421 P O R T A F O L I O
2 0 2 1 – 2
ORIENTACIÓN ESTRUCTURAL
MARIAFÉ MERCEDES CORRALES COSME 20200573 Profesor: JAN CHRISTIAN JAHNSEN CABALLERON
Facultad de Ingeniería y Arquitectura
Carrera de Arquitectura - Área de Construcción y Estructuras Ciclo 2021-2
EP1 SISTEMAS ESTRUCTURALES
EP2 SISTEMAS
ESTRUCTURALES NO CONVENCIONALES
Sistema estructural de un
Cáscara
objeto
CG1 CG5 CG6 CG8
Pág. 05
Pág. 26
CG1 CG7 CG8
Esfuerzos
Tensión Pág. 06
Pág. 30
CG1 CG5 CG6 CG8
CG1 CG7 CG8
Triangulaciones
Pág. 11
CG1 CG7 CG8
Losas y vigas
Marcos espaciales
Pág. 34
CG1 CG5 CG6 CG8
Pág. 14
CG1 CG5 CG8
2
EF SISTEMAS
DATOS DEL CURSO
ESTRUCTURALES MIXTOS Referentes
Pág. 39
CG1 CG5 CG7 CG8
Proyecto
Comentario del curso
Pág. 58
C.V.
Pág. 59
Información de curso
Pág. 60
Pág. 42
CG1 CG5 CG7 CG8
3
EP1 SISTEMAS ESTRUCTURALES
4
SISTEMA ESTRUCTURAL DE UN OBJETO MESA DE CENTRO
MESA DE CENTRO
FUNCIONAMIENTO ESTRUCTURAL
MESA DE CENTRO
TABLA DE VIDRIO Cobertura del resto de la mesa. Cumple una función similar a un
BARAS DE ALUMINIO Elementos que soportan la
techo. Flexión
tabla de vidrio. Cumplen una función similar a columnas. Compresión, flexión
BLOQUE DE MADERA Horizontal I
Elemento principal de la
BLOQUE DE MADERA Vertical
Refuerzo de los elementos que componen la
mesa. Recibiría las fuerzas de compresión que bajan.
mesa. Haría las veces de una placa
BLOQUE DE MADERA
Compresión
Horizontal I
Elemento base de la mesa.
5
ESFUERZOS Se hizo una estructura cubica desfazada utilizando elementos diagonales para mejorar su estabilidad. Posterior a realizar la maqueta se pone a prueba su resistencia con una huincha, se ubica en la parte MESA DE CENTRO central para genera el equilibrio necesario para que las fuerzas caigan equitativamente por la estructura. Finalmente, vemos como este objeto se mantienen en equilibrio comprobando que la estructura sostiene tranquilamente su peso sin distorsionarse.
Madera balsa
Cartón micro corrugado
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CORTE
FLEXIÓN
Al recibir el peso estas varillas horizontales tienen la posibilidad de general un corte con sus varillas perpendiculares
Al ser la plataforma que recibe el peso inmediatamente es el elemento que se flexiona más rápidamente
TORSIÓN
Las varillas horizontales hacen las veces de vigas y estas reciben torción por el peso en la segunda plataforma.
COMPRESIÓN
TRACCIÓN
Las varillas laterales se comprimen al recibir el peso del objeto
Las varillas diagonales forman triángulos que realizan tracción al redirigir las fuerzas.
ESFUERZOS 7
MOMENTO 1
MESA DE CENTRO
FLEXIÓN
TORSIÓN
COMPRESIÓN
CORTE
TRACCIÓN
Al estar sosteniendo la huincha, primero se produce torsión por las varillas horizontales en medio de las varillas perpendiculares. Luego funciona el resto de la estructura por donde las fuerzas bajan y el elemento diagonal genera tracción que le da mayor resistencia a la maqueta. 8
MOMENTO 2
MESA DE CENTRO
FLEXIÓN
TORSIÓN
COMPRESIÓN
CORTE
TRACCIÓN
Al sostener 3 libros la estructura se inclina y entonces el mayor punto de peso se produce en la parte derecha que se mantiene recta, al mismo tiempo se podría deducir que también se esta produciendo tracción en un esfuerzo por mantener la estructura y también se podría presumir cierta flexión producida en los elementos horizontales al recibir el peso inmediato de los libros. 9
MOMENTO 3
MESA DE CENTRO
FLEXIÓN
TORSIÓN
COMPRESIÓN
CORTE
TRACCIÓN
Con un último libro agregado, la estructura falla finalmente por desplazamiento, todo se inclina y parece ceder a compresión pero cae hacía el lado derecho en el último momento, esto puede haberse debido al mayor sostén que había para este lado y a que posiblemente la mayor cantidad de fuerzas bajando se concentraban en este lado también. 10
ESFUERZOS ACTIVOS MOMENTO 1
COMPRESIÓN
FLEXIÓN
TRACCIÓN
Se realizó un puente con dos objetos móviles como base. En primer lugar se comprende que al tener triangulaciones, por teoría, la estructura recibirá esfuerzos principalmente de tracción; además tendrá esfuerzo de compresión por las varillas verticales. Al adquirir el peso de la bolsa de medio kilo de garbanzos el puente recibirá esfuerzo de flexión, las fuerzas se distribuirán en la estructura y se contrarrestaran con los objetos móviles que la sostienen.
TRACCIÓN COMPRESIÓN
Asimismo, se hace una simulación en Truss me en el que se puede apreciar como trabajaría la estructura sometida a estos esfuerzos. Se identifica principalmente esfuerzo de tracción el cual se mantiene constante en la parte central del puente, además creando una especie de arco se encuentran los otros elementos estructurales recibiendo esfuerzos de compresión.
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CARGA ADICIONAL PROGRESIVA MOMENTO 2
COMPRESIÓN
FLEXIÓN
TRACCIÓN
Puente sosteniendo 3 kilos y ½
12
CARGA ADICIONAL PROGRESIVA MOMENTO 2
COMPRESIÓN
CORTE
1 kilo
3 kilos y ½
5 kilos
*En otra simulación con Truss me se observa que si el peso estuviese distribuido uniformemente la estructura fallaría hacía el centro por flexión, debilitándose primero dos puntos de tracción.
Para romper la estructura y analizar primero se ejerce progresivamente un peso de 3 kilos y ½, al ver que el puente mantiene su resistencia aunque sufre una pequeña lesión en la pa rte superior se decide cambiar el peso. Se ejerce un peso de 5 kilos con una b olsa de azúcar provocando que la estructura seda casi inmediatamente rompiéndose solo en el lateral derecho. En primer lugar se comprende que el acto principal que provoco el fallo de la estructura es en el hecho de poner los 5 kilos en simultaneo, además se tiene en cuenta también que al ha ber recibido peso con anterioridad la estructura ya tenia lesiones anteriores. La ruptura del puente es mínima y coincide con el lugar del objeto móvil que lo sostiene, por lo que se entiende que la estructura falló por corte al recibir la carga.
13
ENSAYO HIMMEL BAUEN - PARAGUAY
https://bauen.com.py/proyectos/ensayo-himmel/
La estructura metálica surge por la necesidad de tener un sistema de lo más sencillo, rústico y prefabricado posible, teniendo en cuenta la ubicación en un cerro de difícil acceso con nulos servicios básicos.
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ANALISIS GENERAL El proyecto se emplaza en tres placas de concreto armado armándose luego un esqueleto estructural de vigas metálicas H prefabricadas con las cualidades necesarias que requiere esta obra. Se unen entre si por medio de soldadura y empernado en los extremos y mantienen su forma gracias a cuerdas tensadas que recorren el perímetro del proyecto y se cruzan en la parte superior e inferior del mismo.
EMPERNADO
Zapata corrida
Placa
Losa techo
Viga reticulada Cerramientos de vidrio
Losa piso
Cuerdas tensadas Cuerdas tensadas
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EP2 SISTEMAS ESTRUCTURALES NO CONVENCIONALES
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36
37
EF SISTEMAS ESTRUCTURALES MIXTOS
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PAUL MILSTEIN HALL AÑO
2011
UBICACIÓN
ESTADOS UNIDOS
PROYECTISTA
ESTUDIO OMA
Este
es
un
proyecto
que
se
adiciona a la Universidad de Artes de Cornell, resolviendo la conexión
de
preexistentes
dos que
edificios hasta
el
momento era ineficiente, esto se
da
uniendo
esta
nueva
edificación a dos salones ya existentes en estos edificios, al mismo
tiempo
se
nuevos
espacios
generan
de
utilidad
para los estudiantes.
El proyecto consta de una estructura metálica que soporta dos voladizos con cerramientos perimetrales de paneles de vidrio, teniendo en la cubierta un techo verde perforado por 41 tragaluces.
Se utilizan vigas H para armar vigas
reticuladas
posicionaran perimetral para
que
en
del
sostendrá
el
área
edificio, el
se esto
volado
además del entramado de vigas bidireccionales que se aprecia desde
la
parte
inferior
del
voladizo Viga reticulada Vigas cruzadas 39
4
VILLA CHARDONNE AÑO
2008
UBICACIÓN
SUIZA
PROYECTISTA
ESTUDIO MADE IN
Ideado por Francois Charbonnet y Patrik Heiz, la Villa Chardonne es una vivienda que se emplaza limpiamente posee
un
divide
en solo
en
el
paisaje,
nivel
que
cuatro
Integrando
los
estructurales
se
módulos. elementos
como
piezas
propias del diseño, se resuelve la
espacialidad
proyecto
usando
de
este
paneles
de
vidrio como elemento divisor.
La estructura de este proyecto se exterioriza principalmente hacía la periferia y mantiene la vivienda volando sobre el terreno de modo que no se pierda la continuidad del paisaje, esto ultimo se logra gracias a las columnas diagonales.
El
voladizo
sostenido
principalmente gracias a estas columnas diagonales se logra mediante este par de elementos metálicos
incrustados
en
el
terreno y unidos a las zapatas vaciadas en el mismo.
40
FINCA BUNGALOW AÑO
2010
UBICACIÓN
SRI LANKA
PROYECTISTA
NAREIN PERERA
Esta
vivienda
teniendo caseta
como de
se
diseña
referente
una
vigilancia.
Este
proyecto se mantendrá alto y bastante
privado
por
lo
que
contará con una escalera casi exterior para desplazarse por los distintos espacios. Además de ser un espacio de relajación para el cliente, las vistas hacía la
finca
le
ayudaran
a
la
vigilancia de la misma
La propuesta estructural se basa en la prolongación hacia el terreno de ciertos elementos estructurales que componen la vivienda, Serán principalmente vigas las que soportaran el proyecto apoyándose en el terreno en distintos puntos.
Además
de
las
vigas
horizontales que se prolongan hacía el terreno en la parte más alta, para sostener el voladizo se utilizan dos vigas formando una
V
invertida
que
parten
desde la losa más alta para unirse finalmente a las zapatas posicionadas en el terreno. Viga Zapata 41
6
42
43
44
45
46
47
PLANIMETRÍA
48
49
PLANIMETRÍA
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51
PLANIMETRÍA
52
53
DETALLES 2 1 4 5
6 1
1
54
1
2
4
5
6
55
VISTA DE INGRESO
56
57
COMENTARIO DEL CURSO Este curso me ayudó a reconocer las estructuras de diferentes proyectos por medio del análisis visual de los mismos, se desarrolló la idea de que la arquitectura no es solo diseño sino que también se enfoca en la estructuración habiendo casos en los que es la estructura la que forma el diseño. Los ejercicios llevaron este análisis a un nivel mucho más minucioso en el que no fue solo la estructuración por si misma la que influía en el funcionamiento del proyecto sino que también el sistema constructivo y la materialidad del mismo. Ya con ejercicio final en el que por nuestra cuenta tuvimos que aplicar lo aprendido a lo largo del ciclo para desarrollar un proyecto estructuralmente competente, pude terminar de consolidar las ideas y conceptos que fuimos aprendiendo a lo largo de la clase. La arquitectura no es solo estética o funcionalidad espacial, sino que va más allá de esto en el que un arquitecto competente debe ser capaz de plantear las estructuras de sus proyectos de una manera coherente, dinámica e incluso creativa.
58
CV EDUCACIÓN 2008 - 2014 Primaria Colegio Learning School 2014 - 2019 Secundaria Colegio Sagrado Corazón de la Molina 2020 - xxxx
MARIAFÉ MERCEDES CORRALES COSME
Pregrado Universidad de Lima
RECONOCIMIENTOS UNIVERSIDAD Quinto superior en el ciclo 2020-1
Estudiante de arquitectura en la Universidad de Lima. Dentro del tercio superior todos los años
Decimo superior en el ciclo 2021-1 Proyecto final del curso Proyecto de Arq. IV 2021-2 seleccionado para exposición
en el colegio Sagrado Corazón de la Molina. Quinto superior durante el primer semestre de la carrera de arquitectura y Decimo superior en el tercer semestre en la Universidad de Lima. Reconocida por la Pontificia Universidad Católica
PROGRAMAS AutoCAD Revit Sketchup Illustrator
del Perú en informática. Certificada por el
Photoshop
Servicio Nacional de Capacitación para la
Premier
Industria de la Construcción en manejo de AutoCAD. Curiosa de distintos aspectos de la vida
e
ingeniosa
para
la
resolución
de
problemas. Responsable y comprometida con sus objetivos y deberes. Aficionada a la natación e interesada en arte y cambio climático.
Lumion V ray
HABILIDADES Capacidad de liderazgo
Facilidad de comunicación
IDIOMAS Inglés
mcorralescosme@gmail.com 20200573@aloe.ulima.edu.pe
MATERIAS EN CURSO
961 011 445
Acondicionamiento Ambiental I Diseño y Presentación de proyectos
La Molina. Lima. Perú.
Instalaciones I
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INFORMACIÓN DEL CURSO CURSO Orientación estructural
SECCIÓN 421
PROFESOR Jan Christian Jahnsen Caballeron
SUMILLA Orientación Estructural, es una asignatura obligatoria Teórico-Práctica, donde se desarrollan criterios básicos y conceptos de estática, considerando su aplicación en diferentes sistemas estructurales para la propuesta del objeto arquitectónico.
OBJETIVO GENERAL Comprender criterios materiales y geométricos necesarios para diseñar edificaciones de diferentes tipos, así como formas arquitectónicas complejas, explorando, analizando y proyectando por medio de ensayos de laboratorio, modelos a escala y detalles constructivos, asumiendo una actitud analítica y crítica de la condición estructural arquitectónica en un entorno cooperativo y de trabajo en equipo.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1.
Identificar conceptos estructurales básicos que permiten al objeto arquitectónico mantener su integridad, explorando, registrando y analizando diversas soluciones estructurales por medio de pruebas e informes de laboratorio, cumpliendo con los trabajos asignados y practicando una conducta asertiva.
2.
Analizar criterios físico-materiales y geométricos de proporción de elementos y transmisión de cargas, experimentando, diseñando y graficando soluciones a problemas prácticos y de laboratorio, aceptando sugerencias y asumiendo consecuencias de sus propios actos. Código: DI-DUSAR-I-07 Fecha: 01-02-2017 Versión: N° 5 Página 2 de 4
3.
Desarrollar soluciones geométrico estructurales para formas arquitectónicas complejas, analizando y produciendo modelos tridimensionales de casos y problemas específicos, mostrando seguridad en sí mismo y aceptando distintos puntos de vista.
4.
Comprender y comparar los diferentes sistemas estructurales proyectando, desarrollando y explorando soluciones a partir de propuestas arquitectónicas de proyectos de menor escala, trabajando en equipo y practicando una conducta asertiva. 60
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