Comportamientodelos materiales2025
SeccióningenieroStolz
Clase1:14deenero2025
Martesde10:20–11:40
Lapuertasecierraalas10:30
Café/agua/juegos/Barrasenergéticas(NADAMÁS)
Profesor:LuisStolzMA
Ingenierocivil–planificadorurbano-consultor
Áreasdeprofesorado:Construcción,sistemasestructurales,AdministraciónyGestión, ProyectodeGrado,AnálisisUrbano,TalleresdeUrbanismo,Métodosdeconstrucción (Ing.Civil).Costos,presupuestosyprogramacióndeproyectos.
Conferencista.RepresentanteporlaURLanteelCONAVI(2024-2025).Miembrodela AsociacióndePlanificadoresUrbanosyTerritorialesdeGuatemala.Miembrodela FederaciónInternacionaldeUrbanistas.RepresentantesuplenteanteelConsejodela FacultaddeArquitecturayDiseño.
INGENIEROCIVIL
PORLAUNIVERSIDADNACIONALAUTÓNOMADEHONDURAS,UNAH. DIPLOMADOENGERENCIADELACONSTRUCCIÓNPORINCAE, COSTARICA.
MAGÍSTERENPLANIFICACIÓNYGESTIÓNURBANAPORLAURL, GUATEMALA.
MAGÍSTERENEDUCACIÓNUNIVERSITARIAPORLAUNIS, GUATEMALA.
+30AÑOSDEEXPERIENCIAENLAINDUSTRIADELACONSTRUCCIÓN. 3AÑOSDEEXPERIENCIAENCIMENTACIONESCONAISLAMIENTO SÍSMICOENLABASE.
20AÑOSCOMOPROFESORUNIVERSITARIOENURL
>1Mdemetros cuadradosdecomplejos
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Informarsepordiferentesfuentes
1,100álbumesdejazzescuchadosalolargo demivida.(Re-escuchadosenlosúltimos3 años)
¡Disfrutaryenriquecermiespíritu!
LECTURAPROFUNDA
Elcurso:clase1yactividadesen clase.
Descripcióndelcurso
Estecursoestádiseñadoparaestudiantesde arquitectura,conelobjetivodecomprenderel comportamientofísicoymecánicodealgunosdelos tantosmaterialesdeconstrucciónqueexisten.
Atravésdeunacombinacióndeteoríaypráctica,los estudiantesaprenderánsobrelaspropiedadesde diversosmaterialescomomadera,concreto,aceroyotros materialescotidianos.
Seharáénfasisendemostracionesprácticascon materialessencillos,adaptandolosconceptosaunnivel accesible,utilizandoejemplosclarosyaplicablesaldiseño arquitectónico.
Despuésdeterminarestecursoelalumno estaráenlacapacidadde:
Reconocerlosprincipiosfundamentalesbásicosdel comportamientodelosmaterialesenarquitectura.
Relacionarlaspropiedadesfísicasymecánicasdelos materialesconsuusoenlaconstrucción.
Desarrollarhabilidadesprácticasparaanalizarel comportamientodematerialesatravésdeexperimentos sencillos,trabajoenlaboratorio,simulacionesy aprendizajebasadoenjuegos.
Utilizarsupensamientocríticoylacapacidaddeanálisis enlaeleccióndematerialesparaeldiseño arquitectónico.
Temasprincipales
1.IntroducciónalComportamientodeMateriales
-Propiedadesfísicasymecánicasdelosmateriales.
-Clasificacióndelosmaterialesdeconstrucción.
-Relaciónentreestructuraypropiedades.
2.MaterialesenlaArquitectura(tradicionales)
-Madera:estructura,resistenciaycomportamiento bajocargas.
-Concreto:propiedades,resistenciayusoendiseño arquitectónico.
-Acero:comportamientoelásticoyplástico.
-Materialesalternativosycotidianosenarquitectura.
3.EnsayosdeMateriales(Aceroymadera)
-Introducciónalosensayosderesistenciade materiales.
-Ensayodetracciónenmetalesycorteparaleloa fibraenmadera
4.ComportamientodeotrosmaterialesbajoCarga
-Comportamientoelásticoyplástico.
-Esfuerzos,deformaciones.Módulodeelasticidad.
-Aplicacioneseneldiseñoarquitectónico.
5.LaboratoriosyDemostraciones
-Laboratorios:Ensayodetracciónconmateriales simples(papel,hilo,espagueti).
Metodologíaporutilizar
ComportamientodelosMaterialeses uncursodecarácterprácticoque promueveelaprendizajeatravésdel desarrollodeejerciciosporpartede losestudiantes,apoyadosy acompañadosporeldocente.
Lametodologíadocenteseresume mediantelassiguientesacciones docentes:
ClasesMagistralesdecortaduración (formatode20minutos)
Trabajoautónomodelalumnoen claseycasa.
Aprendizajebasadoenjuegos.
Aprendizajebasadoenensayosy pruebasdelaboratorio.
Trabajocolaborativo.
ImagengeneradaconDALL-E
Estrategiadeevaluaciónsumativa
puntos
COMPRENSIÓNDE CONCEPTOS
APRENDIZAJE BASADOENJUEGOS YLABORATORIOS
Trabajocolaborativo
ABJylaboratorios
puntos
puntos
Conbaseenelcuadrodeestrategiadeevaluaciónsumativadelprograma2025
CONCURSOY ENTREGAFINAL
Extractodelprogramadeclase2025
Materiales:Intro
Enero14
Objetivos
Programa
Evaluaciones
Tema1:Materiales–comportamientoclasificación
Tema1:Estructura ymateriales–Esfuerzos–MódulosComportamiento
Enero21
Materiales:Fondo
Madera
Enero28
Tema2:Concreto reforzado–comportamiento–Resistencia–estructurasen marcosrígidos
Febrero04
Concreto
Febrero11 Aceroestructural
Tema2:Madera–comportamiento–Resistencia-tipos –estructurasen marcosrígidos
Conbaseenelprogramasemanaldetalladoparael2025
Tema2:Acero estructural–comportamiento–Resistencia–estructurasen marcosrígidos
Clase1
Tema1:Materialesenlaconstrucciónysurelaciónconlaarquitectura. Comportamientodelosmateriales:Propiedadesfísicas.Clasificacióndelos materialesdeconstrucción.50minutos
Pruebadiagnóstica.
UsorazonableyresponsabledelaIAenclase:Diferenteschatsentrabajo colaborativoenelaula.
Losmaterialesdeconstrucciónsonelcorazón decualquierproyectoarquitectónico, determinandonosólolaestéticafinal,sino tambiénlaResistencia,funcionalidady durabilidaddeledificio.
Enlaarquitectura,cadamaterialaportasus propiasfortalezasydebilidades,influenciando decisionesdesdelafasedediseñohastala ejecución.
Porejemplo,elusodevidriopermitelaentrada deluznaturalperorequieresolucionesparael controltérmicoylaprivacidad.
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1YKJrQa uF6qDndhhcg9GQ4qDwo_70uOBHhp0YRBaYPeM/
edit?usp=sharing
Hojaelectrónica
UsoyaplicacióndelaIAchatparainvestigartemasdefondoenclase: EjercicioNo.1(Nopuntuado)FORTALEZASYDEBILIDADESDELOS MATERIALESCLÁSICOS.
Metodología: Laclasesedivideentresgrupos
ActivansuschatsdeIA(Gemini–Copilot–ChatGPT–otro)
Grupo1:Investigasobrelasfortalezasydebilidadesdelamadera aglomeradaCLT(CrossLaminatedTimber)enmarcosrígidos.
Grupo2:Investigasobrelasfortalezasydebilidadesdelconcreto reforzadodemarcosrígidos.
Grupo3:Investigasobrelasfortalezasydebilidadesdelacero estructuralenmarcosrígidos. Tiempodetrabajo:10minutos
PromptparafortalezasydebilidadesEjercicioNo.1
Contexto:EnelcursodecomportamientodelosMaterialesparaarquitectura,estamos trabajandounainvestigaciónconIAsobrefortalezasydebilidadesdematerialesde construcciónclásicos.Anuestrogrupolehatocado(MaderaaglomeradaCLTen edificiosdemarcosrígidos–Concretoreforzadoenmarcosrígidos–Aceroestructural enmarcosrígidos.
Turol:Asesorexpertoencomportamientodematerialesdeconstrucciónclásicoscomo lamaderaaglomeradaCLT,elconcretoreforzadoyelaceroestructuralparasuusoen edificiosdemarcosrígidos.
Resultado:Necesitamosquenosexpongasen4párrafoslasprincipalesfortalezasen dospárrafosydebilidadesenotrosdospárrafos.
Estilo:Párrafosmuysintetizadossobrefortalezasydebilidades.Técnicosperoutilizando lenguajecoloquial.Bienredactado.YemiteundocumentoenformatoWord.De preferenciaenletraMontserratLight14.
LaMaderaLaminadaCruzada(CLT)esunmaterialdeconstruccióninnovadorysustentablequeseestáconvirtiendoen unaopciónpopularenedificiosdemarcosrígidos.
Susprincipalesfortalezasydebilidadessecentranenaspectosestructurales,ambientalesydediseño.
Fortalezas:
Sostenibilidadyeficienciaenergética:LaCLTsedestacaporserunmaterialdeconstrucciónecológico.Fabricadoapartir demadera,unrecursorenovable,suproducciónemitemenoscarbonoencomparaciónconmaterialesconvencionales comoelacerooelconcreto.Además,lamaderatienelacapacidaddealmacenarcarbono,loquecontribuyeala reduccióndegasesdeefectoinvernadero.EstacaracterísticahacequelosedificiosconstruidosconCLTtenganunahuella decarbonosignificativamentemenor,idealparaproyectosquebuscancertificacionesambientalescomoLEEDo BREEAM.
Rendimientoestructuralyversatilidad:LaCLTofreceunaresistenciaestructuralcomparablealadelaceroyelhormigón, peroconunamayorligereza.Estapropiedadpermiteunamayorflexibilidadeneldiseñoarquitectónicoylaposibilidadde crearestructurascongrandesvanosyespaciosabiertossinsoportesintermedios.LaprefabricacióndelospanelesdeCLT tambiénpermiteunaconstrucciónmásrápidayprecisa,reduciendolostiemposdeobrayloscostosasociados.
Debilidades:
Vulnerabilidadalfuegoyalagua:AunquelaCLTpuedesertratadaparamejorarsuresistenciaalfuego,ensuestado naturallamaderaessusceptibleaincendios.Engrandesexposicionesalfuego,lamaderapuedequemarsedemanera predecible,loquerequiereconsideracionesespecialeseneldiseñodeledificioparacumplirconlasnormativasde seguridadcontraincendios.Además,laexposiciónprolongadaalahumedadpuedeprovocarproblemasdehinchazón, deformaciónoinclusodesarrollodemoho,afectandolaintegridadestructuralyladurabilidaddelmaterial.
Costoydisponibilidad:Apesardesusbeneficiosambientalesydediseño,laCLTtodavíaenfrentalimitacionesentérminos decostoydisponibilidadenalgunosmercados.LafabricacióndepanelesdeCLTrequieretecnologíaespecializaday,a menudo,maderadealtacalidad,loquepuedeincrementarloscostoscomparativamenteconotrosmateriales tradicionalescomoelconcretoyelacero.Además,notodoslosmercadostienenfácilaccesoaplantasdefabricaciónde ResultadoCLT,loquepuedeaumentarloscostosdetransportey,porende,elcostofinaldelproyecto.
FortalezasdelaMaderaLaminadaCruzada(CLT)enEdificiosdeMarcosRígidos
Lamaderalaminadacruzada(CLT)sehaposicionadocomounmaterialdeconstruccióninnovadorysostenible, ofreciendomúltiplesventajasenlaconstruccióndeedificiosdemarcosrígidos.Unadesusprincipalesfortalezasradica ensualtacapacidadportante,loquepermiteconstruirestructurasmásesbeltasyconmayoresluces.
Además,elCLTpresentaunaexcelenteestabilidaddimensional,loquereducelasdeformacionesyfisuraciones asociadasaotrosmateriales.Sufabricaciónindustrializadagarantizaunaaltacalidadyprecisiónenlaspiezas, agilizandolosprocesosconstructivosyminimizandolosresiduos.
Porúltimo,elCLTesunmaterialrenovableyconunabajahuelladecarbono,loqueloconvierteenunaopciónatractiva paralaconstrucciónsostenible.
OtraventajadestacadadelCLTessuexcelentecomportamientosísmico.Graciasasualtaductilidadycapacidadde disipacióndeenergía,lasestructurasdeCLTpuedenresistirmejorlossismos,reduciendoelriesgodecolapsoy protegiendoalaspersonas.
Asimismo,elCLTpresentaunaltoniveldeaislamientotérmicoyacústico,loquecontribuyeacrearambientes interioresmásconfortablesyeficientesenergéticamente.SucapacidadparaalmacenarCO2durantesuciclodevidalo convierteenunmaterialquecontribuyeamitigarelcambioclimático.
DebilidadesdelaMaderaLaminadaCruzada(CLT)enEdificiosdeMarcosRígidos
Apesardesusnumerosasventajas,lamaderalaminadacruzadapresentaalgunaslimitacionesquedebenser consideradasensuaplicación.UnadelasprincipalesdebilidadesdelCLTessususceptibilidadalahumedadyalfuego. Aunqueexistentratamientosparamejorarsudurabilidad,esfundamentaldiseñarlasestructurasdeCLTdemanera adecuadaparaprotegerlasdeestosagentes.
Además,elCLTesunmaterialmáscostosoqueotrosmaterialestradicionalescomoelhormigónoelacero,loque puedelimitarsuusoenalgunosproyectos.
OtradebilidaddelCLTessumenorresistenciaalfuegoencomparaciónconelhormigónoelacero.Sibienlas estructurasdeCLTpuedendiseñarseparacumplirconlosrequisitosderesistenciaalfuego,esnecesarioimplementar medidasadicionalesdeprotección,comorevestimientosignífugososistemasdedetecciónyextincióndeincendios.
Porúltimo,ladisponibilidaddeCLTenelmercadopuedeserlimitadaenalgunasregiones,loquepuededificultarsu obtenciónyencarecerloscostosdetransporte.
Fortalezas:
1.ResistenciayRigidez:LamaderaaglomeradaCLT(CrossLaminatedTimber)sedestacaporsualta resistenciayrigidez,loquelaconvierteenunmaterialidealparaestructurasdemarcosrígidos.Su diseñoencapascruzadasmejorasuestabilidaddimensionalyreducelaposibilidaddedeformaciones. Además,sucapacidaddecargapermitesoportarpesosconsiderables,comparableinclusoa materialestradicionalescomoelaceroyelhormigón.
2.SostenibilidadyEficienciaEnergética:UnodelosmayoresatractivosdelCLTessusostenibilidad.Al estarcompuestopormadera,unrecursorenovable,suproduccióncontribuyeareducirlahuellade carbono.Además,actúacomounexcelenteaislantetérmicoyacústico,loquemejoralaeficiencia energéticadelosedificios.Sufabricaciónymontajetambiéngeneranmenosresiduoscomparados conotrosmétodosconstructivos.
Debilidades:
1.VulnerabilidadalaHumedadyFuego:Apesardesusmúltiplesventajas,elCLTtieneuna vulnerabilidadsignificativaalahumedadyalfuego.Laexposiciónprolongadaalaguapuedecausar hinchazónydeteriorodelmaterial,comprometiendolaintegridadestructural.Aunqueexisten tratamientosignífugos,elriesgodeincendiosiguesiendounapreocupación,especialmentesinose implementanadecuadasmedidasdeprotección.
2.CostosyDisponibilidad:AunqueelCLTpuedesercompetitivoentérminosdecostosalargoplazo, suprecioinicialpuedesermáselevadoencomparaciónconmaterialesconvencionales.Además,la disponibilidaddelCLTpuedevariardependiendodelaregión,loquepuedeaumentarlostiemposde entregaycomplicarlalogísticadelproyecto.Estasconsideracionespuedenafectarlaviabilidaddesu usoenciertosproyectos.
Resultados
Metodología: Losalumnoscomparanlosresultadosobtenidosdelainvestigación conIAchats.Planteanideasunificadas.(Unlíderyacompañamiento) Elprofesoranotaenelpizarrónopadlet(Tabladedobleentrada)los tresmaterialessusfortalezasydebilidades.
Secreaunadiscusiónsobrelainvestigaciónrealizada.Sesgosy aciertosdelaIAylainformaciónverazquedebaanotarse. Conclusiones. Tiempodetrabajo:15minutos.
UsoyaplicacióndelaIAchatparainvestigartemasdefondoenclase: EjercicioNo.2(Nopuntuado)COMPORTAMIENTODELOSMATERIALES
Metodología:
Laclasesedivideentresgrupos
ActivansuschatsdeIA(Gemini–Copilot–ChatGPT–otro)
Grupo1:Investigasobreelcomportamientoestructuraldelamadera aglomeradaCLT(CrossLaminatedTimber)enmarcosrígidos.Esfuerzos máximospermitidos.MódulosdeElasticidad.
Grupo2:Investigasobrelasfortalezasydebilidadesdelconcreto reforzadodemarcosrígidos.Esfuerzosmáximospermitidos.Módulosde Elasticidad
Grupo3:Investigasobrelasfortalezasydebilidadesdelaceroestructural enmarcosrígidos.Esfuerzosmáximospermitidos.Módulosde
Elasticidad
Tiempodetrabajo:10minutos
Resultados
Metodología: Losalumnoscomparanlosresultadosobtenidosdelainvestigación conIAchats.Planteanideasunificadas.(Unlíderyacompañamiento) Elprofesoranotaenelpizarrónopadlet(Tabladedobleentrada)los tresmaterialesconsuscomportamientosyvariablesderesistencia.
Secreaunadiscusiónsobrelainvestigaciónrealizada.Sesgosy aciertosdelaIAylainformaciónverazquedebaanotarse. Conclusiones. Tiempodetrabajo:15minutos.
Promptparacomportamiento,esfuerzosymódulosEjercicioNo.2
Contexto:EnelcursodecomportamientodelosMaterialesparaarquitectura,estamos trabajandounainvestigaciónconIAsobreelcomportamientoestáticoydinamicode materialesdeconstrucciónclásicos.Anuestrogrupolehatocado(Maderaaglomerada CLTenedificiosdemarcosrígidos–Concretoreforzadoenmarcosrígidos–Acero estructuralenmarcosrígidos.
Turol:Asesorexpertoencomportamientodematerialesydiseñoestructuralde materialesdeconstrucciónclásicoscomolamaderaaglomeradaCLT,elconcreto reforzadoyelaceroestructuralparasuusoenedificiosdemarcosrígidos.
Resultado:Necesitamosquenosexpongaslosvalorespermisiblesparalosesfuerzos máximosentensión,compresión,torsión,flexión,máximasdeformacionesunitarias, esfuerzosderoturaypesosvolumétricosdecadamaterial.Utilizaelsistemaanglosajón deKipsokilolibrassobrepulgadacuadradaparaesfuerzos,deformacionesunitariasen pulgadas,esfuerzoderoturaenKipsokilolibrassobrepulgadacuadradaylibraspor piecúbicoparalospesosvolumétricos.
Estilo:Párrafosmuysintetizadossobrefortalezasydebilidades.Técnicosperoutilizando lenguajecoloquial.Bienredactado.YemiteundocumentoenformatoWord.De preferenciaenletraMontserratLight14.
MaderaAglomeradaCLT
•Tensión:1.2-1.6kips/in²
•Compresión:1.1-1.5kips/in²
•Torsión:Noaplicablegeneralmenteenmadera
•Flexión:1.0-1.4kips/in²
•DeformacionesUnitarias:0.002-0.003in/in
•EsfuerzosdeRotura:1.8-2.5kips/in²
•PesoVolumétrico:28-35lb/ft³
TensiónyCompresión
Resistenciaalatensión(ft,0,CLT,net,k):varíaentre16y18 kips/in²(kip=kilolibrassobrepulgadacuadrada).
Resistenciaalacompresión(fc,0,CLT,net,k):seencuentraenel rangode24a28kips/in²,dependiendodelaorientaciónyel podemaderaCOSTFP1004.HFM.TUM.
FlexiónyTorsión
Resistenciaalaflexión:lacapacidaddeflexiónenCLTpuede soportarmomentosdehasta4000lb-ft/ftparapaneles seleccionadosbajocondicionesestándardecargayduración Rigidezalaflexión(EIeff,0):paraunaconfiguracióntípicade5 capas,larigidezsecalculaen363x10^6lbf-in²/ft,queajustapor deformacionessignificativasdebidoalaflexibilidaddela madera|.
DeformaciónyRotura
Deformaciónmáximapermitida:alrededorde0.44pulgadas paraunacargadistribuidauniformementeenuntramosimple. Resistenciaalcizallamiento:lacapacidaddecizallamientopara unpanelde5capasde67/8”deespesoresde3025lb/ftde ancho
PesoVolumétrico
Densidadmedia:aproximadamente462kg/m³,quesetraduce aalrededorde28.86lb/ft³segúnlasmedidasdedensidad estándar
Clase2/21deenerode2025
Pendientesdelportalparaactividades Asincrónicasparaantesdeclase.