propiedades de los materiales pe 2014

PROPIEDADESPROPIEDADES

DE LOSDE LOS

MATERIALESMATERIALES

OBJETIVOS DEL CURSO

Las SOLICITACIONES que afectan a los

edificios

Los MATERIALES para construir

los edificios y sus PROPIEDADES

Hay tantastantas propiedades de los materiales comocomo solicitaciones a las que se ven sometidos.

TodosTodos los materiales dan respuesta enen mayor o menor gradomayor o menor grado a las distintas solicitaciones.

En un mismo material, hay predominiopredominio de algunas propiedades sobre otras.

AlgunasAlgunas propiedades incideninciden sobre otras.otras..

Acciones que influyen sobre los edificios y sus materiales

Según de DÓNDEDÓNDE

provengan las CAUSASCAUSAS

que las originanINTERIORESINTERIORES

SOLICITACIONESSOLICITACIONES

Acciones que influyen sobre los edificios y sus materiales

SOLICITACIONES EXTERIORES

EL GROSELLAR EL GROSELLAR RESERVA FORESTAL

VIENTO COSTEROVIENTO COSTERO

Son: Bosque de Peralta Ramos, Sierra de Los Padres, Parque Camet, El Tejado, Las Margaritas, La Florida, Parque Montemar, El Grosellar, El Sosiego, Las Dalias, Santa Rosa del Mar, Alfar y Bosque Alegre.

RESERVAS FORESTALESRESERVAS FORESTALES: : barrios o espacios que poseen especies arbóreas cuya calidad y cantidad justifican su conservación.

NecesidadesNecesidades que surgen de la actividadactividad que se desarrollará en el

edificio

LALA FUNCIÓNFUNCIÓN

SOLICITACIONES INTERIORES

Acciones que influyen sobre los edificios y sus materiales

VIVIENDA UNIFAMILIAR

COMERCIO

ESCUELA

IGLESIAHOSPITAL MATERNO INFANTIL

OFICINAS VIVIENDA MULTIFAMILIAR

Aspectos a considerar Aspectos a considerar en los en los MATERIALES MATERIALES

para construir los edificiospara construir los edificios

•ORIGEN / COMPONENTES

•GRADO DE TRANSFORMACIÓN

•PROPIEDADES / COMPORTAMIENTOS

•LOCALIZACIÓN / DISPONIBILIDAD

•MODOS DE COMERCIALIZACIÓN Y COSTOS

MADERAMADERA

LADRILLO COMÚNLADRILLO COMÚN MURO DE PIEDRAMURO DE PIEDRA

REVESTIMIENTO DE PIEDRA

GRANITOGRANITO

MARMOLMARMOL

CHAPA DE HIERROCHAPA DE HIERRO PLÁSTICOPLÁSTICO

ALUMINIO ANODIZADO

MARRÓN BRONCEBRONCE

CLASIFICACIÓN DE LAS CLASIFICACIÓN DE LAS

PROPIEDADES DE LOS MATERIALESPROPIEDADES DE LOS MATERIALES

•FÍSICO-QUÍMICASFÍSICO-QUÍMICAS

•MECÁNICASMECÁNICAS

•TECNOLÓGICASTECNOLÓGICAS utilizar el materialCÓMO

QUÉ

CUÁNTO material utilizar

material utilizar

¿QUÉ MATERIAL?:

Elegir el más adecuado.

PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS

•Composición química

•Estabilidad química

•Estado de agregación

•Homogeneidad

•Porosidad/Compacidad

•Peso específico

•Higroscopicidad

•Permeabilidad

•Combustibilidad

•Inercia térmica

•Dilatabilidad

•Reflexión/Transmisión del calor

•Absorción acústica

•Reflexión/Transmisión acústica

•Reflexión/Transmisión de la luz

•Resistencia/Conducción eléctrica

ESTADO DE AGREGACIÓN

COMPOSICIÓN QUÍMICA

ESTABILIDAD QUÍMICA

La forma en que están AGRUPADASAGRUPADAS las MOLÉCULASMOLÉCULAS. Básicamente son:

SÓLIDOSÓLIDO, LÍQUIDOLÍQUIDO Y GASEOSOGASEOSO.

Es la capacidad de mantener INALTERABLESINALTERABLES sus PROPIEDADESPROPIEDADES

ante la acción de AGENTES AGRESIVOS.

Elementos y compuestos que conforman el material. Es decir: ¿qué SUSTANCIASSUSTANCIAS y en qué CANTIDADESCANTIDADES están presentes?. Ej.: vidriovidrio: arena

de sílice, carbonato de sodio y caliza.

PESO ESPECÍFICO

HOMOGENEIDAD

POROSIDAD-COMPACIDAD

Es una de las propiedades fundamentales de los materiales.

Se mide por la mayor o menor presencia de ESPACIOSESPACIOS VACÍOSVACÍOS o ALVÉOLOSALVÉOLOS dentro de un material.

Ej. Ej. material porosomaterial poroso: ladrillo común.: ladrillo común. Ej. Ej. material compactomaterial compacto: vidrio.: vidrio.

Un material es físicamente uniforme cuando tiene LAS MISMAS LAS MISMAS

PROPIEDADESPROPIEDADES en toda su MASAMASA. Ej. Ej. Mat. homogéneoMat. homogéneo: vidrio. vidrio. EjEjMat. heterogéneoMat. heterogéneo::mosaicos graníticosmosaicos graníticos.

HIGROSCOPICIDAD

PERMEABILIDAD

COMBUSTIBILIDAD

INERCIA TÉRMICA

Es la capacidad de ciertos materiales de DEJARSE ATRAVESAR DEJARSE ATRAVESAR por los FLUIDOSFLUIDOS.

Consideramos la mayor o menor resistencia al pasaje del vapor de agua.

Propiedad de COMBINARSECOMBINARSE con el OXÍGENOOXÍGENO o con otro cuerpo que haga sus veces (comburente) desprendiendo calor y

muchas veces luz.

Es la capacidad de los materiales de RESISTIR CAMBIOS RESISTIR CAMBIOS DE TEMPERATURATEMPERATURA

en su masa.

Es la propiedad que tienen algunos cuerpos de ABSORBER AGUA ABSORBER AGUA y VARIARVARIAR

SU PESOPESO.

DILATABILIDAD

REFLEXIÓNTRANSMISIÓN DEL

CALOR

ABSORCIÓN ACÚSTICA

Cuando la ENERGÍA RADIANTEENERGÍA RADIANTE llega a un cuerpo, parte es ABSORBIDAABSORBIDA y parte se

REFLEJAREFLEJA. Colores OSCUROS y superficies RUGOSAS absorben. Colores CLAROS y superficies PULIDAS reflejan.

El SONIDOSONIDO, al igual que la radiación calorífica, puede ser ABSORBIDOABSORBIDO o

REFLEJADOREFLEJADO, o ambas cosas a la vez.

Es la propiedad de los cuerpos de MODIFICARMODIFICAR SUS DIMENSIONESDIMENSIONES con los

CAMBIOSCAMBIOS DE TEMPERATURATEMPERATURA. Ej.: juntas juntas de dilatación.de dilatación.

REFLEXIÓNTRANSMISIÓN

ACÚSTICA

REFLEXIÓNTRANSMISIÓN DE

LA LUZ

RESISTENCIACONDUCCIÓN

ELÉCTRICA

La LUZLUZ es un fenómeno vibratorio de mayor frecuencia y velocidad que el calor y el sonido, que al chocar con un cuerpo puede ser REFLEJADAREFLEJADA o ABSORBIDAABSORBIDA.

Mayor o menor capacidad para CONDUCIRCONDUCIR la ENERGÍAENERGÍA ELÉCTRICAELÉCTRICA a través de su

MASAMASA.

Esta propiedad es importante para AISLAR ACÚSTICAMENTE AISLAR ACÚSTICAMENTE y también para

ACONDICIONARACONDICIONAR ACÚSTICAMENTEACÚSTICAMENTE un local o edificio. Ej.: auditorio, sala de auditorio, sala de

concierto.concierto.

¿CUÁNTO MATERIAL?:

Cantidad y

dimensiones

PROPIEDADES MECÁNICASPROPIEDADES MECÁNICAS

RESISTENCIA

TENACIDADFRAGILIDAD

DEFORMACIÓN ELÁSTICA-

RIGIDEZ

DEFORMACIÓN ELÁSTICADEFORMACIÓN ELÁSTICA: Por acción de fuerzas exteriores los cuerpos se deforman.

A medida que aumentan las fuerzas exteriores aplicadas, aumentan las

deformaciones. Lo opuesto de un material elástico es un material RÍGIDORÍGIDO, aquél al que

hay que aplicarle un mayor esfuerzo para producirle una deformación.

TENACIDADTENACIDAD: es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar sin

deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen. FRÁGILESFRÁGILES son

los que rompen fácilmente.

Mayor o menor GRADO DE OPOSICIÓN GRADO DE OPOSICIÓN que presenta el material a las FUERZASFUERZAS que

tratan de DEFORMARLODEFORMARLO.

ISOTROPIA ANISOTROPIA

DUREZA

PLASTICIDADEs la propiedad de MANTENER LA MANTENER LA DEFORMACIÓNDEFORMACIÓN después de haber desaparecido la carga actuante.

Es la RESISTENCIARESISTENCIA de un sólido a DEJARSE PENETRAR DEJARSE PENETRAR por otro por la acción

de una fuerza. En construcción tiene importancia por la TRABAJABILIDAD y el

DESGASTE.

ISOTROPÍAISOTROPÍA: todas las PROPIEDADES PROPIEDADES FÍSICASFÍSICAS de un cuerpo se manifiestan con la MISMA INTENSIDAD MISMA INTENSIDAD en todas direcciones. ANISOTROPÍAANISOTROPÍA: las propiedades VARÍAN VARÍAN

según las direcciones en que se las estudia.

¿CÓMO UTILIZAR EL MATERIAL?:

Procesos para ser utilizados

PROPIEDADES PROPIEDADES TECNOLÓGICASTECNOLÓGICAS

APTITUD para OPERACIONES de:

SEPARACIÓN Y CORTE: para realizar la forma y tamaño deseado de un material, cortándolo, separándolo. Ej.: maderas. Ej.: maderas.

AGREGACIÓN. Ej.: aglomerados.Ej.: aglomerados.

TRANSFORMACIÓN. Ej.: plásticos.Ej.: plásticos.

TECNOLOGÍA DE LA MADERATECNOLOGÍA DE LA MADERA

ROLLIZOS

PRODUCTOS

BOSQUE IMPLANTADO MÁQUINA DE ABATIMIENTO

TRONCOS TRATADOS CORTE DEL ROLLIZO

MADERA TRABAJADAMADERA TRABAJADA

MADERA ENCOLADA Y TRABAJADAMADERA ENCOLADA Y TRABAJADA

TECNOLOGÍAS DE MORTEROS TECNOLOGÍAS DE MORTEROS PREELABORADOSPREELABORADOS

DOSIFICACIÓN DOSIFICACIÓN COMPUTARIZADACOMPUTARIZADA

MEZCLADOMEZCLADO EN TALLEREN TALLER

Morteros EL MILAGRO

SILO CON MORTERO EN SILO CON MORTERO EN OBRAOBRA

REVOQUE GRUESO REVOQUE GRUESO PROYECTADOPROYECTADO

MEZCLADORA EN OBRAMEZCLADORA EN OBRA

MORTERO DE ASIENTOMORTERO DE ASIENTO

LA PROPIEDAD “madre”

DE LOS MATERIALES

PESO ESPECÍFICO

da idea del COMPORTAMIENTO del material frente a distintas

SOLICITACIONES

PESO ESPECÍFICO

•Es el dato fundamental de un material.

•Es una PROPIEDAD FÍSICA.PROPIEDAD FÍSICA.

•Es propio del material, no del cuerpo.

•Es un valor teórico.

¿QUÉ ES EL PESO ESPECÍFICO

DE UN MATERIAL?

ES EL PESO

DE SU UNIDAD DE VOLUMEN

En símbolos: PE = PE = P P

V V

EL PESOEL PESO

PP>P>P

Causa: La fuerza de la gravedad actúa sobre los cuerpos a través de fuerzas cuya

sumatoria constituye su PESOPESO (unidad: gr.gr.)

PP>P>P

<P<P

EL VOLUMENEL VOLUMEN

aa

bb

cc

Espacio en las tres dimensiones que ocupa un cuerpo (unidad m³)

UNIDADES DEL PESO ESPECÍFICO

Kg. Kg. g. ton.

m³ cm³ m³ m³

Ej.: si el PE del hierro es 7.800 Kg. /m³, significa que:

1 m³ de hierro pesa 7.800 Kg.

CLASIFICACIÓN DEL PECLASIFICACIÓN DEL PE

BAJO - ALTO

< 1000 Kg./m³ BAJO (flota en el agua)

>1000 Kg./m³ ALTO (se hunde en el

agua)

1000 Kg./m³ PE del Agua Destilada

IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO IMPORTANCIA DEL CONOCIMIENTO DELDEL PESO ESPECÍFICOPESO ESPECÍFICO

DE LOS MATERIALES DE LOS MATERIALES

DE CONSTRUCCIÓNDE CONSTRUCCIÓN

DISEÑO

• Dimensionamiento.

• Peso de estructura.

Cumpliendo las condiciones de resistencia necesarias,

si el PEPE del material es MENORMENOR, se reduce su peso, y la ESTRUCTURA RESULTA ALIVIANADAESTRUCTURA RESULTA ALIVIANADA.

PE directamente proporcional al P

> PE > P< PE < P> PE > P< PE < P

V

PPE

PRODUCCIÓN DE OBRA

MANIOBRABILIDAD: hombres / máquinas.

TRASLADO: tipo y cantidad de vehículos.

V

PPE

PE inversamente proporcional al V PE inversamente proporcional al V

> PE < V< PE > V> PE < V< PE > V

Dato importante de tomar en cuenta para el almacenaje y traslado de cantidades importantes de

materiales de bajo peso específico.

Térmicas, Acústicas, etc.

RELACIÓN CON OTRAS PROPIEDADES

OBJETIVO CENTRAL DEL CURSO

MAYOR LIBERTAD DE ELECCIÓN.ELECCIÓN.

SOLICITACIONES Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES SOLICITACIONES Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES ::

MAXIMIZAR LA CREATIVIDADCREATIVIDAD DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y LA EFICIENCIAEFICIENCIA DEL DISEÑO CONSTRUCTIVO .

NO CAER EN NO CAER EN ESTEREOTIPOS.ESTEREOTIPOS.

AMPLIAR LA GAMA DE POSIBILIDADES.POSIBILIDADES.

Conocer Conocer

para:para:

CREATIVIDAD EN EL DISEÑO CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICOARQUITECTÓNICO

EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL PLATAPLATA

EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO

EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES

CASA DEL PUENTE (1943-45)

ARQ. AMANCIO WILLIAMSFunes y Quintana

Uso estructural delhormigón armadohormigón armado

COLEGIO DE ESCRIBANOS ESTUDIO Arq. MARIANI Arq. PÉREZ MARAVIGLIA

Av.Independencia esq. Av.Colón

Uso estructural de HºAºHºAº y muro cortinamuro cortina

EJEMPLOS DE EDIFICIOS EJEMPLOS DE EDIFICIOS INTERNACIONALESINTERNACIONALES

CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO

EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES

EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO

BÓVEDA CÁSCARA DE BÓVEDA CÁSCARA DE LADRILLO ARMADOLADRILLO ARMADO

Ing.Eladio DiesteSilo CADYL HorizontalYoung (Uruguay) 1976 - 1978

cerámica armadacerámica armada: construcciones abovedadas : construcciones abovedadas ladrillo, armadura de acero y un mínimo de hormigónladrillo, armadura de acero y un mínimo de hormigón

Base de hormigón y estructura metálicaBase de hormigón y estructura metálica

estudio Zaha Hadid Architects

Para los juegos Olímpicos de 2012 Inspirado en la geometría fluida del agua en movimiento.

CENTRO ACUÁTICO LONDRES 2012

TUNING TORSO

Acero-vidrio-Acero-vidrio-hormigón armadohormigón armadoaluminioaluminio

Malmö (Suecia)- 2005

Altura: 190 metros

9 cubos giratorios (c/u de 6 plantas) con NÚCLEO DE HºAº de 10,6 m de diámetro a modo de columna vertebral. Su centro se corresponde exactamente con el eje de rotación de las plantas. El exterior del edificio está REVESTIDO POR PANELES DE CRISTAL Y ALUMINIO.

Arq. Santiago Calatrava

Inspirado en el movimiento del torso de un ser humano. Fusión de forma con estructura, aplicando principios de diseño basados en la fuerza de torsión.

Skidmore, Owings and Merrill

Oakland (EEUU)

La estructura de Hº usa desechos industriales de cenizas, un bioproducto de la producción del carbón que requiere menos energía. Una versión avanzada de la antigua técnica Romana de inercia térmica mantiene el clima interior durante las misas con calor radiante.

CATEDRAL DEL CRISTO DE LA LUZ

A través de la utilización de materiales renovables altamente

innovadores, el edificio minimiza la utilización de la energía y de

recursos naturales.

Sistema híbrido de Hº AºHº Aº, madera laminada encolada madera laminada encolada prefabricada, barras de acero estructural.prefabricada, barras de acero estructural.

EL DISEÑO DE LA MATERIALIDAD DE LOS EDIFICIOS. EL DISEÑO DE LA MATERIALIDAD DE LOS EDIFICIOS.

LA COMUNICACIÓN DETALLADA PARA SU CONSTRUCCIÓN.LA COMUNICACIÓN DETALLADA PARA SU CONSTRUCCIÓN.

EL CONTROL DE LA EJECUCIÓN.EL CONTROL DE LA EJECUCIÓN.

EL PRODUCTO DEL TRABAJO DEL ARQUITECTO ES OBSERVADO POR TODA LA COMUNIDAD

Y SU ACEPTACIÓN IMPULSARÁ SU CONTINUIDAD EN LA LABOR PROFESIONAL

ES RESPONSABILIDAD DEL ARQUITECTOES RESPONSABILIDAD DEL ARQUITECTO:

Dejé la escuela a los trece años, tenía la manía del dibujo. Fui a una escuela de arte...Un maestro estupendo se interesó en mí. Se llamaba L’Epplatenier. Me quería mucho. Me dijo: “HARÁS OTRA COSA, SERÁS ARQUITECTO”.

Yo le dije: “¡QUÉ CALAMIDAD, ODIO ESE TRABAJO!” Pensaba en las casas que se hacían en mi ciudad, muy feas, no me interesaban.En mi escuela había un Sr. que quería hacerse un chalet y le dije: “SE LO HAGO”. Dijo: “NO ERES ARQUITECTO”.“NO, PERO PUEDO PROBAR; ES LO MISMO HACER UNA CASA QUE OTRAS COSAS”.Hice planos. Quedó asombrado. Lo convencí. Me encargó su casa. (1905)

LE CORBUSIER. Charles Edouard Jeanneret 1887 – 1965

Yo tenía 18 años. Lo hice entre los 18 y los 19 y tuve mis primeros problemas graves

con la opinión que nunca cesaron.

Pero pude manejar piedras, ladrillos y entonces pensé:

““SI PONGO MIL LADRILLOS UNO ENCIMA DEL OTRO SI PONGO MIL LADRILLOS UNO ENCIMA DEL OTRO ¿ES PESADO, NO?” ¿ES PESADO, NO?”

y me interesé en los materiales, su valor específico (PESO ESPECÍFICO) (PESO ESPECÍFICO)

y vi que:

CONSTRUIR ES EMPLEAR MATERIALES, CONSTRUIR ES EMPLEAR MATERIALES, RESPETAR LAS LEYES DE LA RESISTENCIA, RESPETAR LAS LEYES DE LA RESISTENCIA,

INVENTAR MEDIOS PARA VENCER LA INVENTAR MEDIOS PARA VENCER LA RESISTENCIARESISTENCIA.

Y ME HICE ARQUITECTO COMO SE DEBE, PARA Y ME HICE ARQUITECTO COMO SE DEBE, PARA CON DIOS, QUIZÁ NO OFICIALMENTE.CON DIOS, QUIZÁ NO OFICIALMENTE.

F I NF I N