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ESTRUCTURAS MURARIAS
Clave Máster y Curso
SOPORTE Construcción I. Materiales i técnicas. 1r curso
Àrea de Construcció Curso 2016-2017
Índice 1. Definición 2. Acciones 3. Estabilización 4. Puntos Singulares 5. Composición de los muros 6. Fuentes de información
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01 DEFINICIÓN
Definición
“Elemento BIDIMENSIONAL que necesita perder las dos dimensiones para ser estable”
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02 ACCIONES
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.
Acciones verticales (paralelas al plano del muro)
PESO PROPIO
PESO ELEMENTOS HORIZONTALESPESO ELEMENTOS HORIZONTALES (CÚPULAS) (FORJADOS)
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)
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03 ESTABILIZACIÓN
Estrategias de estabilización de las construcciones murarias
POR PLIEGUES
CON LOS FORJADOS Muros flectados POR GROSOR
POR CAJAS
POR MASA O PO PESO
Los muros que solo trabajen a COMPRESIÓN tienen que ser estables per ellos 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.
A. Estrategia de estabilización por grosor, masa o peso
Condición de estabilidad:
R2 x d2 > R1x d1 CONDICIÓN DE EQUILIBRIO: La resultante R ha de pasar por el TERCIO CENTRAL de la base R1 = empujes horizontales ; R2 = peso del muro i las sobrecargas que soporte d1= distancia del centro de masas a la base del muro : d2 = distancia del centro de masas a la cara del muro 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 MÁS ESTABLE QUE UN MURO ESTRECHO
Ejemplo 1: conseguir GROSOR a través del MURO CAPUCHINO Torre Mudéjar de San Martín. Teruel.
R2 x d2 > R1x d1 ESTRATEGIA: Conseguir aumentar d2 sin aumentar R2 (aumentamos “virtualmente” el grosor del muro sin aumentar la masa, y por lo tanto, aumentando la eficiencia del sistema constructivo más estabilidad sin aumentar el uso de material)
Ejemplo 2: conseguir GROSOR mediante CONTRAFUERTES
Santa Maria del Mar. Barcelona. 1328-1383.
R2 x d2 > R1x 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 muros y contrafuertes de piedra.
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). 1952
Mies Van der Rohe. Casa de ladrillo. 1923
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. 2000
Carlos Ferrater. Casa en Llampaies (Girona).
D. Estrategia de estabilización por incremento de peso ESTRATEGIA: Incrementar la resultante vertical R2 (peso del conjunto)
R2 x d2 > R1x d1
Ejemplos de estabilización de MUROS: PRÁCTICA TERRONES DE AZÚCAR POR GRUESO
POR PLIEGUES
PLIEGUES
GRUESO Y MASA
MURO CAPUCHINO (mismo grueso, 2/3 de la masa)
PLIEGUES y CONTRAFUERTES
Construcción muraria estable CARACTERÍSTICAS: -FORJADOS NO COLABORANTES -PLIEGUES / CAJA -TRABA / ESQUINAS - MUROS PERFORADOS
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04 PUNTOS SINGULARES
Puntos singulares TERRENO: ·CIMENTACIÓN (El problema del PUNZONAMIENTO) ARRANQUE DEL MURO ·AGUA ·VANDALISMO ENCUENTROS: · CON MUROS. · CON FORJADOS. OBERTURAS: ·ARCOS DE DESCARGA ·DINTELES REMATES DE MUROS.
Terreno. Punzonamiento y cimientos.
Q1 = Q2 A1 = 4A2 4σ1 = σ2
En contacto 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.
Arranque del muro
ARRANQUE DE MUROS Debido al contacto permanente con el Terreno será necesario utilizar materiales más duros y menos porosos.
Arranque del muro
Evitar la capilaridad Homogeneizar la cota. Controlar la erosión
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 TRABA. La esquina debe transmitir los esfuerzos horizontales al muro perpendicular.
Encuentros. Con otros muros OBRA DE FÁBRICA. La traba. Es necesario asegurar la cohesión de la fábrica de ladrillo mediante la TRABA: 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
Encuentros. Con otros muros
TAPIAL, CERÁMICA, PIEDRA. Refuerzo en el encuentro entre muros
MADERA EN MASA. Encaje
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.
Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS 1. Aumento de la sección del muro.
Ll. Clotet i I. Paricio. Banco de España. Girona. 1981-1989.
Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS. 2. Apoyos, modillones y vigas parederas.
Lonja de Barcelona
Encuentros. Con forjados. RELACIONES MUROS-FORJADOS. 3. Empotramientos y articulaciones en los apoyos.
Aberturas
ABERTURAS Es una interrupción en el muro. Será necesario garantizar que el muro mantenga su unidad, la transmisión de cargas y la estabilidad.
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
Aberturas. Arcos. ARCOS DE DESCARGA Aberturas circulares
Aberturas espontaneas
Paolo Zermani (casa propia 1997)
Rural Studio (Akron b&g club)
Aberturas. Arcos. ARCOS DE DESCARGA. Arcos de piedra
Masia del Maresme
Arcos cerámicos
I.O. Jensen
Roma, I.O. Jensen, i L.I.Kahn (Exeter library).
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
Aberturas. Dinteles. ABERTURAS ADINTELADAS
Dinteles pétreos en Portugal y de acero, A.Rossi (Berlin, 85)
Aberturas. Maineles y agujas. CON ARCOS DE DESCARGA
MAINELES: AGUJAS:
CON DINTELES
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.
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.
Remates de muros
HTT Arquitectes
Remates de muros
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05 COMPOSICIÓN DE LOS MUROS
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
Muros con materiales amorfos – necesidad de encofrados
- NECESIDAD DE ENCOFRADOS Tapial tradicional, Martin Rauch, Peri Trio.
Muros con materiales amorfos– tapial tradicional
-TAPIAL TRADICIONAL. ACABADOS Y JUNTAS ENTRE DIFERENTES TONGADAS.
Muros con materiales amorfos– tapial
Rick Joy. Convent Avenue Studios. (Tucson, Arizona, 1995-97)
Muros con materiales amorfos– hormigón
Enric Miralles / Carme Pinós. Cementiri d’Igualada
-Peter Markli. La Congiunta. (Giornico, 1992).
Muros con materiales conformados– pequeños elementos
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (mampostería)
- EDIFICIO DEL ENSANCHE DE BARCELONA. DIFERENTES TIPOS DE MUROS.
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (adobe)
-ADOBE: PRODUCCIÓN Y COLOCACIÓN.
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (obra de fábrica)
-LADRILLO CERÁMICO - KonsV. Bearth, A. Deplazes i D. Ladner. Galeria d’art. (Marktoberdorf, 2000)
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (bloque de hormigón)
-BLOQUE DE HORMIGÓN - Alfons Soldevila . Casa MR6. (Alella, 1986)
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (termoarcilla)
Muros con materiales conformados– pequeños elementos (bloques de paja)
Muros con materiales conformados – semiproductos (madera)
-SECCIONES DE MADERA -????
Muros con materiales conformados – semiproductos (bloque cerámico de gran formato)
BLOQUE CERÁMICO DE GRAN FORMATO AISLADO. BMI SANT GOBAIN.
Muros con materiales conformados – componentes (sillares)
SILLARES GRIEGOS, COLOCACIÓN, DESPIECE Y DIMENSIONES
Muros con materiales conformados – componentes (estereotomía de la piedra)
GÓTICO. ESTEREOTOMÍA
Muros con materiales conformados – componentes
-PREFABRICADOS DE HORMIGÓN -Manuel de las Casas. HPO. (Alcobendas, 1993-1995)
Muros con materiales conformados – componentes
-PREFABRICADOS DE HORMIGÓN -Steven Holl. Chapel of St.Ignatius. (Seattle EE.UU. 1997)
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 (1980-85)
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
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06 FUENTES DE INFORMACIÓN
Fuentes de información Diccionari manual de la construcció (ITEC) Diccionari visual de la construcció (ITEC) (Baixable en format PDF) http://www10.gencat.net/ptop/AppJava/cat/documentacio/llengua/terminologia/dicc visual.jsp “La construcció de l’arquitectura (ITEC) 1 Les tècniques”. Capítols I, II, III i IV. I 2 Els elements”. Capítol I l’envoltant de suport. I.Paricio Ansuategui “Estructuras para arquitectos”. Mario Salvadori i Robert Heller. Kliczkowski publisher. “Estructuras, o porque las cosas no se caen” J.E.Gordon. Calamar ediciones. DAU 24, article “Apilar”, Albert Cuchí, “Trenar” J. Sabaté. Eupalinos nº8. Article “La matèria de l’arquitectura” J. Sabaté “Materiales de construcción”, Tomo I y II, Antonio Camuñas y Paredes, Ed. Latina Universitaria, Madrid 1980)
