Trabajo final

Sistemas I:

La estructuraAnálisis estructural Proyecto de Título:

“Centro de Medicina Alternativa y Desarrollo Integral”

Arquitecto: Carmen Belmar

Integrantes: Christian Gutiérrez – Juan Carlos Lagos – Gustavo Muñoz – César Rivas

Profesores: Evert Ampuero – Patricio Quintana

Fecha: 02 / 12 / 13

Introducción

La estructura es uno de los elementos importantes a la hora de concebir un proyecto arquitectónico, ya que de este depende si el edifico se podrá mantener en pie o no, si podrá resistir las cargas al que estará sometido.

Para esto hemos escogido el proyecto de título “Centro de medicina alternativa y desarrollo integral”, analizando su estructura, sus componentes, su forma de construcción, para de esta forma, orientarnos acerca de la correcta estructuración y si esta cumple con los requisitos sísmicos, el principal problema que presenta nuestro país, si su sistema estructural y constructivos fueron las mejores opciones a la hora de proyectar este centro.

Proyecto: Centro de Medicina alternativa y de desarrollo integral

Arquitecto: Carmen Belmar

El proyecto se emplaza en la comuna de Chiguayante, en el sector de Parque Lonco.

El partido general es en base 3 volúmenes conectados entre sí.

Sistema Estructural

El sistema estructural principal del edificio es en base a muros de hormigón con presencia de vigas y pilares de hormigón armado.

Los volúmenes recreacional y de terapias presentan distintos recintos, en su mayoría independientes entre sí, por lo que son de muros separando las actividades, los espacios de circulaciones, que presentan fachadas vidriadas, se estructuran a base de vigas y pilares de hormigón armado.

El volumen conector, que se caracteriza por su espacialidad, se estructura principalmente a base de pilares y vigas de hormigón que actúan como marcos rígidos, ayudan de esta forma a la flexibilización de su espacio y diseño interior. Presenta además vigas de madera laminada que soportan la cubierta y traspasan las cargas a los elementos hormigonados.

Material de Construcción sistema estructural

El principal material de construcción estructural es el hormigón armado, tanto para los muros, como también en vigas, pilares, losas y fundaciones.

El hormigón es un material moldeable, se compone de aglomerantes (piedra, grava y/o arena), cemento y agua, además de ciertos aditivos, resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero presenta una muy reducida a la tracción. El acero, aleación de hierro y carbono, posee la cualidad de resistir muy bien las fuerzas de tracción

De esta forma, el hormigón se refuerza con barras y mallas de acero brindándole mayor ductilidad a las distintas piezas de la estructura del proyecto, este refuerzo se logra ya que ambos materiales presentan deformaciones similares y una buena adherencia, que se refuerza más con la utilización de barras corrugadas. El PH del cemento ayuda a proteger al acero frente a la corrosión.

Otro punto a considerar es la resistencia al calor de ambos materiales, ya que poseen coeficientes de dilatación térmica muy similares.

Comportamiento esperado de la estructura

El empleo de trabazón en las uniones monolitiza los distintos elementos de la estructura, logrando que estos actúen conjuntamente frente a las distintas cargas, tanto gravitacionales como laterales

Frente a las cargas gravitacionales, por ejemplo el peso propio del proyecto, las cargas de uso, carga muerta, sobrecarga, etc, los muros resisten y transmiten estas cargas, tanto de la cubierta como el de las losas y vigas, hacia las fundaciones. En el caso del volumen central, las cargas de la techumbre pasan primero por las vigas de madera laminada, que luego las traspasan a la estructuración de hormigón.

En cuanto a las cargas laterales, sismo por ejemplo, las losas actúan como membrana y los elementos verticales a flexión y corte, como se dijo anteriormente, el monolitismo ayuda a solucionar este problema. El empleo de juntas de dilatación ayuda a resolver los problemas de torsión que presenta la planta irregular del proyecto, estas juntas se encuentran en la unión de los dos volúmenes perpendiculares con respecto al volumen central, así se obtienen volúmenes regulares, que actúan mejor frente a sismos.

En conclusión, la estructura monolítica se comporta bien ante las distintas cargas, ya que actúa en conjunto, disminuyendo las fallas en uniones y que los distintos elementos sigan distintas direcciones. El empleo de muros refuerza considerablemente la estructura del proyecto, estos sistemas en base a muros es el principal criterio a la hora de estructurar un edifico en Chile ya que han sabido comportarse satisfactoriamente frente a sismos, el hormigón armado otorga un alta capacidad resistente, además permite controlar los desplazamientos relativos de entrepiso. Estos datos ayudan a respaldar la elección de este sistema.

Sistemas constructivos empleados

Como se ha dicho, el principal sistemas constructivo, en cuanto a la estructura, es el hormigón armado, debido a sus cualidades, es la óptima elección para el papel que debe desempeñar en el proyecto.

Pero además el edificio presenta otro sistema constructivo, los que nombraremos a continuación:

Madera: este sistema lo encontramos en la sala de meditación ubicada al centro del proyecto. Se utiliza madera de pino de 8 x 8” para la estructuración principal, pies derechos 2 x 8 “y costaneras de 2 x 3”

El proyecto, como se nombró anteriormente, presenta también un envigado de madera laminada en el volumen central, esta estructura se encarga principalmente en sostener la techumbre y una circulación de pasarela, traspasando las cargas a los pilares de hormigón. Las primeras presentan una dimensión de 20 x 100 cm, y las segundas 20 x 80 cm.

Listado Elementos Arquitectónicos:

1. Pilar: elemento estructural vertical que sustenta la estructura. Trabaja principalmente a compresión y su función principal es soportar cargas verticales para transmitirlas al suelo. El pilar se diferencia de la columna por su forma poligonal.

2. Viga: elemento constructivo estructural, que trabaja principalmente a flexión, ubicado longitudinalmente en la estructura, apoyado sobre muros y pilares distribuyendo las cargas hacia estos. Su dimensión longitudinal predomina ante su ancho y alto.

3. Muro: elemento lineal y vertical de soporte estructural, compuesto de hormigón, albañilería u otro material de construcción, amarrado o definido por cadenas y en ocasiones pilares. Permite dividir o delimitar un espacio y es ocupado para diferentes soluciones: como muro exterior (fachada) y muro interior.

4. Dintel: es el elemento constructivo que va horizontalmente sobre los vanos para puertas y ventanas. Trabaja a flexión, comportándose como viga y traspasa las cargas a los apoyos laterales.

5. Tabique: es el principal elemento autosoportante del proyecto, ya que soportan su propia carga. Su función es particionar interiormente, separando los distintos recintos dentro del edificio.

6. Costaneras: piezas de madera horizontales que amarran las cerchas o tijerales en la techumbre, en ellas se fija la cubierta.

7. Ventanas: son los huecos en los muros del edificio que permiten la entrada de luz y ventilación al interior de los recintos.

8. Pilar: elemento vertical que soporta la estructura, trasmite las cargas verticales y trabaja a compresión.

9. Cortina roller: cortina que se enrolla dentro un cabezal. Pueden tener un accionamiento manual o motorizado.

10. Losa: placas horizontales de hormigón encargadas de resistir las cargas verticales y distribuirlas a los elementos verticales como muros y pilares. Trabajan principalmente a flexión.

11. Cubierta: son los elementos en la parte superior exterior de un edificio, de esta forma lo protege y aísla de las condiciones medioambientales.

12. Cimiento: es la parte inferior de la estructura dándole anclaje y apoyo y transmitiendo las cargas al terreno.

13. Sobrecimiento: elemento estructural que se encuentra sobre los cimientos, transmite las cargas a éstos, teniendo un ancho, por lo general, del mismo grosos del muro. Amarra todo el conjunto y aísla los muros de la humedad del terreno.

14. Tapacan: pieza de madera que oculta los canes o bordes transversales del par de un cercha.

15. Puerta: pieza de madera u otro material que se abre y cierra a través de bisagras, permitiendo la circulación de un espacio a otro.

16. Emplantillado: hormigón pobre que nivela y aísla la fundación del terreno.

17. Zócalo: parte inferior de un edificio que sirve para nivelar los basamentos de éste a una misma cota.

18. Antepecho: parte maciza del vano de una ventana, se levanta desde el piso, por lo general se construye de los mismos materiales que los muros.

19. Alfeizar: elemento constructivo que corresponde a las parte baja de la ventana y que cubre el antepecho. Su función es impedir la entrada da de agua me tiendo un vierteaguas con pendiente al exterior.

20. Escalera: elemento funcional que se compone de una seria de escalones, permitiendo la circulación ente dos niveles.

Listado materiales constructivos:

1. Madera/Roble/Pino: es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

2. Poliuretano: es un polímero que se obtiene mediante condensación de bases hidroxílicas combinadas con isocianatos. Los poliuretanos se clasifican en dos grupos, definidos por su estructura química, diferenciados por su comportamiento frente a la temperatura. De esta manera pueden ser de dos tipos: Poliuretanos termoestables y Los poliuretanos termoestables más habituales son espumas, muy utilizadas como aislantes térmicos y como espumas resilientes

3. Áridos/Gravilla/ Ripio/: materiales granulares inertes formados por fragmentos de roca o arenas utilizados en la construcción (edificación e infraestructuras) y en numerosas aplicaciones industriales. Áridos conocidos: arena, grava, gravilla, etc.

4. Aluminio: La industria de la construcción utiliza el aluminio en primer lugar por su ligereza, resistencia y ductilidad, pero también porque es altamente resistente a la corrosión. Puentes, construcciones de techo, grandes superestructuras por encima de los mercados y estadios deportivos son algunos ejemplos de aplicaciones de aluminio.

5. Vidrio templado: Vidrio que ha sido sometido a un calentamiento seguido de un enfriamiento rápido, que aumenta su resistencia a los agentes térmicos y mecánicos, y en caso de rotura, se fragmenta en trozos pequeños.

6. Vidrio Termopanel: componente prefabricado compuesto por dos o más vidrios separados entre sí por un espacio de aire seco y quieto, herméticamente cerrado al paso de la humedad y al vapor de agua, lo que lo transforma en aislante térmico y acústico. Además, con vidrios adecuados, brinda control solar.

7. Hormigón Pulido: es un efecto de acabado de este mismo cemento que se trabaja con un pulidor y ciertos aditivos durante el fraguado. Se realiza con un cemento tradicional. Razón por la que con el tiempo, si no se aplica bien puede acabar agrietándose. Al final se consigue un efecto de juntas, a veces no deseado.

8. Acero Galvanizado: acero procesado con un tratamiento al final del cual queda recubierto de varias capas de zinc. Estas capas de zinc protegen al

acero evitando que se oxide. El acero galvanizado también es un material con un acabado más duradero, resistente a las rayaduras y que resulta más atractivo para muchos consumidores.

9. Capa Vegetal: es la capa más delicada de la cubierta vegetal, de su elección depende el correcto funcionamiento de todo el sistema.

10. Sustrato: Es el medio de crecimiento de la vegetación, de sus características depende en parte la absorción de agua, nutrientes y el peso de la cubierta.

11. Poliestireno Expandido: material plástico espumado, derivado del poliestireno y utilizado en el sector del envase y la construcción. En los países hispanohablantes se le conoce coloquialmente por varios nombres, algunos de ellos derivados del nombre de su fabricante:

12. Adhesivo Propasta elastomérico: garantizan excelente cubrimiento, sellado de la más alta calidad que impide la formación de grietas y hendiduras en las paredes, gracias a su capacidad de impermeabilización.

13. Filtro de Protección: Evita la lixiviación del sustrato, solo deja pasar el agua y no las partículas del sustrato.

14. Membrana Impermeabilizante: son sustancias o compuestos químicos que tienen con objetivo detener el agua, impidiendo su paso, y son muy utilizados en el revestimiento de piezas y objetos que deben ser mantenidos secos. Funcionan eliminando o reduciendo la porosidad del material, llenando filtraciones y aislando la humedad del medio. Pueden tener origen natural o sintético, orgánico o inorgánico. Dentro de los naturales destaca el aceite de ricino y, dentro de los sintéticos, el petróleo.

15. Pintura Asfáltica: se obtiene por disolución de Betún natural o breas de hulla y madera en aceites grasos, benzol, etc. Las superficies recubiertas con esta pintura quedan muy brillantes, pudiendo obtenerse acabados mate agregando negro de humo.

16. Fibra de vidrio: Básicamente la fibra de vidrio es un material fibroso obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través de una pieza de agujeros muy finos (espinerette) y al solidificarse tiene suficiente flexibilidad para ser usado como fibra. Sus principales propiedades son: buen aislamiento térmico, inerte ante ácidos, soporta altas temperaturas.

17. Hormigón Armado: Concreto, mezcla de arena cemento, triturado y en algunos casos un aditivo, también puede ser una mezcla de cemento, arena, triturado y

agua. Mezcla de cemento, arena, triturado, agua y algunas veces un aditivo para cambiar su propiedad.

18. Mortero: es una mezcla de conglomerantes inorgánicos, áridos y agua, y posibles aditivos que sirven para pegar elementos de construcción tales como ladrillos, piedras, bloques de hormigón, etc. Además, se usa para rellenar los espacios que quedan entre los bloques y para el relleno de paredes. Los más comunes son los de cemento y están compuestos por cemento, agregado fino y agua.

19. Piedra de Rio: materia prima, la piedra se extrae generalmente de canteras, explotaciones mineras a cielo abierto. La cantería es uno de los oficios de más antigua tradición. La piedra es tallada por los maestros tallistas.

20. Geotextil: es una tela permeable y flexible de fibras sintéticas, principalmente polipropileno y poliéster, las cuales se pueden fabricar de forma no tejida o tejida dependiendo de su uso o función a desempeñar

21. Silicona: es un material viscoso que cambia a estado sólido una vez aplicado y que se utiliza para evitar la penetración de aire, gas, ruido, polvo, fuego, humo o líquidos desde un sitio a otro a través de la barrera sellada. Los selladores ayudan al mantenimiento y cuidado de los inmuebles, la correcta elección permite obtener mayores beneficios del producto, como: impermeabilidad, elasticidad, rendimiento, durabilidad, acabados estéticos.