c propiedades de los materiales pe 2011
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PROPIEDADES
DE LOS
MATERIALES
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OBJETIVOS DEL CURSO
Las SOLICITACIONES que afectan a los
edificios
Los MATERIALES
para construir los edificios y sus
PROPIEDADES
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Hay tantas propiedades de los materiales como solicitaciones a las que se ven sometidos.
Todos los materiales dan respuesta en mayor o menor grado a las distintas solicitaciones.
En un mismo material, hay predominio de algunas propiedades sobre otras.
Algunas propiedades inciden sobre otras.
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Acciones que influyen sobre los edificios y sus materiales
Según de dónde provengan las
causas que originan dichas
acciones o solicitaciones.
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SOLICITACIONES EXTERIORES
Acciones que influyen sobre los edificios y sus materiales
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EL GROSELLAR RESERVA FORESTAL
VIENTO COSTERO
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SOLICITACIONES INTERIORES
Exigencias que influyen sobre los edificios y sus materiales
Necesidades que surgen de la actividad que se desarrollará en el
edificio
LALA FUNCIÓNFUNCIÓN
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VIVIENDA UNIFAMILIAR
COMERCIO
ESCUELA
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HOSPITAL MATERNO INFANTIL
IGLESIA
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OFICINAS VIVIENDA MULTIFAMILIAR
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Aspectos a considerar en los MATERIALES
para construir los edificios
•ORIGEN / COMPONENTES
•GRADO DE TRANSFORMACIÓN
•PROPIEDADES / COMPORTAMIENTOS
•LOCALIZACIÓN / DISPONIBILIDAD
•MODOS DE COMERCIALIZACIÓN
Y COSTOS
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MADERA
LADRILLO COMÚN MURO DE PIEDRA
REVESTIMIENTO DE PIEDRA
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GRANITO
MARMOL
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CHAPA DE HIERRO PLÁSTICO
ALUMINIO ANODIZADO MARRÓN BRONCE
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CLASIFICACIÓN DE LAS
PROPIEDADES DE LOS MATERIALES
•FÍSICO-QUÍMICAS
•MECÁNICAS
•TECNOLÓGICAS
QUÉ material utilizar
CUÁNTO material utilizar
CÓMO utilizar el material
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Propiedades FÍSICO-QUÍMICAS¿Qué material?
Elegir el más adecuado
•Composición química
•Estabilidad química
•Estado de agregación
•Homogeneidad
•Porosidad/Compacidad
•Peso específico
•Combustibilidad
•Inercia térmica
•Dilatabilidad
•Reflexión/Transmisión del calor
•Absorción acústica
•Reflexión/Transmisión acústica
•Reflexión/Transmisión de la luz
•Resistencia/Conducción eléctrica
•Higroscopicidad
•Permeabilidad
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Se mide por la mayor o menor presencia de espacios vacíos o alvéolos dentro de un material .Ej. Material poroso: ladrillo común. Ej. material compacto: vidrioEj. Material poroso: ladrillo común. Ej. material compacto: vidrio
COMPOSICIÓN QUÍMICA
ESTABILIDAD QUÍMICA
ESTADO DE AGREGACIÓN
HOMOGENEIDAD
POROSIDAD-COMPACIDAD
PESO ESPECÍFICO Es una de las propiedades fundamentales de los materiales.
La forma en que están agrupadas las moléculas. Básicamenteson: Sólido, líquido y gaseoso.
Un material es físicamente uniforme cuando tiene las mismaspropiedades en toda su masa. Ej.Mat.homogéneo:vidrio. Ej.Mat.heterogéneo:mosaicos graníticos.
Es la capacidad de mantener inalterables sus propiedadesante la acción de agentes agresivos.
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HIGROSCOPICIDAD
PERMEABILIDAD
COMBUSTIBILIDAD
INERCIA TÉRMICA
DILATABILIDAD
REFLEXIÓNTRANSMISIÓN DEL CALOR
REFLEXIÓNTRANSMISIÓN DE LA LUZ
ABSORCIÓN ACÚSTICA
REFLEXIÓNTRANSMISIÓN ACÚSTICA
RESISTENCIACONDUCCIÓN ELÉCTRICA
Es la propiedad que tienen algunos cuerpos de absorber agua y variar su peso.
Es la capacidad de ciertos materiales de dejarse atravesar por los fluidos. Consideraremos: la mayor o menor resistencia al pasaje del vapor de agua.
Propiedad de combinarse con el oxígeno del aire o con otro cuerpo que haga sus veces (comburente), desprendiendo calor y muchas veces luz.
Es la capacidad de los materiales de resistir cambios de temperatura en su masa.
Es la propiedad de los cuerpos de modificar sus dimensiones con los cambios de temperatura. Ej.: juntas de dilatación.
Cuando la energía radiante llega a un cuerpo parte es absorbida y parte se refleja.Colores oscuros y sup. rugosas absorben. Colores claros y sup. pulidas reflejan.
El sonido, al igual que la radiación calorífica, puede ser absorbido o reflejado, o ambas cosas a la vez.
Esta propiedad es importante para aislar acústicamente y también para acondicionar acústicamente un local o edificio. Ej.: auditorio, sala de concierto.
La luz es un fenómeno vibratorio de mayor frecuencia y velocidad que el calor y el sonido que al chocar con un cuerpo puede ser reflejada o absorbida.
Mayor o menor capacidad para conducir la energía eléctrica a través de su masa.
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Propiedades MECÁNICAS¿Cuánto material?:
Cantidad y dimensiones
TENACIDAD-FRAGILIDAD
DEFORMACIÓN ELÁSTICA-RIGIDEZ
PLASTICIDAD
DUREZA
ISOTROPÍA-ANISOTROPÍA
RESISTENCIAMayor o menor grado de oposición que presenta el material a las fuerzas que tratan de deformarlo.
Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen. Frágiles son los que rompen fácilmente.
Por acción de fuerzas exteriores, los cuerpos se deforman, a medida que aumentan las fuerzas exteriores aplicadas, aumentan las deformaciones. Lo opuesto de un material elástico, es un materialrígido, aquél al que hay que aplicarle un mayor esfuerzo para producirle una deformación.
Es la propiedad de mantener la deformación después de haber desaparecido la carga actuante.
Es la resistencia de un sólido a dejarse penetrar por otro por la acción de una fuerza.En construcción tiene importancia por la trabajabilidad y por el desgaste.
Isotropía: todas las propiedades físicas de un cuerpo se manifiestan con la misma intensidad en todas direcciones. Anisotropía: las propiedades varían según las direcciones en que se las estudia.
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Propiedades TECNOLÓGICAS¿Cómo utilizar el material?:
Procesos para ser utilizados
Aptitud para operaciones de: separación y corte: para realizar la forma y tamaño deseado de un material, cortándolo, separándolo. Ej.: maderas. Ej.: maderas. agregación. Ej.: aglomeradosEj.: aglomerados transformación. Ej.: plásticosEj.: plásticos
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TECNOLOGÍA DE LA MADERA
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ROLLIZOS
PRODUCTOS
BOSQUE IMPLANTADO MÁQUINA DE ABATIMIENTO
TRONCOS TRATADOS CORTE DEL ROLLIZO
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MADERA TRABAJADA
MADERA ENCOLADA Y TRABAJADA
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NUEVAS TECNOLOGÍAS DE MORTEROS PREELABORADOS
DOSIFICACIÓN COMPUTARIZADA
MEZCLADO EN TALLER
Morteros EL MILAGRO
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SILO CON MORTERO EN OBRA
REVOQUE GRUESO
PROYECTADO
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MEZCLADORA EN OBRA
MORTERO DE ASIENTO
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LA PROPIEDAD “madre”
DE LOS MATERIALES
PESO ESPECÍFICO
da idea del comportamiento del material frente a distintas
solicitaciones
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PESO ESPECÍFICO
•Es el dato fundamental de un material
•Es una PROPIEDAD FÍSICAPROPIEDAD FÍSICA
•Es propio del material, no del cuerpo
•Es un valor teórico
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¿QUÉ ES EL PESO ESPECÍFICO
DE UN MATERIAL?
ES EL PESO
DE SU UNIDAD DE VOLUMEN
En símbolos: PE = PE = P P
V V
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EL PESOEL PESO
P>P
Causa: La fuerza de la gravedad actúa sobre los cuerpos a través de fuerzas cuya sumatoria
constituye su PESO (unidad: gr.)
P>P
<P
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EL VOLUMENEL VOLUMEN
aa
bb
cc
Espacio en las tres dimensiones que ocupa un cuerpo (unidad m³)
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UNIDADES DEL PESO ESPECÍFICO
Kg. Kg. g. ton.
m³ cm³ m³ m³
Ej.: si el PE del hierro es 7.800 Kg. /m³, significa que:
1 m³ de hierro pesa 7.800 Kg.
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CLASIFICACIÓN DEL PE
BAJO - ALTO
< 1000 Kg./m³ BAJO (flota en el agua)
>1000 Kg./m³ ALTO (se hunde en el agua)
1000 Kg./m³ PE del Agua Destilada
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IMPORTANCIA
DEL CONOCIMIENTO DEL PE
DE LOS MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓN
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DISEÑO
Peso de estructura Dimensionamiento
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Cumpliendo las condiciones de resistencia necesarias,
si el PE del material es MENOR, se reduce su peso, y la ESTRUCTURA RESULTA ALIVIANADA.
PE directamente proporcional al P
> PE > P< PE < P> PE > P< PE < P
V
PPE
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PRODUCCIÓN DE OBRA
Maniobrabilidad: hombres / máquinas
Traslado: tipo y cantidad de vehículos
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V
PPE
PE inversamente proporcional al V
> PE < V< PE > V> PE < V< PE > V
Dato importante de tomar en cuenta para el almacenaje y traslado de cantidades importantes de
materiales de bajo peso específico.
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Térmicas, Acústicas, etc.
RELACIÓN CON OTRAS PROPIEDADES
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OBJETIVO CENTRAL DEL CURSO
MAYOR LIBERTAD DE ELECCIÓN
Conocer Solicitaciones y Propiedades de los Materiales para:
MAXIMIZAR LA CREATIVIDAD DEL DISEÑO ARQUITECTÓNICO Y LA EFICIENCIA DEL DISEÑO CONSTRUCTIVO .
NO CAER EN ESTEREOTIPOS
AMPLIAR LA GAMA DE POSIBILIDADES
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CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO
EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL EJEMPLOS DE EDIFICIOS EN MAR DEL PLATAPLATA
EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO
EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES
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CASA DEL PUENTE (1943-45)
ARQ. AMANCIO WILLIAMSFunes y Quintana
Uso estructural delhormigón armadohormigón armado
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COLEGIO DE ESCRIBANOS ESTUDIO Arq. MARIANI Arq. PÉREZ MARAVIGLIA
Av.Independencia esq. Av.Colón
Uso estructural de HºAºHºAº y muro cortinamuro cortina
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EJEMPLOS DE EDIFICIOS EJEMPLOS DE EDIFICIOS INTERNACIONALESINTERNACIONALES
CREATIVIDAD EN EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO
EFICIENCIA DE LOS MATERIALES EFICIENCIA DE LOS MATERIALES
EL DISEÑO CONSTRUCTIVO EL DISEÑO CONSTRUCTIVO
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BÓVEDA CÁSCARA DE LADRILLO ARMADO
Ing.Eladio Dieste
cerámica armada: construcciones abovedadas ladrillo, armadura de acero ladrillo, armadura de acero y un mínimo de hormigóny un mínimo de hormigón
Silo CADYL Horizontal
Young (Uruguay) 1976 - 1978
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IGLESIA PARROQUIAL CRISTO OBRERO (1952)
Ing.Eladio Dieste
Atlántida (Uruguay)
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Durazno (Uruguay)
Ing.Eladio Dieste
IGLESIA SAN PEDRO ( 1971)
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Base de hormigón y estructura metálicaBase de hormigón y estructura metálica
estudio Zaha Hadid Architects
CENTRO ACUÁTICO LONDRES 2012
Para los juegos Olímpicos de 2012 -Inspirado en la geometría fluida del agua en movimiento
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Inspirado en el movimiento del torso de un ser humano. Fusión de forma con estructura, aplicando principios de diseño basados en la fuerza de torsión.
Arq. Santiago Calatrava TUNING TORSO
Acero-vidrio-Acero-vidrio-hormigón armadohormigón armadoaluminioaluminio
Malmö (Suecia)- 2005
Altura: 190 metros
Se estructura en 9 cubos rotatorios cuyo principal elemento estructural es un núcleo de HºAºHºAº, de 10'6 metros de diámetro (a modo de columna vertebral). Su centro se corresponde exactamente con el eje de rotación de las plantas. El exterior del edificio está revestido por paneles de paneles de cristal y cristal y aluminioaluminio. C/u de los cubos tiene 6 plantas
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Skidmore, Owings and Merrill
Oakland (EEUU)
La estructura de Hº usa desechos industriales de cenizas, un bioproducto de la producción del carbón que requiere menos energía. Una versión avanzada de la antigüa técnica Romana de inercia térmica mantiene el clima interior durante las misas con calor radiante.
CATEDRAL DEL CRISTO DE LA LUZ
A través de la utilización de materiales renovables altamente
innovadores, el edificio minimiza la utilización de la energía y de
recursos naturales.
Sistema híbrido de Hº AºHº Aº, madera laminada encolada prefabricada, barras madera laminada encolada prefabricada, barras de acero estructural.de acero estructural.
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Una torre que representa la historia de la arquitectura israelí
Cuenta con 30 plantas de altura llevando al país un estilo de vida más internacional.
Oriya Tel Aviv
Arq. Daniel Libeskind
Tel Aviv (Israel)
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Düsseldorf (Alemania)KÖ-BOGEN, COMPLEJO DE CRISTALCoronado con un techo cubierto de hierba verde que
lo conecta con los hermosos parques históricos que rodean el centro de la ciudad.
Complejo comercial y de oficina
La fachada de 26 mts de altura refleja los edificios que lo rodean a través de una combinación de vidriovidrio y piedra caliza piedra caliza
naturalnatural.
Arq. Daniel Libeskind
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STRATA TOWER
Abu Dhabi (Emiratos Árabes)
Estructura metálica y Estructura metálica y cristal cristal semejante a una jaula, este exoesqueleto curvilíneo recubre a la torre como un velo y refleja la luz cambiante.
Hani Rashid y Lise Anne Couture del estudio Asymptote.
En construcción. (160 mts altura)
Empleo de las últimas herramientas de modelación 3D
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EL DISEÑO DE LA MATERIALIDAD DE LOS EDIFICIOS
LA COMUNICACIÓN DETALLADA PARA SU CONSTRUCCIÓN
EL CONTROL DE LA EJECUCIÓN
EL PRODUCTO DEL TRABAJO DEL ARQUITECTO ES OBSERVADO POR TODA LA COMUNIDAD
Y SU ACEPTACIÓN IMPULSARÁ SU CONTINUIDAD EN LA LABOR PROFESIONAL
ES RESPONSABILIDAD DEL ARQUITECTO:
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fin