CONSTRUCCION 1 - PROPIEDADES GENERALES [1]

CONSTRUCCION 1 FADU

Los Materiales de Construcciรณn _ 1 1er. SEMESTRE - 2020

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Material de Construcción

Conjunto de materias primas que a través de procesos más o menos complejos de transformación, se incorporan a un proceso constructivo.

MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Los Materiales de Construcción son muy numerosos, de diversos orígenes y diferente naturaleza

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Los materiales pétreos

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Las maderas

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Los cerรกmicos

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Los aglomerantes

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Los metales

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Los vidrios

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Las pinturas

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Los polímeros

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La idea arquitectónica se transforma en construcción mediante el montaje conjuntado de numerosos materiales que se someten a manipulaciones para dar al resultado edificado la calidad funcional y formal exigida.

“La construcción de la Arquitectura” Ignacio Paricio

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En funciรณn de esto QUร NECESITAMOS APRENDER los arquitectos sobre los Materiales de Construccion?

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Necesitamos formación en el conocimiento técnico para:

 El DISEÑO. Atender a las solicitaciones y exigencias de proyecto arquitectónico utilizando las propiedades conocidas de los materiales que seleccionamos.

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Necesitamos formación en el conocimiento técnico para:

 La MATERIALIZACIÓN en UN SITIO determinado de ese diseño.

El sitio tiene condicionantes climáticas y posibilidades de suministro local que los materiales deberán resolver.

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Necesitamos formación en el conocimiento técnico para:

 El proceso de PRODUCCION del edificio.

Precisamos poder reconocer, seleccionar y controlar los materiales y componentes constructivos.

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COMPETENCIAS Necesitamos esta formación en el conocimiento técnico porque son los conocimientos y aptitudes comprendidos en las COMPETENCIAS que se suponen en un arquitecto.

“La competencia es la capacidad que posee un profesional arquitecto para realizar una tarea de manera eficaz. Esto se define y mide en el desempeño que posee en un determinado contexto laboral.”

Concepto.de

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Los MATERIALES son  NUMEROSOS  De COMPORTAMIENTOS DIFERENTES frente a los agentes físicos y químicos

ESTA HETEROGENEIDAD COMPLICA OBTENER EL CUERPO UNICO QUE CONSTITUYE UNA OBRA Y SU PERDURACION EN EL TIEMPO MATERIALES DE CONSTRUCCION

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LA ESENCIA DE CONSTRUIR ES LOGRAR EL COMPORTAMIENTO SOLIDARIO DE LOS MATERIALES Y LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS “La construcción de la Arquitectura” Ignacio Paricio

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LAS TECNICAS DE CONSTRUCCION CONSIDERARAN LA FORMA COMO LLEGA EL MATERIAL A OBRA

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PARA CONSTRUIR  Se necesita que los materiales tomen una forma determinada en esa edificación e incorporen sus cualidades para satisfacer las funciones que se busquen.  Modificar la forma de los materiales y ensamblarlos correctamente para conseguir el comportamiento solidario.

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Clasificación de los materiales por Forma

 NO CONFORMADOS O AMORFOS Estos pueden llegar en forma líquida, pasta o polvo: cementos, arena, cal, morteros, hormigón, espumas de expansión, adhesivos.

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Clasificación de los materiales por Forma

 CONFORMADOS Son materiales de tamaño variado : ladrillo, aparato sanitario, varilla de acero, baldosa cerámica, tubos de PVC, perfil metálico, etc, etc.

Distinguimos dos grupos que denominamos  ELEMENTOS SIMPLES  ELEMENTOS SEMITERMINADOS MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Clasificación de los materiales por Forma

Si tienen forma y dimensiones definidas son  ELEMENTOS SIMPLES Algunos pueden tener posibilidades de adaptación de su tamaño al ser utilizados.

Otros se usan tal cual llegan a obra.

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Clasificación de los materiales por Forma

Si tienen definida su SECCIÓN con largo variable  MATERIALES SEMITERMINADOS

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Clasificación de los materiales por Forma

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CONFORMADOS Estos materiales podemos además distinguirlos por su tamaño

GRANDES y PEQUEÑOS ELEMENTOS Entre los pequeños están los que hemos mencionado que fundamentalmente se trabajan con la mano.

En los grandes elementos prefabricados como paneles de hormigón y otros que necesitan de uso de maquinaria.

También otros como las chapas de cartón yeso o metálicas, rollos de moquete o vinílicos están en este grupo.

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Las técnicas de trabajo en obra

La forma de los materiales establece las técnicas para utilizarlos en la obra

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Las técnicas de trabajo en obra

Los materiales amorfos necesitan para aplicarse de una superficie o de un molde.

Utilizamos técnicas de:  aplicación  moldeo

MOLDE: ENCOFRADO DE ESTRUCTURA HA

SUPERFICIES: REVOQUE S/MURO MATERIALES DE CONSTRUCCION

PINTURA S/REVOQUES

Las técnicas de trabajo en obra

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Los materiales conformados pueden ser  adicionados unidos con solidaridad entre si  fijados mantienen individualidad siendo el proceso relativamente reversible.

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Clasificaciones de los materiales

Por el grado de transformación de la materia prima  NATURALES mantienen características originales habiendo sufrido operaciones menores: Arenas, Pétreos, Maderas macizas.  ARTIFICIALES O TRANSFORMADOS se han modificados sus propiedades originales sufriendo importantes cambios físico-químicos: Vidrios, Metales, Cemento, Pinturas, Plásticos.

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Las PROPIEDADES de los Materiales de Construcciรณn

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Las propiedades de los Materiales de Construcción 32

• Conocer las propiedades es sumamente importante en la construcción, mantenimiento y reparación de una edificación.

• En la etapa de proyecto conocerlas permite al arquitecto elegir los materiales coherentes con su propuesta. No conocerlas puede llevar a la imposibilidad de construir el diseño previsto.

• Mediante ensayos de muestras conocemos el comportamiento del material desde el punto de vista físico, químico o mecánico.

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Las propiedades de los Materiales de Construcciรณn 33

La Estructura Interna

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La Estructura Interna Conceptos básicos

Masa  Los materiales están compuestos de Vacío  Masa  Es la materia que se encuentra en el volumen  Vacío  Es el aire contenido en ese volumen Las Las cámaras cámaras de de aire aire pueden pueden ser ser ••

GRANDES  permiten GRANDES  permiten el el movimiento movimiento del del aire aire en en su su interior interior permitiendo permitiendo convecciones. convecciones.

••

PEQUEÑAS mejoran PEQUEÑAS   mejoran las las condiciones condiciones de de aislación aislación al al provocar provocar la la inmovilización inmovilización del del aire. aire.

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La Estructura Interna

Las cámaras de aire -- espacios llenos de aire en el interior de un cuerpo– adoptan diferentes formas con distintas propiedades Tipos:  Burbujas  Poros  Capilares La estructura interna del material puede tener un solo tipo de cámaras o combinar los diferentes tipos en variadas proporciones.

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La Estructura Interna

TIPOS DE CÁMARAS

 BURBUJAS Son cámaras cerradas, pequeñas, de formas esféricas o elípticas.

Aumentan la aislación térmica y proporcionan una baja permeabilidad MATERIALES DE CONSTRUCCION

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La Estructura Interna

TIPOS DE CÁMARAS

 POROS Son cámaras pequeñas comunicadas entre si y con el exterior.

La cantidad, tamaño, forma y distribución, determinan diferentes cualidades (térmicas, humídicas) MATERIALES DE CONSTRUCCION

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La Estructura Interna

TIPOS DE CÁMARAS

 CAPILARES Son canales muy delgados que atraviesan el material y se vinculan con el exterior.

En estos canales se produce el fenómeno de capilaridad que consiste en la ascensión del agua líquida contraria a la fuerza de la gravedad.

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Las propiedades de los Materiales de Construcción 39

Propiedades Físicas

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

Una propiedad física es aquella que al modificarse no determina una alteración de la constitución del material.

Las variaciones del medio ambiente no alteran la naturaleza intrínseca del material.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

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Formas y Dimensiones Implica cuales técnicas utilizaremos para adicionar o separar partes sin modificar las propiedades originales (yuxtaposiciones, acoplamientos, cortes, desbastado).

También las cualidades de los producto de presentarse y mantener las forma y tamaños esperados para su uso.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

Peso Específico Densidad Es el peso de la unidad de volumen de un cuerpo peso

(Kg)

δ = Volumen

(m3)

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

Peso Específico El volumen de un trozo de material se compone de: la materia que lo compone + el volumen de los huecos.

VOLUMEN HUECOS

VOLUMEN MATERIA

VOLUMEN TOTAL

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

VOLUMEN HUECOS

VOLUMEN MATERIA

VOLUMEN TOTAL De esta estructura de los materiales surgen dos Tipos de Volumen y dos Tipos de Pesos Específicos Volumen Volumen Aparente Aparente que que es es el el volumen volumen del del material material tal tal como como se se presenta. presenta. El El volumen volumen del del material material ++ el el volumen volumen de de los los huecos. huecos.

Es Es el el Volumen Volumen Total Total

Volumen Volumen Absoluto Absoluto o o real real que que es es el el volumen volumen que que es es solamente solamente el el volumen volumen de de la la materia materia solida solida que que compone compone el el cuerpo. cuerpo.

No No incluye incluye los los huecos huecos

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

ME

Estos cuerpos tienen igual volumen aparente pero diferente masa.

Se denominan: • Masa Especifica o Peso específico absoluto al cociente entre el peso del cuerpo y el volumen absoluto.

• Masa Unitaria o Peso específico aparente al cociente entre el peso del cuerpo y su Volumen Aparente.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

Relaciones entre Masas y Volúmenes Partimos de que el

V absoluto = V aparente – V huecos

ME

Podemos establecer relaciones entre la Mu y Me en función de los Vabs y Vap. Peso = MU x Vap

Peso = ME x Vabst

Vap ME= MU -----------Vabs MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

POROSIDAD Es la relación entre el volumen de aire que contiene un cuerpo y su volumen aparente Vvacíos Po = Vap

Vvacíos = Vap - Vabs

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

POROSIDAD Los valores de la porosidad van de 0 a tender a 1 Un material compacto :

Po  0

Un material muy poroso :

Po  1

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

COMPACIDAD grado de densidad

Es la relación entre el Volumen Absoluto y el Volumen Aparente

Vabsoluto Co = Vaparente

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

COMPACIDAD material compacto :

Co 

1

compacidad mínima :

Co 

0

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

RELACIÓN POROSIDAD - COMPACIDAD

Vvacios Vap - Vabs Po = Po = Vaparente Vap

Vabsoluto Co =

Vaparente MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

RELACIÓN POROSIDAD - COMPACIDAD

Vap - Vabs

P+C=

Vabs

+ Vap

Vap

= Vap

= 1 Vap

Ambas propiedades tomadas individualmente, se relacionan con otras características del cuerpo (térmicas, humídicas, etc.)

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

HIGROSCOPICIDAD

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

HIGROSCOPICIDAD  Es la capacidad de algunos cuerpos de absorber agua del medio circundante.  Absorben incluso el vapor de agua del aire.  Esto produce una modificación de su peso variando su Peso Específico

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

GRADO DE HUMEDAD El grado de humedad es la relación entre el peso del agua que contiene y el peso del material seco pagua = phúmedo - pseco

h se expresa en porcentaje h máximo = cuerpo saturado MATERIALES DE CONSTRUCCION

Propiedades Propiedades Físicas Físicas

PERMEABILIDAD  Propiedad de algunos cuerpos de permitir el atravesamiento de líquidos o gases sin alterarse.

El pasaje a través del material puede producirse por capilaridad, presión, espesor del material, https://ok.ru/video/885241678479 compacidad, condición de superficie y otros.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

PERMEABILIDAD Es importante considerar en el caso del agua la permeabilidad al agua líquida y al vapor de agua en algunos materiales en forma diferenciada.

Existen materiales que manifiestan comportamientos distintos. Permiten el pasaje del vapor y detienen el pasaje del agua en estado líquido.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

CAPILARIDAD Fenómeno que depende de la tensión superficial de un liquido y que se materializa en el ascenso y/o descenso de líquidos al interior de tubos cilíndricos delgados.

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Propiedades Propiedades Físicas Físicas

HOMOGENEIDAD Son cuerpos que presentan en todos sus puntos idéntica estructura molecular y conservan sus propiedades

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Las propiedades de los Materiales de Construcciรณn 60

Propiedades Mecรกnicas

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Propiedades Mecรกnicas

RESISTENCIA a los esfuerzos Es el mayor o menor grado de oposiciรณn de un cuerpo frente a fuerzas que tratan de deformarlo.

Es importante indicar ante a que tipo de esfuerzo nos referimos cuando mencionamos la resistencia mecรกnica de un material.

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Propiedades Mecánicas

RESISTENCIA GRADO DE RESISTENCIA Relación entre la fuerza actuante y la sección transversal del cuerpo sobre el cual actúa.

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Propiedades Mecánicas

TENACIDAD Tiene que ver con las deformaciones que presenta un cuerpo previo a su rotura. Un material tenaz admite una gran deformación antes de la rotura.

Esa capacidad de presentar gran deformación antes de romperse se denomina también ductilidad.

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Propiedades Mecรกnicas

FRAGILIDAD Material que rompe sin deformaciรณn apreciable.

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Propiedades Mecรกnicas

ELASTICIDAD Capacidad de un cuerpo de deformarse y recuperar su forma inicial una vez retirada la carga deformante

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Propiedades Mecรกnicas

ELASTICIDAD Existe una relaciรณn entre la tensiรณn aplicada y la deformaciรณn que se produce en un cuerpo elรกstico.

LEY DE HOOKE

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Propiedades Mecรกnicas

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ELASTICIDAD

s Ds

En este caso no hay proporcionalidad

De

e MATERIALES DE CONSTRUCCION

Propiedades Mecรกnicas

PLASTICIDAD Por oposiciรณn, es la propiedad de mantener deformaciรณn una vez de retirada la carga, pero conservando su cohesiรณn interna

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Propiedades Mecรกnicas

PLASTICIDAD

s

De

e Deformaciรณn remanente instantรกnea MATERIALES DE CONSTRUCCION

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Propiedades Mecรกnicas

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PLASTICIDAD

s

e

De

Deformaciรณn remanente diferida MATERIALES DE CONSTRUCCION

Propiedades Mecánicas

RIGIDEZ Propiedad que se adjudica a los cuerpos, que para un esfuerzo dado, sufre menores deformaciones.

Un material es mas rígido que otro cuando para obtener igual deformación se necesita aplica un mayor esfuerzo.

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Propiedades Mecรกnicas

DUREZA Es la resistencia a la penetraciรณn que presenta un material sรณlido.

A mayor dureza mayor resistencia al desgaste.

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Propiedades Mecánicas

DUREZA Escala BRINELL Se mide el área de penetración con una bolilla esférica.

Escala MOHS Es una escala comparativa con materiales de referencia Escala Rocweld Se mide la profundidad de penetración con una herramienta normalizada.

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Propiedades Mecรกnicas

DUREZA Dureza BRINELL

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Propiedades Mecรกnicas

DUREZA Dureza Rocweld

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Propiedades Mecánicas

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DUREZA dureza

mineral

composición química

comentario

1

talco

se puede rayar fácilmente con la uña

Mg3Si4O10(OH)2

2

yeso

aljez, se puede rayar con la uña con más dificultad

CaSO4·2H2O

3

calcita

caliza, se puede rayar con una moneda de cobre

CaCO3

4

fluorita

haluro, se puede rayar con un cuchillo

CaF2

5

apatito

se puede rayar difícilmente con un cuchillo

Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-)

6

ortoclasa

feldespato, se puede rayar con una lija de acero

KAlSi3O8

7

cuarzo

raya el vidrio

SiO2

8

topacio

raya a todos los anteriores

Al2SiO4(OH-,F-)2

9

corindón

zafiros y rubíes son formas de corindón

Al2O3

10

diamante

es el mineral natural más duro

C

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Propiedades Mecรกnicas

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DUREZA ESCALA MOHS

talco

ortoclasa

yeso

calcita

cuarzo

fluorita

topacio

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corindรณn

apatita

diamante

Propiedades Mecánicas

ISOTROPÍA Se dicen isótropos a los cuerpos que presentan en todos sus puntos condiciones análogas independientemente de la dirección considerada Por oposición son anisótropos aquellos que presentan condiciones diferentes de acuerdo a la dirección que actúa la fuerza

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