Orientación Estructura- María Fernanda Tejada

ORIENTACIÓN ESTRUCTURAL

DOCENTE: HERNAN ELGUERA

SECCIÓN 424

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

MARÍA FERNANDA TEJADA

CARRERA DE ARQUITECTURA- ÁREA DE DISEÑO ARQUITECTÓNICO

CICLO: 2021-01

TABLA DE CONTENIDOS

04 03 02

Información Adicional - Información del curso - CV pG. 31

Final: Sistemas Estructurales Mixtos - Análisis de Referente - Propuesta . Comentario final pag. 21

EP2: Sistemas Estructurales No convencionales - Comprensión - Tracción - Estructura Marcos Espaciales pag. 13

01

EP1: Sistemas Estructurales - Esfuerzos - Triangulaciones - Losas y vigas pag.03

EVALUACIÓN PARCIAL 1

1

ESFUERZOS

OBJETIVO: 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.

ACERCA DEL TRABAJO: El trabajo consistió en elaborar una composición en donde se vean reflejados los cinco tipos de esfuerzos: compresión, tracción, corte, flexión y torsión en tres momentos diferentes:

Primer momento: La composición sin ningún tipo de carga aplicada Segundo momento: La composición con una carga leve aplicada.

Tercer momento: La composición con una carga que cause su colapso.

MOMENTO 1 Para este primer momento no se colocó ninguna fuerza externa, es por esta razón que de los cinco esfuerzos, solo actuaron cuatro que se pueden observar en la siguiente imagen: El esfuerzo de compresión, corte, tracción y torsión.

MOMENTO 2 La compresión se dio en los soportes de los extremos, la tracción se dio por medio de estos cordeles que sujetan ambos soportes, la flexión se dio en la cartulina al momento en que el peso del objeto actuó sobre ella. En el caso del esfuerzo cortante, este se dio al cortar una parte de los soportes para que la cartulina sea colocada y soporte el peso del objeto y el esfuerzo de torsión también se da en los cordeles.

MOMENTO 3 Para este tercer momento, en la estructura el peso del objeto se triplicó para que se la composición se derrumbe y se elaboraron dos teorías: La composición podrîa colapsar por corte debido a la unión entre vigas y columnas o por flexión, debido al peso que tendrían que soportar las vigas.

S P u c

I

ESFUERZOS

SEGUNDA PARTE DEL TRABAJO: Para esta segunda parte del trabajo tuvimos que realizar un informe grupal, en donde cada una de mis compañeras y yo, analizamos cómo habían sido los efectos causantes del colapso de cada una de nuestras composiciones.

Integrantes: Zamanda Sarmiento, Rosslyn Haro y María Fernanda Tejada

Composición realizada por Rosslyin Haro

Composición realizada por Zamanda Sarmiento

Composición realizada por María Fernanda Tejada

CONCLUSIONES GRUPALES En las tres composiciones presentadas se pudieron distinguir los 5 esfuerzos, asimismo, el momento de carga límite en estas y la ruptura. Los resultados coincidieron con una de las hipótesis planteadas, a excepción de la primera.

En la primera composición se puede analizar una ruptura inicial por tracción seguida por una torsión. En primer lugar, el cable traccionado sostenía a una plancha que al recibir la carga extrema, llevó a este a romperse y a la plancha a descender. En segundo lugar, el peso se apoyó en el punto derecho de la viga frontal, ocasionando que el punto izquierdo no esté expuesto a soporte por lado de la columna, seguidamente este punto de la viga se desprendió por un giro en sentido antihorario.

En la segunda composición se puede ver una ruptura por corte. El peso del objeto dirigió a la cartulina horizontal, sujetada por unos soportes verticales, a desprenderse por el lado derecho, lo que seguidamente ocasionó su caída, posteriormente ocurrió lo mismo en el lado contrario.

Finalmente, en la tercera composición, ocurrió una ruptura por corte en cada una de las varillas planas.

Primero, el peso se apoya mayormente en la varilla trasera, por ello esta se rompió justo al medio; seguidamente, en la varilla frontal el peso se apoyó sólo en un extremo, por ello este se desprendió ocasionando corte.

ACERCA DEL TRABAJO: El trabajo consistió en elaborar una composición a base de fideos que pueda soportar una carga inicial de 500 gramos. Esta composición debía seguir los criterios de irreductibilidad y después se le tenía que agregar otra carga superior a 500 gramos que derrumbe el puente.

S P u r c

I COMPOSICIÓN INICIAL Primero se elaboró un puente hecho a base de fideos que pueda soportar una carga inicial de 500 gr. Ni bien la carga fue colocada en la estructura, se produjeron algunos esfuerzos que se explicarán a continuación...

Al inicio fue complicado lograr que la composición fuera resistente al peso inicial de 500 gramos, pero variando los tipos de triangulación se puso lograr que la estructura fuera estable.

HIPÓTESIS ACERCA DE LA COMPOSICIÓN:

Primera hipótesis La composición se romperá por corte, pues el peso que está distribuido en la parte central de la composición se ejercerá únicamente sobre el soporte ubicado en la parte derecha, ocasionando que los arriostres se flexionen y posteriormente se rompan, provocando que la estructura colapse.

Segunda hipótesis La composición se romperá por el esfuerzo de compresión. Esto sucederá debido a que la única columna que soporta el peso del puente, contiene unos arrioestres que se doblarán cada vez más ocasionando el desprendimiento del resto de los elementos.

TRIANGULACIONES

SEGUNDA PARTE DEL TRABAJO: Para esta segunda parte del trabajo tuvimos que realizar un informe grupal, en donde cada una de mis compañeras y yo, explicábamos la composición de fideos que habíamos realizado y qué esfuerzos habían actuado en el momento del colapso llegando a una conclusión general,.

Integrantes: Zamanda Sarmiento, Rosslyn Haro y María Fernanda Tejada Composición realizada por Zamanda Sarmiento

Composición realizada por María Fernanda Tejada

Composición realizada por Rosslyin Haro

CONCLUSIÓN En las tres composiciones presentadas se pudieron distinguir los diferentes tipos de triangulaciones que habían. Asimismo, también se identificó su carga máxima y cuál fue el tipo de esfuerzo que ocasionó su colapso.

En el primer modelo se pudo analizar una ruptura ocasionada por el esfuerzo de compresión a los 900 gramos de carga adicional.

En el segundo modelo se puede ver una ruptura ocasionada también por el esfuerzo de compresión. En este caso solo se le agregó una carga adicional de 100 gramos, siendo en total 600 gramos. Todo fue debido a que la composición era de un apoyo fijo y uno móvil, motivo por el cual, todos los 600 gramos recayeron sobre el soporte de la derecha ocasionando que los arriostres se doblaran, las columnas perdieran estabilidad y se derrumbara la composición.

Finalmente, el tercer modelo ocurrió una ruptura por corte a los 710 gramos, pues, al ser los puntos que reciben el peso los frontales y los traseros de apoyo, se forma un esfuerzo hacia arriba y otro hacia abajo que ocasiona que las vigas fijadas al soporte se rompan en un extremo ocasionando un fallo por compresión.

ACERCA DEL TRABAJO: Este trabajo consistió en analizar un referente con el fin de comprender con más claridad los criterios estructurales de las vigas y losas-

REFERENTE SELECCIONADO:

SILKWORM SANCTUARY

VIGAS Y LOSAS Explicación del sistema: El santuario de Gusano de Seda es una construcción con un sistema a base de losas nervadas trianguladas y placas de concreto: Las losas nervadas triangulares cuentan con vigas y viguetas en tres direcciones.

Identificación de vigas y losas en techo inclinado:

Uso: Las vigas y losas estudiadas están ubicadas en una sala de estar, además cuenta con un techo inclinado Tipo de viga: Según su función: Portante Según su geometría: Llena

Las vigas se apoyan en una columna, ancladas de manera fija

LOSAS NERVADAS ENTRE APOYOS: Sistema: Losa nervada triangular Puente conecta dos partes del santuario Corte de una de las vigas (concreto armado)

VIGAS Y LOSAS CONCLUSIÓN: El Santuario del Gusano de Seda, es una edificación que cuenta con un solo sistema de losas, hecho a base de losas nervadas triangulares. Esto permite que la estructura pueda lograr un diseño eficiente sin la necesidad de implementar vigas a su estructura. Esto se debe a que, este tipo de losas están compuestas vigas y viguetas que van a tres direcciones diferentes, lo que ayuda a distribuir correctamente las cargas.

EVALUACIÓN PARCIAL 2

2

Superficie a compresión

2

OBJETIVO: 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

ACERCA DEL TRABAJO: Este trabajo consistió en analizar un referente con el fin de comprender con más claridad los criterios estructurales que tienen las construcciones de geometrías no convencionales.

Para este trabajo tuve en consideración los criterios de: materialidad, forma, apoyos, dimensiones, etc.

ANÁLISIS DE REFERENTE:

CAPILLA BOSJES

Construida a partir de una cáscara delgada de concreto, la cubierta se sostiene mientras que cada ondulación cae dramáticamente para encontrar la tierra.

Forma: Paraboloide hiperbólico Material: Vidrio y concreto Arquitectos: Steyn Studio Área: 430 m²

SUPERFICIE A COMPRESIÓN

Además también pude identificar que las curvaturas inferiores cuentan con mayor espesor debido a que también, en la misma estructura son apoyos. Por otro lado, no solamente se cuenta con los esfuerzos de tracción y compresión, sino también el esfuerzo de corte ya que la curvatura es un paraboloide continuo, entonces cuando se unan la columna y la viga, se producirá este esfuerzo.

ACERCA DE LA GEOMETRÍA :

Al analizar esta geometría, identifiqué que tiene una superficie que consta detres curvaturas en las cuales solo en la de los extremos el trabajo a compresiónes mayor, debido a que la prolongación de su curva es más acentuada.

ACERCA DEL TRABAJO:

A

Este trabajo consistió en analizar un referente con el fin de comprender con más claridad los criterios estructurales que tienen las construcciones de geometrías no convencionales.

Para este trabajo tuve en consideración los criterios de: materialidad, forma, apoyos, dimensiones, etc.

ANÁLISIS DE REFERENTE:

DENVER UNION Acerca del sistema estructural: Su sistema estructural primario comprende once armaduras de acero que cubren un claro de casi 55 metros revestidas en tela de teflón tensada.

La armadura se eleva 21 metros de cada lado y desciende en un una curva dinámica hasta siete metros en el centro, un gesto que permite a la estructura proteger las plataformas de pasajeros que se encuentran por debajo al tiempo que provee visibilidad de la histórica estación.

Acerca de las dimensiones:

La armadura se eleva 21 metros de cada lado y desciende en un una curva dinámica hasta 7 metros en el centro. Esto permite a la estructura proteger las plataformas de pasajeros que se encuentran por debajo al tiempo que provee visibilidad de la histórica estación Tracción: El sistema se resume en una estructura tensionada, la cual hace presente un esfuerzo de tracción

SUPERFICIE A TRACCIÓN

Acerca de la geometría y maqueta:

En esta propuesta, la misma geometría con diferentes curvaturas de diferentes alturas ocasiona un vacío que permite ingresos de luz y viento.

Después de investigar varios referentes, realicé una propuesta que consiste en una geometría de forma parabólica apoyada sobre por ocho pilares que soportan toda la estructura mediante cables tensores..

Maqueta: También otra parte del trabajo en comparación a los anteriores fue elaborar una maqueta que refleje la geometría elaborada en base al análisis de referente.

En este caso, quise que sea continua igual trabajando con las curvaturas.

ACERCA DEL TRABAJO: Este trabajo consistió en analizar un referente con el fin de comprender con más claridad los criterios estructurales que tienen las construcciones de geometrías no convencionales.

Para este trabajo tuve en consideración los criterios de: materialidad, forma, apoyos, dimensiones, etc.

ANÁLISIS DE REFERENTE:

ESTRUCTURA ESPACIAL DE BAMBÚ PARA ANFITEATRO / BAMBUTEC DESIGN

Acerca de la estructura: La estructura de este anfiteatro es un techo móvil de forma libre que abarca 17 x 12 metros, en un total de 200 metros cuadrados de área cubierta.

Se trata de una estructura espacial en superficies de doble curvatura. Además, las capas reticulares se someten a un proceso de deformación elástica durante el ensamblaje, generando formas resistentes y naturalmente acústicas.

La cubierta utiliza lonas acrílicas tensas, protegiéndolas de la lluvia y el sol del clima tropical y se desarrollaron módulos prefabricados.

MARCOS ESPACIALES Acerca de la cubierta: La estructura consta de conexiones flexibles, que permiten la movilidad de los elementos estructurales durante su construcción en el terreno inclinado Mide 12.15 m de largo

Arco 1

Arco 2

Detalles constructivos

UNIONES: Las técnicas tradicionales de unión en este sistema constructivo, son en en la mayor parte del mundo, en base a ataduras o amarres. En este caso se optó por unir los bambúes por medio de amarre de aspas CIMENTACIÓN: El tipo de cimentación más habitual para estructuras de bambú es el de zapatas; bien sean aisladas, o corridas. En este caso se optó por tener ambos tipos.

Propuesta Apoyos mediante zapatas

FINAL

3

TRABAJO FINAL

OBJETIVO: ·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.

ACERCA DEL TRABAJO: El trabajo consistió en la investigación de un referente con voladizo para comprender su sistema estructural y posteriormente realizar nuestro propio proyecto de voladizo ubicado en el malecón de miraflores..

ANÁLISIS DE REFERENTE:

HOMELKOLLEN SKI JUMP

Estructura Tiene una pendiente máxima de 36º y una longitud total de 97 metros. Esta gran estructura se apoya en dos puntos: a los pies de la rampa, ejerciendo tracción en la cimentación y sobre la parte “lumbar”, apoyando en un montículo sobre la montaña. Con esta tipología de construcción la cercha triangulada combinó eficacia estructural con ligereza, adaptándose bien a las cargas cambiantes del viento o del público.

Materiales La rampa está integrada en el interior de los dos planos de las cerchas estructurales.

Los laterales de la estructura metálica fueron panelados con una malla de acero inoxidable y vidrio para aislar de las fuertes ráfagas de viento sin cortar la visión.

Es la única colina en el mundo con una pantalla permanente contra el viento, construida como parte del diseño original.

También es novedad la plataforma de salto en acero. Las gradas están hechas de acero y concreto, e incluyen instalaciones VIP.

TRABAJO FINAL Acerca de los esfuerzos:

La tracción se da en las situaciones en donde la estructura se estira, en este caso se da a lo largo del referente en ambas columnas.

La compresión solo se da en los puntos de apoyo contra el suelo, en el caso del referente se en el apoyo del inicio de la construcción y en el inicio del voladizo

MATERIALES Y ELEMENTOS ESTRUCTURALES

2 cerchas metálicas que funcionan como columnas continuas de todo el voladizo, conformado por arriostres Vigas I

Barras horizontales Barras verticales Cables tensionados

2 barras de metal unidas por un punto superior como union de cada punto de interseccion de las barras horizontales y verticales hasta una superficie.

Vigas arriostradas interiores

Barras verticales Barras horizontales e inclinadas

Arriostres

Vacio de la escalera

Análisis dimensional de los elementos estructurales del referente

58 m 90 m 69 m

En el gráfico presente se muestran las dimensiones del voladizo, con una proyección horizontal de 69 m, un alto de 58 m y utilizando el método de pitagoras, se hallo el largo del voladizo que resulto 90 m

Cada seccion de las cerchas metalicas cuentan con tres elementos diferentes, barras horizontales de 27.6m; barras verticales de 11,5m y cables tensionados de 12.5 de largo.

27.6 m 6.9 m 12.5 m 11.5 m

Barras horizontales Barras verticales Cables tensionados

Las 2 barras de metal unidas por un punto superior como union de cada punto de intersección de las barras horizontales y verticales hasta una superficie, miden 0,9 de largo.

La geometría cuenta con un voladizo conformado por dos cerchas con arriostres y con cables tensores y una cubierta arriostrada que tienden a ascender.

Además cuenta con un sistema tridimensional de 100 m2 que además de ingreso a la construcción cuenta con un uso adicional.

TRABAJO FINAL DIAGRAMA DE CARGAS DEL CONJUNTO POR COMPORTAMIENTO GEOMÉTRICO. TRACCIÓN La tracción se hace presente en la construcción, ocurre a lo largo de las barras ascendentes de la cercha.

CORTE

El esfuerzo de los cables tensionados se apoyan sobre el muro de concreto, por lo que este al soportarlo y dar un esfuerzo ascendente genera un nuevo esfuerzo de corte.

VISTAS 3D

COMPRESIÓN

La compresión solo se da solo en en el punto de apoyo del voladizo.

DIAGRAMA DE CARGAS DEL CONJUNTO POR COMPORTAMIENTO GEOMÉTRICO.

UBICACIÓN DEL PROYECTO:

El proyecto se ubica entre los bordes del parque Maria Reiche; ubicado frente al mar. El proyecto cuenta con un espacio techado que funciona como un café, pero también como entrada a un mirador ubicado en la punta de un puente voladizo, el cual permite tener una apreciación al mar.

TRABAJO FINAL - PLANOS DE EJES

- DESCRIPCIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LA ESTRUCTURA.

Vista lateral

Vista posterior

- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL CONSTRUCTIVO

El sistema estructural constructivo consiste en el sistema tridimensional, compuesto por cerchas en forma de columnas inclinadas que van en dirección ascendente, su estructura se compone por vigas y por cables tensionados, los cuales permiten un equilibrio.

El espacio techado es una representación de un sistema combinado, que cuenta con arriostres, vigas y columnas que lo componen.

ESPACIO PREVIO AL VOLADIZO (ACERO)

Columnas Vigas Cables tensionados

Viga Cables rensionados

ESPACIO TECHADO (MADERA Y VIDRIO)

TRABAJO FINAL - DIMENSIONAMIENTO Y DIAGRAMACIÓN DE LAS PROPORCIONES UTILIZADAS EN EL PROYECTO.

- INDICACIÓN DE MATERIALES Y ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES.

Cerchas en forma de columnas inclinadas que van en dirección ascendente Vigas de acero que componen a las cerchas y soportan las vigas de esta Cables tensionados que evitan que los arriostres estén sometidos a grandes esfuerzos Soporte de concreto que soporta al voladizo y a los esfuerzos en los que se somete

DETALLES CONSTRUCTIVOS:

Detalle de la unión de cerchas vigas metálicas y cables tensores Las cerchas conforman un sistema triangulado los cuales se conectan mediante nodos. Estas conexiones están ancladas y las reacciones en los soportes generalmente se aplican en los nodos.

Detalle de la unión de cerchas y vigas Las vigas se unen a las cerchas mediante este sistema triangulado y se anclan en cada uno de sus nodos.

Todos están conectados mediante entre sí con uniones de pasador y se forman atornillando o soldando los miembros de los extremos juntos a una placa común, llamado placa de refuerzo.

TRABAJO FINAL

Detalle de vigas Estas vigas son barras que trabajan a flexión y son utilizadas pasa salvar grandes luces. Este sistema está conformado por un cordón superior, un cordón inferior y un sistema de barras que las conectan, que pueden instalarse verticales y diagonales, o solamente en diagonal.

Detalle de los cables tensores Estos cables tensores sirven de elemento de sujeción a los elementos verticales de la estructura. Además, esta estructura está provista de mástiles de los que parten unos cables de forma radial o paralelamente para sostener los miembros estructurales dispuesto de manera horizontal.

COMENTARIO FINAL

Llevar el curso de Orientación estructural siento que me ha ayudado de mucho en todo este ciclo debido a que pude comprender mejor cómo funcionaban ciertas estructuras que antes consideraba un tanto imposibles o muy dificiles de realizar cuando en verdad, a veces o en la mayoría de casos, estas tenían una solución muy directa y concisa.

Definitivamente algo que valoro mucho del curso y que siento que ha incrementado mis conocimientos a la hora de investigar fueron todos los trabajos en los que se tuvieron que analizar referentes, con este curso comprendí que no solo basta con leer información acerca de diversos proyectos, sino que también requiere de buscar en diversas fuentes cómo se dan los distintos tipos de apoyo, realizar nuestros propios bocetos para comprender mejor su proporción y forma, etc.

A mi particularmente me encantó el curso porque además de ser un curso para investigar y realizar análisis, también me permitió crear diversos proyectos con una total libertad, algo que me pareció muy interesante y jamás imaginé que iba a hacer.

INFORMACIÓN ADICIONAL

Información del curso CV

4

CURRICULUM VITAE

MARÍA FERNANDA TEJADA GARCIA estu d i a n t e de arquitectura

RECONOCIMIENTOS Certificado de Oratoria Consultores 2018-2020 Certificado Examen FCE2019

EDUCACIÓN Primaria: 2008 - 2014 Colegio Regina Pacis Me considero una persona bastante creativa, optimista y persevante. Además creo que uno de los valores que más rescato sobre mi es la organización, eso me está ayudando bastante en especial en esta carrera. Por otro lado también tengo un alto sentido de compromiso y responsabilidad con los trabajos que se me asignan y cuento con gran capacidad de autoaprendizaje, dispuesta a cumplir mis metas y objetivos.

Siempre trato de buscarle una solución a cualquier problema que se me presente y considero que me adapto fácilmente a cualquier situación o cambio en general.

INTERESES Canto Dibujo y Pintura Música Fotografía Videojuegos Deportes: Tennis

PROGRAMAS

IDIOMAS

Adobe Ilustrator Adobe Photoshop Revit

Español Inglés

Secundaria: 2014 - 2019 Colegio Regina Pacis Pre-grado: 2020 - Actualidad Universidad de Lima

CONTACTO: 20203694@ALOE.ULIMA.EDU.PE

ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES Voluntariados

INFORMACIÓN DEL CURSO

NOMBRE DEL CURSO: Orientación Estructural Sección: 424

I. 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.

II. 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.

III. OBJETIVOS ESPECIFICOS 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.