9.2 sistemas esqueletales madera

22/03/2013

SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓN

SUPERESTRUCTURA:

PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson
Arquitecta Universidad Nacional
Doctorado en Arquitectura – 2006 University Of Nottingham, UK
Especialización en Enseñanza CPS: 2009 University of Liverpool, UK

sistemas esqueletales-MADERA-

Aspectos Generales

CONTENIDO

VENTAJAS DE LAS CONSTRUCCIONES CON MADERA

Aspectos generales
Tipos de construcciones con madera

•Requiere poco gasto energético para su fabricación,
transporte y puesta en obra.

Uniones
Relación con el suelo
Entrepisos
Cerchas
Sistemas compuestos
Entramados espaciales

•Es ligera y con una buena relación resistencia/peso.
•Su comportamiento ante el fuego es predecible.
•Con el diseño y ejecución adecuados las soluciones
constructivas con madera son muy durables, incluso en
ambientes con altas concentraciones de productos ácidos
y soluciones de sales de ácidos.
• Es fácilmente manejable y mecanizable.
•Permite realizar montajes de forma rápida, limpia y en
ausencia de agua.

Sistemas de Construcción y Estimación – Prof: Carolina Stevenson

Tipos de Construcciones

Sistemas Esqueletales - Madera


ESTRUCTURAS DE LUCES MENORES


Macizas

Macizas

Tableros o placas

Tableros o placas

Entramados

Entramados

Esqueleto principal (viga y columna)


Paneles

Paneles





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ESTRUCTURAS DE LUCES MAYORES

Macizas

Planares
Vigas+cerchas+pilares
Arcos y pórticos

Tableros o placas

biarticulados
triarticulados

Espaciales Laminares
Colgadas
Hiperbolas
Plegadas

Entramados

Espaciales de entramado

Paneles

Entramados

Reticulados espaciales
Geodésicas









Planares

Planares

Arcos y pórticos

Arcos y pórticos

biarticulados
triarticulados


biarticulados
triarticulados

Sala de exposición y almacén Holz Altenried. Hergatz, Alemania, 1995.

Suspendidas
Hiperbolas

Suspendidas
Hipérbolas

Plegadas

Plegadas





Geodésicas

Geodésicas

Centro Deportivo. Valle Nevado, Chile






Tipos de Construcciones:

ESQUELETALES

Planares
Arcos y pórticos

biarticulados
triarticulados

Suspendidas

Columna+viga+viguetas

Hipérbolas

La madera puede estar vista, y por tanto, en estos casos
este elemento debe asegurar su capacidad portante en
situaciones de incendio durante el tiempo exigido por la
normativa.

Plegadas

Con elementos estructurales primarios se pueden salvar
grandes luces (pudiendo llegar a más de 100m).

Geodésicas


Columna+viga+entablado

Pabellón Olímpico. Hamar, Noruega, 1992


Las estructuras de esqueleto principal son sistemas formados por elementos estructurales de gran espesor (superior a 80 mm),
normalmente colocados con distancias mayores a un metro entre ellos.

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ESQUELETALES

TABLA DE PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES EN MADERA LAMINADA O MACIZA




Con este sistema se pueden salvar luces máximas de proximadamente12m.




ENTRAMADOS

La capacidad portante de los entramados en situaciones de incendio suele ser
muy pequeña, por lo que normalmente requiere el empleo de elementos de
protección adicionales (aislantes, recubrimientos, etc.).

ESQUELETALES

TABLA DE PREDIMENSIONADO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES PRINCIPALES EN MADERA LAMINADA O MACIZA

ENTRAMADOS

Lana mineral 120 mm
Aislamiento rígido hidrófugo 30 mm
Montante entramado 45/120 intereje 400 mm
(ESTRUCTURA PRINCIPAL)
Tarima de madera 22 mm (REVESTIMIENTO)
Perfil metálico 15 mm

ESTRUCTURA SECUNDARIA

REVESTIMIENTO

Entramado de plataforma
Tablero OSB 9 mm (ESTRUCTURA SECUNDARIA)
Lámina impermeable/transpirable
Barrera de vapor
Placa de yeso 13 mm (REVESTIMIENTO)

ESTRUCTURA PRINCIPAL
Entramado global o integral

Los entramados son sistemas formados por elementos estructurales de pequeño espesor (36-70mm) colocados a distancias
reducidas (inferior a un metro) y arriostrados entre si.

Los entramados emplean, generalmente, tres elementos funcionales diferentes: estructura principal, estructura secundaria y el
revestimiento.




ENTRAMADOS

Cuerda superior


Solera de amarre
Solera superior
Dintel

Testero superior
Montante

ENTRAMADOS
1. Zapata de concreto armado
2. Impermeabilizante
3. Durmiente tratado a presión
4. Viguetas del forjado
5. Montante del muro 140x38 mm
6. Tablero OSB de 10-12 cm
7. Lamina barrera al vapor tipo Tivek
8. Acabado exterior a elegir
9. Aislante tipo Lana de Roca
10. Lamina polietileno
11. PLADUR de 13 mm pintado

Cuerda inferior

Puntal superior
Dintel
Pie derecho

Travesaño
Puntal inferior

Solera inferior
Riostra

Jamba

Vigas
Vigueta de piso

Zancas
http://www.youtube.com/watch?v=yERpT-4o9wY&feature=related

En el entramado ligero el muro está constituido por un conjunto de elementos, cada uno realizando con una función de transmisión
de cargas y de servir de soporte del revestimiento exterior e interior.

En el entramado ligero el muro está constituido por un conjunto de elementos, cada uno realizando con una función de transmisión
de cargas y de servir de soporte del revestimiento exterior e interior.

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TABLEROS

Los espesores de estos tableros suelen estar en intervalos de 70 a 500 mm
acompañado por aislante y, según requerimiento de fuego o estético, por
tableros protectores.

TABLEROS

Panel contralaminado macizo estructural 85 mm
Barrera de vapor
Panel de fibras de madera aislante 140 mm
Fachada ventilada
Lámina impermeable/transpirable

Placa de yeso 15 mm

http://www.youtube.com/watch?v=KML2oafKi4k&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=k2PfaM3oRfw
http://www.youtube.com/watch?v=hGbIKdsTnhc&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=Mq43Ea6uIaQ

Estos sistemas están formados por tableros como elementos estructurales trabajando como superficie. Este sistema se emplea
tanto para fachadas como para particiones, entrepisos y cubiertas.

Estos sistemas están formados por tableros como elementos estructurales trabajando como superficie. Este sistema se emplea
tanto para fachadas como para particiones, entrepisos y cubiertas.

UNIONES

UNIONES: SEGÚN LA GEOMETRÍA Y EL TIPO DE ESFUERZO TRANSMITIDO



Principales factores a tener en cuenta en la planificación de
los detalles de la unión son :
•Los tipos e intensidades de esfuerzos que deben transmitir (cargas
estáticas, dinámicas, tracción, compresión, flexión, cizallamiento, etc).
• La geometría de las barras a unir (barras en un mismo eje, o
encuentros con un ángulo).
•El tipo de sección de las barras a unir (sección rectangular, circular,
compuesta, etc).
• Las exigencias de montaje (prefabricación, etc).
•Las exigencias estéticas.

Los elementos de unión juegan un papel importante en las estructuras de madera. Un buen diseño y cálculo de los mismos
junto con una buena ejecución disminuyen drásticamente la aparición de problemas posteriores.

Los elementos de unión juegan un papel importante en las estructuras de madera. Un buen diseño y cálculo de los mismos
junto con una buena ejecución disminuyen drásticamente la aparición de problemas posteriores.

UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA

UNIONES: SEGÚN LOS ELEMENTOS QUE CONECTA



Uniones en un elemento continuo

Uniones entro dos o mas elementos

Uniones con elementos externos





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UNIONES: SEGÚN El TIPO DE APOYO


Uniones Articuladas (apoyos)


Uniones Articuladas (en vigas)






Uniones Rígidas (viga-columna)

Uniones Rígidas (en vigas)



UNIONES: SEGÚN El ELEMENTO CONECTOR



Tipo de unión

Uso común

Características

Uniones Mecánicas

Uniones Pegadas





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Tipo de unión

Uso común


Tipo de unión

Uso común



Características

Conectores metálicos


Características


Elementos metálicos
Escuadras



Elementos metálicos
Escuadras

Estribos


Estribos ocultos


UNIONES: PEGADAS

Pies de pilar





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UNIONES: ENSAMBLES

Cola de Milano

UNIONES: ENSAMBLES

Caja y Espiga

Machimbrado

Caja oculta
Media madera y Cruz

Con tarugos ocultos



UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS




UNIONES: ENSAMBLES COMBINADOS


RELACIÓN CON EL SUELO




RECOMENDACIONES
•Evitar el contacto directo de la madera con el terreno,
manteniendo una distancia mínima de 20cm y disponiendo un
material hidrófugo (barrera antihumedad);
• El apoyo en su base debe realizarse a través de un material
intermedio, separador, que no transmita la posible humedad.
•Evitar que los arranques de soportes y arcos queden
embebidos en el concreto para ello se protegerán de la
humedad
•Evitar uniones en las que se pueda acumular el agua;





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Solución unión esquina de dos vigas perimetrales, dimensiones 2” x 10”, que se apoyan sobre un pilote de diámetro 10”. Unión
realizada en este caso mediante dos tirafondos de dimensiones definidas, según cálculo y bajo supervisión.









Viga perimetral del entramado de piso, se fija a solera de montaje en la fundación continua mediante ángulos metálicos. El
tabique soportante perimetral es anclado a la fundación mediante la colocación de espárrago con hilo y tuerca (diámetro de 6 a
8 mm), aproximadamente cada 0.80 m, uniendo la solera inferior del tabique con la solera de montaje a través del espárrago
anclado al sobrecimiento.

Entrepiso/ Diafragma

Solución de conexión de la viga perimetral al sobrecimiento, a través de
una solera de montaje tratada con preservante. Considera además,
aislación entre ambos materiales con fieltro alquitranado.




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Entrepiso/ Diafragma:




UNION VIGUETAS Y VIGAS


PASO DE INSTALACIONES Y VACÍOS


Cerchas



RIGIDIZACION VIGUETAS Y VIGAS


Cerchas



Cerchas

Formby swimming pool, UK. Feilden Clegg Bradley Studios





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Cerchas


Sistemas Compuestos


Sistemas Compuestos



Sistemas Espaciales Laminares

Radio mínimo para curvar madera: 40 espesor sentido curvatura



Por razones de secado y economía, fundamentalmente , se ha llegado a la conclusión de que el espesor de las láminas no debe ser
inferior a 19 mm ni sobrepasar los 50 mm. Si las láminas son paralelas al plano de flexión del elemento, se dice que la laminación
es "horizontal" y cuando estas son normales al plano neutro de flexión se dice que la laminación es "vertical“

Sistemas Espaciales Laminares

La estructura trabaja de manera espacial siendo cada elemento a la vez portante y estabilizador del elemento contiguo. Cada
volumen consta de una espina central, una serie de costillas paralelas y correas perpendiculares que garantizan la estabilidad del
conjunto.

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