propiedades de los materiales pe 2014
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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