Casa X1,la estructura habitable de troncos.

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CASA X Arq. Germán yévenes C. UNIVERSIDAD DE CHILE FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO CONSTRUCCIÓN EN MADERA - CONSTRUCCIÓN AVANZADO PROFESOR: LUIS GOLDSACK INTEGRANTES: YAZMÍN ARAYA – INTI NOVOA – CLAUDIA POBLETE – PATRICIO RAMÍREZ

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CASA X Objetivos Se plantea el estudio de una estructura envolvente. Entender los detalles tipológicos de la construcción en madera. Comprender la elección de fundaciones según las soluciones constructivas definidas. Explicar el sistema particular de esta casa basado en uno de los sistemas básicos de construcción en madera. Comprender a cabalidad como el diseñar en madera representa toda una nueva gama de posibilidades aun no experimentadas en chile.

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Nombre obra: Casa X Ubicación: Loteo Parque Coinco, Pucón, Región de la Araucanía, Chile. Uso: vivienda unifamiliar Programa: primer piso: living comedor cocina baño dormitorio Segundo piso: 2 dormitorios uno en suite baño Arquitecto: Germán Yévenes Cálculo estructural: Germán Yévenes Empresa Constructora: Contratista Heriberto Muñoz y Yévenes Sistema Estructura: Entramado de pilar y viga sobra fundacion corrida con cinco tramos de sobrecimiento aislado. Fabricación Estructura: Estructuras metálicas de unión fueron fabricadas en una maestranza en Temuco. Montaje Estructura: Germán Yévenes Año Proyecto: 1999 Año Construcción: 2000 Superficie Construida: 104 m2 Luz Máxima: 9 metros FICHA TÉCNICA

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PLANIMETRÍA Planta Primer nivel Planta Segundo nivel 1m

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PLANIMETRÍA Corte longitudinal Corte transversal Elevación frontal 1m 5m

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EMPLAZAMIENTO LUGAR DE EMPLAZAMIENTO, PUCÓN LOCALIZACIÓN Región de la Araucanía Pucón Loteo parque coinco Pucón se ubica en la IX región de la Araucanía, en la provincia de Cautín; considerada un balneario lacustre, en donde temporadas estivales e invernales predomina el turismo, tanto por sus lagos y prácticas deportivas. Pucón cuenta con un clima con tendencia mediterránea, veranos templados y cortos, mientras que los inviernos son fríos y húmedos.

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EMPLAZAMIENTO

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TOPOGRAFÍA La región de la Araucanía presenta los cuatros principales relieves de Chile, siendo el litoral aquel con menos extensión. La cordillera de los Andes presenta un activo volcanismo, el cual se ve reflejado en que las mayores alturas corresponden a los volcanes. La depresión intermedia se presenta ondulada e interrumpida. La cordillera de la costa en la parte norte se denomina de Nahuelbuta y constituye la continuación del macizo de la octava región. Las planicies litorales alcanzan una extensión de 25 kilómetros. TOPOGRAFÍA TERRENO DE EMPLAZAMIENTO Suelos arenosos Volcánicos de topografía con pendiente simple, que varía para el área en estudio, de 3-9%, suavemente inclinado es un suelo profundo (más de 90 cm), pudiendo ser menor en algunos sectores del predio, de textura moderadamente gruesas, a gruesas en profundidad, estructura de grano simple. Fuente: informen agrológico para cambio de usos de suelo en comuna Pucón. Por: Jorge Hugo Fernández Bernales INGENIERO AGRONOMO Villarrica

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VEGETACIÓN En esta región, una vegetación higrófila* va poco a poco cubriendo el paisaje con bosques relativamente densos, ello ocurre preferentemente en las Cordilleras de los Andes y de la Costa, este paisaje, en la actualidad, ha sido reemplazado en ciertas partes por cultivos agrícolas, praderas artificiales y plantaciones forestales. *vegetación higrófila: plantas que se desarrollan como tal en un ambiente acuático, se dan muchos ejemplos en Sudamérica, África, en ríos y lagos. VEGETACIÓN TERRENO DE EMPLAZAMIENTO Presencia de raíces finas y medias. Abundantes presencia de piedras y gravas en toda la superficie, rasgos de erosión 1. Este suelo presenta drenaje excesivo. Fuente: informen agrológico para cambio de usos de suelo en comuna Pucón. Por: Jorge Hugo Fernández Bernales INGENIERO AGRONOMO Villarrica

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CLIMA TEMPERATURA Su temperatura promedio anual es de 12° centígrados, con una máxima de 17° C (en enero) y una mínima de 7,6° centígrados (en julio). HUMEDAD La humedad relativa promedio anual es de 70%. PLUVIOMETRÍA La pluviometría anual en la región alcanza a 1.180 mm., concentrada en los meses de invierno, siendo enero y febrero, los meses más secos (31 y 43 mm). Para la casa X fue necesario tomar todas las precauciones existentes para proteger la madera de la humedad, debido al alto nivel de lluvias y alta humedad.

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INTRODUCCIÓN VOLUMETRÍA La volumetría nace de un prisma de 9,57m de ancho x 8,24m de frente y con 5,3m de altura, al cual se le ochavan las esquinas, siguiendo proporciones inscritas en el volumen; obteniendo un prima con aristas de 4,76m de largo.

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VOLUMETRÍA Luego en cada cara del prisma se inscriben diagonales que definen la nueva área a sustraer.

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VOLUMETRÍA Finalmente se obtiene un volumen con sus caras laterales en forma de X (de aquí el nombre) y con visibles sustracciones de volumen en sus esquinas.

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SECTORIZACIÓN Áreas comunes Áreas privadas Áreas húmedas El primer nivel esta equipado con un living-comedor, un dormitorio, cocina y baño. El segundo nivel consta de dos dormitorios, uno en suite con baño incluido. Planta primer nivel Planta segundo nivel

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Detalles constructivos FUNDACIONES Detalle Estribo Detalle Fundación Detalle Fundación Pilaron Detalle Pilaron Corte 1-1 PLANTA DE FUNDACIONES

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Detalles constructivos ENVIGADO DE PISO Pieza1 Pieza5 Pieza4 Pieza2 Espacio para escalera Son 22 planchas de terciado moldaje de 25 mm de espesor Despunte de planchas de terciado moldaje El rollizo se apoya en el tabique del dormitorio del primer piso Todos los rollizos del entrepiso son de 8” Pieza3 Perforaciones de 22mm 5 pernos coche L=12” Tubo 8” e=10mm PL e=10mm Todos los pernos son con doble golilla Perforaciones de 22mm pernos coche L=12” Tubo 8” e=10mm Medio tubo de 8” CERCHA MIRADA DESDE ARRIBA Soldadura continua Orificios para fijar tubo Eje de corte y posicion del tubo Perno cohe L=10” Pletina e=10mm Orificios para fijar el tubo al rollizo principal Embebido en hormigon armado del pilaron Anclaje Fiero 10 mm PL e=10mm Tubo 8” e=10mm Perforaciones de 22mm PL e=10mm Golilla Tuerca 3/4 “ VISTA DESDE ARRIBA

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Detalle Cuerpo Estructurante SUR ORIENTE NORTE PONIENTE

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Elementos TECHUMBRE PLANTA DE TECHUMBRE alero Distancia de 800 mm entre éstas cerchas

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CORTES

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INSTALACIONES AGUA POTABLE INTERIOR Se ejecutará en cañería de cobre pre-embutida en los paneles, con diámetros de acuerdo a cálculo hidráulico, tanto para agua fría como agua caliente, se ejecutará conforme a planos de la especialidad. ALCANTARILLADO INTERIOR En tubería de PVC sanitario de diámetros conforme a norma, se ejecutará de acuerdo a planos de la especialidad. GAS LICUADO Se ejecutará en cañería de sobre pre-embutida en los paneles, para servir a los artefactos de la cocina y calefont, se ejecutará de acuerdo a los planos de especialidad. INSTALACIÓN ELÉCTRICA Se consulta un tablero general en la vivienda, con circuito de alumbrado y enchufes independientes, con protectores termomagnéticos y protector diferencial para el circuito de enchufes. De acuerdo a la canalización será a través de tuberías de PVC rígido pre-embutida en los paneles.

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INTRODUCCIÓN ANÁLISIS CASA X Esta casa construida en madera, esta diseñada a partir de 6 letras X en una base hexagonal, elaborados a partir de 12 rollizos impregnados de 5’’ en pino oregón, más otros 12 rollizos que sostienen éstos, haciendo una especie de ‘cintura’, es decir, son 24 rollizos de estructura externa. En el interior, también existe un diseño a partir de rollizos, 8 de ellos forman el segundo nivel –uno de éstos tiene otra dimensión debido a que se apoya en el tabique perteneciente a la escalera-. De acuerdo a las estructuras de unión metálicas, están elaboradas a partir de acero de 10mm, tanto planchas recortadas como camisas cilíndricas. El revestimiento exterior fue diseñado a partir de un tinglado de pino oregón de 1’’ x 6’’. Para un lograr un aspecto típico de la zona, en la techumbre se utilizaron tejuelas de roble pellín.

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3D CASA X SECUENCIA FORMACIÓN ESTRUCTURA ‘ESQUELETO’ El proceso de construcción se inicia con la creación de una plataforma de cimentación que une Los esfuerzos que realizan los sistemas de pilarizacion, además de ser arriestrado por el entramado de piso. Despues se sigue por la creacion de una placa de piso conformando un entramado en donde se montaran paneles triangulares sobre una solera superior de amarre de estos paramentos. E l rodon que actua de amarre de la estructura de triangulacion perimetral, actua tambien como solera superior, donde se ancla la estructura de entramado de entrepiso.

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3D CASA X SECUENCIA FORMACIÓN Perspectiva techumbre

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3D CASA X Corte modelo 3d

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3D CASA X Corte modelo 3d

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3D: FUNDACIONES - CIMIENTOS Las fundaciones constan de:   - Capa de fieltro asfaltico - Base de hormigón pobre de 5 cm alto x 45cm ancho Cimiento corrido de hormigón H-20 con bolón desplazador de 75 cm alto x 45 cm ancho, hasta encontrar suelo con presencia de grava o arcilla consolidada. Sobre-cimiento (estribo) de hormigón H-20 de 30cm alto con forma particular como mecanismo contra la humedad; discontinuado formando 5 tramos. El fieltro asfaltico es un material de sellado que cumple una función protectora frente a los daños causados por el agua, con presión o sin ella, y principalmente en este caso de la humedad del subsuelo. La base de hormigón pobre es tan solo para mejorar el apoyo de los cimientos, es por eso el poco espesor.

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3D: FUNDACIONES CON SOBRE CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS Cimientos con bolón desplazador de 75 cm de alto ya que en la parte del predio en donde se emplazo la casa el suelo profundo estaba a 65 cm. El ancho se decidió según el mínimo dado por las posibilidades de construcción. El sobre-cimiento tiene una forma particular que previene la acumulación de agua. Algo muy importante para evitar daños en elementos de madera que se conectan con elementos constructivos. Se dejaron espacios sin hormigonar para anclar módulos X y sus flanches a sobre-cimiento.

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3D: FUNDACIONES CON SOBRE CIMIENTOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS Opinión La fundaciones corridas están bien como solución constructiva para la casa, ya que deben soportar las cargas de los rollizos en toda su extensión, y si fuesen por fundaciones aisladas, éstas deberían ser de un envergadura mayor con incluso un hormigón mucho más resistente. Se presenta una buena fijación de los sobrecimientos con la estructura de la casa por medio de las piezas metálicas, además estas desplazan levemente hacia el exterior la estructura evitando el ingreso de la lluvia. Destacamos la protección que presentan las fundaciones de la casa frente a la humedad, ya que creemos que está mejor protegida que con una fundación común, esto porque además de los fieltros asfalticos aislantes, el sobre cimiento tiene un rebajado ‘botagua’, que permite esta doble aislación. Todo esto tiene sentido. Puesto que el emplazamiento de la obra es un terreno húmedo, y se debe proteger la madera de la humedad y los hongos y otros elementos biológicos dañinos.

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3D: ENTABLADO DE PISO Sobre los cimientos, donde se apoyen los rollizos de entrepiso, van tubos 8`` e=10mm con perforaciones de 22mm, que sirven para afirmar las pletinas que finalizaran la fijación de los rollizos con pernos cohe L=10`` y L=12`` El envigado se piso va sobre rollizos de entrepiso de 8``.   Esta conformado por vigas de pino de 2`` x 8`` impregnado de primera calidad, las cuales irán puestas de manera perpendicular a los ejes de mayor numero de rollizos de entrepiso y paralelas al único que antecede al resto de ellas, espaciadas a 60 cm y salvando luces de hasta 8,24 m de longitud, formando una nueva secuencia de 10 ejes. Sobre esta estructura se ubican 22 planchas de terciado moldaje de 25mm de espesor, las que irán atornilladas y encoladas a la estructura.    VIGAS MAESTRAS 9,5 m 8,2 m

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3D: ENTABLADO DE PISO Los tubos 8`` para apoyar los rollizos de entrepiso hace innecesaria la utilización de un durmiente que ayude con las irregularidades de la cara superior del hormigón.   Se usaron distintos tipos de moldajes metálicos para la fijación de los rollizos: dos para la unión de los rollizos de 8`` perimetrales (pieza 1), cuatro para la unión de los rodillos de 8`` transversales con los perimetrales (pieza 2), una para la unión de las cerchas con el rollizo de 8`` (pieza 4) y una diferente en el caso del hueco de la escalera (pieza 3).   Para el unir los rollizos en el centro de la planta usaron un embebido en hormigón armado desde el pilaron, que funciona con anclajes en las cuatro dirección y que apoyándose en el pilaron mantiene la estructura estable.   VIGAS MAESTRAS 9,5 m 8,2 m

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3D: ENTABLADO DE PISO       Opinión: Este método constructivo creemos que es una muy buena solución. Debido a la cantidad de agentes dañinos a los que esta expuesta la madera del envigado de piso, esta solución constructiva representa una inteligente u novedosa opción. El rollizo impregnado y levantado de los cimientos asegura su protección contra la humedad y las posibles acumulaciones de agua. Sin embargo, pensamos que seria necesario poner rejillas en los huecos existentes entre los sobrecimientos, para evitar el albergue de animales pequeños perjudiciales para el funcionamiento de la vivienda. VIGAS MAESTRAS 9,5 m 8,2 m

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3D: ENTABLADO DE PISO VIGAS SECUNDARIAS     2,6 m 9,5 m Sobre los cimientos, donde se apoyen los rollizos de entrepiso, van tubos 8`` e=10mm con perforaciones de 22mm, que sirven para afirmar las pletinas que finalizaran la fijación de los rollizos con pernos cohe L=10`` y L=12`` El envigado se piso va sobre rollizos de entrepiso de 8``. Esta conformado por vigas de pino de 2`` x 8`` impregnado de primera calidad, las cuales irán puestas de manera perpendicular a los ejes de mayor numero de rollizos de entrepiso y paralelas al único que antecede al resto de ellas, espaciadas a 60 cm y salvando luces de 2,6 m hasta 9,5 m de longitud, formando una nueva secuencia de 10 ejes. Sobre esta estructura se ubican 22 planchas de terciado moldaje de 25mm de espesor, las que irán atornilladas y encoladas a la estructura. Los tubos 8`` para apoyar los rollizos de entrepiso hace innecesaria la utilización de un durmiente que ayude con las irregularidades de la cara superior del hormigón.   Se usaron distintos tipos de moldajes metálicos para la fijación de los rollizos: dos para la unión de los rollizos de 8`` perimetrales (pieza 1), cuatro para la unión de los rodillos de 8`` transversales con los perimetrales (pieza 2), una para la unión de las cerchas con el rollizo de 8`` (pieza 4) y una diferente en el caso del hueco de la escalera (pieza 3).

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2,6 m 9,5 m   Para el unir los rollizos en el centro de la planta usaron un embebido en hormigón armado desde el pilaron, que funciona con anclajes en las cuatro dirección y que apoyándose en el pilaron mantiene la estructura estable. Opinión A pesar de que notamos que por cada par de vigas tienen distinta longitud, creemos que es una buena solución, puesto que si fueran orientadas en la otra dirección las vigas secundarias hubieran tenido que salvar luces de hasta 8 metros de longitud, lo que sería inapropiado, es la geometria de la planta la que determina esta situacion, frente a un hexagono creemos que es la mejor manera de orientar el envigado. 3D: ENTABLADO DE PISO VIGAS SECUNDARIAS    

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3D: ROLLIZOS Diseñada a partir de 6 letras X, elaborados a partir de 12 rollizos impregnados de 5’’ en pino Oregón, más otros 12 rollizos que sostienen éstos, haciendo una especie de ‘cintura’ y unión en su extremo superior, es decir, son 24 rollizos de estructura externa. A partir de este ‘soporte’, se procederá a poner la tabiquería y diseñar como serán los espacios interiores, de acuerdo a vistas e intenciones arquitectónicas.

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3D: ROLLIZOS Opinión: Estas decisiones estructurales con las que se armo el esqueleto de la casa, son las que nos motivaron a escoger esta casa y por otro parte, es la identidad de la Casa X. Consideramos este sistema muy inteligente y estético, nos parece original el estructura las casa entera a partir de esta bien formado hexágono con sacados. El rollizo impregnado es un excelente estructurante macizo y resistente al fuego. La solución de unión entre los rollizos son moldajes metalicos rectangulares con pernos de 12”, que logran una muy buena estructura.

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3D: ESTRUCTURA MUROS EXTERIORES   En arriostramiento fue de planchas de terciado estructural para asegurar una buena estructura en los muros y permite estructurar los tableros exteriores de madera de conífera, que son tableros con ensambles a ranura y lengüeta que presentan un canto redondeado cóncavo en el lado de la lengüeta. Este último se utiliza como revestimiento.   La aislación ayuda a lograr la comodidad térmica al interior de la vivienda. Además la lana mineral tiene aplicaciones en el aislamiento acústico, frente al ruido de impacto o térmico.  

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3D: ESTRUCTURA MUROS EXTERIORES   Los muros exteriores están estructurados en base a pie derechos y soleras de pino de primera calidad impregnado, de escuadra 2”x4”, espaciados preferentemente a 40cm; sobre esta estructura se colocaran plancha de terciado estructural fenolito de 10mm de espesor, clavadas y encoladas a la estructura.   En el interior de los paneles se consulta aislación de 90mm de espesor en base a colchonetas de lana mineral.     La tabiquería permite variar económicamente la forma del muro, ya que en esta casa se construyeron muros con formas triangulares para lograr la hermeticidad respecto a lo rollizos de 8”.  

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3D: CERCHAS Se ejecutara a base de cerchas de madera pino insigne, escuadrías fabricadas mediante conectores de placa dentada de acero Mitek USA, espaciadas cada 80 cm entre ejes. Hay cuatro medidas para las cerchas: 1.8m de alto x 4 m de largo 1.5m de alto x 2.5 m de largo 0.8 m de alto X 1.2 m de largo y una doble de 1.8 x 8 m de largo. Las cerchas irán ancladas a la solera superior de los muros exteriores mediante conectores Hurricane Clip. El arriostramiento se producirá mediante una placa terciada de 10mm de espesor continua a nivel de cubierta, clavada al cordón superior de las cerchas prefabricadas. Entre cerchas se considera una aislación en base a colchonetas de lana mineral de 70mm de espesor.

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3D: ENTABLADO DE TECHO Se usaron escuadrías y conectores ‘hurricane’ clip para continuar con la topología de fijación de las estructuras. Las cuatro medidas para las cerchas se debe a la forma hexagonal en la que están los apoyos principales de las cerchas, y que finaliza con el ángulo de la techumbre estructurada con una pretina metálica soldada en ángulo. De ese modo es posible finalizar en un punto en el centro de la construcción y alcanzo la luz máxima de 9.5 m de altura. El arriostramiento con placa terciada de 10mm de espesor, es una buena y práctica solución para lograr la estabilidad de la cubierta, y además sirve de base para la lámina asfáltica necesaria para utilizar cubierta de teja asfáltica.

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3D: DETALLE UNIÓN DE CERCHAS Opinión: El diseño de las cerchas fue el correcto para mantener el carácter de la casa. Trabajar con los cuatro moldes para cerchas fue un gran ahorro de trabajo en el momento de montar. Y son finalmente las 3 cerchas triangulares simétricas apoyada sobre cada uno de los vértices del entramado de techumbre las que logran la estabilidad de la estructura completa. Las uniones son sencillas y adecuadas según la cantidad de carga que soportara. El arriostramiento es el mas practico y adecuado para la solucion constructiva de techumbre.

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3D CASA X SECUENCIA FORMACIÓN ESTRUCTURA ‘ESQUELETO’

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CASA X Conclusiones Es interesante aprender que la madera no siempre es cambiada según la forma que deseamos lograr, sino que también puede ser la madera la que determina la forma final de un proyecto. La madera En este caso funciona como una cascara estructural, al utilizar planos que conforman una envolvente que se rigidiza a través de la triangulación de sus componentes. Este estudio nos abrió un camino de posibilidades para nuestras futuras creaciones. Concretamos una experiencia con la madera en la que el diseño no tenia limitantes, y la textura y alma de la obra crecía con cada detalles estructural y de diseño.

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INDUSTRIA Y TECNOLOGÍA Nombre empresa: Forestal Rio Claro Ltda. Ubicación: Santiago - Parcela 156 Km. 41 / Paine. Condición: impregnación de madera. EMPRESA Como forestal enfocada en postes impregnadas, cuya distribución abarca gran parte de Chile, sin más decir su totalidad. Los productos están enfocados em el rubro de la agricultura, construcción y el sector eléctrico, tanto es asesoría técnica como financiera de proyectos. MÉTODO IMPREGNADO DE MADERA Por impregnación por vacío-presión o método de célula llena con Arseniato de Cobre Cromatado o CCA-C, que es un producto hidrosoluble. ¿Qué hace este proceso? Los azúcares de la madera, con este procedimiento, se vuelven precipitados insolubles, es decir, agentes externos, tanto hongos como termitas no dañen la madera. Los materiales de madera y los derivados de la madera están expuestos al ataque de parásitos vegetales (hongos) y de parásitos animales (insectos). Cuando se produce afección, el aspecto exterior, la eficiencia y la capacidad de carga de las estructuras de madera pueden verse reducidas hasta su completa destrucción… Normalemnte, para que pueda formarse moho en la madera, su contenido de humedad debe ser > al 20%. Fuente: Construcción en madera, colección detail PRAXIS Editorial Gustavo Gili

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INDUSTRIA Y TECNOLOGÍA PRODUCTOS ROLLIZOS AGRÍCOLAS (pino y eucaliptus) Postes impregnados para el sector agrícola, com productos tales como: tutores, centrales, cabezales y varas. El método de impregnación de la empresa, asegura por lo menos 25 años antes de um deterioro oportuno de la pieza. ROLLIZOS CILINDRADOS Están preferentemente elaborados preferentemente para la construcción, mueblería, decoración y estructuras varias, por ejemplo como vigas y pilares. POSTES DE TENDIDO ELÉCTRICO Estos postes están bajoimpregnación, para que peudan ser utilizados en toda condición climática y calibrado para la resistencia estructural. MADERA IMPREGNADAS El principal producto de Río Claro Ltda son las madera impregnadas, elaboradas bajo cámaras de presión en un proceso industrial

Summary: Casa X1 es una solucion habitacional de 100m2,prefabricada ,se construye en cualquier parte en especial de chile y 100% antisismos,son 3 dormitorios ,uno en suite ,2 wc,cocina americana mas living comedor.tambien se puede constuir en otras 2 formas como un loft de 60m2, o como un local comercial o sala de reuniones o sede social,es una fiel representante de lo que hoy llamamos bioarquitectura,ademas el propietario puede participar en el diseño de las terminaciones de casa x1, o bien si quieres puedes ver un video en youtube : casa x1. atte german yevenes estudio de arquitectura celular 89725243 CHILE

Tags: casa x1 de madera y troncos prefabricada

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