ESTRUCTURAS MURARIAS CONSTRUCCIÓN Y MATERIALES

Transcripción

1 Asignatura Clave Máster y Curso Sesión 1/4 Pág. 1 ESTRUCTURAS MURARIAS CONSTRUCCIÓN Y MATERIALES Construcción I. Materiales y técnicas. 1er curso Àrea de Construcció Curso Revisión 12/12/2012 Autores:

2 Índice 1- DEFINICIÓN 2- ACCIONES 2.1 Acciones Verticales 2.2 Acciones Horizontales 3- TENSIÓN - DEFORMACIÓN 3.1 Descenso de Cargas 3.2 Tensiones y deformaciones 4- ESTABILIZACIÓN 4.1 Estrategias de estabilización de las construcciones murarias 5- PUNTOS SINGULARES 6 COMPOSICIÓN DE LOS MUROS 7- ENERGÍA INCORPORADA 5.1 Eficiencia 5.2 Ciclo de Vida

3 1- DEFINICIÓN Elemento BIDIMENSIONAL que necesita perder las dos dimensiones para ser estable

4 2- ACCIONES

5 ACCIONES Sobre el muro actuaran las ACCIONES VERTICALES y las ACCIONES HORIZONTALES Consideraremos aquellos muros que fundamentalmente solo trabajen a COMPRESIÓN, debido a que están formados de material capaz de soportar los esfuerzos de COMPRESIÓN y no de TRACCIÓN (ni FLEXIÓN ya que comporta también una tracción). Las acciones PERPENDICULARES al plano son las que nos darán problemas de estabilidad.

6 ACCIONES VERTICALES (PARALELAS AL PLANO DEL MURO) PESO PROPIO PESO ELEMENTOS HORIZONTALES (CÚPULAS) PESO ELEMENTOS HORIZONTALES (FORJADOS)

7 ACCIONES HORIZONTALES (PERPENDICULARES AL PLANO DEL MURO) -VIENTO -SISMO -EMPUJE DE AGUA O TIERRAS MUROS DE CONTENCIÓN MUROS DE CONTENCIÓN Tienen que compensar la fuerte componente horizontal que proviene del terreno / agua Si el muro solo trabaja a compresión, necesitará utilizar estrategias como el grueso, arcos o contrafuertes, para su estabilización. Normalmente los muros de contención son MUROS FLECTADOS (capaces de absorber esfuerzos de flexión (tracciones + compresiones) y se podrán realizar con menor grueso. MUROS DE CONTENCIÓN DE TIERRAS PANTANOS (CONTENCIÓN AGUA)

8 3 - ESTABILIZACIÓN

9 ESTRATEGIAS DE ESTABILIZACIÓN DE LAS CONSTRUCCIONES MURARIAS POR GRUESO POR PLIEGUES POR CAJAS CON LOS FORJADOS Muros flectados Los muros que solo trabajen a COMPRESIÓN tienen que ser estables por si mismos, sin la colaboración de los techos. Las construcciones en las que los muros pueden absorber FLEXIONES, la estabilización puede ser con la colaboración de los techos.

10 A. ESTRATEGIA DE ESTABILIZACIÓN POR GRUESO Condición de estabilidad: R2 x d2 > r1 x d1 CONDICIÓN DE EQUILIBRIO: La resultante ha de pasar por el TERCIO CENTRAL de la base CONCLUSIONES: MURO BAJO (d1 pequeña) MURO PESADO (r2 grande) MURO ANCHO (d2 grande) MÁS ESTABLE QUE UN MURO ALTO MÁS ESTABLE QUE UN MURO LIGERO (r2 baja) MÁS ESTABLE QUE UN MURO ESTRECHO

11 Ejemplo 1: Conseguir GRUESO a través del MURO CAPUCHINO Torre Mudéjar a San Martín. Teruel. R2 x d2 > r1 x d1 ESTRATEGIA: Conseguir aumentar d2 sin aumentar r2 (aumentamos virtualmente el grueso del muro sin aumentar la masa, y por lo tanto, aumentando la eficiencia del sistema constructivo más estabilidad sin aumentar el uso de material)

12 Ejemplo 2: Conseguir GRUESO mediante CONTRAFUERTES Santa Maria del Mar. Barcelona R2 x d2 > r1 x d1 ESTRATEGIA: Aumentar d2 i r2 puntualmente creando CONTRAFUERTES. Conseguimos recrecer virtualmente el muro sin hacerlo más grueso en tota su longitud. Ermita pirenaica realizada con muro de piedra.

13 B. ESTRATEGIA DE ESTABILIZACIÓN POR PLIEGUES ESTRATEGIA: Conseguir generar planos más o menos perpendiculares al plano del muro para aumentar virtualmente el grueso del mismo. J.A. Coderch. Casa Ugalde. Caldetes (BCN) Mies Van der Rohe. Casa de ladrillo. 1923

14 C. ESTRATEGIA DE ESTABILIZACIÓN POR CAJAS ESTRATEGIA: Las estructuras murarias se cierran generando cajas que consiguen un muro virtual muy grueso (o con una base virtual muy ancha). Las dimensiones máximas de las cajas las define la normativa. Bearth&Deplazes. Galeria de arte en Marktoberdorf Carlos Ferrater. Casa en Llampaies (Girona).

15 D. ESTRATEGIA DE ESTABILIZACIÓN POR INCREMENTO DE PESO ESTRATEGIA: Incrementar la resultante vertical r2 (peso del conjunto)

16 Ejemplos de estabilización de MUROS: PRÁCTICA TERRONES DE AZÚCAR POR GRUESO POR PLIEGUES PLIEGUES GRUESO Y MASA MURO CAPUCHINO (= grueso, ½ masa) PLIEGUES y CONTRAFUERTES

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18 CONSTRUCCIÓN MURARIA ESTABLE -FORJADOS NO COLABORANTES -PLIEGUES / CAJA -TRABAZÓN / ESQUINAS - MUROS PERFORADOS

19 4 - PUNTOS SINGULARES

20 TERRENO: CIMENTACIÓN (El problema del PUNZONAMIENTO) ARRANQUE DEL MURO AGUA VANDALISMO ENCUENTROS: CON MUROS. CON FORJADOS. ABERTURAS: ARCOS DE DESCARGA DINTELES REMATES DE MUROS.

21 Terreno. Punzonamiento y Cimientos. Q1=Q2 A1=4A2 σ2 = 4σ1 En contacte con el terreno los muros han de resolver el punzonamiento Dependerá de la capacidad portante del terreno y la superficie en la base del muro. CIMIENTO Aumento de la superficie de contacto con el terreno para conseguir un reparto de cargas que no supere la tensión admisible del terreno.

22 Arranque del muro ARRANQUE DE MUROS Debido al contacto permanente con el Terreno será necesario utilizar materiales más duros y menos porosos.

23 Arranque del muro Evitar la capilaridad Homogeneizar la cota. Controlar la erosión

24 Encuentros. Con otros muros ENCUENTROS CON OTROS MUROS Será necesario garantizar la unión entre los muros creando un nuevo conjunto de comportamiento unitario. La trabazón entre muros es lo que más asegura la estabilidad de les construcciones murarias. CONCEPTO DE TRABAZÓN. La esquina debe transmitir los esfuerzos horizontales al muro perpendicular.

25 Encuentros. Con otros muros OBRA DE FÁBRICA. La trabazón. Es necesario asegurar la cohesión de la fábrica de ladrillo mediante la TRABAZÓN: Hacer que la superficie de contacto pieza-pasta sea lo más laberíntica posible para asegurar que las posibles tracciones dentro del muro no superen la fuerza de adhesión entre los 2 materiales

26 Encuentros. Con otros muros TAPIAL, CERÁMICA, PIEDRA. Refuerzo en el encuentro entre muros MADERA EN MASA. Encaje

27 Encuentros. Con forjados. FORJADO APOYADO ENCUENTROS CON LOS FORJADOS: Forjados apoyados: En muros comprimidos los forjados no deben colaborar en la estabilización de los muros. Los forjados no deben transmitir flexión a los muros.

28 Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS 1. Aumento de la sección del muro. Ll. Clotet i I. Paricio. Banco de España. Girona

29 Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS. 2. Apoyos, modillones y vigas parederas. Lonja de Barcelona

30 Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS. 3. Empotramientos y articulaciones en los apoyos.

31 Aberturas ABERTURAS Es una interrupción en el muro. Será necesario garantizar que el muro mantenga su unidad, la transmisión de cargas y la estabilidad.

32 Aberturas. Arcos. A. MANTENIENDO LOS ESFUERZOS DE COMPRESIÓN EN LOS LÍMITES DE LA ABERTURA ARCOS DE DESCARGA Tienen la función de direccionar la cargas en el plano del muro SIEMPRE TRABAJO A COMPRESIÓN

33 Aberturas. Arcos. ARCOS DE DESCARGA Aberturas circulares Aberturas espontáneas Paolo Zermani (casa propia 1997) Rural Studio (Akron b&g club)

34 Aberturas. Arcos. ARCOS DE DESCARGA. Arcos de piedra Arcos cerámicos Masia del Maresme I.O. Jensen Roma, I.O. Jensen, i L.I.Kahn (Exeter library).

35 Aberturas. Dinteles. A. UTILIZANDO OTROS ELEMENTOS CAPACES DE SOPORTAR LOS ESFUERZOS DE FLEXIÓN DINTELES Elemento HORIZONTAL que tiene la función de direccionar les cargas que recaen sobre la abertura hacia las jambas.. SIEMPRE TRABAJA A FLEXIÓN DINTEL JAMBA ANTEPECHO

36 Aberturas. Dinteles. ABERTURAS ADINTELADAS Dinteles pétreos en Portugal y de acero, A.Rossi (Berlin, 85)

37 Aberturas. Maineles y agujas. CON ARCOS DE DESCARGA CON DINTELES MAINELES: AGUJAS: Separación entre aberturas realizada con un MATERIAL DIFERENTE al del resto del muro. Separación entre aberturas realizada con EL MISMO MATERIAL al del resto del muro.

38 Remates de muros REMATE DEL MURO En la parte superior, el muro soporta menos peso y, por lo tanto, es menos estable y más deformable al empuje horizontal. La solución pasa por aumentar el peso y/o hacerlo más deformable, para que responda mejor al empuje horizontal.

39 Remates de muros HTT Arquitectes

40 Remates de muros

41 5- COMPOSICIÓN DE LOS MUROS

42 COMPOSICIÓN DE LOS MUROS MATERIALES - Que sólo trabajen a compresión, o que - Sean capaces de trabajar a flexión (C + T) TAMAÑO Y GEOMETRÍA - Materiales amorfos Aquellos que, en llegar a la obra, no tiene aún forma definida. La forma final alcanzada dependerá del molde en el que sea volcado y dejado endurecer ( HORMIGÓN, TAPIAL) - Conformados Aquellos que, en llegar a la obra, tienen forma definida.( LADRILLO, BLOQUE HORMIGÓN, PLAFÓN PREFABRICADO DE HORMIGÓN,...) Pequeños elementos (adecuados para manipulación con la mano) Semiproductos (componentes manipulables en obra) Componentes (adecuados a la dimensión del paramento donde van colocados. No manipulables en obra) TIPO DE UNIONES - Rígidas - Articuladas

43 Muros con materiales amorfos necesidad de encofrados - NECESIDAD DE ENCOFRADOS Tapial tradicional, Martin Rauch, Peri Trio.

44 Muros con materiales amorfos tapial tradicional -TAPIAL TRADICIONAL. ACABADOS Y JUNTAS ENTRE DIFERENTES TONGADAS.

45 Muros con materiales amorfos tapial Rick Joy. Convent Avenue Studios. (Tucson, Arizona, )

46 Muros con materiales amorfos hormigón Enric Miralles / Carme Pinós. Cementiri d Igualada -Peter Markli. La Congiunta. (Giornico, 1992).

47 Muros con materiales conformados pequeños elementos

48 Muros con materiales conformados pequeños elementos (mampostería) - EDIFICIO DEL ENSANCHE DE BARCELONA. DIFERENTES TIPOS DE MUROS.

49 Muros con materiales conformados pequeños elementos (adobe) -ADOBE: PRODUCCIÓN Y COLOCACIÓN.

50 Muros con materiales conformados pequeños elementos (obra de fábrica) -LADRILLO CERÁMICO - KonsV. Bearth, A. Deplazes i D. Ladner. Galeria d art. (Marktoberdorf, 2000)

51 Muros con materiales conformados pequeños elementos (bloque de hormigón) -BLOQUE DE HORMIGÓN - Alfons Soldevila. Casa MR6. (Alella, 1986)

52 Muros con materiales conformados pequeños elementos (termoarcilla)

53 Muros con materiales conformados pequeños elementos (bloques de paja)

54 Muros con materiales conformados semiproductos (madera) -SECCIONES DE MADERA - Gion A. Caminada. Stiva da morts. (Vrin, Suiza, 2002)

55 Muros con materiales conformados semiproductos (bloque cerámico de gran formato) BLOQUE CERÁMICO DE GRAN FORMATO AISLADO. BMI SANT GOBAIN.

56 Muros con materiales conformados componentes (sillares) SILLARES GRIEGOS, COLOCACIÓN, DESPIECE Y DIMENSIONES

57 Muros con materiales conformados componentes (estereotomía de la piedra) GÓTICO. ESTEREOTOMÍA

58 Muros con materiales conformados componentes -PREFABRICADOS DE HORMIGÓN -Manuel de las Casas. HPO. (Alcobendas, )

59 Muros con materiales conformados componentes -PREFABRICADOS DE HORMIGÓN -Steven Holl. Chapel of St.Ignatius. (Seattle EE.UU. 1997)

60 Muros mixtos, con materiales amorfos y conformados - IMPORTANTE LA TRABA ENTRE LOS DOS MATERIALES / DIFERENTE MÓDULO DE YOUNG - Emplectum romano, románico según Viollet le Duc y contemporáneo (R. Moneo. Museo Romano. Merida ( )

61 ESTRATEGIAS DE DISEÑO - CONCLUSIONES - SISTEMA CONSTRUCTIVO NORMATIVIZADO (CTE) - MUROS TRABADOS AUTO ESTABLES SIN NECESIDAD DE QUE LOS FORJADOS COLABOREN EN ESTA ESTABILIDAD - ARQUITECTURA COMO EXTRUSIÓN DE LA PLANTA - LIBRE ORGANIZACIÓN VERTICAL DE LOS FORJADOS - EL ORDEN CONSTRUCTIVO DEFINE EL ESPACIO ARQUITECTÓNICO

62 6 ENERGIA INCORPORADA

63 ENERGIA INCORPORADA EFICIENCIA: CAPACIDAD MECÁNICA DE LA ESTRUCTURA EN RELACIÓN A SU PESO. DEPENDE DEL MATERIAL, DE LA GEOMETRÍA Y DE LAS UNIONES. CICLO DE VIDA DEL SISTEMA MURARIO 1- CONSTRUCCIÓN: MATERIAL, TRANSPORTE, TIEMPO DE EJECUCIÓN, RESIDUOS 2- USO: DURABILIDAD, MANTENIMIENTO, FLEXIBILIDAD AL CAMBIO DE USO, ADAPTABILIDAD 3- DECONSTRUCCIÓN: REVERSIBILIDAD, REUTILIZACIÓN, RECICLAJE, RESIDUOS

64 BIBLIOGRAFIA Diccionari visual de la construcció (ITEC) La construcció de l arquitectura. 1 Les tècniques. Ignacio Paricio. Ed. ITEC La construcció de l arquitectura. 2 Els elements. Ignacio Paricio. Ed. ITEC La construcció de l arquitectura. 3 La composició. Ignacio Paricio. Ed. ITEC CTE Código Técnico de la Edificación