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sistemas constructivos prefabricados

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on 28 February 2014

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sistemas constructivos prefabricados
Benemérita Universidad Autónoma de puebla

Facultad de Arquitectura

Sistemas Constructivos mixtos y prefabricados

Arq. Juan Carlos Maldonado Montiel

¨Sistemas constructivos Prefabricados¨
04/02/14

Alumnos: Gómez Méndez Jesús Manuel
García Maldonado Karla Roberta

Índice
Objetivos:

Que los estudiantes tengan un mayor conocimiento y comprensión de algunos de los sistemas constructivos prefabricados, y sepan de que modo integrarlos a sus proyectos, según las ventajas y desventajas de cada uno.



Hipótesis:

Con el aumento de la población y cambios en diferentes formaciones Económicas y sociales, el desarrollo de las naciones es generado por su infraestructura, “las condiciones habitacionales determinan en gran parte el nivel de la calidad de vida de la población”.
En cuestiones de construcción se ha tratado de optimizar en cuestiones de tiempo y economía por lo cual la industria enfocada en lo prefabricado se ha convertido en una opción muy conveniente.

Marco teórico:


Subestructura: Conjunto de elementos de un puente que constituyen el soporte de la superestructura. En general, está formada por todos los elementos que se encuentran debajo del tablero, tales como cimentaciones, pilas, estribos y dispositivos de apoyo.
Superestructura: Parte de la estructura de una construcción que se eleva por encima del nivel del suelo o del agua.
INTRODUCCIÓN

Aspecto estructural
Si se considera como afecta la forma en la estructura y como afecta en el costo de la estructura nos damos cuenta por qué la elección del material es un factor determinante.
Toda estructura debe estar claramente expresada e integrada en la forma es decir que la forma expuesta sea la estructura en sí.

Estructura
Elementos estructurales

El conocimiento de los sistemas y tipos estructurales es muy importante para seleccionar la estructura más apropiada, se comprende el comportamiento de cada sistema y su uso correcto.

Cimientos

La cimentación de un edificio es la parte que transmite las cargas en forma uniforme al terreno.
Debe colocarse a una profundidad adecuada para impedir cambios por clima, socavaciones o futuras construcciones.
Debe ser segura contra la falla del suelo
No se asentara en forma desigual

Tipos de cimiento

Cimiento corrido

Muy usual en construcciones pequeñas
Refuerzo horizontal
Amarre inferior – trabajo en forma simultanea
No es recomendable con un terreno blando

Zapatas aisladas

Se utilizan en construcciones de tipo esqueleto ( no tienen muros de carga)
Planta cuadrada
Concreto armado

Pilotes

Pueden extenderse horizontal o verticalmente, hasta encontrar un suelo capaz de soportar las cargas.
Ideal para terrenos blandos
Materiales: madera, acero, concreto

columnas

Este elemento trabaja a flexión y compresión y sirve de apoyo a elementos horizontales. La carga de una columna depende de su longitud, de la relación de su sección transversal, (esbeltez), de las condiciones de sus extremos y del material

Vigas

La viga es un elemento horizontal que trabaja a flexión. Debe ser situada entre soportes que pueden ser columnas o muros, y pueden ser de acero, madera, concreto.

losas


Elemento estructural que trabaja a flexión en sentido superficial, usadas para cubrir un área.

Losa maciza plana
No poseen vigas
Se apoyan en columnas
Ideales para cargas vivas grandes, para cubrir espacios en forma cuadrada o rectangular.

Losas macizas bordeportantes

Apoyada en vigas perimetrales, se apoya en 2 o cuatro lados.
Las cargas se desvían hacia las vigas portantes y después hacia los apoyos verticales, ya sean muros de carga o columnas.

Losas con nervaduras

Ventaja de continuidad debido a la losa y el espesor debido a sus nervios.
Consiste en concentrar la masa resistente, lo mas alejado del eje neutro
Elimina el volumen de masa
Existen con nervaduras en una dirección y dos direcciones


Sistemas Estructurales.

1) Muros de carga
2) Tipo esqueleto

materiales:

Elección del material en función a:
Estética
Aptitud para el trabajo a soportar




Concreto Reforzado

Es un material heterogéneo que posee grandes ventajas como bajo costo, durabilidad, y flexibilidad.
Ventaja en cuanto a la unión entre distintos elementos estructurales

Acero
Posibilidad de ampliación en diferentes direcciones
Liberar el espacio desmontando los elementos
Madera:
Menor costo
No existe continuidad en los miembros
Ideal para construcciones pequeñas

Plásticos
Para casi todos los materiales de construcción se han desarrollado sustitutos en plástico.
Control térmico
Aislamiento acústico
Resistencia irregular a la corrosión

Aluminio
Ligereza y resistencia a la corrosión
Menor pero al acero
Estructurar tabiques de otros material

Clasificación de los sistemas constructivos
Unidireccionales- lineales (esqueletos)
Bidireccionales- planos (placas)
Tri direccionales- volumétricos, cajas

Elemento caja:
anclarlo al suelo, o encima de otra caja.
Diseño limitado
Instalaciones y acabados se hacen en fábrica.

Sistema esqueleto
: mayor libertad de diseño

El montaje es en obra y con los métodos tradicionales de construcción


Sistema caja:
países industrializados, beneficios de rendición de costos = solución para viviendas de poca altura

Sistemas de placas

Sistemas de paneles mínima mano de obra



Industrialización en la construcción
Puede aumentar la capacidad y calidad del ciclo productivo, en tiempos más reducidos y con costos menores. Es un proceso para obtener, transformar y elaborar los productos en base a la repetición mecanizada y organizada.


El término industrializado se refiere a las tecnologías utilizadas para un proceso.
La esencia de la industrializaron es el producir un objeto sin mano de obra artesanal, con máquinas utilizadas por obreros simplemente especializados o por maquinas automáticas

Evolución:

Primera etapa: sistemas de grandes paneles, desarrollados en Europa (50`s) para solucionar el problema de vivienda destruida por la guerra.

Segunda etapa: sistemas semi pesados y livianos , facilidades de traslado y montaje

Tercera etapa: componentes procesados en talleres, primeros proveedores de piezas básicas


Ejemplos de Construcciones industrializadas
El SCSD (school construction systems development)
1961 en California EUA
Arq. Erza Ehrenkrantz
Calidad arquitectónica
Prototipo en instalaciones

Habitat 67
Arq moshe Safde
Estructura integrada 3d
Módulos estandarizados:
Modulo escalera, cocina y baño, estar dormitorio,
El peso total de estas cajas entre 4 y 5 toneladas , dimensiones 5 m ½ de longitud por 3 de ancho y 2.70 de altura.
Conjunto: apartamentos de 1, 2 3 y 4 habitaciones.
Los módulos salen terminados de fábrica con sus respectivas instalaciones.
Con este sistema se pueden construir edificios de 40 apartamentos en 4 niveles en un periodo de 2 meses.
Cimientos ( mes y medio)
Bloques (2 semanas)

Casa rodante
Esta formada por una estructura de madera sobre otra de acero. Son equipados con mobiliario y acabados.
Bajo costo y calidad
Disponibilidad inmediata

Prefabricación abierta o soluciones múltiples
Se llama así al sistema cuando se utilizan piezas prefabricadas en serie, y que se presentan al montaje según combinaciones muy variable.
Ventaja: Libertad de elección
Desventaja: dimensiones, juntas, calidad.

sistemas de prefabricado con
concreto reforzado
Ventajas: diseño
Control de calidad
Aislamiento térmico
Bajo mantenimiento
Aislamiento acústico
Instalación económica
Cerramiento rápido (acabados)
Ahorro de tiempo
Bajo nivel en ruidos
Desventajas:
Construcciones no monolíticas
Resolución de juntas
Respetar dimensiones para transporte
Inversión inicial grande

Concreto pre esforzado

Al cual se le han introducido esfuerzos antes de ser sometidos a cargas, para lograr que el material trabaje a su máxima capacidad.
Concreto pre tensado
Se logra tensando el acero antes de colocar el concreto, el anclaje con el concreto es por adherencia en su longitud. Se necesitan anclajes masivos.
Utilizados en losas pre tensadas , columnas, muros de contención y cerramiento, pilotes, vigas, etc.
Ventajas: eliminación de fisuras por compresión
Comportamiento elástico
Mayores luces con secciones esbeltas
Estructura menos pesada
Más resistente a agentes externos
Reducción en tiempos de construcción
Mayor control de calidad

Concreto postensado

Para este sistema se prevenductos entre las secciones, se colocas cables que serán tensados por gatos hidráulicos, después de haber obtenido su resistencia el concreto. ( ya fraguado) y la tensión se mantiene por anclajes.
El ducto tiene corrugaciones en su interior para su adherencia al concreto, se inyecta con sabieta para proteger los cables de la oxidación .
Usados en losas en edificios, pavimentación de pistas, vigas isostáticas
Ventajas: reducción de peso
Luces grandes
Eliminación de fisuras
Mayor resistencia al salitre
continuidad

sistemas de prefabricado en acero
La obra puede ejecutarse en seco
Plazos reducidos
Elementos montaje sin ruido
Tecnologías utilizadas en prefabricación
Fabricación en componentes: plegado metales
Ventanas
Componentes de tabique


Fabricación en construcciones completas
Fachadas ligeras, módulos ligeros, mecanos ligeros, estructuras en plástico, grandes paneles de concreto.

Plegado, extrusionado y embutición de componentes
Plegado: doblar placas de hierro , se usan para dar rigidez a los paneles.

Extrusionado del aluminio:
Se empuja con un pistón prensador sobre un lingote de metal, forma un perfil.


Embutición: deformar más allá del limite elástico una plancha por medio de una cuña a tensión

prefabricado de complementos
ventanas:

Claridad
Ventilación
Exigencias acústicas
Función térmica
Barrera contra condiciones externas

Tipos:
francesa
Pivotante
Basculante
Italiana
Australiana
Oscilo-vacilante
Corrediza
Guillotina


Ventanas metálicas
Ventanas de aluminio
Ventanas plásticas

Sistemas kommerling

Ventas y puertas de pvc
Se pueden usar en cualquier tipo de edificación
Temperaturas extremas no afectan su estructura
Protegen contra el ruido

Eurodur 3S
Sistema de ventanas pvc
Inclinación 5 grados hacia el exterior para la evacuación de humedad

Sistema dina
Sistemas Ligeros y robustos
Resistencia a los golpes y agresiones de agentes atmosféricos, paso del tiempo y corrosión.
Vidrio de hasta 20 mm de espesor

Puertas amatek
Madera y acero
Doorlock
Puertas prefabricadas en méxico
Propiedades térmicas y acústicas
Puertas estándar, contra fuego, reforzadas( para accesos de tráfico intenso), dobles, blindadas.
Hechas de acero rolado en frío o láminas galvanizadas

componentes de tabique
Tabiques de yeso
Bases metálicas
Aislamiento acústico
Facilidad de acabados
Incombustible y no inflamable
Sensibles al agua
No necesitan mano de obra especializada

Tablaroca
panel de yeso empleado en la construcción de muros divisorios, falsos plafones y estructuras contra incendio.
No combustible
bajo contenido de humedad
Resistencia al agrietamiento
Decoración
rapidez y economía.

tabiques metálicos
Hechos de acero galvanizado y pintado.
Tienen un alma de lana mineral para propósitos acústicos y resistencia al fuego.
Aislamiento acústico
Más usados en oficinas
Muy duraderos
Tabiques de paneles de partículas
Formados por dos paneles sobre un armazón de madera, su montaje es sobre un listón de madera o metálico con tornillos.
Aislamiento acústico
Pueden ser revestidos o pintados
Desmontabilidad
Bastante inflamables

Fibrán MDF
Sistema a base de tableros de fibra de madera, color homogéneo, textura suave.
No se astilla

tabiques prefabricados minerales

Mezcla de espumas plásticas y concreto para hacerlos más livianos.

DUROCK
placas hechas con cemento portlant, malla de vidrio con un espesor de 13 mm. Resistentes a la intemperie, soportan altas temperaturas y humedades. Producto prefabricado en EUA.

PLYCEM
Laminas de fibrocemento.
incombustible., térmico, acústico, durabilidad.
Para uso interior y exterior
muros y cielos falsos

MULTYPANEL
Panel compuesto de hojas de acero galvanizado y prepintado, para techos y fachadas.
Altos requerimientos estructurales ( comercio e industria)
Resistencia, aislamiento, capacidad de drenado (cubiertas de baja pendiente 3%).
Longitud mínima de 1.50 x 12 m

Electropanel
Sistema de construcción perimetral para edificaciones de hasta 3 niveles.
Núcleo de poliestireno y electromalla de acero.
Usado en exteriores e interiores

Panel covintec

Estructura tridimensional de alambre galvanizado.
Una vez estructurado en obra crea un muro sólido con buenas propiedades mecánicas y térmicas.

cubiertas
EMCO

Hecho de Rollos de lámina de acero.
Se porducen en forma recta y curvos
Para grandes longitudes se engrapan diferentes paneles.

Lamina DURALITA

Es de tipo ondulada hecha de fibrocemento.
2 y 3 pies de ancho
Pretende que tengan un rendimiento estructural alto
Recomendado en residencias.

FABRICACIÓN DE CONSTRUCCIONES COMPLETAS
Fachadas ligeras
Son aquellas que pesan menos de 100 kg/m2
No son portantes
Materiales más usados: madera, aluminio, planchas de acero pintado, laqueado o inoxidable.
Para edificios de grandes alturas
La armazón es una parrilla (puede ser igualmente prefabricada)
resisten mejor al fuego
Tipos:
Muros cortina: fachada continua en todos los sentidos
Muros semicortina: solo son cortina para exteriores
Muros cortina verticales; comprendidos entre dos columnas o caras de muros
Fachadas paneles: paneles en dos sentidos, entre muros, columnas y losas.

ALUCOMAT
Panel compuesto de
Dos láminas de aluminio de .5mm
Es un producto decorativo de exteriores e interiores
Superficies planas sin deformaciones
Es liviano
Alta resistencia a impactos
Aplicaciones curvas
Facilidad de adaptar a proyectos existentes
21 colores existentes, así como granito y mármol

Módulos ligeros
Materiales: metal, madera y plásticos. Soluciones económicas
No muy duraderas

Pared portante de acero Z: parecidos a los usados en el movil home
Panel de madera y esqueleto metálico:forjado de plancha perfilada y losas de hormigón, muros y tabique s en paneles perfilados.


estructuras en plástico
Cubiertas plásticas
Formas complejas
Elementos ligeros.
LEXAN

Producto de General Electric
Es un panel con paredes de policarbonato
Protege contra rayos solares
250 veces más resistente al vidrio y al acrílico
Eficiencia térmica
Menores costos de mantenimiento
Usado en lugares con alta radiación solar

Sistemas de construcción con grandes paneles de concreto
Usados para grandes conjuntos habitacionales o de oficinas.
Exigencias:
Termicas, acústicas, aspecto, durabilidad y mantenimiento, estabilidad, resistencia al fuego.

Método Tilt-up
Levantamiento de grandes planeles
No se requiere andamios
Mayor seguridad y rapidez

elementos de concreto
Losa plana sólida:
para áreas pequeñas.
Losa perforada:
luces de rango mediano. Menores caras muertas
Losa doble T:
luces mayores
Losa T:
luces muy grandes pero con secciones considerables.

Losas vigueta y bovedilla
Sistema de viguetas pretensadas y bloques de concreto. Instalación rápida y sencilla.
Su rango de aplicación puede ser hasta 12 m 2 y cargas considerables


Losas vigueta + molde LK
Losa liviana con bastante capacidad de carga. Su peso es 30% menor al de vigueta y bovedilla

vigas prefabricadas
FORMAVIGA
Viga en forma de U que se integra con una fundición en concreto, se adapta a diversos diseños estructurales, puede formar buenos nudos con columnas.
Ideales para zonas sísmicas

Vigas Y
Vigas de concreto postensado o preesforzado su ancho de ala es de 1.10 m.
Cubren luces de hasta 40 m.
Usadas en naves industriales por su ligereza.


columnas prefabricadas
Son elementos de concreto de sección rectangular o circular, para soportar losas o vigas, aplicable a todo tipo de edificación, se pueden producir anticipadamente .
Bardas perimetrales
Para crear un cercado perimetral, cociste en postes y planchas de concreto reforzado

Bardas de cerramiento

Elementos rectangulares pretensados, pueden tener un largo máximo de 10 m y ancho de 3 m, se debe crear un cimiento corrido luego se montan las planchas soportándolas.

elementos de concreto (fachadas)
Cenefas prefabricadas.
Son planchas de concreto reforzado para un cerramiento vertical y decoración.
Sus componentes son compatibles con la intemperie.
Su montaje es rápido con grúa.

Muros fundidos en formaleta metálica
Es un sistema de módulos metálicos y pueden ser reutilizados.
El sistema permite fundir monoliticamente el muro y losa dejando un acabado liso para su recubrimiento.
Se usa en construcciones tipo túnel

Formaletas western forms

Sistema con formaletas de aluminio. Se puede construir una unidad habitacional al día

Muros de contención


Sistema utilizado en muros de contención para sótanos de edificios que consisten en planchas pretensadas que se anclan en la estructura del edificio.

¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.1
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.2
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.3
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.4
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.5
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.6
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.7
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.8
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.9
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.10
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no. 11
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.12
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.13
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.14
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.15
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.16
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.17
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.18
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.19
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no. 20
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.21
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.22
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.23
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.24
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.25
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.26
video
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.27
conclusiones
Algunos de los beneficios por los que una solución altamente industrializada puede competir con la construcción convencional son la reducción de tiempo y los costes y el aumento de la calidad. Los dos primeros están muy relacionados, ya que un aumento de tiempo implica un incremento de costes.
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.28
fuentes
¨sistemas constructivos prefabricados¨ no.29
1. Objetivo
2. Hipótesis
3. Marco teórico
4. Introducción
5. Estructura
5 a) Elementos estructurales
6. cimientos
6 a) tipos de cimiento
6 b) cimiento corrido
6 c) zapata aislada
6 d) pilotes
6 e) columnas
7. vigas
8. losas
8 a) losa maciza plana
8 b) losa bordeportante
8 c) losa nervada
9. sistemas estructurales
9 a) materiales
9 b) concreto reforzado
9 c) acero
9 d) plástico
9 e) aluminio
10. clasificación de los sistemas consturctivos
10 a) elemento caja
10 b) sistema esqueleto
10 c) sistema caja
10 d) sistema placas
11. industrialización en la construcción
11 a) evolución
12. ejemplos de construcción prefabricada
12 a) SCSD
12 b) hábitat 67
12 c) casa rodante
13. sistema prefabricado con concreto reforzado
13 a) concreto pre tensado
13 b) concreto postensado
14 sistema prefabricado en acero
14 a) plegado, extrusionado y embutido de metales
15 prefabricación de complementos
15 a) ventanas
15 b) tipos de ventanas
15 c) sistema kommerling
15 d) Eurodur 3S
15 e) sistema DINA
15 f) Amotek
15 g) Doorlock
16) Complementos de tabique
16 a) tablaroca
17) tabiques metálicos
18) fibrán MDF
19) Tabique prefabricado mineral
19 a) DUROCK
19 b) PLYCEM
19 c) MULTYPANEL
19 d) Electropanel
19 e) panel Covintec
20. cubiertas
20 a) EMCO
20 b) DURALITA
21. Fabricación de Construcciones completas
21 a) Alucomat
22. Módulos Ligeros
23. Estructuras plásticas
23 a) cubiertas
23 b) LEXAN
24) sistemas constructivos con grandes paneles de concreto
24 a) sistema Tilt-Up
25. Elementos de concreto
25 a) vigas prefabricadas
25 b) columnas prefabricadas
25 c) bardas de cerramiento
26. elementos de concreto en fachadas
26 a) cenefas prefabricadas
26 b) muros fundidos en formaleta metálica
26 c) formaletas western forms
27. muros de contención
28. video
29. conclusiones
30. bibliografía
Nilson arthur. Diseño de estructuras de concreto Mc graw Hill Colombia 1999
Zetina barbara materiales y procedimientos de construcción Editorial Herreo México 89
Meyer Walter Análisis de sistemas Editorial Blume
Estudio sobre sistemas constructivos prefabricados . Diego aguiluz diaz
http://sistemasprefabricados.mx
http://www.arqhys.com/construccion/los-prefabricados.html

madera:

tenacidad: oposición a la deformidad
Elasticidad
Igrometricidad: capacidad para absorber el agua
dureza
Existen maderas de ligeras a muy pesadas

Tipos de maderas
:
de primera
de segunda
maderas duras
maderas blandas
maderas resinosas
maderas finas y maderas tropicales



fibracel
: mayor resistencia
composición uniforme
resistencia a la polilla
atractiva apariencia
flexible
trabajado con herramientas comunes
uso en revestimientos de muros o plafones
paredes divisorias

perfocel:
se fabrica con lámina de fibracel extraduro de 3.2 mm
resistencia a la humedad


Triplay.
Utiliza cedro y caoba principalmente
libre de defectos
uso mecánico y variable: desde cimbra hasta puertas




Permaplay:

hecho con astillas de madera seca comprimida.

estabilidad dimensional en su grosor
usos: construcción de mobiliario
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