PORTAFOLIO 2021-I ESTRUCTURAS I
1
UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
ÁREA DE TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ESTRUCTURAS I ARQ. ALEXANDER JUNIOR S. GALVEZ NIETO
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO
PORTAFOLIO
CARRERA DE ARQUITECTURA SEMESTRE ACADÉMICO 2021- I
RAMIREZ ESCOBAR, MICHELLE ALISON COD.: 201920644
I. SUMILLA La asignatura es obligatoria y de naturaleza fundamentalmente práctica. Tiene por finalidad explicar la función de las estructuras y su relación con el proceso creativo de la Arquitectura. Se imparte conceptos sobre la relación: Forma-Estructura. El curso desarrolla temas como (fuerzas externas e internas, estabilidad, equilibrio, resistencia, rigidez y su interrelación), así mismo se desarrollan conceptos sobre los elementos estructurales en compresión, flexión y tracción; sistemas convencionales y no convencionales. Concepto de estructuración, Concepto de reacción, sistemas de apoyo, idealización de las estructuras y su importancia. Análisis y flujo de las fuerzas a través de los diferente sistemas estructurales. Definición geométrica, reglas generales para el dimensionamiento de los elementos estudiados.
II. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA ●
SILABO
●
●
●
Comportamiento ético: desarrolla un comportamiento ético para el crecimiento personal y social que posibilite la formación de seres humanos competitivos globalmente teniendo en cuenta los valores de la universidad. Pensamiento crítico y creativo: demuestra sentido crítico y creativo para dar respuesta a las necesidades del continuo cambio del entorno, teniendo en cuenta la realidad local, nacional e internacional. Liderazgo compartido:lidera/organiza equipos de trabajo a través del desarrollo de destrezas personales para el crecimiento de la autonomía a partir de la transformación personal y profesional. Autoaprendizaje: gestiona su aprendizaje con autonomía para el logro de aprendizajes cognitivos y metacognitivos en forma continua en beneficio de su formación personal y profesional.
III. LOGRO DE ASIGNATURA Al finalizar la asignatura, el estudiante aplica los conocimientos adquiridos sobre el análisis del comportamiento y fenómeno estructural, identificando fuerzas y esfuerzos que actúan en las estructuras, aplicados a las actividades de diseño de proyectos y construcciones arquitectónicas de la realidad metropolitana, nacional y mundial en la que se desarrolla.
3
CONTENIDO
01
02
03
04
05
06
07
08
09
01: IDENTIFICANDO FUERZAS: TELA DE ARAÑA
02: NATURALEZA EN ESTRUCTURAS: ESTADIO DE LA PLATA
03: ANALIZANDO OBRAS CON ARCOS: CASA ARCO MAZIAR
04: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS
05: DEBATE SOBRE ELEMENTOS: CABLES VS ARCOS
06: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
07: DISEÑANDO CON CABLES: CUBIERTA CON CABLES
08: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
09: DISEÑANDO CON PÓRTICOS, VIGAS Y ENTRAMADOS
5
U1
ESTABILIDAD BIDIMENSIONAL, TRIDIMENSIONAL Y RESISTENCIA DE MATERIALES
Logro de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante identifica y comprende el problema de la estabilidad, el equilibrio y resistencia de materiales en los elementos estructurales y su comportamiento en la arquitectura.
6
IDENTIFICANDO FUERZAS TELA DE ARAÑA - TRABAJO GRUPAL
7
U1: IDENTIFICANDO FUERZAS: TELA DE ARAÑA
La naturaleza es nuestro mayor predecesor, son 500 millones de años evolucionados en equilibrio, fue un proceso largo y hoy podemos observar estas grandes muestras en distintos ejemplos de la naturaleza como es el caso de la tela de araña.
La tela de araña está sometida a cargas vivas y muertas. Entre ellas tenemos al viento, animales, lluvias, ser humano,etc. Y entre las cargas muertas tenemos a la misma fibra o los objetos donde se realiza.
Así, como existen una infinita cantidad tipos de telarañas, también se aplican en arquitectura, a esto se le llama zoomorfismo. Y en estas imágenes podemos observar la variedad del uso de este elemento que ayuda tanto en la estabilidad como en el equilibrio.
En cuanto a su estabilidad, tiene que ver la geometría, ya que esto ayuda a que la forma sea más regular. En el caso del equilibrio es porque las tiras de los extremos ofrecen una ayuda extra y el apoyo es mayor y la carga se reparte igual. Y finalmente, la materialidad pegajosa hace que se adhiera a cualquier lugar más rápido.
Con tu grupo, selecciona un elemento de la naturaleza y analiza a què fuerzas exteriores està expuesto, porquè se mantiene en equilibrio, porquè es estable y resistente a dichas fuerzas.
8
8
NATURALEZA EN ESTRUCTURAS ESTADIO DE LA PLATA - TRABAJO GRUPAL
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U1: NATURALEZA EN ESTRUCTURAS: ESTADIO DE LA PLATA
ARGENTINA- LA PLATA 53 000 PERSONAS 105 x 70 m
1
CARGAS MUERTAS
➔ ➔
2
CARGAS VIVAS ➔ ➔ ➔ ➔
3
Sismos Lluvias Humanos Vientos
CARGAS TÉRMICAS ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
Con tu grupo, selecciona un proyecto arquitectónico existente que se haya basado en un elemento de la naturaleza fuerzas exteriores está expuesto, cuál es su relación de equilibrio y estabilidad con base al elemento natural de concepto y a que se debe su resistente. También identifica los esfuerzos.
Estructura de acero Cubierta de teflón
Calor Frío Humedad Lluvia Oxidación
10
10
U1: NATURALEZA EN ESTRUCTURAS: ESTADIO DE LA PLATA
ESTABILIDAD
Proporciona estabilidad debido a su forma radial que tiene mucha relación con el elemento natural que sería la tela de araña.
EQUILIBRIO
02
RESISTENCIA
03
El equilibrio se da por sus puntos de conexión en la cobertura y estos conducen a los 46 puntos de anclaje.
En cuanto a la resistencia podemos ver que los materiales son el teflón, los cables, la malla de fibra.
ESFUERZOS
Aquí se presentan las fuerzas axiales de tracción y compresión, y también existe una continuidad estructural.
01
04 11
11
U2
ARCO, BÓVEDA Y CÚPULA
Logro de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante reconoce y maneja el comportamientos de las estructuras a compresión (arcos, bóvedas) que participan en la arquitectura.
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ANALIZANDO OBRAS CON ARCO CASA ARCO DE MAZIAR - TRABAJO GRUPAL
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U2: ANALIZANDO OBRAS CON ARCO: CASA ARCO DE MAZIAR
NUEVA YORK- EAST HAMPTON ARQ. MAZIAR BEHROOZ 25 x 20 m
1
CARGAS MUERTAS
➔ ➔ ➔
2
CARGAS VIVAS ➔ ➔ ➔ ➔
3
Sismos Lluvias Humanos Vientos
CARGAS TÉRMICAS ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
Presenta la obra a travès de fotografìa(s), planta(s), corte(s) y/o elevaciòn(es). Luego, identifica el motivo de su estabilidad y su continuidad estructural (fuerzas exteriores, elementos de soporte y de anclaje). Ademàs identifica los esfuerzos presentes. Usa esquemas gràficos de planta, corte y/o elevaciòn para presentar sus resultados.
Arcos Cubierta de acero Mobiliarios
Calor Frío Humedad Lluvia Oxidación
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14
U2: ANALIZANDO OBRAS CON ARCO: CASA ARCO DE MAZIAR
1
EQUILIBRIO
➔ ➔ ➔
2
Cimientos Columnas Arcos
ESTABILIDAD
Forma semicircular con una estructura autoportante que genera un radio de 12 m.
3
RESISTENCIA La casa tiene un aerodinámico diseño de cubierta compuesta de 2 arcos completos de acero galvanizado corrugado que alberga la zona social, amplias ventanas en esta zona permite tener una excelente iluminación natural y las mejores vistas al exterior.
4
ESFUERZOS Presenta esfuerzos de compresión que son distribuidos por las estructuras hacia las columnas principales para llegar a los cimientos. También presenta flexión a lo largo del arco y empuje en la parte inferior que se extiende a cada lado
LEYENDA ● COMPRESIÓN ● FLEXIÓN ● EMPUJE
15 15
DISEÑANDO CON ARCOS CUBIERTA CON ARCOS - TRABAJO INDIVIDUAL
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U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
ECUADOR - GUAYAQUIL 2.698 HABITANTES RIESGO ALTO DE SISMICIDAD
1
CONTEXTO Guayaquil es una ciudad portuaria de Ecuador, conocida como la puerta de acceso a las playas del Pacífico y a las Islas Galápagos. A lo largo del río Guayas se extiende el malecón Simón Bolívar, donde está el monumento La Rotonda.
2
TEMPERATURA Y HUMEDAD ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
3
VIENTOS Y PRECIPITACIÓN ➔ ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
Presentación de la primera planta, corte y/o elevación(es) y perspectiva; Estructura: planta(s), elevación(es) y/o perspectiva. Identificación de las fuerzas exteriores Sustento del equilibrio, estabilidad,continuidad, esfuerzos y resistencia de la propuesta.
Tropical de sabana Bochornosa 21° a 31° generalmente Humedad opresiva 60% del tiempo
Caliente Opresiva Nublada Lluvia al 80% en invierno Lluvia al 20% en verano Vientos de 6 a 14 km/h
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17
U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
Para esta entrega se intervino a la Plaza Baquerizo Moreno y se re-diseño una nueva cubierta con forma de arcos y bóvedas.
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18
U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
CORTE A-A
CORTE B-B También se presentaron algunos cortes, para poder observar el proyecto con mayor profundidad.
19
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U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
6m
13 m
10 m
10 m ELEVACIÓN DE ARCOS CENTRALES
8m 8m
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20
U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
ARCOS ❏ ❏ ❏
Cimentación profunda Anclados al piso Pilotes de 30 cm.
BÓVEDAS ❏ ❏ ❏
Cimentación al concreto Anclados al piso Pilotes de .25 cm
Cimentación en concreto
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U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
❏ Estructura autoportante ❏ Cuenta con varios arcos
❏ 6 m de altura en bóvedas ❏ 8 m de longitud ❏ 10 m de altura en el arco central
❏ Forma arqueada ❏ Suelo blando
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22
U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
POLICARBONATO ALVEOLAR : POLYSHADE PERLA ● ● ● ● ● ●
●
Transmite más luz y menos calor Resistente a impactos Protegidas con filtro UV Estéticas Excelente aislamiento Flexible y liviano Compatible con el medio ambiente
POLICARBONATO ALVEOLAR CON BAMBÚ INTEGRADO ● ● ● ● ● ●
●
Plancha con filtro UV Liviano Flexible Resistente Cálida Natural Uso exterior e interior
ACERO GRIS ● ● ● ● ● ●
Resistencia alta Durabilidad Tenacidad Velocidad de montaje Reciclable Estabilidad: peso y forma
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23
U2: DISEÑANDO CON ARCOS: CUBIERTA CON ARCOS EN LA PLAZA BAQUERIZO MORENO
● Compresión
● Empuje
● Flexión
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24
U3
SISTEMAS CON CABLES
Logro de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante conoce los criterios de las estructuras en base a sistemas de cables y sus aplicaciones en la arquitectura.
25
DEBATE SOBRE ELEMENTOS CABLES VS ARCOS - TRABAJO GRUPAL
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U3: DEBATE SOBRE ELEMENTOS: CABLES VS ARCOS
INTRODUCCIÓN ●
● ● ●
El arco es uno de los únicos elementos estructurales de la antigüedad Resisten cargas de compresión Es de forma curva Sus fuerzas son tangenciales
BENEFICIOS ● ● ● ● ● ●
Variedad de materiales Tienen mayor estabilidad pequeñas escalas Se pueden usar en puentes Cubre grandes luces Mucha flexibilidad Diseño libre
en
TIPOS DE ARCOS ● ● ● ● ● ● ●
Gracias a este ejercicio grupal, se pudo tener una mayor visión sobre lo que son realmente los arcos. Además que se trabajo en equipo y eso incrementó nuestra colaboración en equipo.
Arco de medio punto Arco rebajado Arco triangular Arco rampante Arco elíptico Arco de tres centros Arco de herradura
27
27
U3: DEBATE SOBRE ELEMENTOS: CABLES VS ARCOS
●
Forma parte indiscutible de todo el patrimonio eclesiástico y de numerosas obras civiles, heredada de los romanos y construida en la actualidad.
●
Construir un arco no es tan sencillo como poner una columna. Para construir el arco hace falta sostener todas y cada una de sus dovelas hasta sostener la clave, sólo así el arco en acción y se realiza el equilibrio.
●
El arco es en esencia una estructura comprimida utilizada para cubrir grandes y pequeñas luces, y puede considerarse como uno de los elementos estructurales básicos en todo tipo de arquitectura.
ARCOS EN LA NATURALEZA
EJEMPLOS APLICADOS EN LA ARQUITECTURA
Puente metálico con arco y tablero inferior
Puente utilizando un arco triarticulado
Puente de piedras utilizando arco - Francia
Arcos biarticulados con madera estructural
Puente peatonal realizado por Leonardo Da Vinci
Museo Calatrava en base a arcos rebajados
Solución a base de arcos
Arco de Triunfo en ParisFrancia
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U3: DEBATE SOBRE ELEMENTOS: CABLES VS ARCOS
Arcos
Cables Catenaria
< Flecha= >Empuje
< Flecha= >circunferencia
Resistencia Peso Empuje Cargas Desprendimiento Tracción Compresión
● ● ●
●
Soporta grandes esfuerzos de compresión. Mayor resistencia en el punto de anclaje. El arco permite el uso de materiales no resistentes a tracción, como la piedra que resisten bien a compresión y algo a esfuerzos cortantes. Los arcos son estructuras estables que no se ven afectadas por los movimientos de sus cimentaciones, cualquiera que sea la intensidad y dirección de sus cargas produce empujes horizontales en los apoyos.
● ● ● ●
Cualquier cambio en las condiciones de carga afecta la forma. La carga se convierte en tracción, solo puede resistir tracciones. No tiene una estructura autoportante( exige una estructura auxiliar) Carece de rigidez transversal, tiende a desprenderse en los extremos.
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29
ANALIZANDO OBRAS CON CABLE ESTADIO DE LA PLATA - TRABAJO GRUPAL
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
ARGENTINA- LA PLATA 53 000 PERSONAS 105 x 70 m
Para esta ejercicio grupal, se utilizó la plataforma MIRÓ , para poder adjuntar nuestros avances y archivos y a la misma vez el arquitecto podrá revisarlos sincronamente. Esto nos ayudó a analizar como es que trabajan los cables en el estadio.
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
CARGAS VIVAS
1
SOBRECARGA ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
2
➔
3
Vientos: La parte más ventosa del año dura 6.8 meses, del 21 de junio al 16 de enero, con velocidades promedio del viento de más de 12.6 kilómetros por hora Lluvias: En verano, las lluvias, en forma de breves chaparrones, son moderadas de diciembre a marzo, mientras que en invierno casi nunca llueve.
CARGAS TÉRMICAS
5
P.PORTANTE Son los elementos portantes que soportan las cargas y si se quita uno, se cae la edificación. ● Cables ● Mástil ● Anclaje de metal ● Pilotes
Palomas Hojas Polvo Lluvia Humanos
NATURALES ➔
CARGAS MUERTAS
4
P.NO PORTANTE Se dedica a cerramiento proyecto ● ● ●
darle al
Membrana de teflón Graderías Puntales
DILATACIÓN ➔
6
Temperatura:: La temporada templada dura 3.5 meses, del 30 de noviembre al 13 de marzo, y la temperatura máxima promedio diaria es más de 25 °C. El día más caluroso del año es el 14 de enero, con una temperatura máxima promedio de 28 °C y una temperatura mínima promedio de 21 °C.
HUMEDAD ➔
Oxidación: El período más
húmedo del año dura 5.0 meses, del 15 de noviembre al 14 de abril, y durante ese tiempo el nivel de comodidad es bochornoso, opresivo o insoportable por lo menos durante el 13 % del tiempo. El día más húmedo del año es el 8 de febrero, con humedad el 51 % del tiempo
32
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
7
FATIGA
➔ ➔
8
Falta de mantenimiento Exceso de lluvias
DESLIZAMIENTO Para construir el estadio de la Plata se tuvo que hacer una excavación de 15 m y colocar 4 pilotes de hormigón en cada uno de los lado
9
IMPACTOS ● ● ●
10
Explosión Rayos Relámpagos
RESONANCIA ●
Lluvias
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
A
B
E. ANILLOS
E. ESTADIO
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U3: ANALIZANDO OBRAS CON CABLES: ESTADIO DE LA PLATA
A
R. DE FUERZAS
RECORRIDO DE FUERZAS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Primero las fuerzas exteriores recaen sobre el mástil Luego se dirigen hacia los puntales de acero Posterior, hacia los cables Luego todo pasa por la estructura de acero Y se van a los apoyos de acero Seguido se dirigen hacia los pilotes Y finalmente todo llega a la cimentación
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DISEÑANDO CON CABLES CUBIERTA CON CABLES - TRABAJO INDIVIDUAL
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES
GUAYAQUIL - ECUADOR ALTA SISMICIDAD 2698 HABITANTES
A
CONTEXTO Guayaquil es una ciudad portuaria de Ecuador, conocida como la puerta de acceso a las playas del Pacífico y a las Islas Galápagos. A lo largo del río Guayas se extiende el malecón Simón Bolívar, donde está el monumento La Rotonda.
Para esta entrega, también se intervino a la Plaza Baquerizo Moreno, se planteó una zona de exhibición con lugares de descanso, y que además tenga una cubierta hecha de cables y membrana.
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES
CARGAS VIVAS
1
SOBRECARGA ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
2
➔
3
Vientos: La parte más ventosa del año dura 6.8 meses, del 21 de junio al 16 de enero, con velocidades promedio del viento de más de 12.6 kilómetros por hora
CARGAS TÉRMICAS
5
P.PORTANTE Son los elementos portantes que soportan las cargas y si se quita uno, se cae la edificación. ● Cables ● Mástil ● Anclaje de metal ● Arcos
Palomas Hojas Polvo Lluvia Humanos
NATURALES ➔
CARGAS MUERTAS
4
P.NO PORTANTE Se dedica a cerramiento proyecto ●
darle al
Membrana de teflón
DILATACIÓN ➔
➔
6
Calor: La temporada calurosa dura 2.1 meses, del 7 de marzo al 10 de mayo, y la temperatura máxima promedio diaria es más de 30 °C. Frío: El día más frío del año es el 24 de agosto, con una temperatura mínima promedio de 21 ° C y máxima promedio de 29 °C.
HUMEDAD ➔
Oxidación: La oxidación se debe a las intensas lluvias que presenta la zona.
Lluvias: El periodo del año sin lluvia dura 4.7 meses, del 25 de junio al 15 de noviembre. La mayoría de la lluvia cae durante los 31 días centrados alrededor del 25 de febrero, con una acumulación total promedio de 199 milímetros.
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES
7
FATIGA
➔ ➔
8
Falta de mantenimiento Exceso de lluvias
DESLIZAMIENTO El tipo de suelo en Guayaquil es suave, de arcilla blanca y en el norte es duro.
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IMPACTOS ● ● ●
10
Explosión Rayos Relámpagos
RESONANCIA ●
Lluvias
40
40
U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES
Se tomó el concepto del petauro de azucar por la similitud y además por el uso que tienen sus alas como forma de protección
41
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES: ESFUERZOS
●
CABLES TRACCIÓN
●
MÁSTIL COMPRESIÓN 15 m CIMENTACIÓN
MEMBRANA ESFUERZO DE MEMBRANA ●
ANCLAJE DE METAL
●
ARCOS COMPRESIÓN 8 m y 12 m
●
ARCOS: FLEXIÓN
●
ARCOS EMPUJE
42
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES
El mástil inclinado hace que este actúe como una balanza entre la membrana y los cables y además le da un estado de esfuerzo óptimo.
Además, se presenta el esfuerzo de compresión ya que es un mástil rígido y recibe la fuerza en la parte más alta y también la fuerza de la tierra, de esa forma las fuerzas van a un mismo punto
Los cables que están en sentido hacia abajo tienen esfuerzo de compresión y las que van hacia arriba esfuerzo de tracción porque forma un tipo de catenaria que se jala por ambos lados. Y los cables que van directo al anclaje trabajan a tracción.
43
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U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES: ELEMENTOS DE ANCLAJE
●
CABLES Elemento portante
●
Mástil
●
Cimentación Anclaje
●
Membrana Cerramiento
●
Anclaje de metal al suelo
●
Arcos
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44
U3: DISEÑANDO CON CABLES : CUBIERTA CON CABLES: ELEMENTOS DE ANCLAJE
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Las fuerzas exteriores recaen sobre el mástil Luego se dirigen a la membrana Y luego con dirección hacia los cables de tracción De los cables pasan a los arcos Los arcos hacen esfuerzo de compresión Se dirige hacia los anclajes
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45
U4
CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL
Logro de aprendizaje: Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante tendrá criterios de configuración estructural aplicables en sus propuestas arquitectónicas.
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ANÁLISIS CON PÓRTICOS CHAMPLAIN TOWERS - TRABAJO EN DÚO
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U4: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
UBICACIÓN
BAL HARBOUR
Surfside es un pueblo ubicado en el condado de Miami-Dade en el estado de Florida. BAY HARBOR ISLANDS
LÍMITES Norte: Bal Harbour y Bay Harbor Islands Sur: Biscayne Point y North Beach Este: Océano Atlántico Oeste: Indian Creek
OCÉANO ATLÁNTICO
INDIAN CREEK
POBLACIÓN 5 725 habitantes
SURFSIDE
BISCAYNE POINT
NORTH BEACH NORMANDY SHORES
48
48
U4: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
AÑO DE CONSTRUCCIÓN El Champlain Towers South se construyó en el año 1981.
CANTIDAD DE PISOS El edificio cuenta con 12 pisos en total por torre
DEPARTAMENTOS El edificio cuenta con 136 departamentos en total
MEDIDAS GENERALES Altura: 50 metros Longitud: 80 metros Profundidad: 60 metros
AMBIENTES
NORTH BEACH NORMANDY SHORES
● ● ● ● ●
Salón social Estacionamiento Playa privada Áreas de recreación Seguridad 24 hrs.
49
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U4: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
2
Datos de lo sucedido 24 de Junio del 2021 Hora: 1:30 a.m 30% del edificio fue afectado
64 personas 76 personas 35 personas
Etapas del colapso
1
El centro del edificio parece derrumbarse primero.
2
Una sección detrás del centro se derrumba. NORTH BEACH
3
NORMANDY SHORES
El extremo oriental del edificio cae unos 6 segundos después.
1 3 50
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U4: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
COMENTARIO 01
COMENTARIO 03
COMENTARIO 02 4
Presencia huracanes tormentas
de y
1 Mantenimiento y filtraciones debajo de la piscina. Filtraciones hacia el subsuelo y cimentación.
2 Subsuelo de Miami Beach: ● Poroso ● Tiene sedimentos ● Presenta deslizamientos ● Se hunde de 2 a 3 mm
3 Erosión del suelo provocada por el mar Se indica que para el año 2100 la zona estará totalmente inundada
En el tema estructural, algunos indican que todo era por una falla inicial en la parte inferior del edificio que podría concluir en problemas con los profundos pilares de hormigón armado sobre los que se asienta el edificio, quizás provocado por un vacío desconocido o un socavón. Estas a su vez comprometieron las columnas inferiores. Quizá también el acero que refuerza las columnas del estacionamiento o de las primeras plantas podría estar corroído haciendo que cediera por sí solo. Y justamente en esa imagen se puede apreciar lo dicho. Otra hipótesis sería la del propio edificio pudo estar mal diseñado, ya que posiblemente por ahorrarse económicamente usaron hormigón o acero de baja calidad o también acero insuficiente en puntos críticos. Según el profesor de la Universidad de Toronto, asegura que gracias al video puede que todo apunte hacia las columnas del estacionamiento, ya que el objetivo principal de todas las columnas del sótano era la de sostener la estructura en el aire. Y después de dejarse sostener en el aire es que las columnas del sótano dejaron de NORMANDY funcionar y como resultado el colapso.
Según un estudio elaborado por las universidades de Florida y Dublín, el edificio derruido se encuentra en una zona que se ha hundido una media de 1,9 mm al año. Una de las principales causas es sobre el mantenimiento y las filtraciones que tiene la zona bajo la piscina, la cual no tenía una pendiente y estaba al mismo nivel del suelo. Y también que presentaba filtraciones en el subsuelo y la cimentación del edificio. También se sabe que el subsuelo de Miami es poroso y está conformado por sedimentos de arena que son traídos por la marea, y eso hace que sea inestable. Y también tenemos la presencia de la erosión del suelo por el aumento del mar y también esta zona presenta huracanes y tormentas. Como sucede tradicionalmente al final de la primavera e inicio del verano, se han reportado intensas lluvias en la zona de Miami-Dade y las autoridades han alertado que muchos suelos han estado saturados de agua. La zona costera de Florida, de terreno poroso y permeable, se encuentra entre las más afectadas del país por el cambio climático y tiene áreas que se inundan frecuentemente por las crecidas del mar.El Champlain Tower South fue construido en tierra recuperada donde antes había manglares y se asienta sobre una roca porosa, que podría haber permitido que el agua NORTH BEACH subterránea llegará hasta los cimientos y potencialmente corrompe su estructura.
Hubo alertas de las mismas personas que existían fallas en el edificio . Según el reporte estructural del 2018 de la consultora Morabito . Existían grietas en el garaje , fachada , balcones y techos . Las fallas más importantes son la impermeabilización de la piscina ya que causaba un daño estructural a la losa estructural de hormigón debajo de la zona. Se sabe que la impermeabilización se colocó de manera plana en vez de hacerlo inclinado que no permitía el drenaje del agua. En el garaje se encontraron grietas y resquebrajamientos en columnas , vigas y muros de hormigón.
Finalmente una posible sobrecarga que no paso por un análisis de ingenieros ● ● ● ●
Pesados marmoles al interior de las casas , especificamente en cocinas Removisión de paredes divisoras en algunos departamentos Jazuzzi y bañeras Y quiza una piscina de 2, 800 dolares en un penth house dentro del edificio
SHORES
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U4: ANALIZANDO OBRAS CON PÓRTICOS: EDIFICIO CHAMPLAIN TOWERS
BÚSQUEDA DE PERSONAS DESPUÉS DEL DERRUMBE
VISTAS DEL DERRUMBE
NORTH BEACH NORMANDY SHORES
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DISEÑANDO CON PÓRTICOS
COMERCIO + OFICINAS + EXHIBICIÓN - TRABAJO INDIVIDUAL
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U4: DISEÑANDO CON PÓRTICOS Y ENTRAMADOS: CUBIERTA CON PÓRTICOS Y ENTRAMADOS
A
CONTEXTO El distrito de San Isidro es uno de los cuarenta y tres que conforman la provincia de Lima, ubicada en el departamento de Lima, en el Perú. Limita al Norte con el distrito de Jesús María (Residencial San Felipe), el distrito de Lince (cuadras de la Av. Dos de Mayo y la Urb. San Eugenio), y el distrito de La Victoria (Santa Catalina); al Este con el distrito de San Borja (Óvalo Quiñones/ Av. Guardia Civil); al Sur con el distrito de Miraflores (Óvalo Gutiérrez y Urb. Santa Cruz) y el distrito de Surquillo (Av. Andrés Aramburú y Villa Victoria); y al Oeste con el distrito de Magdalena del Mar (Zonas y Calles disputadas) y el Océano Pacífico.
En esta entrega se tomo como referencia un sector del distrito de San Isidro, se ha propuesto un edificio mixto que alberga comercio en las dos primeras plantas y oficinas de planta libre. Además, se tomaron módulos de 10 X 10.
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54
U4: DISEÑANDO CON PÓRTICOS Y ENTRAMADOS: CUBIERTA CON PÓRTICOS Y ENTRAMADOS
CARGAS VIVAS
1
SOBRECARGA ➔ ➔ ➔ ➔ ➔
2
➔
3
Vientos: La parte más ventosa del año dura 7.2 meses, del 10 de mayo al 16 de diciembre, con velocidades promedio del viento de más de 13.6 kilómetros por hora. El día más ventoso del año en el 20 de setiembre, con una velocidad promedio del viento de 15.4 kilómetros por hora. Lluvias: En Lima la frecuencia de días mojados (aquellos con más de 1 milímetro de precipitación líquida o de un equivalente de líquido) no varía considerablemente según la estación. La frecuencia varía de 0 % a 1 %, y el valor promedio es 0 %.
CARGAS TÉRMICAS
5
P.PORTANTE Son los elementos portantes que soportan las cargas y si se quita uno, se cae la edificación. ● Columnas de concreto ● Vigas ● Columnas de madera ● VIgas de madera
Palomas Hojas Sismos Lluvia Humanos
NATURALES ➔
CARGAS MUERTAS
4
P.NO PORTANTE Se dedica a cerramiento proyecto ●
Paneles de vidrio
darle al
DILATACIÓN ➔
6
La temporada templada dura 3.0 meses, del 3 de enero al 5 de abril, y la temperatura máxima promedio diaria es más de 25 °C. El día más caluroso del año es el 18 de febrero, con una temperatura máxima promedio de 27 °C y una temperatura mínima promedio de 20 °C.
HUMEDAD ➔
Oxidación: El período más húmedo del año dura 3.7 meses, del 24 de diciembre al 16 de abril, y durante ese tiempo el nivel de comodidad es bochornoso, opresivo o insoportable por lo menos durante el 17 % del tiempo. El día más húmedo del año es el 13 de febrero, con humedad el 69 % del tiempo.
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FATIGA
➔ ➔
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Falta de mantenimiento Exceso de lluvias
DESLIZAMIENTO San Isidro posee un suelo rocoso, que tiene menor grado de sensibilidad a movimientos sísmicos.
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IMPACTOS ●
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Explosión
RESONANCIA ●
Lluvias
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PLANTA DE MODULACIÓN Primero se empezó haciendo la modulación del edificio , para de esa manera poder analizar en donde podrían ubicar las juntas sísmicas o las columnas y vigas.
ESC. 1/150
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PRIMERA PLANTA ESC. 1/150
SEGUNDA PLANTA ESC. 1/150
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PLANTA TÍPICA DEL 3 AL 12 ESC. 1/150
PLANTA TÍPICA DEL 13 AL 15 ESC. 1/150
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PLANTA DE CUBIERTA ESC. 1/150
Para la cubierta se usaron módulos de 4 x 4 m , adem’as de columnas de .25 x .25 y vigas de .15 de grosor.
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SUELO: ● San Isidro presenta un suelo rocoso, estratos de grava. TRAMA: ● Tiene una trama cuadrangular rectangular para que de esa manera tenga la misma cantidad de módulos y sea más geométrico. FORMA: ● Ambas torres son paralelas entre sí y tienen igual medida
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MATERIALIDAD ● Este proyecto está hecho a base de fierros de acero y muros de concreto para el edificio y para la cubierta netamente de madera con rejillas para la iluminación ESTABILIDAD ● En cuanto a los anclajes, estos estan unidos al suelo mediante zapatas aisladas para el edificio y para la cubierta mediante bloques de concreto.
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LEYENDA: Compresión Corte Carga exterior Resistencia Flexión (losas) VIgas
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RECORRIDO DE FUERZAS 1. 2. 3. 4.
Primero las fuerzas exteriores recaen sobre la losa aligerada de concreto Estas a su vez recaen en las vigas Y estas se apoyan a las columnas de concreto Y finalmente, todo llega a la cimentación
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LEYENDA: ● ●
●
Compresión Corte Carga exterior
RECORRIDO DE FUERZAS 1. 2. 3. 4.
VIgas de madera Columnas de madera Bloque de concreto Cimentación
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CONSIDERACIONES FINALES
Esta pandemia ha sido un reto para todos, ya que ahora las clases son virtuales y se requiere del doble de sacrificio para poder salir exitoso en el curso. Meses atrás antes de inscribirse en el curso de estructuras I, pensaba que iba a ser uno de los cursos en donde no iba a entender nada, pero fue todo lo contrario. Quiero empezar agradeciendo al arquitecto Alexander Gálvez por haber hecho de cada una de sus clases de manera divertida y fácil de aprender , también una a la cual ir con motivación y querer participar siempre para demostrar lo aprendido. Gracias a él he podido comprender muchas cosas que sucede en la arquitectura y además también me ha servido como fuente para otros cursos. Y también agradecerle por la paciencia que nos ha tenido hasta el final. Ahora con todo lo aprendido, lo seguiré poniendo en práctica en mi vida diaria y también voy a seguir adquiriendo nuevos conocimientos para ser una gran profesional.
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M.R