INFORME GRUPO 2
APA321A - CONSTRUCCIÓN 1A
CÁTEDRA: Mg. Ing. Raquel Barrionuevo Arq. Miguel Santiváñez INTEGRANTES: ANTUNEZ MEZA, Alexander Abel CHURAMPI MONTES, Rocío Isabel FLORES BERNUY, Milagros Jaqueline LAZO ANTONIO, Fabiola Mercedes MONDRAGÓN VÁSQUEZ, Valeria YNCA ASENJO, Tania Berenice
CICLO 2021-1 Julio de 2021
ÍNDICE pág.
03
RESUMEN del trabajo realizado
04
INTRODUCCIÓN
y
OBJETIVOS
Este informe presenta el análisis del proceso de construcción de un proyecto de vivienda, utilizando la albañilería como material constructivo sismo resistente.
05
UBICACIÓN del proyecto
07
DENSIDAD
DE
MUROS
respecto al proyecto
09
TIPOS
DE
CIMENTACIÓN
parte teórica
09
ESFUERZOS
ACTUANTES
respecto al proyecto
10
CRÍTICAS de la maqueta y su reacción al movimiento
pág.
11
CRÍTICA 1 - PLANOS
Y
MAQUETA
planos base, proceso de armado, maqueta terminada, reacción de la maqueta al movimiento, y recomendaciones
13
CRÍTICA 2 - PLANOS
Y
MAQUETA
planos base, proceso de armado, maqueta terminada, reacción de la maqueta al movimiento, y recomendaciones
15
CRÍTICA 3 - PLANOS
Y
MAQUETA
planos base, proceso de armado, maqueta terminada, reacción de la maqueta al movimiento, y recomendaciones
18
CRÍTICA 4 - PLANOS
Y
MAQUETA
planos base, proceso de armado, maqueta terminada, reacción de la maqueta al movimiento, y recomendaciones
21
CONCLUSIONES del trabajo realizado
22
RECOMENDACIONES del trabajo realizado
23
BIBLIOGRAFÍA referentes
RESUMEN DEL
TRABAJO
REALIZADO
PÁGINA 3
En el siguiente trabajo se presenta y explica el proceso de cuatro críticas mediante las cuales se buscó perfeccionar la construcción en albañilería elegida. De esta forma, cada crítica fue necesaria para el proceso mencionado. En la primera fueron corregidos aspectos constructivos propios de la maqueta. Mientras que en la segunda la representación fue más cercana a la realidad al incluir la ladera del terreno. Luego, en la tercera maqueta fueron incluidos los vanos; y en la última se usó celofán de color de modo que los muros fueran distinguibles y al mismo tiempo permitieran ver el interior. Por otro lado, el ensayo de la segunda maqueta reveló la necesidad de que la construcción reaccionara homogéneamente en cada nivel. Esto se pudo mejorar a partir de la recomendación dada en la tercera crítica; la cual consistió en separar los primeros dos pisos del muro de contención. Entre otras mejoras aplicadas en la cuarta maqueta están el acercamiento a la regularidad de la planta y la disposición de los vanos.
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS DEL
TRABAJO
REALIZADO
PÁGINA 4
La vivienda ha estado presente
Se empezará indicando el
a lo largo de la historia de la
lugar escogido para la
humanidad, su construcción
ubicación del proyecto,
resulta indispensable en la
analizaremos el proceso de
vida de los seres humanos.
construcción, los factores que
Actualmente, la albañilería es
intervienen en este y el
uno de los materiales más
mejoramiento, para un
usados para la construcción de
resultado óptimo, y así, poder
esta.
dar a conocer el producto final.
Este informe presenta el
El proceso y las mejoras
análisis del proceso de
mediante las críticas por los
construcción de un proyecto
docentes, realizadas con
de vivienda realizado en el
maquetas a escala 1/75,
curso Diseño Arquitectónico
fabricadas con palitos de
2A, por el alumno miembro del
madera balsa y papel celofán,
grupo, Alexander Antunez, en
durante el transcurso del
el ciclo 2020-2. Utilizando la
trabajo escalonado ha sido
albañilería como material
muy beneficioso para llegar al
constructivo sismo resistente.
objetivo final realizado.
UBICACIÓN DEL
PROYECTO
El proyecto está planeado para ubicarse en el AA.HH. de Laderas de Chillón, en el distrito de Puente Piedra, Lima, Perú.
LADERAS DE CHILLÓN :
LIMA
PUENTE PIEDRA
Límite del AA.HH. Laderas de Chillón
LADERAS DE CHILLÓN
Centro educativos Centro de comercio Centro de salud Local comunal Espacio público Zona de riesgo
AV. 15 DE JUNIO
PÁGINA 5
Conjunto total de viviendas:
Se trata de una vivienda bi-familiar, ubicada exactamente en el Lote N°22
Visuales
del conjunto total de viviendas Visuales
planteadas en el curso de
Su ubicación hace que se tengan tres fachadas Doble ingreso
Visuales
Diseño Arquitectónico 2A del ciclo 2020-I
P L A N T A S del proyecto final
PRIMERA PLANTA
SEGUNDA PLANTA
PÁGINA 6
ALAMEDA ELEVADA
TERCERA PLANTA
CUARTA PLANTA
VISTAS DEL
PROYECTO
PÁGINA 7
DENSIDAD DE MUROS RESPECTO
AL
PROYECTO
Para determinar una densidad de muros adecuado el área de corte de los muros sobre el área de la planta típica debe ser mayor al valor mínimo de densidad de muros. Considerando los valores obtenidos a partir de la norma E030, la norma E070 y el EMS del conjunto de Viviendas Mercurio de Huancavelica en Puente Piedra se obtienen los siguientes valores para la densidad mínima de muros.
Qo=Z.U.S.N = (0,45)(1,0)(1,10)(4) 56 56
Qo= 0,03535714286
Con el valor de la densidad mínima se procede a realizar el cálculo ya mencionado para cada planta diferente. En este caso de 4 pisos se tienen 2 plantas típicas, por ende se realizará 2 cálculos.
DENSIDAD DE MUROS RESPECTO
AL
PROYECTO
PRIMERA PLANTA
X1
X1
X2
X2
X3
X4
X5
X4 Y1
Y1
Y1
Y1
Y1
X6
Y1
Y3
Y2
X8
Y2
X7
X7
Y4 Y5
Y5 X9
X9
X7
X7
A de planta = 73,45 Eje X
Cant.
L(x) m
t(m)
Lxt
Eje Y
Cant.
L(x) m
t(m)
Lxt
X1
2
0,400
0,130
0,104
Y1
6
2,150
0,130
1,677
2
2,750
0,130
0,715
X2
2
0,900
0,240
0,432
Y2
X3
1
1,940
0,240
0,466
Y3
1
1,950
0,130
0,254
1
0,450
0,130
0,059
2
1,250
0,130
0,325
⅀y (m2)
3,029
X4
2
0,900
0,240
0,432
Y4
X5
1
2,800
0,240
0,672
Y5
X6
1
2,140
0,130
0,278
X7
4
0,550
0,130
0,286
X8
1
1,250
0,130
0,163
X9
2
0,900
0,130
0,234
⅀x (m2)
3,066
Qo = 0,0353 < 3,066/73,45 Qo = 0,0353 < 0,0417
Densificando algunos muros, SÍ se cumple la densidad necesaria en el eje X.
Qo = 0,0353 < 3,029/73,45 Qo = 0,0353 < 0,0412
SÍ se cumple la densidad necesaria en el eje Y.
Área de muros en X y Y se asemejan: 3,029 ≈ 3,066
Cálculos basados en: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Bmqo9hArn5NfukAqfR3IVmFaLBy5QMRbYRed5rDwJmY
PÁGINA 8
SEGUNDA PLANTA
X1
X2
X2
X3
X4
X4
X4 Y2
Y1
X5
Y1
Y1
Y1
Y1 X8
X6
Y3
X7
Y4
Y4
X6
X2
X2
X9
X9
Y3
X9
X9
A de planta = 73,45 Eje X
Cant.
L(x) m
t(m)
Lxt
Eje Y
Cant.
L(x) m
t(m)
Lxt
X1
2
2,550
0,130
0,663
Y1
5
2,150
0,130
1,398
Y2
1
1,52
0,240
0,365
Y3
2
2,75
0,240
1,320
Y4
2
1,95
0,130
0,507
⅀x (m2)
3,589
X2
4
0,900
0,130
0,468
X3
1
1,940
0,130
0,252
X4
3
0,900
0,130
0,351
X5
1
2,800
0,130
0,364
X6
2
1,250
0,130
0,325
X7
1
2,645
0,130
0,344
X8
1
2,122
0,130
0,276
X9
4
0,525
0,130
0,273
⅀x (m2)
3,316
Qo = 0,0353 < 3,589/73,45 Qo = 0,0353 < 0,0488
Densificando algunos muros, SÍ se cumple la densidad necesaria en el eje Y.
Qo = 0,0353 < 3,316/73,45 Qo = 0,0353 < 0,0451
SÍ se cumple la densidad necesaria en el eje X.
Área de muros en X y Y se asemejan: 3,316 ≈ 3,589
Se concluye finalmente que SÍ se cumplen las condiciones para una densidad de muros adecuada. Cálculos basados en: https://docs.google.com/spreadsheets/d/1Bmqo9hArn5NfukAqfR3IVmFaLBy5QMRbYRed5rDwJmY
TIPOS DE CIMENTACIÓN PARTE
TEÓRICA
Se tienen 2 tipos de cimentaciones, las cimentaciones superficiales y cimentaciones profundas. Para el
Zapatas Combinadas
Se combinan 2 cimentaciones para 2 columnas cercanas
desarrollo del actual proyecto se evaluará el uso de cimentaciones superficiales debido a la escala del mismo y el tipo del terreno a construir. Cimentaciones Superficiales Son aquellas en las cuales la relación Profundidad / ancho (Df / B) es menor o igual a 5, siendo Df la profundidad de la cimentación y B el ancho o diámetro de la misma. Entre ellas podemos encontrar:
Zapatas Continua
Se realiza comúnmente sobre muros de carga o placas.
Zapatas Aisladas
Se encuentra sin conexiones a las demás cimentaciones
Zapatas Conectadas
Se conecta a otra mediante una viga de conexión
viga de conexión
Platea de Cimentación
Única losa donde se asientan las columnas
PÁGINA 9
ESFUERZOS ACTUANTES RESPECTO
AL
PROYECTO
Se analizarán los principales esfuerzos actuantes en la edificación a estudiar. COMPRESIÓN
Aquella es producida por el peso mismo de la edificación y se transmite a través de las columnas y vigas.
CORTE
Es la resultante de las tensiones paralelas a la sección transversal de un cuerpo.En el caso evaluado el principal esfuerzo de corte es aquél producido por el asentamiento y acompañamiento a la ladera por parte del edificio. La ladera más la cimentación proporcionan rigidez a los primeros 3 pisos. De esta forma el 4to piso queda con una única sujeción vertical al tercero y se reduce drásticamente la rigidez del elemento. En el caso de un evento sísmico la resistencia de los 3 pisos y la flexibilidad horizontal del 4to piso generan una distribución desigual de la fuerza sísmica. Esto produce grandes fuerzas de corte en esta zona. En los ensayos se demostró que el último piso termina siendo el primero en fallar debido a estas fuerzas. Edificación
FLEXIÓN
Es la resultante de aplicar fuerzas perpendicularmente al eje principal del elemento que tienden a doblarlo. La flexión produce compresión en la parte cóncava del elemento y tracción en la opuesta, la convexa. Esto se evidencia en las vigas y la edificación.
Ladera
Fuerza Sísmica
Muro de contención
Reacción de la Ladera
CRÍTICAS DEL
LAS
MAQUETAS
Las siguientes maquetas a presentar están hechas en escala 1/75
PÁGINA 10
4 críticas en total, contienen:
● planos base ● proceso de armado ● maqueta terminada ● reacción de la maqueta al movimiento ● recomendaciones
CRÍTI ESCAL
ICA 1 A
1/75
BAÑO COCINA
BAÑO
COMEDOR
PRIMERA
P
PLANTA
SALA
L A
DORMITORIO COVID
ESTAR
BAÑO BAÑO
DORMITORIO
SEGUNDA PLANTA
DORMITORIO HALL
LAVANDERÍA
N T A
RECIBIMIENTO
TERRAZA
BAÑO COCINA
BAÑO
COMEDOR
TERCERA PLANTA ESTAR
S
DORMITORIO COVID
SALA
BAÑO BAÑO
DORMITORIO
CUARTA PLANTA
DORMITORIO LAVANDERÍA
HALL
PÁGINA 12
CRÍTICA 1 ESCALA
1/75
En esta primera maqueta se representaron las vigas y columnas con madera balsa de sección transversal cuadrada. Para agilizar la fabricación se representaron columnas construidas desde el primer piso hasta el último piso de manera continua. Sin embargo, esta configuración no representaba una construcción real.
RECOMENDACIONES: ¿Cómo se soluciona? La cátedra indicó que la fabricación debe hacerse particionando las columnas de piso a piso y separar las mismas con losas. Se indicó también que se deben representar los muros, vanos y losas mediante papel cometa. De esta manera la cátedra indica la fabricación de una maqueta más fidedigna, en escala, a la edificación proyectada.
Debido a lo mencionado anteriormente se evitó el ensayo con fuerzas sísmicas.
CRÍTICA 2 ESCALA
1/75
BAÑO COCINA
BAÑO
COMEDOR
PRIMERA PLANTA
DORMITORIO COVID
ESTAR
SALA
P
RECIBIMIENTO
L BAÑO BAÑO
DORMITORIO
SEGUNDA PLANTA
DORMITORIO HALL
LAVANDERÍA
N
TERRAZA
BAÑO COCINA
BAÑO
COMEDOR
TERCERA PLANTA ESTAR
DORMITORIO COVID
SALA
BAÑO BAÑO
DORMITORIO
CUARTA PLANTA
DORMITORIO LAVANDERÍA
A
HALL
T A S
CRÍTICA 2 ESCALA
1/75
PROCESO Y MAQUETA TERMINADA: En este modelo se corrigió el proceso de construcción de la maqueta. Se inició con las columnas y vigas del primer piso (con madera balsa), luego se colocaron los muros interiores y exteriores (con papel cometa), finalmente se techó también con papel cometa. Esto se repitió en el segundo, tercer y cuarto piso. Otra mejora respecto a la maqueta anterior es que se consideró la ladera, representándola con una plancha de tecnopor, esta ladera además servía como muro de contención para rigidizar el proyecto, y a su vez, soportar parte del tercer y cuarto piso. El error al armar esta maqueta residía en que el espacio de las ventanas y escaleras no estaba representado, es decir, no se había cortado el papel cometa en las zonas en las que debían ubicarse.
PÁGINA 14
REACCIÓN DE LA MAQUETA AL MOVIMIENTO: En principio, la maqueta presenta gran resistencia por la buena construcción; por su diseño en la que predomina una forma regular y simétrica; por el muro de contención que otorga rigidez y porque la discontinuidad entre los niveles es muy pequeña. La estructura falla en el primer nivel, ya que no se cumple con el concepto de simetría en uno de los ejes: la zona del muro de contención es muy rígida y hacia el otro lado se tiene grandes vanos. Se tiene una gran diferencia de rigidez en la zona que está anclada a la cimentación y al muro de contención con el otro lado, lo que produjo una torsión y que el edificio falle en la zona más débil.
RECOMENDACIONES: ¿Cómo se soluciona? Buscar que el comportamiento de la edificación sea más resistente, que funcione homogéneamente y no se dé la diferencia de rigidez que se dio en esta maqueta.
CRÍTI ESCAL
ICA 3 A
1/75
BAÑO
COCINA
COMEDOR
PRIMERA PLANTA
DORMITORIO COVID
ESTAR
P L A
BAÑO
SALA RECIBIMIENTO
BAÑO
BAÑO
DORMITORIO
SEGUNDA PLANTA
DORMITORIO HALL
LAVANDERÍA
TERRAZA
N BAÑO
T
TERCERA
BAÑO
COMEDOR COCINA DORMITORIO COVID
PLANTA ESTAR
A S
SALA
RECIBIMIENTO
BAÑO
CUARTA
LAVANDERÍA
RECIBIMIENTO
PLANTA
DORMITORIO BAÑO DORMITORIO
PÁGINA 16
CRÍTICA 3 ESCALA
1/75
PROCESO: En este modelo se siguió con el mismo proceso de construcción de la maqueta (piso por piso): iniciando con la madera balsa como columnas y vigas, y colocando luego los muros interiores, exteriores y el techo. Esto se repitió en el segundo, tercer y cuarto piso. La diferencia respecto a la anterior maqueta se encuentra en la representación de los muros, ya que esta vez se usó celofan para hacer posible la visibilidad del interior de la maqueta.
MAQUETA TERMINADA: Como se observa en la maqueta terminada, para esta crítica se incluyeron los vanos interiores y exteriores, y además se consideró la ubicación de las escaleras (ambos fueron señalados con tinta indeleble). Por último, los retiros de los pisos superiores están representados con mayor exactitud respecto al diseño original de la vivienda.
PÁGINA 17
REACCIÓN DE LA MAQUETA AL MOVIMIENTO: La estructura falla entre el segundo y el tercer piso, ya que los primeros dos pisos tienen mayor estabilidad. Esto debido al apoyo en el muro de contención y a la menor irregularidad que estos presentan respecto a los dos pisos superiores. Por esta misma razón, tanto el primer como el segundo nivel no llegan a fallar en el ensayo de esta maqueta.
RECOMENDACIONES: ¿Cómo se soluciona? Uno de los aspectos a mejorar es separar los primeros dos pisos del muro de contención, para que así la reacción de todos los niveles se dé de forma más homogénea.
CRÍTI ESCAL
ICA 4 A
1/75
PRIMERA PLANTA
P L A
SEGUNDA PLANTA
N T
TERCERA PLANTA
A S
CUARTA PLANTA
PÁGINA 19
CRÍTICA 4 ESCALA
1/75
PROCESO: Para este modelo se mantuvo el proceso de construcción de la maqueta (piso por piso): iniciando con poner el plano de la distribución de la primera planta, añadiendo la madera balsa como columnas y vigas, y colocando luego los muros interiores, exteriores y el techo. Este modelo de construcción también se siguió para el segundo, tercer y cuarto piso. Al igual que la maqueta anterior se usó el papel celofán para la transparencia, sin embargo esta vez se optó por usar el color amarillo para que lo vanos se puedan diferenciar mejor de los muros.
MAQUETA TERMINADA: Como se observa para esta crítica en la maqueta terminada, de manera resaltante es que se separó la construcción de la maqueta con el muro del terreno. De igual manera se incluyeron los vanos interiores y exteriores, como también la escalera. Por último, los pisos 1 - 3 y 2- 4 se repiten, para conseguir la simetría y continuidad en la estructura en toda la vivienda y también para la mejor construcción de la maqueta.
PÁGINA 20
REACCIÓN DE LA MAQUETA AL MOVIMIENTO: La estructura falla en el primer piso, esto debido a que la densidad de muros en los ejes son distintos, en un eje es mayor que en el otro. Esta diferencia es la consecuencia de la distribución de la planta, los espacios centrales tienen mayor área, esto provoca que las vigas tengan mayor longitud de luces y no hay un adecuado control. Debido a que el primer piso es el que pierde su estructura, provoca que todo el edificio se desmorone en cadena.
RECOMENDACIONES: ¿Cómo se soluciona? Se recomienda cambiar la distribución y/o las áreas de los espacios en el primer piso, también buscar estructuras que ayuden a soportar las cargas de las losas y muros de los demás niveles.
CONCLUSIONES DEL
TRABAJO
REALIZADO
PÁGINA 21
-
-
Seguir fidedignamente el diseño
-
da cuando la sumatoria de la
se visualice la reacción real.
longitud de muros es igual en
Tener un correcto proceso de
ambas direcciones; y están
construcción de la maqueta
ubicados simétricamente.
simulando cómo sería la
(calcular la densidad de muros) -
Procurar que los vanos coinciden
Armar piso a piso usando
en ubicación piso a piso, que los
madera balsa para simular las
alfeizares estén separados de los
columnas y vigas; y papel
muros y que no se tengan
cometa o celofán para los muros.
dinteles; preferentemente que
Buscar SIMETRÍA en la forma del
los vanos vayan de piso a techo.
edificio, tanto en planta como en
-
La distribución ideal de muros se
para que al someterlo al ensayo
construcción real en albañilería. -
-
-
En cuanto a los diafragmas,
elevación, evitará TORSIONES. (la
buscar simetría, continuidad y
forma ideal es la cuadrada)
una competencia torsional ideal
Buscar la CONTINUIDAD de
con el largo y ancho iguales.
muros, tanto en planta como en
-
Buscar el tipo de cimentación
elevación, lo que impedirá las
ideal para asentar en la
CONCENTRACIONES DE
edificación dependiendo de las
ESFUERZOS.
condiciones del suelo.
RECOMENDACIONES DEL
TRABAJO
REALIZADO
PÁGINA 22
¿Qué se hubiera mejorado en
¿Cómo se podría mejorar el
una quinta crítica?
ejercicio?
En una quinta crítica, se hubiera
Dado el contexto actual en el que
modificado la maqueta de tal
nos encontramos, la metodología de
manera que cumpla con las
este ejercicio no ha sido la más
recomendaciones sugeridas en el
efectiva; puesto que al ser cada
cuarto ensayo. Es decir, se
maqueta elaborada y ensayada por
cambiarían las áreas y/o la
un alumno distinto, la simulación de
distribución de espacios en la
la fuerza sísmica y la construcción
primera y tercera planta, logrando
resultan variables. Por ello, el análisis
así que haya una mejor distribución
y las conclusiones pueden terminar
de las cargas en las columnas y los
no siendo del todo precisas.
muros. Además, se podría buscar
Es por esto que recomendamos que
otro tipo de estructuras que ayuden
la elaboración de la maqueta pueda
con el soporte de cargas.
ser un trabajo equitativo y que, además, esta sea ensayada siempre por el mismo integrante del grupo.
BIBLIOGRAFÍA REFERENTES
PÁGINA 23
Blondet, M. (2017).
Laboratorio de estructuras -
Construcción antisísmica de
división de ensayos a escala real.
viviendas de ladrillo. Siderperú,
(2004). Guía para la construcción
PUCP.
con albañilería. CISMID, UNI.
Castillo, R. (2013). Manual de construcción. UNACEM.
Medina, R. y Blanco, A. (2010). Manual de construcción para maestros de obra. Aceros
Cemex (2017). Manual de
Arequipa.
autoconstrucción y mejoramiento de la vivienda. UNAM.
Reglamento Nacional de Edificaciones. (2006). Norma Técnica E.070 de Albañilería.
Cerámica Santiago (2010). Manual del albañil. ICH. Estudio De Suelos Y Diseño
Instituto de Construcción y Gerencia. Zavala, C. (2018). Guía
De Pavimentos. Ing. Freddy
técnica para reducir el riesgo de
Guevara Peralta. 2010
viviendas en laderas. CISMID, UNI.