Universitat Internacional de Catalunya
Arquitectura i Enginyeria d'Encaixos i Construccions Industrialitzades
Altres llengües d'impartició: anglès, castellà
Professorat
Prèvia cita als correus electrònics del professor corresponent:
- Mòdul 1 — Sistemes Modulars i Prefabricats:
- Dr. Pedro Casariego Vales: pcasariego@uic.es
- Samuel Molist Forcada: smolist@uic.es
- Dr. Josep Ramón Solé: jrsole@uic.es
- Mòdul 2 — Façanes, Fixacions i Ancoratges Estructurals:
- Equip tècnic de fischer Ibérica
Presentació
- Assignatura Optativa.
- Últims cursos del Grau en Arquitectura / Grau en Enginyeria.
- 2n Semestre.
- 3 crèdits ECTS.
- Professor responsable: Dr. Pedro Casariego Vales
- Professorat: Dr. Pedro Casariego Vales, Samuel Molist Forcado i Dr. Josep Ramón Solé, professorat Fischer
L'assignatura es divideix en dos mòduls: Sistemes Modulars Prefabricats i Fixacions i Ancoratges Estructurals.
Mòdul 1 (5 classes). Sistemes Modulars i Prefabricats, se centra en l'estudi de les tipologies constructives modulars i industrialitzades contemporànies: estructures lleugeres d'acer conformat en fred (steel framing), mòduls d'acer estructural (laminat en calent) i reutilització de contenidors marítims, i sistemes de formigó prefabricat.
Mòdul 2 (5 classes). Façanes, Cobertes Solars i Fixacions, introdueix l'alumne en els sistemes de façana ventilada, la fixació de plaques solars i el càlcul i dimensionat d'ancoratges mecànics i químics.
L'objectiu és introduir l'alumne en els sistemes modulars prefabricats, avantatges i problemàtiques, i sigui capaç de desenvolupar la pell i la coberta introduint un sistema sostenible. L'alumne tindrà la capacitat de dissenyar mòduls i crear la seva pell exterior (façana i coberta) deixant un element industrial – creatiu llest per ser posat al mercat.
L'assignatura consta de 10 sessions lectives, 5 per cada mòdul, repartides en dos blocs de formació. Addicionalment, l'assignatura habilita la participació en el Projecte Final Competitiu Premis fischer, que dona accés a una beca. Una iniciativa conjunta entre Facultats d'Arquitectura i Enginyeria Industrial que es detalla a l'apartat d'avaluació d'aquesta guia.
1. Sistemes Modulars i Prefabricats
En aquesta part s'introdueix l'alumne a les tipologies modulars i industrialitzades més rellevants en la construcció contemporània: el steel framing o entramat lleuger d'acer, els mòduls d'acer estructural laminat en calent i els contenidors marítims reutilitzats, i finalment, sistemes de formigó prefabricat.
El mòdul aborda els criteris de disseny de cada tipologia, les claus de trasllat, muntatge i hissat en obra, i els esquemes d'agregació i unió entre mòduls, recolzant-se en casos d'estudi reals i en l'experiència professional del professorat en projectes de construcció industrialitzada.
2. Façanes, Fixacions i Ancoratges Estructurals
En aquesta part s'introdueix l'alumne als sistemes de façana ventilada, als sistemes de fixació de plaques solars i als ancoratges i unions estructurals, amb especial atenció a la normativa, la tipologia de producte i el càlcul estructural associat a cada sistema.
Els arquitectes i enginyers, donat l'abast de la seva professió, hauran de tractar al llarg de la seva vida professional amb sistemes de fixació i ancoratge en façanes, cobertes i instal·lacions. Per interioritzar els conceptes teòrics, es realitzen sessions pràctiques de càlcul i d'instal·lació d'ancoratges mecànics i químics.
Requisits previs
Es recomana tenir superades les assignatures troncals d'Estructures i Construcció corresponents als primers cursos del Grau, així com conceptes bàsics de resistència de materials i sistemes constructius.
Objectius
L'objectiu d'aquesta assignatura és introduir l'alumne en els sistemes modulars prefabricats, analitzant-ne els avantatges i inconvenients respecte als sistemes constructius convencionals, i dotar-lo de la capacitat necessària per resoldre l'envolupant del mòdul —façana i coberta— mitjançant la incorporació d'un sistema sostenible. En finalitzar el curs, l'alumne haurà de ser capaç de dissenyar el mòdul i desenvolupar la seva pell exterior amb el nivell de definició tècnica propi d'un producte industrial, resultant en un element de caràcter creatiu i constructivament viable, apte per a la seva introducció al mercat
- Conèixer les principals tipologies de construcció modular i industrialitzada contemporània.
- Comprendre els criteris de disseny, fabricació, transport i hissat de mòduls de steel framing, acer i contenidors marítims.
- Analitzar l'evolució i els casos de referència de la construcció modular en formigó prefabricat.
- Adquirir els principis bàsics de funcionament, normativa i càlcul dels sistemes de façana ventilada.
- Manejar els criteris de selecció, dimensionat i càlcul de sistemes de fixació de plaques solars.
- Aplicar correctament la tipologia i el càlcul estructural d'ancoratges mecànics i químics.
Desenvolupar capacitat analiticoreflexiva per a la selecció del sistema constructiu més adequat segons ús, termini i pressupost del projecte
Competències/Resultats d’aprenentatge de la titulació
- 12-T - Aptitud per a concebre, calcular, dissenyar, integrar en edificis i conjunts urbans i executar estructures d'edificació.
- 17 - Aptitud per aplicar les normes tècniques i constructives.
- 24 - Coneixement adequat de la mecànica de sòlids, de mitjans continus i del sòl, així com de les qualitats plàstiques, elàstiques i de resistència dels materials d'obra pesada.
Resultats d’aprenentatge de l’assignatura
- Capacitat per dissenyar un mòdul prefabricat i resoldre la seva envolupant exterior (façana i coberta) incorporant un sistema sostenible, desenvolupant un element de caràcter industrial i creatiu amb el nivell de definició tècnica propi d'un producte apte per a la seva introducció al mercat.
- Capacitat per identificar i comparar les principals tipologies modulars i industrialitzades: a) Steel framing, b) Mòduls d'acer i contenidors marítims, c) Mòduls de formigó prefabricat.
- Capacitat per predimensionar a grans trets un sistema de façana ventilada i la seva tipologia d'ancoratge.
- Capacitat per seleccionar i calcular sistemes de fixació de plaques solars segons el sistema constructiu de coberta o façana.
- Capacitat per dimensionar ancoratges metàl·lics i químics mitjançant programari de càlcul especialitzat.
Continguts
MÒDUL 1. SISTEMES MODULARS I PREFABRICATS. 5 SESSIONS
TEMA 1. MÒDULS DE STEEL FRAMING.
- Introducció a l'entramat lleuger d'acer (steel framing).
- Perfils conformats en fred: muntants (C) i canals (U).
- Unions cargolades i soldades. Muntatge en sec.
- El mòdul tridimensional: cassette de terra, panells i coberta.
- Arriostrament, transport i hissat en obra.
- Dimensions habituals del mòdul i limitacions de transport.
TEMA 2. MÒDULS D'ACER I CONTENIDORS MARÍTIMS.
- Construcció modular amb estructura d'acer: claus de disseny.
- Formes d'addició de mòduls: horitzontal i vertical.
- Claus per al trasllat i muntatge: pes i rigidesa.
- Assemblatges i nusos característics.
- Reutilització de contenidors marítims ISO en edificació.
- Casos d'estudi: mòduls resistents a explosions i usos singulars.
TEMA 3. MÒDULS DE FORMIGÓ.
- La industrialització de l'element 3D en formigó: antecedents històrics.
- Cas de referència: Habitat 67, Mont-real (1967).
- Casos d'èxit temporal: Compact Habit i Premi Construmat 2007.
- Evolució cap al mòdul estructuralment industrialitzat.
- Amplades de transport i la seva influència en el disseny del mòdul.
- Cas d'estudi: Residència Universitària de Pau (França).
MÒDUL 2. FAÇANES, FIXACIONS I ANCORATGES ESTRUCTURALS. 5 SESSIONS
TEMA 4. FAÇANES VENTILADES.
- Funcionament i explicació del sistema de façana ventilada.
- Tipus de bases d'ancoratge i ancoratges.
- Sistemes de suport.
- Marc normatiu aplicable.
- Tipologia d'ancoratges i càlcul estructural.
TEMA 5. SISTEMES DE FIXACIÓ DE PLAQUES SOLARS.
- Explicació de producte i sistemes de fixació.
- Sistema solar. Fixacions
- Sistemes de càlcul aplicats a la fixació fotovoltaica.
- Casos pràctics: errors habituals d'instal·lació i les seves conseqüències.
TEMA 6. ANCORATGES I UNIONS ESTRUCTURALS.
- Introducció als ancoratges: producte i normativa.
- Variables en la tecnologia de fixació.
- Dimensionat d'ancoratge: bases de càlcul.
- Càlcul analític: Mètode CC i programari de càlcul C-Fix.
- Tipologies d'ancoratges metàl·lics: perns, camisa, rosca i ancoratge directe.
- Tipologies d'ancoratges químics: polièster, vinilèster i epoxi.
- Assaigs d'arrencada d'ancoratges químics.
Metodologia i activitats formatives
Modalitat totalment presencial a l'aula
|
ACTIVITAT FORMATIVA |
COMPETÈNCIES |
CRÈDITS ECTS |
|
Classe expositiva |
12 17 24 |
1 |
|
Classe participativa |
12 17 24 |
0,5 |
|
Classe pràctica |
12 17 24 |
1 |
|
Estudi individual o en grup |
12 17 24 |
0,5 |
Les classes es desenvolupen en sessions de 3 hores setmanals, repartides en dos blocs de 5 sessions cadascun.
Mòdul 1: S'imparteixen classes expositives intercalades amb l'anàlisi de casos d'estudi reals (fotografies d'obra, processos d'hissat i muntatge). El temari i el material gràfic corresponent es pengen al Moodle de la UIC després de la impartició de cada sessió.
Mòdul 2: Es combinen sessions teòriques de producte i normativa amb sessions pràctiques a classe i a la seu Fischer Experience en què l'alumne realitza exercicis de càlcul amb el programari de l'empresa (C-Fix) i pràctiques d'instal·lació manual d'ancoratges mecànics i químics.
Aquesta metodologia permet a l'alumne disposar de tot el material al Moodle: a) Classes teòriques (temari), b) Material gràfic i casos d'estudi, c) Enunciats i resolució de les pràctiques de càlcul.
Sistemes i criteris d'avaluació
Modalitat totalment presencial a l'aula
Nota final de l'assignatura:
L'avaluació de l'assignatura s'articula al voltant del lliurament d'un Treball projectual de caràcter obligatori per a tots els alumnes matriculats. A partir d'aquest treball s'obté la nota final de l'assignatura, i d'entre tots els lliuraments se seleccionen els millors treballs per representar la UIC en el Projecte Final Competitiu Premis Fischer que dona accés a la beca als guanyadors.
a) Lliurament obligatori: Treball Projectual
- Tots els alumnes matriculats a l'assignatura han de lliurar el Treball Projectual en finalitzar el Mòdul 2, consistent en la resolució d'un projecte individual o per equips aplicant solucions i productes Fischer (façana ventilada, fixació solar i/o ancoratges estructurals).
- La nota d'aquest treball constitueix el 100% de la nota final de l'assignatura.
- Un No Presentat en el lliurament del Treball fischer suposa un suspens de tota l'assignatura.
- La nota mínima per superar l'assignatura és un 5.
b) Selecció per al Projecte Final Competitiu Premis fischer
A partir dels Treballs lliurats, un jurat tècnic compost per representants de Fischer i pel professorat de cada universitat participant seleccionarà els millors treballs d'entre les facultats participants (ETSEIB, LaSalle, EUSS i UIC), dels quals es repartiran 3 premis entre les 4 facultats.
- La selecció per al concurs és independent de la qualificació numèrica de l'assignatura.
- El Primer Premi consisteix en una beca tot inclòs (sou, viatge, estada i treball a la sucursal de fischer-Alemanya) amb una durada de 6 mesos a la seu central de Fischer a Alemanya, amb possibilitat d'incorporació posterior a l'empresa.
- Fischer garanteix l'anonimat de tots els participants davant els membres del jurat durant el procés de selecció.
- Els alumnes seleccionats obtenen, a més, accés directe al programari de càlcul d'unions de Fischer (C-FIX, INSTALL-FIX) i a l'oficina tècnica de l'empresa durant el desenvolupament del projecte.
Consideracions en l'avaluació de l'assignatura
- Assistència obligatòria al 80% de les sessions del curs (8 de les 10 sessions totals) com a requisit imprescindible per presentar-se a l'avaluació.
- Els alumnes que no assoleixin el 80% d'assistència sense causa justificada NO podran lliurar el Treball Projectual ni optar a l'avaluació per curs.
- El Treball Projectual s'ha de lliurar en la data i el format indicats pel professorat; els lliuraments fora de termini sense causa justificada es qualificaran com a No Presentat.
- Els alumnes repetidors han de complir igualment el requisit d'assistència i de lliurament del Treball Projectual per superar l'assignatura.
- La participació en el Projecte Final Competitiu Premis Fischer és voluntària per als alumnes seleccionats pel jurat; la no participació no afecta la nota final ja obtinguda a l'assignatura.
Bibliografia i recursos
- Documentació tècnica i catàlegs de producte fischer (sistemes de fixació, ancoratges i façana ventilada).
- SteelConstruction.info — Modular construction. The Steel Construction Institute (SCI).
- Normativa europea d'ancoratges: EOTA — European Technical Assessment (ETA).
- Smith, Ryan E. Prefab Architecture: A Guide to Modular Design and Construction. John Wiley & Sons, 2010.
- Kieran, Stephen; Timberlake, James. Refabricating Architecture. McGraw-Hill, 2004.
- CTE DB-HE — Documento Básico de Ahorro de Energía. 2019.
- Staib, Gerald; Dörrhöfer, Andreas; Rosenthal, Markus. Components and Systems: Modular Construction. Birkhäuser, 2008.