PORTAFOLIO ORIENTACIÓN TIV

425 Orientación Estructural Liz Ariana Gamboa Moran 20200854

325

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

Carrera de Arquitectura – Área: Construcción y estructuras Ciclo 2021-2

2

ÍNDICE

EP1

EP1.0

Sistema estructural de un objeto

EP1.1

Composición de 5 esfuerzos

Criterios RIBA: CG8

Criterios RIBA: CG1, CG8

EP1.2

Triangulaciones Criterios RIBA: CG1, CG8

EP2

EP1.3

Losas y vigas

EP2.1

Geometrías

EP2.2

Superficies continuas compresión

Criterios RIBA: CG5, CG8

Criterios RIBA: CG1, GG5, CG6, CG8

Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8

EP2.3

Superficies continuas tensión Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8

EF

EP2.4

Superficies cont. marco espacial

EP2.5

Informe superficies continuas

EF

Trabajo final

Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8

Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8

Criterios RIBA: CG1, CG85, CG7, CG8

3

SISTEMA ESTRUCTURAL DE UN OBJETO Criterios RIBA: CG8 Objetivo 1.

2.

3.

Analizar criterios de composición de un sistema estructural.

Identificar esfuerzos principales en los elementos.

Practicar la conducta asertiva. Búsqueda del logro.

4

Encargo 1.

2.

3.

4.

Encontrar en casa un objeto en que sea explícito en su sistema estructural.

Identificar sus partes y reconocer que función cumple cada una de ellas desde su función estructural.

Subir una foto, dibujo o video a la actividad creada indicando cuáles son sus partes y que función estructural cumple cada una de ellas.

El formato de presentación es libre.

Reflexión Este primer trabajo fue una introducción breve de todo lo que vendríamos a desarrollar en el ciclo. Pude observar como algunos elementos de cualquier objeto a nuestro alrededor cumplen una función estructural determinada. Se pudo observar detalladamente el objeto escogido y como es que cada elemento de este trabajaba en conjunto. Una de las primeras dificultades que enfrente es sobre el uso de los términos en las partes del objeto, puesto que, debido a que se esta estudiando una carrera de arquitectura la explicación a detalle de una estructura debería de realizarse con el vocabulario adecuado.

5

OE

SISTEMA ESTRUCTURAL DE UN OBJETO

| PORTAVELAS Este porta velas es utilizado como accesorio ya sea colgante o como una lámpara en una mesa de noche. Cuenta con varias partes y cada una de ellas cumple su respectiva función.

Dos partes fundamentales de un porta velas son: vela y un recipiente el cual no pueda ser dañado por el fuego, en este caso, el recipiente en forma de un vaso estaba hecho de vidrio. La vela es colocada dentro del vaso el cual cumple una función de contener toda la cera derramada que genera la llama, protegiendo la vela para evitar que todo el accesorio sea ensuciado.

El vaso con la vela son colocados encima de este sujetado el cual va dentro del candelabro. Este sujetador cuenta con enganches el cual tiene la función de soportar el peso del vaso con vela y además brinda una fácil y rápida colocación dentro del candelabro.

La función del candelabro es de poder transportar la vela fácilmente sin que el usuario sufra algún accidente con el fuego.

Para finalizar, este porta velas cuenta con un asa, esta pieza tiene una función de resistir el peso del candelabro al momento de ser colgado.

6

7

COMPOSICIÓN DE 5 ESFUERZOS Criterios RIBA: CG1, CG8 Objetivo 1.

2.

3.

4.

Experimentar los 5 tipos de esfuerzos estudiados en clase: Tracción, compresión, corte, flexión y torsión.

Analizar criterios físico-materiales y geométricos de proporción de elementos y transmisión de cargas.

Identificar esfuerzos y deformaciones principales en los elementos.

Practicar la conducta asertiva. Búsqueda del logro.

8

Encargo Elaborar una composición tridimensional que esté sometida a los 5 tipos de esfuerzos estructurales considerando: 1. Ser una composición irreductible o buscar la eficiencia entre la capacidad de resistencia del material respecto a la magnitud del esfuerzo aplicado. Se debe llevar al límite.

2. Las fuerzas aplicadas deben ser de una magnitud considerable que permita percibir el esfuerzo al que son sometidos los elementos y estén llevados al límite.

3. La composición deberá utilizar elementos obtenidos en casa de cualquier tipo.

4. Todos los elementos utilizados deberán cumplir alguna función estructural o de transmisión de cargas, de no cumplir deberán retirarse dichos elementos (criterio de irreductibilidad).

5. Los tipos de esfuerzos podrán aplicarse a uno o varios objetos de la composición.

Reflexión En este segundo ejercicio se tuvo el reto de trabajar con fideos, elementos muy frágiles y difícilmente colocarlos de una manera firme. Sin embargo, colándolos de manera estratégica se pudo elaborar una estructura que podía cargar hasta mas de 2kg. Además de aprendió nuevos conceptos acerca de los esfuerzos que se generan al momento de colocar una carga encima de este y como predecimos que pudiese ser su fallo estructura previo a observar en como la estructura se comporta al recibir la carga. De igual manera, se tuvo que tener cuidado con los términos de cada elemento que componía la estructura.

9

OE | ESFUERZOS

1

TRACCIÓN

2

COMPRESIÓN

3

FLEXIÓN

ANÁLISIS DEL MOMENTO 1 La primera propuesta se compone por columnas, vigas y arriostres. Sometidos a tracción, la función de las vigas es evitar que las columnas, sobre las que se mantiene estable la estructura, se desplacen. Además, se colocaron arriostres, dado que al pensar en la carga añadida, estos evitarían su fácil fractura dando un punto de apoyo a las vigas. Por otro lado, los arriostres aseguran estabilidad a la estructura estando sujetas a las columnas.

La segunda, se compone por vigas de cimentación, columnas inclinadas y vigas. La tracción se observa en las formas piramidales, las cuales tienen función de apoyo, pues la viga de cimentación da estabilidad a la base cuadrangular y en su figura principal,

por lo que se ve sometido a un estiramiento y evitando que las de a lado sean desplazadas. Las columnas diagonales son sometidas a compresión por la base y las vigas. Por otro lado, si las vigas fuesen sometidas a mayor carga, se observaría más a detalle el esfuerzo de flexión.

La tercera, conformada por columnas, vigas y elementos de tensión, presenta esfuerzos de tracción y compresión. Las columnas, previendo una carga superior, son soportadas por los elementos de tensión y son comprimidas por una viga que distribuye las cargas hacia las columnas si es que un elemento de mayor peso fuese colocado encima de ella.

10

OE

COMPOSICIÓN DE 5 ESFUERZOS

| HIPÓTESIS

1

2

ANÁLISIS DEL MOMENTO 2 En la primera estructura fue más visible la flexión sobre las vigas que inicialmente estaban sometidas a tracción; sin embargo, al añadir la carga, ahora tienden a ser comprimidas por las columnas y se apoyan sobre los arriostres. A partir de ello, se puede inferir que si la carga fuese mayor, la falla estructural se daría por el deslizamiento de las columnas hacia los lados y arriostres caigan. Otra hipótesis sería que las vigas se desprenderían de las columnas.

En la segunda, también se da mayor flexión sobre las vigas tendiendo a ser deformadas por este esfuerzo. Por ello, una hipótesis de cómo llegaría a la falla estructural, sería que si la carga fuese mayor, las vigas colapsarían por flexión en la intersección.

Otra hipótesis sería que al llegar el peso a un lugar puntual, dicha sección de las vigas sea cortada y caiga junto con la carga.

En la tercera, a partir de la flexión sobre la viga, se pudo formular que si se aumentara la carga, la falla estructural se daría por el deslizamiento de las columnas, pues durante este momento se observó como las columnas tendían a inclinarse y cómo los soportes se tensaban aún más. Una segunda hipótesis sería que los soportes tensionados se deslindarían de la base, causando que las columnas colapsen y, por ende, también la estructura.

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OE | FALLA ESTRUCTURAL

ANÁLISIS DEL MOMENTO 3 En conclusión, se pudo comprobar algunas de las hipótesis sobre la falla estructural. En el primer caso, se pensó que la falla se daría por un solo efecto a partir de la flexión; sin embargo, se dio el deslizamiento de columnas y el desprendimiento de vigas. Además se pudo comprobar cómo el esfuerzo sobre las vigas, inicialmente a tracción, cambiaría a compresión debido a la carga añadida. En el segundo caso, se pudo comprobar una hipótesis, donde las vigas fueron colapsadas y rotas por flexión, mas no se desprendió una sección como se pensaba. En la tercera estructura, afirmando la primera hipótesis, la falla se dio por el deslizamiento de las columnas; sin embargo, a diferencia de las otras, dependía de en qué punto se agregaba la carga,

pues soló se desplomó un lado mientras que el otro solo llegó a ser ligeramente deformado.

Cada elemento estructural debe cumplir una función dentro de un conjunto (estructura) asegurando, a través de esfuerzos, la estabilidad de toda la estructura al ser sometida a cargas externas. Además, fue importante analizar cada elemento para saber cómo sería su comportamiento si es que hubiera una carga de mayor magnitud que pinga en riesgo la firmeza de la estructura. Con ello, en una situación real, podríamos prever lo máximo posible la forma de modificar la estructura para que no sea fácilmente alterado y así proporcionar seguridad.

12

OE

COMPOSICIÓN DE 5 ESFUERZOS

| ANEXOS 1

VIGAS

Unidas de forma perpendicular, sirven como base para los objetos carga debido a que se apoyan en las columnas.

2

COLUMNAS

Sujetas a la base por compresión, y sujetas por los alambres generando tensión y permitiendo que estas columnas se mantengan de pie.

2

3

Junto con las vigas de cimiento forman los apoyos de la estructura, encima de estas reposan las vigas.

VIGAS DE CIMIENTO

Ubicadas en la parte baja del proyecto, es utilizada para mantener la figura cuadrangular, evitando que las columnas se deslicen y así no desestabilizar la base de apoyo.

1

COLUMNAS INCLINADAS

SOPORTE

Para este ejemplar se utilizaron fideos debido al fácil acceso y su resistencia. Estos fueron utilizados en grupos y así otorgarle un mayor groso a las columnas y vigas.

ELEMENTOS DE TENSIÓN

3

Evitan que las columna puedan deslizarse o desplazarse , además ayuda al soporte a base de torsión y tensión a que resista mayor peso.

Se mantiene en el centro, y gracias a la tensión de los alambres que la sostienen, este soporte puede cargar más peso.

Para esta estructura se usaron elementos de madera, hilo y tela, la madera dándole rigidez a la estructura en las columnas, mientras el hilo ayudaba a que la estructura se mantenga de pie con tensión, por ultimo la tela sirve como el soporte de carga.

13

OE

COMPOSICIÓN DE 5 ESFUERZOS

| ANEXOS

1

COLUMNAS

ARRIOSTRES

Apoyan las vigas en un punto medio, además al realizar la estructura, noté que con un mínimo peso, la estructura podría caerse, pero estos reafirman la base.

Sujetas por un punto en común generando una forma piramidal la cual se caracteriza por su estabilidad.

2

3

VIGAS

Evitan que las columna puedan deslizarse fácilmente, además da el soporte a cualquier otra carga añadida, apoyándose de los arriostres

Para esta estructura se utilizaron elementos de madera caracterizados por ser rígidos, lo que pudo dar mayor soporte al colocar una carga mayor.

Durante el segundo momento, se observó mejor la flexión sobre las 3 vigas y cómo las cargas de las columnas tendían a actuar deformándolas.

El siguiente gráfico muestra la representación de la carga sobre una de las vigas y su efecto sobre esta, pasando de estar sometida a tracción a compresión.

14

15

TRIANGULACIONES Criterios RIBA: CG1, CG8 Objetivo 1.

2.

3.

4.

Utilizar triangulaciones como forma para otorgar estabilidad a un objeto que resista una determinada carga.

Analizar criterios físico-materiales y geométricos de proporción de elementos y transmisión de cargas.

Identificar esfuerzos y deformaciones principales en los elementos.

Practicar la conducta asertiva. Búsqueda del logro.

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Encargo Elaborar c/u un modelo utilizando fideos a manera de barras que tenga la capacidad de resistir 500 G de carga.

Modelo 1: Apoyos móviles Modelo 2: Apoyo fijo y uno móvil

Modelo 3: En voladizo El modelo deberá considerar las siguientes condicionantes: 1.

2.

3.

4.

La luz libre entre apoyos que debe cubrir es de 30cm. a manera de puente, o 15cm a manera de volado.

Deberá utilizar la mínima cantidad de fideos posibles. Todos los elementos utilizados deberán cumplir alguna función estructural o de transmisión de cargas, de no cumplir deberán retirarse dichos elementos (criterio de irreductibilidad).

Deberá soportar como mínimo 1/2 kg en el punto central. La carga será aplicada con bolsas de alimentos (arroz, azúcar u otro elemento. Bolsas de 100g) y deberán colocarse una sobre otra.

Deberá romperse como máximo a 1kg.

Reflexión Siguiendo con el trabajo con fideos en esta tercera actividad se tuvo que elaborar una estructura pero, este debía de representar un puente.

Debido a que era de forma grupal, habían tres opciones: puente con apoyos fijos, uno fijo y otro móvil y el último en voladizo. En mi caso, se desarrollo el voladizo, fue una estructura muy complicada de ejercer debido a que se veía de colocar estratégicamente puntos fijos y así el volado no tiende a caerse al momento de recibir la carga. Finalmente, se consiguió la estructura y aunque fueron muchos errores cometidos en el camino cada uno de ellos me ayudaron a entender mejor, poniendo a prueba nuevas alternativas.

17

OE | ESFUERZOS

1

TRACCIÓN

2

COMPRESIÓN

3

FLEXIÓN

APOYOS MÓVILES

APOYO FIJO – APOYO MÓVIL

VOLADIZO

500 g

500 g

500 g

ANÁLISIS DEL MOMENTO 1 En la primera estructura, tras aplicar más carga, se pudieron ver los esfuerzos de flexión, al ser las vigas inferiores y superiores las que tienen la carga encima, tensión en las varas diagonales, las cuales, al tener peso sobre las vigas, estas tienen fuerzas viniendo desde la base y desde las vigas que soportan la carga. Por ultimo está el esfuerzo de compresión, también aplicado en la viga superior al hacer que la carga haga una fuerza hacia abajo, mientras que esta intenta soportarla.

En la segunda estructura, al sumar una carga de 500g, se reconocieron esfuerzos de tracción en las columnas, ya que estas empujan sobre las vigas inferiores y a su vez empuja hacia arriba soportando las vigas mientras que estas ultimas ejercen compresión, dada por la carga, sobre las columnas.

Otros elementos donde se reconocieron tracción, fue en los arriostres que dan soporte a las columnas, así como también en los arriostres interiores que evitan el deslizamiento de ambas fachadas que componen el puente. Las vigas transversales que unen ambas fachadas, son sometidas a flexión por la carga, lo que a su vez, hace que sea sometido a compresión por las columnas.

La tercera, se compone por viga de cimentación, columnas inclinadas y vigas. La tracción se observa en la viga de cimentación, debido a que al colocar el objeto de carga esta sufre un estiramiento dado por el apoyo fijo y el peso. Las columnas diagonales son sometidas a compresión por la base y las vigas. Por otro lado, si las vigas fuesen sometidas a mayor carga, se observaría más a detalle el esfuerzo de flexión.

18

TRIANGULACIONES

| MOMENTO 2

1

2

APOYOS MÓVILES

APOYO FIJO – APOYO MÓVIL

VOLADIZO

Desprendimiento de nudos

Fractura de viga inferior

ANÁLISIS DEL MOMENTO 2 Mientras se va aplicando más carga a la primera estructura, se ve como la flexión en las vigas se vuelve más notoria, mientras que poco a poco la base izquierda va cediendo. Al llegar a los 900g, se ve como las columnas de la base se empiezan a flexionar aún más y los arriostres se desprenden, haciendo que poco a poco la carga haga que la viga caiga un poco más, hasta soltarse y caer al piso.

Al aumentar la carga en el segundo puente, llegando a 1,750kg como máximo, la compresión se da en las vigas superiores, pues la flexión que genera la carga sobre el puente, permite que estos elementos comiencen a comprimirse. La tracción se da en las vigas inferiores que tienden a jalar en direcciones opuestas hacia los apoyos evitando que la estructura colapse.

Además, este esfuerzo muestra diferencias de acuerdo al apoyo sobre el que está sujeto, pues el apoyo fijo comienza a desprenderse de la superficie haciendo que la curvatura sea menos evidente que el lado del apoyo móvil. Por otro lado, el desprendimiento de los arriostres, se debió a la compresión ejercida por las columnas sobre los nudos, que jalan a los arriostres inicialmente sometidas a tracción. En la tercera, se formula que si se aumentara la carga, la falla estructural se daría por tracción, pues el apoyo fallaría debido a que el peso máximo en la plataforma ocasionaría que la estructura sufra un estiramiento al punto de desprender los nudos y fracturar la viga de cimentación. Una segunda hipótesis sería que los soportes tensionados se deslindaran de la base, causando que las columnas colapsen y, por ende, también la estructura.

19

OE | FALLA ESTRUCTURAL

Desprendimiento de nudos

Fractura de viga inferior

CONCLUSIONES En conclusión, la exploración con las triangulaciones fue de mucha ayuda para realizar puentes capaces de soportar 1kg o más, pues se pudo comprobar que esta forma geométrica es bastante rígida. Por otro lado, se demostró que es importante construir nudos firmes, pues con la falla de uno de ellos donde haya desprendimiento de alguno de los elementos que lo conforman, se desencadenaría progresivamente el colapso, repitiendo el suceso de desprendimiento en los demás nudos. Además, la labor de los diferentes tipos de apoyo se evidenció tras el colapso.

En el puente de apoyo fijo y otro móvil, fue evidente cómo el apoyo fijo comenzó a intentar desprenderse de la superficie debido al esfuerzo generado sobre este, mientras que el apoyo móvil fue desplazado. Asimismo, debido a los arriostres interiores hacia una sola dirección, el puente fue deslizado hacia ese lado. Por último, es necesario recalcar en desarrollar un buen apoyo, debido a que es el elemento principal de la estructura, con este el puente puede soportar mayores cargas sin tener un colapso inmediato. En el de apoyos móviles, la base no llega a sostener las vigas superiores y termina cediendo, causando la falla estructural por la carga.

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TRIANGULACIONES

| ANEXOS -

1

APOYOS FIJOS Y VOLADIZO

COLUMNAS

ARRIOSTRES

Las columnas en esta estructura se usan como el soporte entre la viga superior e inferior, asimismo, conectando las varas diagonales, haciendo que sean parte esencial.

2

3

Los arriostres, al igual que las columnas, ayudan a unir las vigas, asi apoyando a soportar las cargas que se le someterán a la estructura.

VIGAS

Las vigas de la estructura son la parte más importante, estas unen las bases y soportan la carga en la estructura.

Para esta estructura se utilizaron fideos, un material un poco complicado de usar debido a su fragilidad, sin embargo, mediante el posicionamiento y uso de estos, se puede generar una buena estructura que resista un peso considerable.

ANEXOS – VOLADIZO 1

2

APOYO

VIGAS

Apoyo fijo, que está compuesta por una de las pirámides invertidas.

Estas se encuentran en la parte superior, componiendo a la plataforma donde se colocarán los objetos.

COLUMNAS DIAGONALES

APOYOS DIAGONALES

Sufren compresión dado que al momento de colocar la carga sufren un aplastamiento originado por la base principal y el objeto.

5

VIGA INFERIOR

Tiene una función de base para las pirámides invertidas, otorgándoles mayor estabilidad al momento de colocar la carga.

3

4

Asimismo, son sometidas a compresión dado por el peso de carga y la viga de cimentación. Le dan la forma al principio de las pirámides invertidas.

21

OE

TRIANGULACIONES

| NEXO APOYO FIJO Y OTRO MÓVIL

1

2

COLUMNAS

ARRIOSTRES

Sometidas a tracción empujando las vigas inferiores y superiores.

Bajo la tracción, dan apoyo a las uniones entre columna-viga, tanto en la parte superior como en la parte inferior.

APOYOS

VIGAS

Las superiores ejercen compresión sobre las columnas al agregar cargas.

En las inferiores se genera tracción.

PRIMER INTENTO

5

ARRIOSTRES INTERIORES

Otorgan estabilidad a fachadas soporte de diagonal.

En un inicio, se propuso el uso de arriostres tanto en la parte inferior como en la parte superior del puente. Sin embargo, al agregar carga, estos no aportaban el soporte necesario.

ERROR DE CONSTRUCCIÓN

Debido a la unión del material para elaborar una viga de mayor longitud, se evidenció una diferencia de mayor compresión de la columna sobre uno de los nudos, provocando el desprendimiento del arriostre inicialmente sometido a tracción.

mayor ambas dando forma

3

4

Este puente fue diseñado siguiendo la estructura del puente: columnas, vigas de cimentación y arriostres con un apoyo fijo y otro móvil a base de fideos, SEGUNDO INTENTO

Tras el colapso del primer intento, se propuso el diseño final de colocar arriostres en la parte interior y quitar los anteriores que no aportaban.

CORRECCIÓN

Se aumentó el grosor de la viga inferior colocando un fideo más sobre la unión de ambas partes que componen la longitud de este elemento estructural.

22

23

LOSAS Y VIGAS Criterios RIBA: CG1, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de losas y vigas de referentes arquitectónicos.

Indicar el rol que cumplen los componentes estructurales.

24

Encargo GRUPAL: Analizar referentes arquitectónicos desde el punto de vista estructural 1. Elegir un fragmento estructural integral en el cual se deberán identificar y reconocer su función en el sistema al menos: vigas viguetas, losas, los apoyos comprometidos y otros elementos estructurales.

2. Identificar el tipo de sistema utilizado en el proyecto (muros portantes, pórticos, placas, mixto otros).

Reflexión El último trabajo de la primera parte se desarrollaba de manera grupal, consistía en analizar cada tema estudiado, a lo largo de esta primera parte del ciclo, a través de un referente arquitectónico. El análisis consistía de un proyecto que se desarrollase con vigas, viguetas, arriostres, etc. El trabajo en lo general, fue sencillo de realizar, a mi y a mi grupo nos entretuvo bastante la idea de buscar cada elemento estructural desde las imágenes brindadas y así poder analizar sus respectivas dimensiones y el porqué deberían de ser exactamente de esas dimensiones y así la estructura funciones eficazmente.

25

OE CASA PUENTE / LLAMA URBAN DESIGN El proyecto se compone en base a una estructura de madera en forma de V que dan hacia ambas fachadas, teniendo 2 apoyos fijos a orillas del río. Parte de esta estructura principal, la conforman también 2 vigas entre las estructuras en forma de V, que se extienden debajo de la losa del proyecto.

UBICACIÓN

Huntsville, Canadá

ARQUITECTOS

Llama Urban Design

ÁREA

230m2

AÑO

2016

ZONAS DE ANÁLISIS

Estructura en V Sección de losa a analizar

VIGAS VIGA 1.1 VIGA 1.1 VIGA 1.2

CERCHAS CECRHAS

LOSA VIGUETAS COBERTURA 26

LOSAS Y VIGAS

1

| VIGAS Como se ha mencionado previamente, lo resaltante del proyecto tiene 2 puntos de apoyo importantes que forman una estructura triangular de soporte, por lo que las 2 vigas 1.1. rigidizan estas estructuras para que no tiendan a deslizarse, pues están sometidas al esfuerzo de tracción.

1.1

La función de las vigas 1.1, las cuales se encuentran en la parte inferior, es brindar soporte a la estructura triangular generando un mayor apoyo del paralelepípedo sobre ellas, pues ayudan a que la distancia de la luz libre sea más corta.

1.2

La viga 1.2 también da soporte al paralelepípedo rectangular, pues es un punto de apoyo más para este volumen. Sin embargo, a diferencia de las otras 2 vigas inferiores, esta se sujeta de la estructura triangular mediante cables tensionados.

TIPO

MATERIAL

LUZ

PERALTE

RATIO

Según su geometría: Sección compuesta Según su función: vigas estructurales, sometido a tracción

Acero

7.95m

0.28m

Luz libre/peralte 8.62/0.28 = 30.78 • Rango: L/30.78 = 0.28

Según geometría: Viga sección compuesta Según función: Viga estructurales, sometido a compresión

Acero

7.95m

0.38m

Luz libre/peralte 8.62/0.38 = 22.68 • Rango: L/22.68 = 0.38

Según su geometría: Sección compuesta Según su función: vigas estructurales, sometido a tracción

Acero

7.95m

0.38m

Luz libre/peralte 8.62/0.38 = 22.68 • Rango: L/22.68 = 0.38

OE 2

| CERCHAS

2.1

El paralelepípedo rectangular sobre el que se ha explicado, el cual contiene los espacios interiores del proyecto, está conformado por 2 cerchas que se apoyan sobre las 3 vigas analizadas anteriormente.

Así, al ser como un puente, se clasificaron como vigas arriostradas que también generan luz libre.

TIPO

MATERIAL

LUZ

PERALTE

RATIO

CERCHAS Formado por elementos estructurales como vigas y arriostres de sección compuesta

Acero

14.30m

3.40m

Luz libre/peralte 14.30/3.40 = 4.21 • Rango: L/4.21 = 3.40

28

LOSAS Y VIGAS

| LOSA

2

3.1

La losa que cubre el proyecto es de tipo unidireccional, pues los elementos que la conforman son viguetas continuas que transmiten las cargas en una sola dirección hacia las cerchas que conforman el proyecto. Así, estas hacen que el techo funcione como unidad.

Finalmente, sobre las vigas se es colocada la cobertura de madera.

Las viguetas están colocadas de manera horizontal y de la manera más corta, debido a que así posee una mayor resistencia, otorgando una mayor rigidez al techo.

3.2

Finalmente, sobre las viguetas, se ubica la cobertura hecha de madera el cual es soportado por dichos elementos

Sección de losa 0.30 0.10

TIPO Unidireccional

ELEMENTOS

MATERIA L

LUZ

PERALTE

RATIO

Viguetas

Madera

5.30m

0.30m

Luz libre/peralte 5.30/0.30 = 17.66 • Rango: L/17.66 = 1.17

Cobertura

Madera

5.30m

ESPESOR: 0.35m

Luz libre/peralte 5.30/0.35=15.14 • Rango: L/15.14=0.35

29

OE

LOSAS Y VIGAS

| COMPARACIÓN GENERAL

2.70

TIPO

MATERI AL

LUZ

PERALTE

RATIO

Según su geometría: Sección compuesta Según su función: viga portante

Acero

7.95m

0.28m

Luz libre/peralte 8.62/0.28 = 30.78 • Rango: L/30.78 = 0.28

Según geometría: Viga sección compuesta Según función: Viga de pórticos estructurales

Acero

7.95m

0.38m

Luz libre/peralte 8.62/0.38 = 22.68 • Rango: L/22.68 = 0.38

Según su geometría: Sección compuesta Según su función: vigas estructurales, sometido a tracción

Acero

7.95m

0.38m

Luz libre/peralte 8.62/0.38 = 22.68 • Rango: L/22.68 = 0.38

Según geometría: Viga sección compuesta Según función: Viga de pórticos estructurales

Acero

14.30 m

3.40m

Luz libre/peralte 14.30/3.40 = 4.21 • Rango: L/4.21 = 3.40

Viguetas (losa)

Madera

5.30m

0.30m

Luz libre/peralte 5.30/0.30 = 17.66 • Rango: L/17.66 = 1.17

Cobertura (losa)

Madera

5.30m

ESPESO R 0.35m

Luz libre/peralte 5.30/0.35=15.14 • Rango: L/15.14=0.35

CONCLUSIONES En conclusión, el estudio de este proyecto permitió analizar las vigas que componen su estructura. Aunque solo se halló un mismo tipo de viga según su geometría en toda la estructura, el cual es la viga de sección compuesta y material de acero, las funciones varían de acuerdo al esfuerzo al que estaban sometidos, así como también los peraltes se intercalan por el mismo motivo. Es así como se hallaron 3 vigas cuya función es soportar el volumen paralelepípedo rectangular sobre ellas, por lo que sus valores como peralte eran mayores a diferencia de las vigas en la parte superior cuya función no era de soportar cargas, sino de rigidizar la estructura.

Asimismo, otro factor que se pudo comprobar en base a lo aprendido en clase, es la mejor resistencia que ofrece el acero como materialidad, pues, el proyecto, al estar diseñado con pocas vigas que soporten grandes cargas, probablemente, estas hubiesen necesitado mayores dimensiones como peralte. En cuanto a la losa, hay poca distancia entre las viguetas aportando más apoyo a la cobertura sobre ellas. En estos elementos, nuevamente, se pudo diferenciar el acero como más resistente, pues las viguetas al ser de madera tienen gran dimensión de peralte.

Finalmente, al tener menos elementos con buen soporte en la estructura principal, permite que haya mayor luz libre, haciendo posible que se pueda transitar en la parte inferior de la casa.

30

31

GEOMETRÍAS Criterios RIBA: CG1, CG5, CG6, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de losas y vigas de referentes arquitectónicos.

Indicar el rol que cumplen los componentes estructurales.

32

Encargo GRUPAL: Diseñar 3 propuestas espaciales geométricas en base a los criterios de simple y doble curvatura. La entrega se realizará en una lámina vertical A3. La entrega consta de 9 estudios geométricos de coberturas no convencionales, 3 por cada miembro del grupo. Las geometrías deben estar construidas con programas de 3 dimensiones y deben mostrar la malla que las estructuras (líneas) no renders ni sólidos. Los comandos para realizar las geometrías en AutoCAD son: Edgesurf, Loft, Surftab. Y Rulesurf.

Reflexión Dando inicio a la segunda parte del curso, se comenzó un trabajo sencillo pero creativo. El cual consistía en realizar tres propuestas espaciales geométricas. En lo personal, lo que más me costo en plantear era sobre la escala, dado que no se tenía un buen conocimiento sobre el programa Sketchup y la herramienta brindada en clase para realizar la geometría. Finalmente, se pudo realizar las tres propuestas, seleccionando solo uno para el siguiente trabajo.

33

OE

GEOMETRÍAS

ALUMNO: ALEXANDRA HUIDOBRO

•

•

•

ALUMNO: LIZ GAMBOA

ALUMNO: ESTEBAN LAMA

GEOMETRÍAS Orientación estructural 2021-2

INTEGRANTES 1. Huidobro Alexandra 2. Gamboa Liz 3. Lama Esteban

PROFESOR Huanqui Abeo Ricardo SECCIÓN 425

35

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de superficies continuas a compresión de referentes arquitectónicos.

Proponer de manera individual una superficie continua a manera de cáscara aplicando los criterios revisados en clase.

36

Encargo INDIVIDUAL: Analizar referentes arquitectónicos desde el punto de vista estructural Estudiar un referente arquitectónico de estructura “cáscaras” de concreto armado que facilite el entendimiento de la estructura, su comportamiento frente a los esfuerzos, dimensiones, espesores y sistema constructivo. El referente deberá de ser analizado en planos y de alguna manera deberá ser similar a la geometría escogida, así cada estudiante podrá comparar su propuesta con un proyecto existente.

INDIVIDUAL – PROPUESTA: 1. Selección de una de las geometrías exploradas, una vez elegida, se deberá desarrollar la geometría aumentando la cantidad de líneas que la componen.

2. Se realizarán dos fotomontajes en dónde se debe apreciar la inserción de la geometría elegida en un contexto seleccionado por el alumno, la idea es mostrar el futuro posible de la estructura y su escala, un fotomontaje deberá de mostrar las líneas y el otro en sólido (el fondo debe ser el mismo) la técnica para realizar el fotomontaje es libre.

3. Desarrollar la propuesta en planos de planta, cortes transversales, longitudinales y elevaciones, acotando correctamente las dimensiones de la estructura y su espesor.

Reflexión Como se mencionó anteriormente, el desarrolló de esta estructura tenía que ser desarrollado de la geometría seleccionada. Para poder orientarnos acerca de las dimensiones, previamente se tuvo que realizar un análisis a un proyecto arquitectónico de estructura “cáscara”; asimismo, poder orientarnos en como este responde frente a los esfuerzos. Mi referente y geometría escogidas tuvieron un diseño muy similar por lo que se concentró en una investigación a profundidad acerca de las mediad, grosos, apoyos, etc. con la ayuda de la planimetría brindada y así poder elaborar mi propio proyecto que funcione correctamente.

37

OE | REFERENTE El restaurante “Los Manantiales”

• Arquitecto: • Félix Candela • Ubicación: Calz. Xochimilco-Tulyehuealco 60 col. Nativitas 16450, México, D.F. Año Proyecto: 1958 La estructura consiste en una bóveda de arista formada por cuatro paraboloides hiperbólicos iguales.

El arquitecto propuso un diseño que pudiera integrarse con los jardines al modo de un objeto flotante y a partir de su estructura similar a una flor de loto por lo que los bordes se encuentran libres de cualquier elemento rigidizador, lo que este hecho permite que se pueda apreciar directamente el grosor de las láminas de hormigón (5cm).

Debido al efecto flotante y ligero que se quiso plantear, la cobertura de hormigón llega en su bordes hasta los 5cm de grosor; sin embargo, esta se mantiene rígida debido a su doble cobertura.

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

| DIMENSIONES • • • -

Ancho: 42 m Largo: 42 m Altura de espacios: Altura máxima en el exterior: 8.25m Altura mínima en el interior: 5.90m 38

OE

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

| PROPUESTA – MALLA 1 Esta propuesta se desarrollo con una maya teniendo como referente el anterior proyecto explicado. Lo que se quería con esta es que tenga una función de cubierta, la cual estaría emplazada en parque o plaza donde los usuarios ya sean amigos padres de familia, niños, deportistas, entre otros, puedan tener un espacio donde puedan conversar, descansar, etc, y poder disfrutar del entorno. Asimismo, esta cubierta les podría proteger de los diferentes climas ya sea de un día soleado o lluvioso.

La propuesta tomo algunos aspectos del referente como es la de un diseño ligero que parezca, en este caso, querer volar y es por eso que se puso en los bordes de los paraboloides un grosor mínimo de 5cm; como también se colocó su misma longitud obteniendo un triángulo equilátero de 42cm.

| Fotomontajes

39

OE | PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA B

A

A B

Perspectiva

Planta

Elevación frontal

Elevación posterior

40

OE

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Corte transversal A-A

Corte transversal A-A-malla

Corte longitudinal B-B

Corte longitudinal B-B-malla

41

OE

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

| DIAGRAMA DE ESFUERZOS

Corte transversal - malla

Corte longitudinal-malla

Compresión

Tracción

42

43

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de superficies continuas tensionadas de referentes arquitectónicos.

Proponer de manera individual una superficie continua a manera de tensionada aplicando los criterios revisados en clase.

44

Encargo INDIVIDUAL: Analizar referentes arquitectónicos desde el punto de vista estructural Estudiar un referente arquitectónico de estructura “tensionadas” que facilite el entendimiento de la estructura, su comportamiento frente a los esfuerzos, dimensiones, espesores y sistema constructivo. El referente deberá de ser analizado en planos y de alguna manera deberá ser similar a la geometría escogida, así cada estudiante podrá comparar su propuesta con un proyecto existente.

INDIVIDUAL – PROPUESTA: 1. Selección de una estructura tensionada, se deberá desarrollar una geometría aumentando la cantidad de líneas que la componen y definiendo con claridad aro y arcos.

2. Se realizarán dos fotomontajes en dónde se debe apreciar la inserción de la geometría elegida en un contexto seleccionado por el alumno, la idea es mostrar el futuro posible de la estructura y su escala, un fotomontaje deberá de mostrar las líneas y el otro en sólido (el fondo debe ser el mismo) la técnica para realizar el fotomontaje es libre.

3. Desarrollar la propuesta en maqueta rudimentaria hecha con malla de media de nylon, dibujar planos de planta, cortes transversales, cortes longitudinales y elevaciones, definiendo correctamente la curvatura a partir de lo observado y acotando correctamente las dimensiones de la estructura y espesor

Reflexión Este trabajo fue uno de los más complicados en realizarse en todo el ciclo debido a que se tenía que elaborar una maqueta para su mayor entendimiento. Al finalizar el análisis del referente y saber como cada elemento realiza su propio trabajo para que la tensionada funcione correctamente, se procedió a elaborar una maqueta el cual debería de demostrar las curvaturas de la estructura. En lo personal, fue muy arduo conseguir esas curvas pero con ayuda de los tensores en los puntales se pudo lograr una estructura tensionada que cubre un espacio desnivelado.

45

OE | REFERENTE Casa Tent / Sparks Architects • • • •

Arquitecto: Sparks Architects Phy Ltd Ubicación: Australia Año del proyecto: 2016 Área: 344m2

Esta proyecto vivienda de 3 dormitorios con un centro abierto y espacio de cocina, esta emplazado en bosque obteniendo un concepto de caja aislada que otorga confort en los meses más frescos, mientras que, para los meses más calurosos funciona como una tensoestructura.

Este techo se desarrolla como un “techo volador” que se encuentra por encima del techo aislado protegiendo al proyecto de las radiaciones solares directas, sin embargo, este elemento al estar desarrollado de manera abierta y expansiva ocasiona que no se pierda la relación directa que se tiene con la naturaleza. Además. el vacío generado en la parte baja permite un proceso de ventilación el cual es beneficioso para alcanzar el confort dentro del proyecto en estos meses.

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Soportes fijos

Curvaturas

Cubierta

Tensores

46

OE

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

| PROPUESTA – MALLA 1 Principalmente, lo que se quería para esta propuesta era que tenga una función de cubierta de un mirador. Es por tal motivo que se generaron los desniveles, esto permite que las personas puedan tener mayor comodidad y diferentes vistas del entorno.

De la misma importancia, basándose en el referente anterior. se colocaron soportes fijos, algunos de manera recta y otras se colocaron en diagonal logrando que la tela se estire hasta someter a sus extremos a una deformación de manera curva.

A causa de esto, en algunos de sus puntales se colocaron tensores para lograr rigidizarlos y jalar al soporte del lado opuesto a la fuerza que genera la tela por querer comprimirse.

| Fotomontajes

47

OE | PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA A

B

B

Planta A

Elevación frontal

Elevación posterior

48

OE

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Elevación frontal

6.00 4.50 4.50 4.00 3.00 0.50

Elevación frontal - malla

Elevación posterior

6.00 5.50

3.00

Elevación posterior-malla

49

OE | PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Corte transversal A-A

Corte transversal A-A - malla

Corte longitudinal B-B

Corte longitudinal B-B - malla 50

OE

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

| MAQUETA

VISTA SUPERIOR

VISTA AXONOMÉTRICA 1

ELEVACIÓN 1

VISTA AXONOMÉTRICA 2

VISTA INTERIOR

TENSORES

51

OE

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

| DIAGRAMA DE ESFUERZOS La tela sufre un estiramiento ocasionando que los extremos se deformen; estas deformaciones van desapareciendo a medida que se acercan al centro; esto se debe a que en el centro no hay puntal que lo estire por lo que la tela va a querer comprimirse, los soportes al impedir esto hace que se genere la curvatura.

curvaturas

Corte longitudinal

Compresión Tracción

La tela busca comprimirse, mientras que los apoyos son rigidizados por los tensores.

52

53

SUPERFICIES CONTINUAS MARCO ESPACIAL Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de superficies continuas de referentes arquitectónicos.

Proponer de manera individual una superficie continua a manera de marco espacial aplicando los criterios revisados en clase.

.

54

Encargo INDIVIDUAL: Analizar referentes arquitectónicos desde el punto de vista estructural Estudiar un referente arquitectónico de marcos espaciales que facilite el entendimiento de la estructura, su comportamiento frente a los esfuerzos, dimensiones, espesores y sistema constructivo. El referente deberá de ser analizado en planos y de alguna manera deberá ser similar a la geometría escogida, así cada estudiante podrá comparar su propuesta con un proyecto existente.

INDIVIDUAL – PROPUESTA: 1. Propuesta de marco espacial, se deberá desarrollar una geometría aumentando la cantidad de líneas que la componen.

2. Se realizarán dos fotomontajes en dónde se debe apreciar la inserción de la geometría elegida en un contexto seleccionado por el alumno, la idea es mostrar el futuro posible de la estructura y su escala, un fotomontaje deberá de mostrar las líneas y el otro en sólido (el fondo debe ser el mismo) la técnica para realizar el fotomontaje es libre.

3. Desarrollar la propuesta en planos de planta, cortes transversales, cortes longitudinales y elevaciones, acotando correctamente las dimensiones de la estructura y espesor

Reflexión Por último, se tuvo que realizar un propuesta de marco espacial por lo que como se ha venido trabajando últimamente se tuvo que indagar acerca de un referente y poder observa cuales eras sus apoyos fijos, si era una estructura curva, sus dimensiones, como fue sus sistema constructivo, etc. Gracias al referente escogió notoriamente se observa que esta compuesto por tridilosas invertidas, contando con apoyos fijos en sus laterales y así se mantenga en una estructura firme. En este ejercicio el reto fue modelar las tridilosas de manera curva sin embargo, se pudo lograr un fotomontaje y planimetría que puede transmitir en como es que mi estructura trabaja.

55

OE | REFERENTE Aeropuerto de Hamburgo • Arquitecto: Estudio de arquitectos gmp • Año: 1987 • Ubicación: Nordersdt (Alemania)

| DIMENSIONES • Ancho: 65m • Largo: 135m • Altura de espacios: 35m

En las siguientes imágenes, podemos observar como el elemento piramidal invertida, y la repetición de estos, desarrollan unas tridilosas curvas definiendo un marco espacial. Este espacio generado cuenta con apoyos fijos llamados, apoyos pirámide invertida, dando la sensación de que naciera del mismo tetraedro.

| ESTRUCTURA

Tridilosas

Apoyos pirámides invertidas

56

OE

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

| PROPUESTA – MALLA 1 Para la propuesta se decidió desarrollar un polideportivo, partiendo del diseño y la función del referente, el aeropuerto de Hamburgo, la cubierta esta desarrollada por la repetición de las pirámides invertidas generando una tridilosa de manera curva, la repetición de estas configuran un marco espacial, el cual tiene 15,40m de altura, lo que permite el uso de tribunas.

Para que la estructura se mantenga estable se colocaron apoyos fijos, estos están basados en los apoyos de pirámide invertida, ya que se quería que estos se vieran en armonía con el tetraedro de la tridilosa. Estos apoyos se encuentran a dos laterales del perímetro de manera discontinua, originando vacíos que sirven como ingresos al polideportivo.

| Fotomontajes

57

OE | PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Planta

Repetición

Pirámide invertida

Tridilosas

Perspectiva

58

OE

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

Elevación frontal

Elevación posterior

Corte transversal

59

OE | DIAGRAMA DE ESFUERZOS

Corte transversal

Apoyos en el perímetro

Apoyo pirámide invertida

Sección del corte

60

OE

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

| DIAGRAMA DE ESFUERZOS

Corte transversal

Sección del corte

Compresión

Tracción

61

INFORME SUPERFICIES CONTINUAS Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8 Objetivo 1.

2.

Analizar los criterios estructurales de superficies continuas de tres referentes arquitectónicos.

Proponer de manera grupal el desarrollo de tres superficies continuas, se deberán aplicar los criterios revisados en clase.

62

Encargo INFORME GRUPAL El informe consiste en desarrollar una propuesta de cáscara, una tensionada y un marco espacial, la selección deberá hacerse de las entregas personales ya realizadas, cada grupo seleccionará el mejor ejemplo de cada trabajo para desarrollar.

El desarrollo deberá considerar los tres puntos de la rúbrica: Complejidad, Representación y comportamiento estructural e identificación de esfuerzos.

Se deberá realizar dibujos precisos, bien valorados, con cotas y textos claros que expliquen lo que se está observando. La base para el desarrollo de estos dibujos y representaciones serán las entregas pasadas.

El informe incluye el análisis del referente para cada propuesta.

Reflexión Este trabajo también se realizo de manera conjunta, debido a que desde un inicio del ciclo se formaron grupos pero cada uno debía de realizar su propia propuesta. En esta oportunidad, se debía de seleccionar las mejores propuestas de los integrantes en estas últimas tres entregas.

Dado que mi grupo realizo muy buenas entregas se decidió escoger una propuesta de cada integrante. Cada uno debía de mejorar su presentación tanto en planimetría como en el diagrama de esfuerzo para luego mediante una reunión virtual poder recopilar los trabajos y establecerlos en mismo formato. A mi parecer, fue un muy buen trabajo grupal, cada uno realizó correctamente su parte y ayudó a que el entregable se encuentre perfectamente diagramado.

63

ÍNDICE

64

1. SUPERFICIES CONTINUAS 1.1 REFERENTE – CAPILLA DE PALMIRA 1.2 FOTOMONTAJE – CAPILLA

1.3 PLANIMETRÍA 1.4 DIAGRAMA DE ESFUERZOS 2. MEMBRANAS 2.1 REFERENTE – PATIO CERRÉ DES ARTS IN MONS 2.2 FOTOMONTAJE - MIRADOR 2.3. MAQUETA 2.4 PLANIMETRÍA 2.5 DIAGRAMA DE ESFUERZOS

3. MARCOS ESPACIALES 3.1 AEROPUERTO DE HAMBURGO 3.2 FOTOMONTAJE – POLIDEPORTIVO

3.3 PLANIMETRÍA 3.4 DIAGRAMA DE ESFUERZOS

65

OE 1.1

REFERENTE: CAPILLA DE PALMIRA La capilla mantiene un concepto de borde libre, por lo que las tensiones al borde se anulan para mantener el equilibrio, permitiendo que el borde tenga espesores pequeños a diferencia de otras cascaras de concreto. Asimismo, trasmite los esfuerzos debido al estado de la piel, haciendo que se reduzca la flexión y aumentando el esfuerzo de compresión.

https://www.archdaily.pe/pe/888171/las-estructuras-de-felix-candelamostradas-a-traves-de-fotografias-maquetas-y-planos

UBICACIÓN

Cuernavaca, México

ARQUITECTOS

Felix Candela

AÑO

1959

PLANIMETRÍA

PLANTA

Tensores

Cubierta

CORTE Candela hace uso de esta tipología para causar una distinta perspectiva de los espacios, usando bordes rectos hasta combinaciones a base de distintos elementos secundarios.

66

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

PUNTOS FIJOS EN EL SUELO TRACCIÓN COMPRESIÓN

DIMENSIONES • • • • •

Ancho: 15 m Largo: 30 m Altura Abertura mayor: 35 m Altura abertura menor: 8 m Altura intermedia: 5 m

67

OE 1.2

FOTOMONTAJE: CAPILLA

OBJETIVO Debido a las dimensiones extraídas del referente, el objetivo al proponer esta malla es generar un espacio para un capilla, pues dichas medidas le corresponden de manera adecuada para un espacio público y de reunión que no albergue tantas personas.

EXPLICACIÓN Se propone una estructura con dos arcos resaltados por sus mayores dimensiones y otro arco con menor radio. Los arcos más grandes imponen jerarquía, enmarcando el ingreso y a un espacio donde se encontraría un altar.. Además, en la forma, los arcos menores conforman el cuerpo de la estructura.

68

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

FOTOMONTAJE 1

69

OE 1.3

PLANIMETRÍA

15.00 4.50

4.50

PLANTA 70

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

Elevación lateral

Planta

Elevación lateral - malla

Elevación frontal

Elevación frontal - malla

71

OE 1.3

PLANIMETRÍA

Corte longitudinal A-A

Corte longitudinal A-A - malla

Corte transversal B-B

Corte transversal B-B - malla

72

SUPERFICIES CONTINUAS COMPRESIÓN

1.4

DIAGRAMA DE ESFUERZOS

TRACCIÓN COMPRESIÓN

ELEMENTOS Unen toda estructura trabajando tracción

la a

ELEMENTOS TRANSVERSALES

ARCOS

En la malla de la estructura propuesta se encuentran los esfuerzos de compresión y tracción. La serie de arcos con diferentes radios generan las diferentes curvaturas en la estructura ofreciendo exploración espacial. Estos arcos tienden a sufrir una deformación debido a su peso propio,

La serie de los arcos permiten la curvatura de la estructura

por lo que trabaja bajo esfuerzos de compresión.

Sin embargo, se tienen otros elementos transversales, los cuales trabajan bajo esfuerzos de tracción jalando los arcos y evitando que estos sean desplazados, logrando que estos se mantengan firmes.

73

OE 2.1

REFERENTE. CASA TENT

https://www.archdaily.pe/pe/806527/casa-tent-sparksarchitects

PLANIMETRÍA Curvaturas

El proyecto se encuentra emplazado en un bosque con un concepto de caja aislada que otorga confort en los meses más frescos, mientras que, para los meses más calurosos funciona como una tensoestructura. El techo se desarrolla como un “techo volador” que se encuentra por encima del techo aislado protegiendo al proyecto de las radiaciones solares directas; sin embargo, al estar desarrollado de manera abierta ocasiona que no se pierda la relación directa que se tiene con la naturaleza. Además. el vacío en la parte baja permite ventilación que contribuye al confort dentro del proyecto.

UBICACIÓN

Cuernavaca, México

ARQUITECTOS

Felix Candela

AÑO

1959

PLANTA Tensore s

Cubiert a

Puntale s

ELEVACIÓN A continuación, se muestra la planimetría con algunos elementos característicos que componen la estructura y que se analizarán para poder aplicarlo en la siguiente propuesta a plantear.

74

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

https://www.archdaily.pe/pe/806527/casa-tent-sparks-architects

PUNTOS FIJOS EN EL SUELO TRACCIÓN COMPRESIÓN

En esta vista se logra ver como funcionan los puntos fijos en el suelo, a base de compresión, manteniendo la estructura rígida, mientras que el esfuerzo de tracción se llega a dar a lo largo de todo el proyecto.

75

OE 2.2

FOTOMONTAJE: MIRADOR

OBJETIVO

Principalmente, el objetivo para plantear esta propuesta era que cumpla una función de cubierta para un mirador y áreas de estar. Es por tal motivo que se plantearon los desniveles como parte del emplazamiento, lo que permitiría que las personas puedan tener mayor comodidad y diferentes vistas del entorno que los rodea.

MALLA

EXPLICACIÓN

De la misma importancia, basándose en el referente anterior. se colocaron soportes fijos, algunos de manera recta y otras se colocaron en diagonal logrando que la tela se estire hasta someter a sus extremos a una deformación de manera curva.

A causa de esto, en algunos de sus puntales se colocaron tensores para lograr rigidizarlos y jalar al soporte del lado opuesto a la fuerza que genera la tela por querer comprimirse.

FOTOMONTAJE 1

76

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

2.2

MAQUETA

ELEVACIÓN 1

VISTA AXONOMÉTRICA 1

VISTA SUPERIOR

VISTA AXONOMÉTRICA 2

VISTA INTERIOR

| MATERIALES REPRESENTANTES

PANTYS → TELA

PALOS DE MADERA → PUNTALES

HILO NYLON → CABLES TENSORES

TECNOPOR → BASAMENTO

En este caso, la panty representó la tela, pues contribuyó a que se pueda observar minuciosamente el comportamiento de la malla y poder analizar los esfuerzos de tracción y compresión que se daban al ser estirada

Los apoyos sobre los que se sujeta la tela según el referente analizado, son los puntales, para lo cual se escogió los palos de madera representando su rigidez al ser sometido bajos los esfuerzos de la estructura.

Se requerían de cables tensores que sujeten los puntales inclinados hacia el sentido contrario al que jalaba la tela. Para la representación de dichos cables, se contó con el uso del hilo nylon debido a su buena resistencia ante los esfuerzos.

El diseño del terreno sobre el que se ubicaba la propuesta era escalonado. En este caso, el Tecnopor contribuyó a su representación.

Asimismo, aportó facilidad para los apoyos fijos.

77

OE 2.3

PLANIMETRÍA

A

B

B

Planta A

Planta - malla

78

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

Elevación frontal

6.00 4.50 4.50 4.00 3.00 0.50

Elevación frontal - malla

Elevación posterior

6.00 5.50

3.00

Elevación posterior-malla 79

OE 2.3

PLANIMETRÍA

Corte transversal a-a

Corte transversal a-a - malla

Corte longitudinal b-b

Corte longitudinal b-b - malla 80

SUPERFICIES CONTINUAS TENSIÓN

2.4

DIAGRAMA DE ESFUERZOS

TRACCIÓN COMPRESIÓN

| ELEMENTOS

TELA

Busca comprimirse mientras es traccionada por los puntales

Inclinados hacia el lado opuesto al esfuerzo de la tela PUNTALES

Mantienen puntales

firmes

los

TENSORES

La tela sufre un estiramiento ocasionando que los extremos se deformen. Dichas deformaciones van desapareciendo a medida que se acercan al centro; ello se debe a que en el centro no hay puntal que lo estire por lo que la tela va a tender a querer comprimirse; sin embargo, los puntales cumplen la función de soporte impidiendo que esto, por lo que se generan las curvas observadas en los bordes de la malla. Esta, al tensionarse, se compone por arcos que se traccionan al sostenerse de los apoyos fijos como los puntales, mientras que los aros comprimen los arcos. De esta manera, se generan las doble curvaturas lo que da la forma que tenemos como resultado. Ello gracias a la compresión y 81 tracción de dichos elementos.

OE 3.1

REFERENTE: SUNCOAST DOME Este proyecto consiste en una estructura de tensegridad de forma circular con entramados de cables planos radiales.

Cuentan con un anillo de compresión de hormigón circular cuyo diámetro es de 210m y se encuentra sostenido por 24 columnas de hormigón. Adicionalmente, cuenta con 4 aros paralelos al anillo de compresión cuya materialidad es de hilos de alambre. En cuanto a la altura, cuenta con columnas que varían de 30,48m y 53,22m. http://www.arcaro.org/tension/album/suncoast.htm

PLANIMETRÍA

UBICACIÓN

St. Petersburg, Florida

ARQUITECTOS

HOK Sports Facilities Groups

CAPACIDAD

43000 asientos

AÑO

1989

Anillos de Cables compresión Cables diagonales Tensore s

Barras verticales

http://www.columbia.edu/cu/gsapp/BT/DOMES/TIM ELN/suncoast/suncoast.html

Entre sus elementos se involucran anillos ubicados en diferentes niveles que se encuentran bajo los esfuerzos de compresión. Estos se sostienen gracias las barras verticales que los unen entre sí, mientras que los cables sujetan toda la estructura dando soporte a los nudos generados.

82

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

ELEMENTO 2 TRACCIÓN COMPRESIÓN

DIMENSIONES Radio: 105m Diámetro: 210m Altura: 53.22m

83

OE 3.2

FOTOMONTAJE: CENTRO COMERCIAL

OBJETIVO

En base al análisis del referente y a las grandes dimensiones que lo caracterizan, se propuso el siguiente marco espacial para un centro comercial de planta circular, pues las dimensiones guardan relación con este tipo de espacios públicos. Se diseñó la estructura con llenos y vacíos que permitan el ingreso de luz natural dentro de la propuesta.

EXPLICACIÓN La estructura se caracteriza por anillos de compresión en diferentes niveles que permiten otorgar ingresos de luz dentro del espacio generado. Asimismo, trabaja con elementos tensionados y, finalmente, con cables que se observan desde el exterior que sujetan los nudos como se explicará en el diagrama de esfuerzos. El diámetro del anillo más grande que se ubica sobre los apoyos triangulares es de 210m.

84

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

FOTOMONTAJE 1

85

OE 3.3

PLANIMETRÍA

R=114.87

R=105.00

R=20.00

R=40.00 R=80.00

R=60.00

Esta propuesta consiste en una planta simétrica, pues tiene una forma circular al igual que el referente, por ello se usaron las dimensiones del proyecto analizado, siendo 105m el radio del anillo de compression más grande.

El diámetro de dicho anillo (210m) fue calculado como luz libre entre los apoyos. En cuanto a la altura, esta fue ligeramente variada para poder formar esta estructura.

86

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

Elevación 1 / sólido

Elevación 1 / marco estructural

Corte a-a / sólido

Corte a-a / marco estructural

87

OE

SUPERFICIES CONTINUAS MARCOS ESPACIALES

3.4

DIAGRAMA DE ESFUERZOS TRACCIÓN APOYOS

MÓDULO REPETITIV O

VISTA SUPERIOR

ELEMENTOS

De acuerdo a las consideraciones de diseño, estos cables se inclinaron con un ángulo no menor a 20° de modo que pueda ser eficiente al soportar las cargas

CABLES TENSORES

Esta estructura cuenta con 5 anillos de compresión, los cuales están tensados, transmitiendo las cargas de uno hacia otro a través de las barras verticales ANILLO DE COMPRESIÓN

Sostienen los anillos de compresión, permitiendo que estos estén tensados BARRAS VERTICALES

En este detalle, se muestra un aro ubicado en el centro que refuerza los nudos donde se da el encuentro de las barras. Este fue añadido para que también permita ingresos de luz de acuerdo a la ubicación de los anillos de compresión.

88

89

PROPUESTA DEL DISEÑO Criterios RIBA: CG5, CG7, CG8 Objetivo • Plantear una propuesta estructural-arquitectónica en un modelo combinado de Sistemas estructurales y detalle constructivo.

• Proponer un planteamiento formal a un requerimiento arquitectónico, geometría.

• Proponer un sistema estructural/constructivo. Según referente estudiados de edificaciones existentes y reconocer sus cualidades principales.

• Pre dimensionar elementos estructurales principales.

• Identificar esfuerzos y deformaciones más importantes

90

Encargo GRUPAL: Plantear y Desarrollar un sistema estructural mixto de piso (compresión/tracción) y cobertura (compresión, tensión o tridimensional) para un mirador de 15 m. en voladizo, por 5 m. de ancho, sobre el acantilado de Miraflores en la Costa Verde de Lima, adicionalmente considerar un espacio techado de 100 m2 y relacionarse con un espacio público. El proyecto debe ser resuelto en los siguientes temas: • Geometría lógica estructural • Definición y desarrollo del sistema constructivo • Predimensionamiento de los elementos estructurales principales • Desarrollo de las uniones de los elementos

Reflexión Como último trabajo del ciclo se tuvo que desarrollar un sistema estructural mixto de piso y cobertura. Por lo que, tuvimos que hacer un recordatorio de todos los trabajados en estos cuatro meses. Como grupo decidimos realizar un sistema estructural desarrollada con vigas y arriostres. Debido a que fue una estructura de madera, se tuvo que desarrollar las uniones de estos elementos estructurales, por lo que tuvimos que ver varios referentes y poder saber que tipo de uniones nos convendría, asimismo, con las críticas en clase pudimos resolver estas uniones de una manera más estética a favor del proyecto.

Como último trabajo fue el más complicado en realizar pero con el aporte de cada integrante se pudo llegar a una presentación buena y con todos los temas requeridos.

91

OE 1. GEOMETRÍA LÓGICA ESTRUCTURAL PLANO DE GEOMETRÍA - PLANTA

El diseño de la propuesta consiste en lograr la esbeltez en su geometría tanto en el diseño de la elevación como en el diseño de la planta. Es por ello que la geometría en planta se caracteriza por tener una forma trapezoidal, siendo la base más ancha la que se emplaza en el terreno mientras que, la base más esbelta conforma el volado.

GEOMETRÍA DE LA PLANTA, ÁNGULOS ESPECIFICADOS

La geometría de la planta muestra, además, la retícula que forman las vigas y viguetas para poder formar la losa. Esto fue aplicado de igual forma tanto en la losa inferior como en la superior.

GEOMETRÍA DE LA PLANTA, DIMENSIONES Y EJES

92

OE

INFORME FINAL

PLANO DE GEOMETRÍA - ELEVACIÓN

ARRIOSTRES: inclinados de manera opuesta, teniendo como punto en común, el encuentro con columnas

GEOMETRÍA DE LA ELEVACIÓN, DIMESNIONES ESPECIFICADAS

De la misma forma, la esbeltez también se muestra en el diseño de la elevación, puesto que la mayor altura se da en el espacio emplazado en el terreno con una forma rectangular, terminando el volado de una forma de triangular. Por otro lado, las elevaciones laterales fueron diseñadas con triangulaciones, donde se tienen arriostres inclinados hacia lados opuestos entre sí.

PUNTALES: apoyos fijos bajo la sección rectangular emplazados en el terreno, aporta con el contrapeso

Lateral

15.00

GEOMETRÍA DE LA ELEVACIÓN, DIMENSIÓN DEL VOLADO

SECCIÓN RECTANGULAR - CONTRAPESO ZONA ESBELTA - VOLADO

COMPORTAMIENTO DE LA ESTRUCTURA Para poder realizar el volado de la estructura, fue necesario tener el concepto de generar un contrapeso que evite que el volado, al ser una sección sin apoyo alguno, colapse tendiendo a caer hacia adelante. Es por ello que la sección rectangular cuenta con elementos de la cercha con mayores dimensiones, añadiéndole las cargas de la cobertura (la losa).

Todo ello generando el contrapeso necesario.

93

OE 2. DEFINICIÓN Y DESARROLLO DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO

| PLANIMETRÍA

Planta

NPT+4.00 NPT+4.00

NPT+-0.00 NPT+-0.00

Elevación

94

OE

INFORME FINAL

Corte longitudinal

vigas

arriostre principal de la cercha

encuentro columna y arriostres cercha

columna de la cercha

arriostres

deck de madera encuentro entre puntal y cercha

Sección detallada del corte longitudinal

95

OE

EJERCICIO FINAL

| ANÁLISIS DEL REFERENTE Galería de Belvedere para Koblenz • • • •

Arquitecto: Dethier Architectures Ubicación: Koblenz, Alemania Año del proyecto: 2011 Área: 675m2

Este proyecto fue construido específicamente para el evento Bundesgartenschau, debido a que Koblenz fue elegida como la sede. Se encuentra en un campo abierto y se eleva en una de sus esquinas para tener una mejor vista al valle y a la ciudad. El proyecto tiene como objetivo ser un mirador con forma de triangulo y se encuentra construido a base de madera y acero.

Cuenta con una circulación dinámica a lo largo de la estructura debido a su forma. Mantiene su dinamismo y se sostiene a base de columnas, vigas y arriostres a lo largo del proyecto y cuenta con distintos elementos para mantener su percepción de la naturaleza.

| PLANIMETRÍA ARQUITECTÓNICA

vigas

arriostres

96

INFORME FINAL

Vigas: componen la estructura principal (cercha), componen el proyecto de forma perimetral.

Elementos de la cercha, Arriostres: actúan bajo los esfuerzos de la tracción soportando los elementos en la parte superior Apoyos fijos: Conformado por 2 elementos que trabajan ante la tracción, dando soporte a toda la estructura y transmitiendo las cargas hacia el terreno. Otro aspecto que este elemento contribuye en la estructura es que al tener una mayor distancia con respecto a la tierra, evita que a la madera se deteriore por la humedad. Esto se tomaría en cuneta en la propuesta

MATERIALIDAD Todos los elementos estructurales del referente son de madera, por lo que sus dimensiones guardarían relación con ello.

Los detalles constructivos están hechos de metal proporcionando encuentros rígidos entre los elementos. Un factor que se pudo observar fue que dichos encuentros no son muy resaltantes, puesto que se ubican de forma interna, conservando la limpieza y estética del proyecto.

1.1

1

CERCHA 1.1 VIGAS 1.2 ARRIOSTRES

1.2

97

OE | DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL - CONSTRUCTIVO DIAGRAMAS DE CARGA 3

2

1

TRACCIÓN COMPRESIÓN

1

FLEXIÓN

PUNTALES

SECCIÓN DE GEOMETRÍA DE LA ELEVACIÓN

Reciben las cargas transmitidas desde la parte superior de la estructura donde se coloca el deck de madera, para liberarlas en el terreno emplazado.

2.3

2.2

2

2.1

CERCHA 2.1 vigas de cercha 2.2 columnas de cercha 2.3 arriostres

3.1

3

3.2

LOSA 3.1Vigas 3.2 viguetas 98

OE

INFORME FINAL

+4.00

+-0.00

La sección de la estructura que conforma el volado, tiene tendencia a flexionarse, estando sometida a este comportamiento debido al peso propio que debe cargar

Ante ello, se da la tracción en el arriostre de dicha sección, pues aún se encuentra sujeta a la sección emplazada pero tendiendo a caer por el peso, mientras que el elemento inferior comienza a comprimirse.

Las columnas que componen la cercha trabajan bajo los esfuerzos de tracción, ejerciendo fuerza en direcciones opuestas, por lo que empujan las vigas de la cercha que se ubican tanto en la parte superior como inferior

Los arriostres, también ejercen esfuerzos en direcciones opuestas y rigidizan los nudos entre la viga de la cercha y la columna, transmitiendo las cargas desde la parte superior hacia el terreno.

Las vigas de la losa son las que unen ambas cerchas y evitan que la estructura tenga un fallo estructural por el deslizamiento de las cerchas.

Trabajan bajo tracción ejerciendo esfuerzos en las direcciones opuestas

Las viguetas colocadas a corta distancia entre ellas, empujan en diferentes direcciones a las vigas a las que se unen y, de esta forma, las rigidizan.

99

OE 3. PREDIMENSIONAMIENTO DE LOS ESLEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES

| REFERENTE

Arriostres

0.25cm

Viga de la losa superior

0.35cm

Viga de la losa inferior

0.51cm

| PROPUESTA

Viga del volado con mayor luz libre Deck de madera Viga de madera

CORTE LONGITUDINAL

Vigueta de madera

100

OE

INFORME FINAL

Viga del volado con menor luz libre

CORTE TRANSVERSAL Viga de madera

Deck de madera

último apoyo

Vigueta de madera

TIPO

MATERIAL

LUZ LIBRE

PERALTE

RATIO

Vigas de la losa inferior Según su geometría: viga llena

Madera

Mayor distancia: 5.75m

0.30m

Luz libre/peralte 5.75/0.30 = 19.17 • Rango: L/19.17 = 0.29

madera

Menor distancia: 3.00m

0.30m

Vigas de la losa superior Según su geometría: viga llena

Madera

Mayor distancia: 8.50m Menor distancia: 5.20m

0.30m

Viguetas de la losa

madera

1.50m

0.22m

Luz libre/peralte 1.50/0.22=6.82 • Rango: L/6.82=0.22

Cobertura (losa)

madera

-

Espesor: 0.10m

-

madera

0.30m

Luz libre/peralte 5.75/0.30 = 19.17 • Rango: L/19.17 = 0.29

Espesor del arriostre: 0.25m

101

4. DESARROLLO DE LAS UNIONES DE LOS ELEMENTOS

viga de la cercha

CERCHA: Unión de viga, columna y arriostres Se usa una platina que requiere realizar extraer una porción de madera para introducir el elemento

1

platina arriostres columna de la cercha

VISTA FORNTAL

viga de la cercha perno pasante pilote

VISTA AXONOMÉTRICA

2

CONCRETO ARMADO

Encuentro de los pilotes con las cerchas Este encuentro está diseñado de forma que evite que la madera entre en contacto con la tierra y sea afectada por la humedad

viga, cercha

4

Encuentro entre las vigas de la cercha y de la losa Se utiliza la platina en forma de T, haciendo una extracción delgada de la madera, de modo que no la debilite

platina en T viga, losa

VISTA SUPERIOR (PLANTA)

102

Arriostre principal enganche

Encuentro entre el arriostre principal y la viga inferior de la cercha Se utiliza la platina en forma de T, haciendo una extracción delgada de la madera, de modo que no la debilite

4

perno pasante unión viga inferior de la cercha VISTA AXONOMÉTRICA

arriostre principal de la cercha platina refuerzo “T”

de en

arriostre de la cercha

VISTA FRONTAL

5

Encuentro entre arriostre principal y columna de la cercha Se emplea la platina con doble T. De esta manera, los detalles se ubican en la parte interna

MADERA

Encuentro entre elementos de la cercha Une los elementos de la cercha: arriostres, arriostre principal que conforma la sección del volado y la columna.

3

arriostre de la cercha arriostre principal de la cercha columna de la cercha

103 VISTA FRONTAL

INFORMACIÓN EL CURSO I. CURSO Orientación Estructural

II. SECCIÓN 425

III. PROFESOR (ES) Ricardo Arturo Huanqui Abeo

IV. SUMILLA Orientación Estructural, es una asignatura obligatoria Teórico-Práctica, donde se desarrollan criterios básicos y conceptos de estática, considerando su aplicación en diferentes sistemas estructurales para la propuesta del objeto arquitectónico

V. OBJETIVO GENERAL Comprender criterios materiales y geométricos necesarios para diseñar edificaciones de diferentes tipos, así como formas arquitectónicas complejas, explorando, analizando y proyectando por medio de ensayos de laboratorio, modelos a escala y detalles constructivos, asumiendo una actitud analítica y crítica de la condición estructural arquitectónica en un entorno cooperativo y de trabajo en equipo

VI. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Identificar conceptos estructurales básicos que permiten al objeto arquitectónico mantener su integridad, explorando, registrando y analizando diversas soluciones estructurales por medio de pruebas e informes de laboratorio, cumpliendo con los trabajos asignados y practicando una conducta asertiva.

2. Analizar criterios físico-materiales y geométricos de proporción de elementos y transmisión de cargas, experimentando, diseñando y graficando soluciones a problemas prácticos y de laboratorio, aceptando sugerencias y asumiendo consecuencias de sus propios actos.

3. Desarrollar soluciones geométrico estructurales para formas arquitectónicas complejas, analizando y produciendo modelos tridimensionales de casos y problemas específicos, mostrando seguridad en sí mismo y aceptando distintos puntos de vista.

4. Comprender y comparar los diferentes sistemas estructurales proyectando, desarrollando y explorando soluciones a partir de propuestas arquitectónicas de proyectos de menor escala, trabajando en equipo y practicando una conducta asertiva.

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CV

LIZ GAMBOA ESTUDIANTE DE ARQUITECTURA 20200854 SOBRE MÍ Soy una estudiante de la carrera de Arquitectura en la Universidad de Lima. Soy empática que busca ayudar a los demás. Asimismo, soy una persona que tiene ganas de aprender y superarse día a día y así poder lograr los objetivos establecidos eficazmente.

PROGRAMAS Autocad 2020 Revit 2020 Sketchup Adobe Illustrator Photoshop

IDIOMAS Español Inglés

INTERESES Dibujar y pintar Películas Natación Música

EDUCACIÓN 2009-2018 2018-2019 2020-Actualidad

CONTACTO E-MAIL: 20200854@aloe.ulima.edu.pe

ACTIVIDADES ACADÉMICAS Seminario: Ciudad compacta y Estructura Urbana Policéntrica Universidad de Lima / 14-10-20

CELULAR: 997308581 NACIMIENTO: 03/03/2003 DOMICILIO: Av. Las Gaviotas 1991

Primaria Secundaria Pregrado

Colegio “Gracias Jesus” Colegio Trilce - Marsano Universidad de Lima

Charla: Conversando con nuestros egresados Universidad de Lima / 16-10-20 Charla: Urbanismo y Género - Ciudades Próximas Universidad de Lima / 05-04-21 Conversatorio: Cátedra Unesco: "Ciudad, Paisaje y Patrimonio" Universidad de Lima / 07-04-21 107