materiales ii - faum. tecnologÍa y...
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UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO
FACULTAD DE ARQUITECTURA
MATERIALES II
“El nido de Quetzalcóatl”
ITZEL DIMAS BAROCIO
SECC 03
N I D O D E Q U E T Z A L C O A L T L
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INDICE
Introducción……………………………………………….3
Acerca del sistema constructivo……………………….5
Acerca del edificio………………………………………10
Conclusiones………………………………...…………….13
Bibliografía…………………………………………………14
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INTRODUCCION
El presente trabajo corresponde a la materia de materiales II de la carrera de
arquitectura de la UMSNH, que tiene como finalidad conocer el sistema
constructivo del nido de Quetzalcóatl y más específicamente de la aplicación
del concreto en dicha obra arquitectónica.
El nido de Quetzalcóatl es una edificación correspondiente a arquitectura
orgánica –diseño que se inspira en la naturaleza- que imita la forma de una
serpiente y obra del arquitecto Mexicano Javier Senosiain. Por la misma forma
curva e irregular se tiene que buscar el sistema constructivo adecuado para
lograr el diseño. La mejor opción fue un sistema conocido como ferrocemento
que es casi tan antiguo como el concreto armado.
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Nido de Quetzalcóatl
El nido de Quetzalcóatl es un complejo compuesto por 10 departamentos
que forman una serpiente de 16mil 500 metros cuadrados, cada
departamento tiene una superficie de 180 m2. Su construcción terminó en el
año 2008.
Se ubica en el fraccionamiento Paseos del Bosque en Ciudad Satélite,
Estado de México. Fue
diseñado por el arquitecto
mexicano Javier Senosiain,
quien es conocido por
explorar los límites de la
relación de los edificios con
la naturaleza, y que en esta
ocasión encontró inspiración
no sólo en el dios azteca, sino
también en el medio
ambiente.
La principal dificultad a la
que se enfrentaron fue la
topografía tan accidentada
del terreno y la zona de vegetación con la que cuenta el lugar pues se
quería conservar el entorno natural.
La construcción de este edifico también la llevo a cabo el despecho de
Senosiain Arquitectos.
El sistema constructivo elegido para este y otros proyectos de Senosiain fue
el ferrocemento pues brinda flexibilidad en las formas que se desean dar y la
resistencia del concreto armado.
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o ACERCA DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO
¿Qué es el ferrocemento?
El ferrocemento es un sistema constructivo similar al concreto armado pero que
no lleva grava y se sustituyen las varillas con membranas estructurales
compuestas por malla “pollera”, de gallinero electro soldada. El resultado es que
disminuimos notablemente las dimensiones de grosor de los elementos y como
consecuencia el peso propio de la estructura.
El uso del ferrocemento como sistema constructivo es casi tan antiguo con el
mismo uso del concreto armado.
El francés Jean Louis Lambot en 1848 fue el primero en utilizar este material al que
llamó ”Ferciment” con el que fabricó macetas, pequeños botes, cisternas y otros
objetos.
Fue Pier Luigi Nervi, un Ingeniero Italiano quien volviendo a la idea original
de Lambot desarrollo el ferrocemento durante el principio del siglo XX. En los
años 20’s realizo sus primeras experiencias en la construcción de barcos y
hasta 1949 se introdujo este material en la construcción con la cubierta del
palacio de exposiciones de Turín que tiene un claro de 98m2.
Francés Jean Louis Lambot
Arq. Pier Luigi Nervi
Actualidad
1848 2015 1949
Diagrama 1. Principales precursores del ferrocemento.
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En el año de 1849, Joseph Monier, también francés, comenzó construyendo
recipientes para flores y jardineras hechos de cemento y barras de hierro,
que fue patentado en Julio 1867. El ferrocemento de ambos inventores,
puede ser considerado como la primera aplicación y el origen del concreto
reforzado. En 1887, Boon, de origen holandés, construyó una pequeña nave
de ferrocemento, y varias barcazas de mortero reforzado para transportar
cenizas y desperdicios en canales de agua
En Rusia, el trabajo organizado sobre el ferrocemento se inició en 1957, y a partir
de esa fecha más de 10 millones de m2
de área cubierta por estructuras de
ferrocemento se desarrollaron. Para 1967, en toda la Unión Soviética, se había
difundido normas y recomendaciones oficiales para el uso del ferrocemento en
la construcción de edificaciones, existiendo una vigente en el actual territorio
ruso, desde julio de 1986.Ya en 1950, se reseña la utilización del ferrocemento en
Checoslovaquia, citándose por Smola , ejemplos de cubiertas colgantes, vigas
para puentes, cubiertas de grandes dimensiones, y tubería de presión. En
Polonia, se describe el uso del ferrocemento desde los años 1960 en elementos
prefabricados de cubierta, conductos y depósitos.
En la actualidad, se está promoviendo el ferrocemento para construcciones de
depósitos, cisternas u otras estructuras de bajo costo en países en vías de
desarrollo para apoyar a poblaciones de bajos recursos; la posibilidad de
combinar mano de obra poco calificada y
materiales de bajo costo es lo que hace
del ferrocemento un material
especialmente útil para este tipo de
estructuras. El ferrocemento es un material
inoxidable, muy adaptable, utilizado para
la fabricación de tanques de
almacenamiento tanto de alimentos
como de agua; el elemento principal en
este tipo de construcciones es la gran
densidad de malla de alambre.
Fig. 1 Cubierta del palacio de exposiciones de Turin
www.riceweightloss.com
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Proceso constructivo
Los cuatro pasos principales en la construcción de ferrocemento son: colocación
de la malla de alambre, mezcla del mortero, aplicación del mortero, y el curado.
COLOCACION DE LA MALLA: La malla de
refuerzo y acero del armazón deben estar
firmemente soldados o sujetos cada uno
de alguna forma, para que se mantengan
en su posición original durante la
aplicación del mortero y el vibrado.
MEZCLA DEL CONCRETO: En la preparación del mortero se emplea una
proporción en peso de cemento – arena que consiste en una parte
de cemento por 1,5 a 2 partes de arena; la relación agua cemento
en peso, debe mantenerse lo más baja posible entre 0,3 y 0,4 para
darle al material calidad y trabajabilidad consistentes.
APLICACIÓN DEL CONCRETO: La aplicación del mortero se hace
generalmente de forma manual. Depositando el mortero sobre las
mayas y presionando con una llana para lograr la mayor
compacidad posible. La
colocación debe efectuarse en
una o dos etapas. En el primer caso
el mortero atraviesa todo el espesor
del elemento partiendo desde una
cara hasta penetrar la cara
opuesta. En el caso de dos capas
el mortero se coloca desde una
cara hasta la mitad del espesor
que se quieres y se completa la
colocación del resto
aproximadamente una semana
después.
Fig. 3 Colocación de la malla
www.tierramor.org
Fig. 3 Colocación del concreto
www.tierramor.org
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CURADO: El curado que se da a las estructuras de ferrocemento es de
vital importancia para lograr una buena hidratación en el cemento
en sus fases de endurecimiento; el propósito del curado es conservar
saturado el mortero, hasta que el espacio originalmente lleno de
agua en la pasta de cemento fresco, se haya llenado al grado
deseado por los productos de hidratación del cemento; el curado se
puede lograr aplicando diferentes métodos como son: el curado por
humedad, con membrana impermeable y con vapor; cabe destacar
que el curado por humedad se hace por un espacio de 10 a 14 días
consecutivos
Ventajas del ferrocemento:
• Sus partes y piezas, pueden ser livianas y fáciles de transportar.
• Cada uno de sus componentes se basa en unidades estandarizadas.
• El ferrocemento puede ser usado con otros materiales.
• Permite mediante la construcción de muros de panel y/o tabiques, que todas
las instalaciones queden en su interior.
• Permite distintos tipos de terminaciones y texturas interiores como exteriores.
• Permite la prefabricación y la industrialización por medios avanzados.
• No necesita prácticamente ningún tipo de mantenimiento.
• Facilidad de mantenimiento a bajo costo, sin mano de obra calificada.
• Buena resistencia al agrietamiento, lo que aumenta su impermeabilidad y
resistencia a la corrosión.
• Presenta excelentes condiciones de habitabilidad y comodidad, considerando
su buen aislamiento térmico, acústico, resistencia al impacto, al fuego, a la
abrasión e infiltración.
• Permite la incorporación de elementos estructurales tensados, disminuyendo
secciones en los elementos mixtos
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En resumen el ferrocemento ofrece propiedades ventajosas como: aislamiento
térmico, aislamiento acústico, resistencia a agentes mecánicos, resistencia al
agrietamiento, facilidad de construcción y reparación, escaso mantenimiento y
bajos costos. Otra ventaja importante es la versatilidad de formas que se pueden
lograr, lo que posibilita que la forma de la estructura contribuya a la rigidez y
resistencia de los elementos. Es decir, permite diseñar arcos o elementos curvos
que contribuyan estructuralmente, sin la necesidad de usar cimbra para su
construcción, lo que constituye una nueva alternativa frente a los alcances del
concreto.
¿En dónde se utiliza?
En elementos prefabricados para vivienda como cubiertas o cúpulas,
edificios y recintos para reunión de personas.
Estanques para almacenamiento de graos y agua.
Estructuras para muelles y puertos tanto flotantes como submarinos
Elementos decorativos y artísticos, tales como esculturas y muelles.
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o ACERCA DEL EDIFICIO
Con este sistema que, al final sería el
seleccionado se erigiría, un cuerpo
vertical de 20 m de altura y un volado
con la misma distancia, albergando al
interior las viviendas en una longitud
total de 180 m. Ya determinado el
sistema que emplearía, se comenzó a
definir que existirían dos niveles al
interior del volumen y que en ellos se
privilegiarían las vistas y la orientación
de cada unidad habitable. Poco a
poco se determinaron detalles
exteriores como muros de piedra y
barandales con la finalidad de hacer un espacio seguro para niños y
adultos en cualquier recorrido de las áreas comunes. Se terminó
colocando la cabeza de una serpiente y un cascabel que es el depósito
de agua, la conserjería y bodegas para las viviendas.
No hubo un concepto inicial de carácter formal. Nunca se pensó en
realizar una serpiente; la forma surgió como respuesta al programa y
condiciones particulares del terreno. Al descubrir que una de las cavernas
era viable y factible para ser utilizada fue reforzada con concreto lanzado
descubriendo que las viviendas serpenteaban por el terreno entrando y
saliendo por cavernas comportándose de forma dinámica como una
serpiente. Para Senosiain, en este proyecto se enfatizó su idea de que la
arquitectura debe de ser un acto natural, casi espontáneo, el cuál no se
puede estar pensando en números o presupuestos.
El interior es congruente con su imagen externa mimetizada al paisaje.
Elementos como el mosaico fragmentado, vidrio o cerámica generada
especialmente para esta obra, configuran lo que podría denominarse un
“bosque habitable” que permite –por su forma tubular– apreciar en todo
sentido y forma la naturaleza, obteniendo peculiaridades únicas que
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fueron dándose lentamente en el proceso de diseño. Es evidente que el
proyecto exalta las cualidades artesanales con que la mano de obra
desarrolló cada espacio o detalle diseñado. Más que paciencia por el
tiempo de construcción, había que encontrar talento para materializar
una idea difícil de comprender por su singularidad y redoblar esfuerzos en
todos los sentidos.
Había que solucionar la estructura. Para lo cual fue necesario realizar
diversas maquetas de estudio preliminares en el despacho y, ya en
términos de construcción, realizar una cimentación con zapatas aisladas
únicamente en el cuerpo vertical. A partir de ahí todo se resolvió con una
especificación técnica de
ferrocemento (f´c=200 kg/cm2)
combinado con arena proporción
1:3, permitiendo que la idea
escultórica permaneciera. Así se
edificó un esqueleto conformado
por varilla de 3/8“, trenzada y
cubierta con una malla de
gallinero tensado que protege en
su totalidad el esqueleto principal
tanto al exterior como en el
interior, para de esta forma recibir
el recubrimiento con mortero
(cemento-arena).
La estructura final es un cascarón de ferrocemento de 4cm de espesor
que logra un desarrollo de más de 180m (130 en su sección principal),
manteniendo una sección de 8m y una altura de 6.5m, que le permite
funcionar de manera confortable durante todo el año ante las exigencias
climáticas del emplazamiento a través de un recubrimiento de
poliuretano espreado de 1”, con el cual se garantiza además, un
aislamiento acústico perfecto.
La geometría de la estructura fue redondeada en las esquinas y obtiene
una ligera curvatura tanto en la parte superior como la inferior en forma
toral (doble curvatura) con dos niveles a todo lo largo, en donde se aloja
la losa y los muros de las casas, construidos con panel W que al aplanarlos
rigidizan el sistema tubular. Es un procedimiento constructivo en el que se
utiliza poca cimbra ya que el esqueleto de varilla con las telas de
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gallinero tensados se auto sostiene para después aplicar el mortero.
1Se tenía la solución; no obstante había que verificar su comportamiento
bajo tres diferentes acciones de trabajo: un comportamiento ideal que
respetaba todas las variantes de cálculo; un comportamiento estructural
suponiendo la falla de uno de los apoyos y finalmente, un comportamiento
considerando un incremento de las cargas vivas a 500 kg/m2. Por tal
motivo, fue necesario realizar otro modelo en el cual se observaron los
movimientos longitudinales –cercanos a 3cm- y bajo lo cual se generó una
junta constructiva de 7cm donde comienza el cuerpo principal para dar
finalmente el visto bueno.
1 Todas las imágenes mostradas es este apartado fueron recopiladas de:
http://www.arquitecturaorganica.com/nido-de-quetzalcoatl.html
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o CONCLUSIONES
El nido de Quetzalcóatl y en general las obras de Javier Senosiain son el
parte aguas en México en el uso del ferrocemento como sistema
constructivo. Ofrece una buena alternativa para la construcción pues es
muy versátil su aplicación y las formas que con ello se pueden crear; pues
no es necesario la utilización de moldes de madera u tipo de moldes para
lograr la volumetría deseada lo que entre otras cosas es un ahorro en el
costo de la edificación- no se encontró el costo de esta obra de Senosiain
pero en todos los textos consultados deja claro que este sistema es muy
económico-. Otra punto a favor es que no es necesario un personal
especializado para su aplicación, si no que con un personal medianamente
capacitado en una obra tradicional es posible realizar el trabajo.
Este sistema constructivo no ha despegado en el ámbito de la edificación
como se esperaría a pesar de ser un sistema que se ha venido utilizando
desde hace dos siglos. Valdría la pena promover más el uso de este sistema
en México tal como en países en desarrollo donde por la economía del
mismo, se emplea para la construcción de sus ciudades en especial
vivienda.
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o BIBLIOGRAFIA
http://www.arquitecturaorganica.com/nido-de-quetzalcoatl.html
Mendoza, J. (Julio de 2009). El nido de Quetzalcoaltl. Obtenido de IMCYC:
http://www.imcyc.com/ct2009/jul09/artportada.htm
http://www.sitioferrocemento.com/pagina0003.php
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/FerrocemT8.htm
http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/materiales/pdf/cap9/a
mplia/cartilla%20ferrocemento.pdf
http://www.tutecho.org.mx/home/images/TRIPTICO_PILA_DE_FERROCEMENT
O.pdf
http://www.riceweightloss.com/search/Ferrocemento/