado, facilidad para colocar las instalaciones eléctricas, además sirven de encofrado para el pavimento del entrepiso. por otra parte, es factible colocar las losas de concreto, ya que al colocarse sobre vigas conectores de corte, permiten acoplarse a la estructura de acero
- 29. En cuanto al costo de los materiales es más económica, pero este tipo de losa es apropiado para la distribución y resistencia de fuerzas laterales (viento y sismo). Las losas de concreto armado pueden armarse en una o dos direcciones. las primeras se apoyan en vigas que van en la dirección mas larga, las segundas poseen vigas principales en ambos sentidos. el costo de las losas vaciadas en sitio respecto a las prefabricadas varía de las condiciones particulares de la construcción. Cuando la losa es vaciada en sitio, esta colabora con la resistencia de las vigas formando una viga de concreto en sección “T”.
- 30. Las losas reticulares son ventajosas cuando las cargas son muy pesadas, como estacionamientos, áreas de almacenamiento y edificios con luces muy grandes por lo que necesita pocas columnas intermedias. Las losas planas presentan ciertas ventajas como proporcionar mayor flexibilidad para la ubicación de columnas y reducir la altura estructural. la forma más económica de disponer las columnas es con una retícula cuadrada, pero la flexibilidad de distribución es adecuada para los proyectos irregulares. por otra parte, la losa plana limita el tamaño de las luces por lo que es adecuado parar apartamentos.
- 31. UBICACIÓN DE VIGAS Después de elegido el sistema de losas a emplear y la ubicación de las columnas, se determina la dirección de las vigas principales de carga y la dirección en que se armarán las losas (en placas armadas en una dirección) esto puede hacerse atendiendo a los siguientes criterios: -Requerimientos arquitectónicos de los diversos ambientes, a fin de que los espacios no queden condicionados indebidamente por la presencia de vigas o por dimensiones inadecuadas de ellas. -Resulta más económico disponer las vigas principales en el sentido de las luces largas y las losas en el de las cortas. -la disposición señalada en el punto anterior es también la mejor para las vigas antisísmicas
- 32. ELECCIÓN SEGÚN LA ALTURA En general se tratará aquí el caso de edificios altos, entendiendo por tales, los edificios en los cuales los requerimientos de resistencia a fuerzas horizontales y de limitación de los desplazamientos que ella producen, son más importantes que los requerimientos de resistencia a cargas verticales, en cuanto a los dimensiones de los elementos estructurales, a su disposición y a su costo. En los edificios bajos el sistema de pórticos es el más sencillo y económico en la construcción tradicional, mientras que en la construcción industrializada puede resultar bastante competitivo el sistema de pantallas, que satisfacen a la vez exigencias estructurales y de cerramiento..
- 33. En los edificios altos los factores preponderantes en la elección del sistema son los siguientes: -Altura del edificio -Características del terreno de fundación -Requerimientos arquitectónicos -Relaciones de costos entre mono de obra y materiales -Otros factores
- 34. LA INFLUENCIA DE LA ALTURA O NÚMERO DE PISOS DEL EDIFICIO EN LA ELECCIÓN DEL SISTEMA RESISTENTE A FUERZAS HORIZONTALES SE RESUME EN EL SIGUIENTE GRÁFICO: Si se desean luces grandes o un número de pisos, resulta difícil cumplir las restricciones de desplazabilidad en un edificio apórticado y es necesario pasar a sistemas más rígidos o más eficaces
- 35. Los sistemas de pórticos y pantalla son muy utilizados. se suele concentrar las pantallas formando un núcleo de gran resistencia en torno a la zona de servicios y circulación vertical y se enlazan a ella los pórticos. En edificios altos es muy importante trabajar simultáneamente en los aspectos de distribución arquitectónica y de planteamiento del sistema resistente a fuerzas horizontales a fin de armonizar las exigencias del uso del edificio con la necesidad de resistir las elevadas solicitaciones por acción sísmica o por acción de viento que se puedan presentar.
- 36. SE DEBE SELECCIONAR ATENDIENDO A RAZONES DE TIPO ARQUITECTÓNICO, EL SISTEMA ESTRUCTURAL QUE MEJOR SE ADAPTE AL USO DEL EDIFICIO Y VERIICAR LUEGO ESTE PLANTEAMIENTO TENTATIVO ATENDIEDNO A CONSIDERACIONES DE RESISTENCIA Y DESPLAZABILIDAD. AUNQUE ES MUY DIFÍCIL ESTABLCER CRITERIOS GENERALES SOBRE ESTE PUNTO, SE PUEDEN MENCIONAR LOS SIGUIENTES ASPECTOS BÁSICOS: -LOS SISTEMAS APÓRTICADOS, O DE ESQUELETO ESTRUCTURAL, PROPORCIONAN LA MAYOR LIBERTAD Y FLEXIBILIDAD PARA LA DISPOSICIÓN DEL ESPACIO INTERNO. SI LAS LUCES SON MUY GRANDES Y EL NÚMERO DE PISOS ALTO, RESULTA DIFÍCL CUMPLIR LA NORMA DE DESLPLAZABILIDAD CON ESTE SISTEMA.
- 37. -LOS SISTEMAS DE PANTALLAS REQUIEREN UN PLANTEAMIENTO CUIDADOSO PARA EVITAR FUERTES TORSIONES EN PLANTA; DEBE HACERSE UNA DISTRIBUCIÓN REGULAR DE LAS PANTALLAS, ESTABLECIEDNO SIMETRÍA. -LOS GRANDES MUROS DE CONCRETO TIENDEN A LÍMITAR LA FLEXIBILIDAD EN LA DISTRIBUCIÓN DE LOS ESPACIOS INTERNOS, POR LO CUAL EN LOS EDIFICIOS DONDE EL USO REQUIERE GRAN VERSATILIDAD, COMO POR EJEMPLO, EN LOS EDIFICIOS DE OFICINA, RESULTA MUY CONVENIENTE UBICAR LAS PANTALLAS LIMITANDO LAS ÁREAS DE CIRCULACIÓN VERTICAL Y DE SERVICIOS. -LOS SISTEMAS DE FACHADAS RESISTENTE, SI BIEN CONDICIONAN BASTANTE EL ASPECTO EXTERNO DEL EDIFICIO, FACILITAN MUCHO LA ORGANIZACIÓN DEL ESPACIO INTERNO
- 38. SELECCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL SEGÚN LA FORMA Y EL ESPACIO La estructura es el instrumento para la construcción de formas y espacios. por ello, se debe usar la forma y la luz que esta asociada al espacio, como criterio para la elección del sistema estructural, ya que el diseño estructural debería ser como una calle de dos sentidos, dando y tomando con la forma y el espacio hasta que se logre la mejor síntesis. En tal sentido, a continuación se indican las formas y las luces, señalando mediante figuras las formas tradicionales de cada sistema estructural y las luces mínimas y máximas
- 39. FORMAS ESTRUCTURALES 1. SISTEMAS CUYOS ELEMENTOS PRINCIPALES TRABAJAN A COMPRESIÓN SIMPLE -CABLES -ARCOS -CERCHAS PLANAS Y ESPACIALES 2. SISTEMAS CUYOS ELEMENTOS TRABAJAN A FLEXIÓN, CORTE Y COMPRENSIÓN: -VIGAS -DINTELES -PILARES -COLUMNAS -PÓRTICOS 3. SISTEMAS CUYOS ELEMENTOS SE ENCUENTRAN EN ESTADO DE TENSIÓN SUPERFICIAL. -ENTRAMADOS -PLACAS -MEMBRANAS -CÁSCARAS
- 40. CONCLUSIÓN El objetivo final de este manual, es dar a conocer a las personas lo investigado y luego saquen sus propias ideas.