Introducción a la construcción
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y DISEÑO
POR:
MANUEL GIRALDO MICHAEL MUÑOZ HIGUERA
¿Que es introducción a la construcción?
Es una clase la cual explica los procesos de construir una obra. En otras palabras la clase enseña los primeros pasos de como construir, lo primero que se tiene que saber para poder edificar.
-Nació el 4 de enero de 1643.
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Lugar: Woolsthorpe Manor, Reino Unido.
-Murió el 31 de marzo de 1727.
Lugar: Londres, Reino Unido.
- La causa del fallecimiento fue una enfermedad respiratoria.
- Contribuyo bastante a la física.
ISAAC NEWTON
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Primera Ley de Newton
"La ley de la inercia: todo cuerpo continúa en su estado reposo o movimiento rectilíneo uniforme a menos que una fuerza externa actué sobre el objeto" (Ucuenca, 2020).
Introducción a la construcción (Física para todos, 2018).
Segunda Ley de Newton
"El cambio de movimiento de rectilíneo uniforme acelerado es debido a que sobre el cuerpo actúa una fuerza" (Ucuenca, 2020).
Facultad de Arquitectura Introducción a la construcción (Física para todos, 2018).
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Tercera Ley de Newton
"Principio de acción-reacción establece que cuando dos partículas interactúan, la fuerza sobre una partícula es igual y opuesta a la fuerza que interactúa sobre la otra partícula"(Ucuenca, 2020).
(Física para todos, 2018).
Tipos de carga que afectan la estructura
Cargas muertas: propias del peso de la estructura. No sufren modificación
Cargas vivas: son cargas dinamicas, varían de acuerdo a la cantidad de personas, objetos,
actividades, etc.
Cargas laterales: Es la rigidez, resultado de las cargas no verticales que mediante combinación entre la rigidez de sus componentes y de la estructura en su conjunto.
Imagen tomada de: youtube 2 cargas en la estructura parte 1
TENSIÓN
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Es el esfuerzo al que está sometido un cuerpo por la aplicación de dos fuerzas que actúan en sentido opuesto, y tienden a estirarlo.
(Federación de Enseñanza de Andaluccía, 2011)
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Compresión
Imagen recuperada de: https://co.pinterest.com/pin/519321400773062670/
Gracias a la forma del arco la fuerza de compresion actua a través de su eje.
Flexibilidad/Rigidez
Imagen recuperada de:
https://www.lacometa.com.co/bambuelemento-construccion/
Debido a las caracteristicas de los diferentes tipos de madera, varía el grado de flexibilidad o la capacidad que esta tiene para deformarse o doblarse cuando se le ejerce una fuerza
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Imagen recuperada de:
https://articulo.mercadolibre.com.co/MC
O-504371434-200-semillas-de-guayacanamarillo-50-semillas-guayacan-rosa-_JM
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Cizallamiento
Imagen recuperada de: http://www.oc.lm.ehu.eus/Departament o/OfertaDocente/Teledocencia/Leioa/ Odonto/Cap%2019%20Fracturas.pdf
La rotura de un hueso cuenta como cizallamiento. Es decir, el hueso podria contar como un plano fijado y cuando se genera el corte, este actúa de forma perpendicular al plano.
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Resistencia
Un puente tiene que tener un aguante ya que tiene que soportar el peso de la gente que va a pasar por encima de él. De esta misma manera, hace que los diferentes tipos de fuerzas se opongan.
Imagen recuperada de:
https://www.geogebra.org/
m/yhzgxw2w
Representación de fuerzas en estructuras
Torsión
Cizallamiento Compresión Fuerzas laterales
Deriva (NSR-10)
Se refiere al espacio libre que debe existir entre dos edificaciones contiguas como mecanismo de prevención ante daños estructurales causados por sismos.
Vigas al mismo nivel: 2% de la altura de la edificación
Vigas en diferente altura: 3% de la altura de la edificación
Relacion forma y estructura
todos los objetos tienen una estructura subyacente que nos ayuda a conservar la forma cuando se someten a una fuerza
Procesos constructivos
Son las acciones que nos llevan a construir de una forma determinada, buscando, eso sí, la eficacia.
Cimentación: Estructura: Mamposteria: Acabados:
Instalaciones tecnicas:
Tipos de cimentaciones
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¿Que son?
Las cimentaciones son un grupo de elementos estructurales y su misión es transmitir las cargas de la construcción o elementos apoyados al suelo
distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Por decirlo de otra forma, son para que la estructura no se mueva de la zona en la que va ha estar.
Exiten dos tipos: Superficiales y profundas.
Determinantes de cimentaciones
Tiene 3 determinantes:
- Tipo de suelo.
-Topografía.
- Relacion forma y estructura.
Tipos de suelos
Existen diferentes tipos de suelos, estos deben ser estudiados previamente para saber que cimentación debe ir en la zona en la que se va a construir.
Ejemplos:
-Suelos arenosos (se caracterizan por contener un 70% de arena y un contenido de arcilla menor al 15%, y otros materiales que pueden encontrarse mezclados).
-Suelos calizos (proceden de la descomposición de piedra caliza).
-Suelos limosos (compuesto por partículas de grava, arcilla y arena fina).
-Arcillas expansivas (Suelo que se encuentra en Bogotá).
Cimentaciones superficiales
-Estas cimentaciones son para construciones que necesitan poca profundidad en el suelo ya que son relativamente livianas. Además, tienen suficiente capacidad de aguante.
Un ejemplo de cimentaciones superficiales son:
-Zapatas aisladas.
-Zapatas puntuales.
-Zapatas corridas.
-Losa.
Tipos de lozas
Existen dos tipos de lozas:
-Lozas macizas: es una construcción que abarca
tableros cuadrados o rectangulares y cuyos bordes
reposan sobre vigas que mantienen su peso y su carga a través de las columnas.
-Lozas flotantes: Los sistemas de losa flotante se emplean allí donde existen requisitos muy exigentes con respecto a la protección contra ruido estructural.
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Zapatas aisladas
-Generalmente son usadas para cimientos poco profundos para transportar y extender cargas concentradas. Ejemplos: Pilares o columnas.
-La base puede ser de material reforzado o no reforzado. No obstante, cuando la base no esta reforzado, la altura de la base debe ser mayor para proporcionar la separación de carga necesaria.
Sencilla Escalonada Nervada Piramidal
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Puntuales
Sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.
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Zapatas corridas
- Comunmente usadas en fundaciones de muros de carga portante.
- El ancho y el tipo de refuerzo dependen de la capacidad portante del suelo de cimentación.
(Fine, NA).
(Fine, NA).
Losa
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-Se utilizan cuando la carga es bastante alta, tanto es así que las zapatas aisladas y zapatas corridas no la podrían soportar el peso.
-La losa tambien ayuda a disminuir los asentamientos variables causados por la construcción en suelos no homogéneos.
Cimentaciones profundas
-Son un tipo de cimentación creada para solucionar la transmisión de cargas a los sustratos más resistentes del suelo. El desarrollo de este tipo de cimentación requiere de una maquinaria específica así como de técnicas de excavación y evacuación del material obtenido.
Ejemplos:
-Pilotes.
-Pantallas rigidas.
-Pilotes tipo cuchara.
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Cimentaciones profundas
Pilotes:
cimentación de tipo puntual que busca el estrato resistente del terreno capaz de soportar las cargas transmitidas.
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Cimentaciones profundas
Pantallas rígidas:
actúa como muro de contención
transmitiendo los esfuerzos al terreno
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Cimentaciones profundas
Pilotes tipo cuchara:
valvas semicirculares que penetran en el terreno y con el cierre de las mismas provoca el arranque del terreno.
(Constructor civil, 2011).
Pilotes tipo bulbo
- Presentan un ensanchamiento en la base, que mejora notablemente su resistencia por punta.
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Cimentaciones profundas
Pilotes tipo hélice: consiste en realizar la perforación y el vertimiento de hormigón simultáneamente
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Caisson
- Consiste de una cámara hueca y hermética que flota o se transporta hasta el lugar donde va a trabajar. Luego se hunde en el suelo, y se construye dentro de ella.
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Pilotes in Situ
Pilotes prefabricados hincados en el terreno
Usado en tierras blandas como “limos”. Además, existen varios tipos de pilotes In Situ.
Tipo de pilote In situ: En seco
Este tipo de pilotajecomprende diferentes fases como son la perforación del subsuelo con hélice o cazo, colocación de armadura de acero y vertido de concreto mediantetubo
tremie que se realiza de abajo hacia arriba.
Tipo de pilote In situ: Con camisa recuperable
o perdida
-En terrenos fangosos, cercanos al nivel del mar o cuencas de ríos. Este pilotaje comprende la introducción de camisas para sujeción de las paredes a perforar, perforación del terreno, colocación de armaduras y vertido de concreto.
Tipo de pilote In situ: Con ayuda de lodos bentoníticos
En presencia de un suelo friccionante (como son arenas, materiales gruesos y limos), suelen presentarse “caídos” (desmoronamiento en el interior de las paredes de la perforación), ya que poseen una estructura cohesiva muy frágil, y cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar el terreno, hace que se rompa dicha cohesión. Emplear lodo bentonítico durante la excavación es uno de los principales métodos para evitar este tipo de problemas. Consiste en vaciar el lodo en el interior de la perforación, el cual, va a ser desplazado de la perforación a medida que el concreto se va colocando, por diferencia de densidades.
Tipo de pilote In situ: Pantalla de pilotes secantes
Este método permite hacer una excavación del terreno a gran profundidad, sin preocupación de que se puedan deteriorar cimentaciones de edificaciones contiguas y aceras de la calle, impidiendo el paso del agua de nivel freático a los sótanos. Esta pantalla trabaja también como cimentación de la estructura, obteniéndose así un doble aprovechamiento de este tipo de cimentación especial.
Pilotes Tipo tapón
Pilotes de dezplazamiento por gravas. Se realiza una perforación por una tubería de acero que tiene una boca inferior cerrada con tapon de gravas. La maza golpea por la parte interior de la boca cerrada con tapón de gravas. La maza golpea por la parte interior de la tubería sobre el tapón de gravas, que va arrastrando la tubería hacia el interior del terreno hasta llegar a la capa firme.
Pantallas y barretes
- Es una cimentacion profunda la cual es un elemento estructural construido en concreto armado, de sección trasversal rectangular y longitud variable, destinado a la cimentación como soporte y contención (estabilización de taludes en el proceso de excavación) en toda clase de obra civil (infraestructura vial, contención de taludes, edificaciones, infraestructura energética y de hidrocarburos, densificación del subsuelo, entre otras).
Perforaciones
¿Que son?
Se centra en la ejecución de un agujero en un determinado medio, que en el ámbito que nos ocupa es el terreno aunque también existen otros medios con aplicaciones de perforación
en construcción como el hormigón (inyecciones en presas).
Encamisadas
-El pozo queda forrado desde el nivel natural del piso con tubo de PVC, cuyo extremo inferior quedará instalado en el manto de arcilla impermeable.
Bentonitico
La principal aplicación de lodo bentonítico está vinculada a las excavaciones. Cuando se está excavando una zanja (perforación en terrenos de baja consistencia y posible desprendimiento, normalmente para la ejecución de muros o pilotes), el lodo bentonítico evita que se produzcan desprendimientos en la misma. Esto sucede en la ejecución de los muros pantalla.
Muros de contención
Los Muros de Contención son elementos constructivos que cumplen la función de cerramiento, soportando por lo general los esfuerzos horizontales producidos por el empuje de tierras.
Corte a 45º
Gravilla
Filtro francés
Zarpa
Pantalla pre escavada
Pantalla pre escavada se le denomina a la estructura con contención flexible fundidas en paneles “In situ”. La función que cumple es un muro de contención que se construye antes de efectuar el vaciado de las tierras y transmite los esfuerzos al terreno.
Pantalla preescavada
Muro de limpieza
Cañuela perimetral
Loza de cimentación
Gaviones
Gavion se le denomina a una caja con forma prismatica rectangular, rellena de piedras o tierra, de mimbre o mallas metálicas de acero.
Cumplen la función de ser presas filtrantes, permitiendo el flujo normal del agua y retención de azolves debido a la resistencia al volteo y al deslizamiento dada por la estructura. Además, controlan la erosión en cárcavas.
Cañuela perimetral Gaviones
Ciclopio Corte a 45ºSegundo Corte
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Abstract: The art of desing
En el capítulo que nos mostro el profesor, vimos al arquitecto Bjarke Ingels. es un arquitecto danés. Dirige el estudio de arquitectura BIG
Bjarke Ingels Group, fundado en 2006. Bjarke destaca por la búsqueda del equilibrio entre la arquitectura tradicional y la arquitectura vanguardista. Ha creado diferentes obras como:
-Via 57 west.
- VM Houses.
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Estructura
Soporta el cerramiento de un edificio, particiones interiores, muros, ventanas, puertas, etc.
Elementos de carga
• Cimientos
• Muros
• Columnas
Elementos de Luz
• Vigas
• Lozas
Columnas
Se encargan de transmitir las cargas al terreno
Pueden ser de:
•Concreto
•Acero
•Madera
•Piedra Facultad
Expuestas a:
• Viento
• Compresión
• Movimiento del terreno
• Rotación
https://www.construyebien.com/
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Vigas
Transmiten cargas a las columnas o muros de carga.
1. Apoyadas
2. Empotradas
3. Voladizo
4. Empotrada y apoyada
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Lozas
1. Macizas
2. Bidireccionales
3. Reticulares
4. Nervadas
5. Postensadas
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Proceso de diseño
•Esquema básico
•Anteproyecto
•Radicación/licencias
•Proyecto general
•Detalles constructivos
•Supervisión arquitectónica
Imagen tomada de: www.diseñoxyz.com
Proceso constructivo
•Localización y replanteo
•Demoliciones
•Descapote y limpieza
•Cimentación
•Estructura
•Redes subterráneas
•Mampostería
•Instalaciones Técnicas
•Pañetes
•Alistado de pisos
•Carpintería metálica
•Enchapes y pisos
•Aparatos y equipos
Facultad de Arquitectura Introducción a la construcción Imagen tomada de: www.maestros.com.co
Piedra
Caraterísticas
- Ofrece laga vida y poco mantenimiento.
- Causa un reducido impacto ambiental.
- Ofrece infinidad de usos.
Se emplea en cualquier tipo de espacio y superficie. Depende del tipo de piedra resulta un material con capacidad de adaptación a diferentes estilos.
Existen diferentes tipos de piedra:
-Granito.
- Mármol.
-Pizarra.
-Arenisca.
-Cuarcita.
-Filita. -Roca angular.
-Caliza.
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Tejidos
Proyecto: Museo del espacio
-Edificio de National SpaceCentre por NicholasGrimham en Leicester, 2001.
Hormigón
Características
-La resistencia al fuego es una de las caracteristicas intrinsecas del hormigón.
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-El hormigon no requiere mucho esfuerzo en su mantenimiento.
-Tiene una gran versabilidad.
-El efeto albedo consiste en una reflexión de la luz. Cuanta mas luz refleja el hormigon, menos calor abosrbe.
Propiedades
-Trabajabilidad: Facilidad con la cual se pueden mezclar los ingredientes.
-Durabilidad: El concreto debe ser capaz de resistir intemperie.
-Impermeabilidad: Es una importante propiedad del concreto que puede mejorarse.
-Resistencia: Aumenta su resistencia con el tiempo.
Proyecto: La casa Tolo
-Ubicada en el distrito de Vida real, Portugal. Su construcción fue entre 2000 y 2005.
Arcilla
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Materiales para la construcción
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Metales
Aglomerados
•Drywall
•Fibrocemento
•Fibrosilicato
•Panelex
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• Ligeros y de poco peso: disminuye la carga en construcción y reducen los fletes en transportes.
• Sismo resistentes y Resistentes al fuego.
• Variedad de diseños de acuerdo a los requerimientos de obra.
• Fáciles de cortar y de perforar
• Es un material relativamente económico
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Madera
• Requiere de un bajo gasto energético para la fabricación, el transporte y la instalación en las obras
• Es un material es ligero, tiene una buena relación resistencia/peso y requiere de poco personal para su colocación
• Puede recibir un tratamiento para que sea, más resistente al fuego
• Alta durabilidad de los materiales
• Adaptabilidad
• Bajo tiempo de montaje
• Mayor confort dentro de las construcciones
Materiales para la construcción
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R e f e r e n t e
Edificio de laJuntade Castillay León en Zamora
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Materiales para la construcción
Sintéticos
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Arquitectura Bioclimática
se centra en el diseño y construcción de edificios tomando en cuenta las condiciones climáticas de la región o país en que se está construyendo. De hecho, se enfoca en el aprovechamiento de los recursos naturales disponibles (sol, vegetación, lluvia, viento) para disminuir en lo posible el impacto ambiental.
Sus principales características son:
-La orientación.
-Soleamiento y protección solar.
-Aislamiento térmico.
-Ventilación cruzada.
(Saintgobain,NA).
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Arquitectura Bioclimática
Sostenibilidad
La arquitectura sostenible es aquella que tiene en cuenta el medio ambiente y que valora la eficiencia de los materiales y de la estructura de construcción, los procesos de edificación, el urbanismo y el impacto que los edificios tienen en la naturaleza y en la sociedad. Pretende fomentar la eficiencia energética para que las edificaciones no generen un gasto innecesario de energía, aprovechen los recursos de su entorno para el funcionamiento de sus sistemas y no tengan ningún impacto en el medio ambiente.
Twenergy.com
Imagen tomada de: kronoshomes.com
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Arquitectura Bioclimática
Ecoproductividad
Es la producción de estrategias para el cuidado de los recursos Naturales el ambiente los seres vivíos y humanos
Imagen tomada de: Xposible.com.com
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Arquitectura Bioclimática
Economía
Asequible Edificio Sostenible
Confortable Funcional
Igualdad
Diseño sostenible
Medio ambiente
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Arquitectura Bioclimática
Asoleación
Imagen tomada de: autosolar.pe
El edificio debe localizarse de acuerdo a sus necesidades de asoleacion, protección o aprovechamiento dependiendode la latitud, hemisferio y altitud
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Proyecto de arquitectura bioclimática
Hearst Tower (Nueva York)
más del 90% del acero usado contenía material reciclado.
La estructura en forma de diamante del edificio fue ideada para consumir menos acero, pero consiguiendo la misma rigidez. (20% menos acero que con una estructura convencional, lo que equivale a 2.000 toneladas menos de este material.)
En el tejado hay un sistema de recogida de aguas pluviales, la cual es usada posteriormente para el sistema de refrigeración, para una fuente ornamental y para el riego de las plantas.
Arquitectura Bioclimática
Proyecto: Hearst Tower (NYC).
26% menos energia
Incorpora sensores de luz diurna para reducir el consumo de electricidad en iluminación y aprovechar la mayor cantidad de luz natural posible. Igualmente, otro tipo de sensores detecta la presencia de personas en la habitación, de manera que las luces y los ordenadores se apagan automáticamente cuando no hay nadie.
La fachada está formada por unos mil cristales especiales, que permiten que la luz traspase al interior, pero el calor no penetra.
Otras características del edificio son: sistema de climatización un 22% más eficiente, eliminación de paredes interiores para maximizar la entrada de luz natural. pinturas con pocos vapores, mobiliario hecho de materiales libres de tóxicos y uso de pegamentos de baja toxicidad.
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construcción
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a la
Proyecto: Hearst Tower (NYC).
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Referencias
Federación de esneñanza de CC.OO de Andalucía. (2011, Julio). Tipos de esfuerzo físico. Revista Digital Para Profesionales de la enseñanza. (N°15). Recuperado de https://www.feandalucia.ccoo.es/docu/p5sd8567.pdf
https://www.construmatica.com/construpedia/Muros_de_Contenci%C3%B3n_(es tructura)