DESCRIPCIN GENERAL DEL PROYECTO

La Facultad de Arquitectura y Diseo de la Universidad decidi, unos semestres atrs, adecuar un espacio dentro de las oficinas de la Facultad, para la el Consejo Estudiantil de la Facultad (CEA+D). El proceso de planeacin para la construccin del proyecto, lleg a su etapa final este semestre. Esta etapa corresponde al montaje de la oficina, una vez revisado el diseo ganador de la convocatoria realizada por la facultad.

Ya que se trata de un espacio para estudiantes, se decidi que la construccin y el montaje de la estructura de la oficina fuera realizado tambin por estudiantes, dentro del mbito acadmico. Para ello se aprovech el contexto del Seminario de Estructuras en Madera. Fueron los estudiantes de esta clase quienes se encargaran de la construccin del proyecto.

La estructura a construir crea dos espacios principales en la oficina, repartidos en dos niveles. En el primer nivel, se plantea crear un espacio de reunin que se forma gracias a una excavacin en el terreno hacia el centro del espacio. En el segundo nivel, se habilita un pequeo espacio de trabajo para los representantes, y adems un puesto para ofrecer el servicio de plotter dentro de la facultad.

Una de las determinantes del proyecto, es la necesidad de no tocar la estructura de muros y techo de la oficina, por la condicin patrimonial y de conservacin del edificio en el que se encuentra. Por ello la estructura se plantea como una mesa aislada, apoyada simplemente en las platinas que se contectan con la cimentacin. Se crea una estructura aporticada, en la que las vigas son remplazadas por cerchas. El proyecto aprovecha la altura de las cerchas para apoyar el segundo nivel en la parte inferior de estas, para que as las cerchas funcionen como la baranda que cierra este segundo nivel y lo aisla de los muros. Tambin la cercha sirve de apoyo a los mesones en los que van los espacios de trabajo y el plotter.

El proyecto ha cambiado constantemente. Primero, el concepto presentado fue rediseado para hacer posible su construccin. Este diseo, se cambi antes de iniciar la construccin en sitio. Y una vez construido, se realiz una reforma a la estructura. Este informe se concentra nicamente en el proyecto construido finalmente, y no aborda el proyecto anterior, ni los cambios realizados una vez los estudiantes terminaron la obra.

Seminario de estructuras en madera2014-10Informe Final

Diego Hincapie Manuela Neu Juan CamiloSalazar

PROCESO DE CONSTRUCCIN

Previo a la construccin por parte de los estudiantes de la estructura en el sitio, se realiz un proceso de prefabricacin de la estructura. De forma paralela los contratistas de la obra se encargaron de realizar todos los premilinares y la obra civil. Para inciar la construccin de la estructura, estos dejaron listo el replanteo de los ejes, y la instalacin de las platinas sobre las que se apoyan las columanas. De aqu en adelante la mayora del trabajo se realiz en obra por parte de los estudiantes y los contratistas. Algunos ajustes realizados sobre la marcha, se resolvieron en el taller.

1. Izar columnas laterales: Se levantaron las columnas sobre las platinas instaladas. Fuer necesario aadir contrachapados al grosor de la base, ya que las platinas venan con medidas diferentes.

2. Montaje de cerchas laterales: Entre los estudiantes y los obreros subieron las cerchas y las ajustaron con prensas. De esta manera, se pudo dejar puesta temporalmente, para as taladrar los huecos para los pernos que las soportan basados en las medidas verificadas en obra. En las columnas frontales y posteriores al asegurar los pernos, se colocaron inmediatamente las platinas que soportan las cerchas que van en el sentido corto de la estructura.

3. Montaje de cercha posterior: Se apoya la cercha posterior en las platinas colocadas previamente. Antes de dejar la cercha de manera permanente es necesario ajustar las platinas, ya que las columnas no se mantenan a nivel, y la cercha no estaba a escuadra con las dos cerchas laterales.

4. Montaje de la columna central: Se coloca esta columna despus de las dems para que no incomode el montaje de las cerchas que han sido colocadas hasta ahora, pues sin ella es posible poner los andamios con facilidad. El proceso es el mismo que el de las dems columnas.

5. Montaje de cercha frontal: Se replica el proceso de la cercha posterior, teniendo en cuenta que es necesario que el paral central de la cercha quede en el mismo eje que la columna central.

6. Montaje de la cercha central: Para reforzar la estructura, paralelo al vano de las escaleras, se coloca esta cercha, que se perna entre la columna que est libre y se apoya en la cercha frontal. Para esto, es necesario primero montar una platina en la cara interior del paral central de esta cercha. Una vez montada esta cercha, ya queda lista la parte principal de la estructura para la oficina, solo queda faltando amarrar la columan central con las columas que se encuentran a los costados.

7. Montaje de la viga central: Para amarrar la columna central a la estructura se usa una en la parte del espacio de trabajo, y una cercha vertical bajo la llegada de las escaleras. Para poder sostener esta viga, primero se pernan unas platinas especiales a la columa central y a la columna del eje de la derecha. Por la forma de esta platina, es necesario hacerle a la viga un cajn central en ambos extremos. De all se ajusta a las platinas, para ser pernado.

8. Montaje de la cercha de rigidizacin: Aunque esta cercha se coloca simplemente con tornillos autoperforantes. Primero, es necesario crear unos cajones en los listones laterales. As se asegura que ni la cercha, ni los pernos de las columnas se van a estorbar entre ellos.

9. Montaje de viguetas: Una vez armada la estructura principal, se toman las medidas entre las cerchas laterales para cortar el largo de las viguetas. Una vez cortado el largo, se realiza un cajn en la parte inferior de ellas, para que cuadren en el mismo nivel que la parte baja de las cerchas. La distancia entre viguetas est determinada por los diferentes largos de los listones del entrepiso. Para ello toc montar el entrepiso, y realizar una muestra de cmo quedara para

poder as ajustar las viguetas.

10. Montaje de entrepiso: Se colocan con tornillos autoperforantes en las partes en las que el entrepiso se cruza con las viguetas. Una vez terminado el entrepiso, este ayuda a rigidizar la estructura.

11. Montaje de mesones: Una vez asegurada el resto de la estructura, se montaron los dos mesones largos. Estos se acomodaron con respecto a unos listones que fueron colocados a manera de respisas sobre las cerchas que quedaban a la vista, ya que las medidas de los listones eran diferentes a las que se plantearon inicialmente. De todas manera siguen respetando los cinco centmetros de dilatacin con respecto a los muros de la oficina. Para estos, colocaron segmentos de un perfil metlico en L, para evitar que se cayeran al apoyar algn peso sobre estos. Las repisas, se colocaron con tornillos autoperforantes, ya que su caracter es ms esttico que funcional.

12. Montaje de las gualderas de la escalera: Para la escalera, primero se traz la pendiente con hilo, y se dibujaron sobre la madera las lneas de corte. Una vez cortado se procedi a acomodar las platinas que la reciban en el suelo. Fue necesario usar las dos platinas sobrantes como las de la viga, ya que las proyectadas inicialmente no tenan en cuenta el espacio que ocupa el chazo expansivo con el que se ajusta la platina al piso.

13. Montaje de los peldaos: sobre la gualdera, se midi la distantcia total y se dividi en el nmero de segmentos necesarios para la escalera. Posteriormente se marcaba una lnea paralela al suelo sobre la que se acomodara el paso de la escalera. Cada paso fue asegurado con 5 tornillos autoperforantes a los lados de la gualdera.

PRINCIPIOS ESTRUCTURALES BSICOS

El proyecto, est planeado para que su estructura funcione de manera similar a una mesa. No se conecta con las paredes del edificio existente, as que se vale nicamente de las uniones con el suelo y de las cerchas para garantizar su estabilidad. Esta estructura funciona bsicamente con dos prticos largos, con tres apoyos cada uno. Conectada a travs de dos cerchas y una viga en su sentido corto.

La estructura se ve afectada solamente por la actividad de los puestos de trabajo y el plotter. Estas cargas Son transmitidas del entrepiso a las viguetas, y de estas directamente a las cerchas laterales, que llevan la carga a travs de las columnas a la cimentacin.

El proyecto cuanta con un buen nivel de estabilidad, la distribucin de los elementos lo hace resistente. Las diagonales presentes en las vigas, se complementan con la estructura de viguetas y el entrepiso, adems de los mesones, para reducir las deformaciones a las que se somete la estructura. Estos ltimos actuan como un diafragma rgido que refuerzan la estructura en

todoslos ejes.

Al aplicarse cargas, tener apoyos fijos y una seccin de cercha tan grande, las columans pueden sufir bastante deformacin. Pueden tender a pandearse facilmente y por ende podran romperse frenta a una gran cantidad de movimiento en el segundo nivel. Esto se soluciona gracias a que la seccin de las columnas se aumenta al ser compuesta en tres planos. Lo cual significa, que las columnas no se valen de un nico liston de 4x14 para soportar las cargas, sino que se une a travs de pernos y tacos de madera a otro liston de la misma seccin.

Gran parte del trabajo que realiza la estructura, y su resistencia, se ve soportado por las uniones. Dentro de la estructura existen tres tipos de uniones mecnicas. Los tableros (cartelas) unidos con clavos que rigidizan las cerchas (A). Las platinas, sobre las que se apoyan las cerchas que se encuentran entre las dos cerchas largas (B). Y por ltimo uniones pernadas, que se utilizan en las columnas para unir los listones que las componen entre s y con las cerchas(C).

Las cartelas manitenen los componentes de las cerchas en su lugar, haciendo trabajar cada cercha como un nico elemento.

Las platinas, se usan en este caso para sostener las cerchas intermedias. Estas trabajan de manera similar a un voladizo. Es por ello que se sueldan diagonales, para evitar que la parte que recibe la cercha se flecte, y llevar esta carga a la parte de la platina que se conecta con la columna.

A

CB

Y por ltimo, las uniones pernadas. Estas son parte primordial del diseo. Pues evitan que los elementos que componen la columan se muevan en todas las direcciones, dndole as la resistencia y la rigidez necesarias a las columnas, para soportar las cargas de la estructura.

ANLISIS DE PROCESOS DE PREFABRICACIN Y SUS VENTAJAS

A diferencia de la construccin tradicional, en que se transportan los productos para la construccin, la prefabricacin consiste bsicamente en pre ensamblar los elementos de la construccin para transportar los componentes en su estado final y luego ensamblarlos en el lugar de la obra. Para la construccin con prefabricados se debe tener en cuenta un minucioso proceso a seguir para garantizar el xito de la obra.

Como primera medida sucede un proceso la fabricacin de los diferentes componentes. Esto ocurre en instalaciones especializadas para este fin, equipadas con la maquinaria y las herramientas necesarias para esta labor. En algunas ocasiones los elementos se pueden pre ensamblar para facilitar su instalacin en el lugar de la obra.

Una de las grandes ventajas de la prefabricacin es la sistematizacin del proceso de construccin. Esto quiere decir que se contabiliza que ciertos elementos de la construccin son iguales y su proceso de fabricacin se puede repetir sistemticamente y juntar en instalaciones especializadas para luego transportarlo al lugar de construccin.

En este tipo de obra, solamente la cimentacin ocurre en el lugar de construccin. El resto de los elementos se construyen antes. Se debe tener muy claro la vista general de todos los componentes y el orden en que se ensamblan. Determinar como ser el proceso de produccin, fabricacin e instalacin en cada paso para optimizar material, recursos y tiempo.

Antes de iniciar la fabricacin de los componentes que se requieren, se debe hacer un calculo preciso de los productos, sus uniones, la cantidad de tornillos, etc. Verificar la ubicacin de estos en el lugar de construccin, sus dimensiones exactas y la ubicacin de cada componente en particular en relacin con ese espacio. Tambin, la dimensin y el peso de los componentes, verificar la unin de los elementos y la dimensin que ocupa el elemento de unin. Debe haber precisin para minimizar riesgos y contratiempos que impidan la continuacin de la obra.

En este tipo de obra todo se puede prefabricar, los elementos de fachada, de cubierta, interi-ores, pisos, cielo raso, etc. Algunos ejemplos de aplicaciones de procesos de prefabricacin:

Vivienda de Olgga Architects. Multiples variaciones en el ensamblaje de los modulos.

En este proyecto se utilizan dos mdulos prefabricados y ensamblados uno encima de otro en la obra. El modulo permite una variedad de opciones de ensamblaje, incluso se pueden ensm-blar ms de dos modulos y amuentar as la escala del proyecto.

Este tipo de cosntruccin es muy efectiva ya que puede minimzar costos y tiempo. Esto sucede debido que el procesode muhcos componenetes se puede sistematizar al crear modulos de cosas similares que se ejectuan de la misma manera. La prefabricacin supone que todos los componentes van a encajar perfectamente en la obra, por tanto no se requeire de un equipo de mano de obra numeroso y especializado.

La construccin de prefabricados en obras donde se utiliza la madera son de gran ventaja.En primer lugar es un material natural y sostenible y en caso de que as se quisiera la construccion se puede desmontar facilmente y la madera se puede reutilizar. Asi mismo si ocurren modificaciones durante la obra o posterior a ella la madera se puede adaptar facilmente a estos cambios,adiferencia de un prefabricado en concrecto que tendra que pasarpor un proceso ms complejo para poder adaptar a cualquier cambio.

Al construir con prefabricados tambien se tiene la ventaja que los lementos no estrn expuestos a la intemperie ya que se pueden transportarenel orden y el tiempo en que se van a instalar.

Bibliografa:http://www.transportresearchfoundation.co.uk/PDF/fellow-ship/Taylor%20H%20(2002)%20Prefabrication.pdfhttp://www.olgga.fr/http://inhabitat.com/prefab-friday-maison-evolutiv/prefab-fri-day-inhabitat-maison-evolutiv-prefab-olgga-architects-wooden-modular-buildings-prefabricated-architecture-prefab-structures-salon-europeen-du-bois-2/