PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ En conjunto con la UTU San José se está realizando este proyecto colectivo que se basa en la construcción de una vivienda prototípica según propuestas del sistema “Viviendas Perfectibles”. La tarea será el trabajo principal de los cursos de carpintería de primer y segundo año que, con la tutoría directa y en conjunto de esta propuesta. y de los docentes de carpintería.
máximo de los materiales al utilizar. Ejemplo de esto es la realización de capas aislantes con aserrín contenido en bolsas recicladas, estrategia que se enmarca dentro de las pautas de sustentabilidad previstas en el sistema de “Viviendas Perfectibles”.
Las instalaciones también formarán parte del proyecto ya que se operará de forma similar con el equipo docente y los estudiantes de electricidad para la instalación eléctrica. En el mismo El objetivo es la construcción de la vivienda en el taller de trabajo, el diseño contexto los estudiantes de primer año de carpintería realizarán todo el y los sistemas de vínculos están mobiliario necesario. ideados, entre otros factores, para sea fácilmente desmontada y reubicada en La vivienda será financiada por UTU San una futura locación a definir. José y una barraca de maderas de la ciudad. La propuesta cuenta con el El formato de trabajo es considerado apoyo de la dirección de la institución y ideal para la experimentación por lo de la inspección regional. Se prevee cual se preve llevar a la práctica varias de las propuestas exploratorias de este que la vivienda se estará terminando a fin de año. sistema. Un ejemplo será la construcción, análisis y puesta en Se manejan como objetivos posteriores funcionamiento de vigas compuestas la presentación del proyecto final a con alas de fenólico. organismos como a la intendencia de San José y el Ministerio de Vivienda También se destaca la optimización al
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Ordenamiento Territorial y Medio Ambiente para su evaluación como propuesta dentro del reglamento de promoción de la vivienda de interés social.
Se considera a esta acción como un ejercicio que sobrepasa las expectativas planteadas en los objetivo originales (llevar a cabo la construcción a escala 1:1 de algún detalle de la propuesta). Es de destacar que la iniciativa surge de la propia institución lo que afirma el carácter de propuesta tangible, realizable y de fuerte vínculo social que también se explicita en los objetivos de partida de este proyecto.
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
Taller de carpintería de UTU San José. Relevamiento fotográfico de las primeras semanas de trabajo en la construcción de un prototipo de Vivienda Perfectible por parte de los alumnos de primer y segundo año .
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
Alumnas de segundo año de carpintería construyendo las aberturas del prototipo. Todas las piezas que integragán la vivienda serán realizadas en el taller de UTU San José.
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ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
La estructura fue divida en paneles diseñados especialmente para poder sacarlos fácilmente del taller y ser trasladados a la futura locación final. Los vínculos entre estas piezas son de varilla roscada y tuercas lo que permite un sencillo armado y desarmado.
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
Se realizan evaluaciones constantes de los procesos realizados en la que participan estudiantes y docentes. Estas instancias ya han logrado reformular y optimizar varios puntos de la propuesta. 296
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
La propuesta se ha transformado en una plataforma para materializar estrategias que hasta el momento se analizaban exclusivamamente desde lo teórico como las vigas compuestas tipo cajón o la utilización de aserrín embolsado como aislante térmico.
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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PLANTA DE ALBAÑILERÍA/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
ÁREA TOTAL: 26.80M2 DORMITORIO: 8.23M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
FACHADA FRONTAL/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
300
FACHADA POSTERIOR/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
FACHADA LATERAL 1/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
301
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
302
FACHADA LATERAL 2/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
FACHADA FRONTAL/ UNIDAD BÁSICA /SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
303
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
304
FACHADA POSTERIOR/ UNIDAD BÁSICA /SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
FACHADA LATERAL 1/ UNIDAD BÁSICA /SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
305
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
306
FACHADA LATERAL 2/ UNIDAD BÁSICA /PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE/ 1:50
ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
CORTA A-A / UNIDAD BÁSICA / 1:50
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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CORTA B-B / UNIDAD BÁSICA / 1:50
DETALLE 1/
CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
DETALLE 1/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
309
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
DETALLE 2/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
DETALLE 2/ 310
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
DETALLE 3/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
311
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
DETALLE 3/ 312
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
DETALLE 4/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE /1:20
313
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
DETALLE 4/ 314
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
ALBAÑILERÍA
DETALLE 5/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE /1:20
CAPÍTULO 4.1
1:10
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
DETALLE 5/ 316
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
DETALLE 6/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
DETALLE 6/ 318
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
El prototipo en construcción no prevee la realización de fundaciones dado que se realiza en el taller de carpintería. Igualmente se presentan alternativas que pueden variar en función de las características de los suelos en los que se pueda reubicar este prototipo o futuras viviendas similares.
ALBAÑILERÍA
FUNDACIONES
Se manejan dos alternativas que tienen objetivo primario la posibilidad de ser ejecutadas con la menor cantidad de mano de obra capacitada posible, evitando encofrados y armado de hierros complejos. La variable propuesta en el DETALLE 8 se avala solo para suelos de arena con buena tensión admisible.
DETALLE 7/
CAPÍTULO 4.1
Las propuestas se presentan como planteo primario, no se pueden tomar decisiones sobre las fundaciones sin evaluar previamente las características del terreno en que se ubicará la vivienda
UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
Las propuestas se presentan como planteo primario, no se pueden tomar decisiones sobre las fundaciones sin evaluar previamente las características del terreno en que se ubicará la vivienda
DETALLE 7/ 320
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
DETALLE 8/ UNIDAD BÁSICA/ PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
321
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
Las propuestas se presentan como planteo primario, no se pueden tomar decisiones sobre las fundaciones sin evaluar previamente las características del terreno en que se ubicará la vivienda
DETALLE 8/ 322
UNIDAD BÁSICA/ SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:20
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CAPÍTULO 4.1
ALBAÑILERÍA
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ UNIDAD BÁSICA / PRIMER PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE
entablillado de alfajías de pino tratadas con autoclave 2” x 1” colocadas en horizontal
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ALBAÑILERÍA CAPÍTULO 4.1
PH 1 1 3 2 PV 2 1 3 4 1
325
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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ALBAÑILERÍA
PH 1 1 3 2 PV 2 1 3 4 1 4 11
CAPÍTULO 4.1
entablillado de alfajías de pino tratadas con autoclave 2” x 1” colocadas en horizontal
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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PLANTA DE ESTRUCTURA /
NIVEL SOLERAS / UNIDAD BÁSICA / 1:50
ESTRUCTURA CAPÍTULO 4.1
PLANTA DE ESTRUCTURA /
NIVEL PARANTES / UNIDAD BÁSICA / 1:50
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
330
PLANTA DE ESTRUCTURA / NIVEL VIGAS / UNIDAD BÁSICA /
1:50
ESTRUCTURA CAPÍTULO 4.1
PLANTA DE ESTRUCTURA / NIVEL CLAVADERAS / UNIDAD BÁSICA / 1:50
331
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
PANEL 1 / UNIDAD BÁSICA / 1:50
PANEL 2 / UNIDAD BÁSICA / 1:50
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ESTRUCTURA
PANEL 3/INFERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
CAPÍTULO 4.1
PANEL 3/SUPERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
PANEL 4/SUPERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
PANEL 4/INFERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
PANEL 5/INFERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
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PANEL 6/INFERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
PANEL 5/SUPERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
PANEL 6/SUPERIOR/UNIDAD BÁSICA - 1:50
ESTRUCTURA CAPÍTULO 4.1
DETALLE DE ESTRUCTURA 1 / UNIDAD BÁSICA /
1:20 335
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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DETALLE DE ESTRUCTURA 2 / UNIDAD BÁSICA /
1:20
ESTRUCTURA CAPÍTULO 4.1
PLANILLA DE ESTRUCTURA /
UNIDAD BÁSICA 337
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ ENSAYOS PRÁCTICOS En el contexto de los trabajos realizados se construyó el primer prototipo de viga tipo cajón. Se presentan a continuación los resultados de los ensayos realizados los cuales confirman
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su viabilidad como estrategia inclusive con secciones menores y materiales más económicos que los planteados originalmente1 1-La viga realizada tiene alas 5 cms menores que las planteadas originalmente. También se modificó el tipo de madera utilizado dado que se recurrió a álamo en lugar de pino.
ENSAYO DE VIGAS COMPUESTA
Sabiendo que el descenso máximo admisible es:
Las vigas están formadas por dos chapones fenólicos de 18mm de espesor y 20cm de altura, separados entre ellos por dos escuadrías de Álamo de sección cuadrada de 4,5cm de lado, en la zona inferior y superior.
3 4, 5cm é ù 3 4, 5cm) (20cm - 4,5cm ) 1,8cm. (20cm) 1, 75 ( I = 2 êê + + 4,5cm. 4,5cm 1, 75úú » 2618cm2 12 12 2 êë úû
Y el módulo resistente de la sección es:
W=
2618cm4 » 262cm2 10cm
Se tiene que para una carga distribuida uniformemente el valor máximo admisible con respecto a las deformaciones es: qmáx =
384 (l 300 ).EI ì187,6 Kg m , para la viga de 3,60m de luz. =í 5 l 4 1003 î 58,8Kg m , para la viga de 5,30m de luz.
En cuanto a las tensiones se tiene que para el diseño de la pieza se debe considerar un coeficiente de seguridad de valor 5, entonces considerando que en el ensayo se alcanzó una tensión aproximada de 151,8Kgcm2. Se tiene que la tensión admisible es de por lo menos:
Los ensayos se realizaron para las siguientes cargas puntuales: 110Kg, 200Kg y 300Kg, ubicados en el centro de las vigas, midiéndose los descensos máximos. Entonces a partir de los descensos se tiene que el módulo de elasticidad instantáneo del fenólico es: VIGA DE LUZ LIBRE 3,60M Carga (Kg) Descenso (cm) 110 0,5 200 0,8 300 1,0
2
E I (cm ) 81681 92819 111383
2
smáx (Kg/c m ) 37,8 68,8 103,1
VIGA DE LUZ LIBRE 5,30M Carga (Kg) Descenso (cm) 110 1,0 200 1,9 300 2,6
2
E I (cm ) 130320 124708 136699
2
smáx (Kg/c m ) 55,7 101,2 151,8
Se tiene que para la viga de 3,60m de luz la dispersión de los resultados es demasiado grande como para que sean válidos, pero se observa que para la viga de 5,30m de luz los resultados del módulo de elasticidad son próximos para diferentes estados de carga. Tomándose como resultado el promedio de éstos, se tiene que el módulo de elásticidad es de: 130576 Kg/cm2.
s adm =
151,8 Kg cm2 = 30,4 Kg cm2 5
Considerando este resultado se tiene que para una carga distribuida uniformemente el valor máximo admisible con respecto a la flexión es:
s máx =
M Þ qmáx = W
( h 2 )= ìí 49,1Kg m , para la viga de 3, 60m de luz.
8s adm . I
100.l 2
î22,7 Kg m, para la viga de 5,30m de luz.
Siendo en definitiva esta la condición más restrictiva.
CONCLUSIONES La pieza prototípica realizada cumple con los requerimientos necesarios para ser utilizada según las secciones y condiciones a la que estará sometida en esta propuesta (luz máxima de 3.66). Su comportamiento ante las deformaciones es excelente y su tensión admisible es aceptable para el tipo de función (estructura de un techo liviano) Del análisis de secciones más largas se deduce que la estrategia es una alternativa viable, aunque sería necesario hacer estudios con alturas de alas de fenólico mayores o madera de mejor calidad para mejorar la tensión admisible de la pieza.
CAPÍTULO 4.1
Sabiendo que la relación entre módulos de elásticidad del Fenólico y el Álamo es aproximadamente de 1,75 se tiene que la viga equivalente presenta una inercia de:
d adm
ì 360cm ïï 300 = 1, 2cm, para la viga de 3,60m de luz. l = =í 300 ï 530cm = 1, 77cm, para la viga de 5,30m de luz. ïî 300
ESTRUCTURA
RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CARGA REALIZADOS A DOS VIGAS COMPUESTAS SIMPLEMENTE APOYADAS DE 3,60M Y 5,30M.
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PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
1 0 VARIABLE DE CRECIMIENTO
ÁREA TOTAL: 41.15M2 DORMITORIO 1: 12.00M2 DORMITORIO 2: 6.15M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2
340
PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
VARIABLE DE CRECIMIENTO 1 / SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:100
ALBAÑILERÍA
ÁREA TOTAL: 55.00M2 DORMITORIO 1: 12.00M2 DORMITORIO 2: 6.15M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2 LIVING 12M2
PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
CAPÍTULO 4.1
1 0 2 VARIABLE DE CRECIMIENTO
VARIABLE DE CRECIMIENTO 2 / SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:100 341
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
0
1B VARIABLE DE CRECIMIENTO
ÁREA TOTAL: 36.85M2 DORMITORIO 1: 6.00M2 DORMITORIO 2: 8.20M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2
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PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
VARIABLE DE CRECIMIENTO 1B / SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:100
PH 1 1 3 2 PV 2 1 3 4 1 4 11
CAPÍTULO 4.1
entablillado de alfajías de pino tratadas con autoclave 2” x 1” colocadas en horizontal
343
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
0
1B VARIABLE DE CRECIMIENTO
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placa de OSB 18mm calada con mecha de copa.
CAPĂ?TULO 4.1
PH 1 1 3 2 PV 2 1 3 4 1 4 11
345
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
346
1B
ALBAÑILERÍA
0
2B
ÁREA TOTAL: 45.70M2 DORMITORIO 1: 6.00M2 DORMITORIO 2: 8.20M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2 LIVING: 8M2
PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
CAPÍTULO 4.1
VARIABLE DE CRECIMIENTO
VARIABLE DE CRECIMIENTO 2B / SEGUNDO PASO DEL PROCESO PERFECTIBLE / 1:100 347
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
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PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / UNIDADES BÁSICAS / 1:50
UNIDADES 1 Y 2 ÁREA TOTAL: 26.80M2 DORMITORIO: 8.23M2 BAÑO: 2.70M2 COCINA/ESTAR: 11.00M2
ALBAÑILERÍA
UNIDAD 2 CAPÍTULO 4.1
UNIDAD 1
FACHADA FRONTAL /
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / UNIDADES 1 Y 2 / 1:50
349
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ
350
PLANTA DE ALBAÑILERÍA /
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / VARIABLE DE CRECIMIENTO 1 / 1:100
ALBAÑILERÍA
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / UNIDAD 1 / 1:100
FACHADA LATERAL /
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / UNIDAD 2 / 1:100
CAPÍTULO 4.1
FACHADA LATERAL /
FACHADA POSTERIOR /
VARIABLE DE ASOCIACIÓN / UNIDADES 1 Y 2 / 1:100
351
PROTOTIPO UTU SAN JOSÉ VARIABLE DE ASOCIACIÓN
placa de OSB 18mm calada con mecha de copa.
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ALBAÑILERÍA
PH 1 1 3 2 PV 2 1 3 4 1 4 11
CAPÍTULO 4.1
entablillado de alfajías de pino tratadas con autoclave 2” x 1” colocadas en horizontal
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