Universitat Internacional de Catalunya

Arquitectura e Ingeniería de Ensambles y Construcciones Industrializadas

Arquitectura e Ingeniería de Ensambles y Construcciones Industrializadas
3
16521
5
Segundo semestre
op
Lengua de impartición principal: catalán

Otras lenguas de impartición: inglés, castellano

Profesorado


Previa cita en los correos electrónicos del profesor correspondiente:

-       Módulo 1 — Sistemas Modulares y Prefabricados:

-       Dr. Pedro Casariego Vales: pcasariego@uic.es

-       Samuel Molist Forcada: smolist@uic.es

-       Dr. Josep Ramón Solé: jrsole@uic.es

-       Módulo 2 — Fachadas, Fijaciones y Anclajes Estructurales:

-       Equipo técnico de fischer Ibérica

Presentación

-       Asignatura Optativa.

-       Últimos cursos del Grado en Arquitectura / Grado en Ingeniería.

-       2º Semestre.

-       3 créditos ECTS.

-       Profesor responsable: Dr. Pedro Casariego Vales

-       Profesorado: Dr. Pedro Casariego Vales, Samuel Molist Forcado y Dr. Josep Ramón Solé, profesorado Fischer

La asignatura se divide en dos módulos: Sistemas Modulares Prefabricados y Fijaciones y Anclajes Estructurales.

Módulo 1 (5 clases). Sistemas Modulares y Prefabricados, se centra en el estudio de las tipologías constructivas modulares e industrializadas contemporáneas: estructuras ligeras de acero conformado en frío (steel framing), módulos de acero estructural (laminado en caliente) y reutilización de contenedores marítimos, y sistemas de hormigón prefabricado.

Módulo 2 (5 clases). Fachadas, Cubiertas Solares y Fijaciones, introduce al alumno en los sistemas de fachada ventilada, la fijación de placas solares y el cálculo y dimensionado de anclajes mecánicos y químicos.

El objetivo es introducir al alumno en los sistemas modulares prefabricados, ventajas y problemáticas, y sea capaz de desarrollar la piel y cubierta introduciendo un sistema sostenible. El alumno tendrá la capacidad de diseñar módulos y crear su piel exterior (fachada y cubierta) dejando un elemento industrial – creativo listo para ser puesto en el mercado.

La asignatura consta de 10 sesiones lectivas, 5 por cada módulo, repartidas en dos bloques de formación. Adicionalmente, la asignatura habilita la participación en el Proyecto Final Competitivo Premios fischer, que da acceso a una beca. Una iniciativa conjunta entre Facultades de Arquitectura e Ingeniería Industrial que se detalla en el apartado de evaluación de esta guía.

1. Sistemas Modulares y Prefabricados

En esta parte se introduce al alumno a las tipologías modulares e industrializadas más relevantes en la construcción contemporánea: el steel framing o entramado ligero de acero, los módulos de acero estructural laminado en caliente y los contenedores marítimos reutilizados, y por último, sistemas de hormigón prefabricado.

El módulo aborda los criterios de diseño de cada tipología, las claves de trasiego, ensamblaje e izado en obra, y los esquemas de agregación y unión entre módulos, apoyándose en casos de estudio reales y en la experiencia profesional del profesorado en proyectos de construcción industrializada.

2. Fachadas, Fijaciones y Anclajes Estructurales

En esta parte se introduce al alumno a los sistemas de fachada ventilada, a los sistemas de fijación de placas solares y a los anclajes y uniones estructurales, con especial atención a la normativa, la tipología de producto y el cálculo estructural asociado a cada sistema.

Los arquitectos e ingenieros, dado el alcance de su profesión, deberán tratar a lo largo de su vida profesional con sistemas de fijación y anclaje en fachadas, cubiertas e instalaciones. Para interiorizar los conceptos teóricos, se realizan sesiones prácticas de cálculo y de instalación de anclajes mecánicos y químicos.

Requisitos previos

Se recomienda tener superadas las asignaturas troncales de Estructuras y Construcción correspondientes a los primeros cursos del Grado, así como conceptos básicos de resistencia de materiales y sistemas constructivos.

Objetivos

El objetivo de esta asignatura es introducir al alumno en los sistemas modulares prefabricados, analizando sus ventajas e inconvenientes respecto a los sistemas constructivos convencionales, y dotarle de la capacidad necesaria para resolver la envolvente del módulo —fachada y cubierta— mediante la incorporación de un sistema sostenible. Al finalizar el curso, el alumno deberá ser capaz de diseñar el módulo y desarrollar su piel exterior con el nivel de definición técnica propio de un producto industrial, resultando en un elemento de carácter creativo y constructivamente viable, apto para su introducción en el mercado

-       Conocer las principales tipologías de construcción modular e industrializada contemporánea.

-       Comprender los criterios de diseño, fabricación, transporte e izado de módulos de steel framing, acero y contenedores marítimos.

-       Analizar la evolución y los casos de referencia de la construcción modular en hormigón prefabricado.

-       Adquirir los principios básicos de funcionamiento, normativa y cálculo de los sistemas de fachada ventilada.

-       Manejar los criterios de selección, dimensionado y cálculo de sistemas de fijación de placas solares.

-       Aplicar correctamente la tipología y el cálculo estructural de anclajes mecánicos y químicos.

-       Desarrollar capacidad analítico-reflexiva para la selección del sistema constructivo más adecuado según uso, plazo y presupuesto del proyecto.

Competencias/Resultados de aprendizaje de la titulación

  • 12-T - Aptitud para concebir, calcular, diseñar, integrar en edificios y conjuntos urbanos y ejecutar estructuras de edificación.
  • 17 - Aptitud para aplicar las normas técnicas y constructivas.
  • 24 - Conocimiento adecuado de la mecánica de sólidos, de medios continuos y del suelo, así como de las cualidades plásticas, elásticas y de resistencia de los materiales de obra pesada.

Resultados de aprendizaje de la asignatura

-       Capacidad para diseñar un módulo prefabricado y resolver su envolvente exterior (fachada y cubierta) incorporando un sistema sostenible, desarrollando un elemento de carácter industrial y creativo con el nivel de definición técnica propio de un producto apto para su introducción en el mercado.

-       Capacidad para identificar y comparar las principales tipologías modulares e industrializadas: a) Steel framing, b) Módulos de acero y contenedores marítimos, c) Módulos de hormigón prefabricado.

-       Capacidad para predimensionar a grandes rasgos un sistema de fachada ventilada y su tipología de anclaje.

-       Capacidad para seleccionar y calcular sistemas de fijación de placas solares según el sistema constructivo de cubierta o fachada.

-       Capacidad para dimensionar anclajes metálicos y químicos mediante software de cálculo especializado.

Contenidos

MÓDULO 1. SISTEMAS MODULARES Y PREFABRICADOS. 5 SESIONES

TEMA 1. MÓDULOS DE STEEL FRAMING.

  1. Introducción al entramado ligero de acero (steel framing).
  2. Perfiles conformados en frío: montantes (C) y canales (U).
  3. Uniones atornilladas y soldadas. Montaje en seco.
  4. El módulo tridimensional: cassette de suelo, paneles y cubierta.
  5. Arriostramiento, transporte e izado en obra.
  6. Dimensiones habituales del módulo y limitaciones de transporte.

TEMA 2. MÓDULOS DE ACERO Y CONTENEDORES MARÍTIMOS.

  1. Construcción modular con estructura de acero: claves de diseño.
  2. Formas de adición de módulos: horizontal y vertical.
  3. Claves para el trasiego y ensamblaje: peso y rigidez.
  4. Ensambles y nudos característicos.
  5. Reutilización de contenedores marítimos ISO en edificación.
  6. Casos de estudio: módulos resistentes a explosiones y usos singulares.

TEMA 3. MÓDULOS DE HORMIGÓN.

  1. La industrialización del elemento 3D en hormigón: antecedentes históricos.
  2. Caso de referencia: Habitat 67, Montreal (1967).
  3. Casos de éxito temporal: Compact Habit y Premio Construmat 2007.
  4. Evolución hacia el módulo estructuralmente industrializado.
  5. Anchos de transporte y su influencia en el diseño del módulo.
  6. Caso de estudio: Residencia Universitaria de Pau (Francia).

MÓDULO 2. FACHADAS, FIJACIONES Y ANCLAJES ESTRUCTURALES. 5 SESIONES

TEMA 4. FACHADAS VENTILADAS.

  1. Funcionamiento y explicación del sistema de fachada ventilada.
  2. Tipos de bases de anclaje y anclajes.
  3. Sistemas de soporte.
  4. Marco normativo aplicable.
  5. Tipología de anclajes y cálculo estructural.

TEMA 5. SISTEMAS DE FIJACIÓN DE PLACAS SOLARES.

  1. Explicación de producto y sistemas de fijación.
  2. Sistema solar. Fijaciones
  3. Sistemas de cálculo aplicados a la fijación fotovoltaica.
  4. Casos prácticos: errores habituales de instalación y sus consecuencias.

TEMA 6. ANCLAJES Y UNIONES ESTRUCTURALES.

  1. Introducción a los anclajes: producto y normativa.
  2. Variables en la tecnología de fijación.
  3. Dimensionado de anclaje: bases de cálculo.
  4. Cálculo analítico: Método CC y software de cálculo C-Fix.
  5. Tipologías de anclajes metálicos: pernos, camisa, rosca y anclaje directo.
  6. Tipologías de anclajes químicos: poliéster, viniléster y epoxy.
  7. Ensayos de arranque de anclajes químicos.

Metodología y actividades formativas

Modalidad totalmente presencial en el aula



ACTIVIDAD FORMATIVA

COMPETENCIAS

CRÉDITOS ECTS

Clase expositiva

12 17 24

1

Clase participativa

12 17 24

0,5

Clase práctica

12 17 24

1

Estudio individual o en grupo

12 17 24

0,5

 

Las clases se desarrollan en sesiones de 3 horas semanales, repartidas en dos bloques de 5 sesiones cada uno.

Módulo 1: Se imparten clases expositivas intercaladas con el análisis de casos de estudio reales (fotografías de obra, procesos de izado y montaje). El temario y el material gráfico correspondiente se cuelgan en el Moodle de la UIC tras la impartición de cada sesión.

Módulo 2: Se combinan sesiones teóricas de producto y normativa con sesiones prácticas en clase y en la sede Fischer Experience en las que el alumno realiza ejercicios de cálculo con el software de la empresa (C-Fix) y prácticas de instalación manual de anclajes mecánicos y químicos.

Esta metodología permite al alumno disponer de todo el material en el Moodle: a) Clases teóricas (temario), b) Material gráfico y casos de estudio, c) Enunciados y resolución de las prácticas de cálculo.

Sistemas y criterios de evaluación

Modalidad totalmente presencial en el aula



Nota final de la asignatura:

La evaluación de la asignatura se articula en torno a la entrega de un Trabajo proyectual de carácter obligatorio para todos los alumnos matriculados. A partir de este trabajo se obtiene la nota final de la asignatura, y de entre todas las entregas se seleccionan los mejores trabajos para representar a la UIC en el Proyecto Final Competitivo Premios Fischer que da acceso a la beca a los ganadores.

a) Entrega obligatoria: Trabajo Proyectual

-       Todos los alumnos matriculados en la asignatura deben entregar el Trabajo Proyectual al finalizar el Módulo 2, consistente en la resolución de un proyecto individual o por equipos aplicando soluciones y productos Fischer (fachada ventilada, fijación solar y/o anclajes estructurales).

-       La nota de este trabajo constituye el 100% de la nota final de la asignatura.

-       Un No Presentado en la entrega del Trabajo fischer supone un suspenso de toda la asignatura.

-       La Nota mínima para superar la asignatura es un 5.

b) Selección para el Proyecto Final Competitivo Premios fischer

A partir de los Trabajos entregados, un jurado técnico compuesto por representantes de Fischer y por el profesorado de cada universidad participante seleccionará los mejores trabajos de entre las facultades participantes (ETSEIB, LaSalle, EUSS y UIC), de los cuales se repartirán 3 premios entre las 4 facultades.

-       La selección para el concurso es independiente de la calificación numérica de la asignatura.

-       El Primer Premio consiste en una beca todo incluido (sueldo, viaje, estancia y trabajo en la sucursal de fischer-Alemania) con una duración de 6 meses en la sede central de Fischer en Alemania, con posibilidad de incorporación posterior a la empresa.

-       Fischer garantiza el anonimato de todos los participantes ante los miembros del jurado durante el proceso de selección.

-       Los alumnos seleccionados obtienen, además, acceso directo al software de cálculo de uniones de Fischer (C-FIX, INSTALL-FIX) y a la oficina técnica de la empresa durante el desarrollo del proyecto.

Consideraciones en la evaluación de la asignatura

  1. Asistencia obligatoria al 80% de las sesiones del curso (8 de las 10 sesiones totales) como requisito imprescindible para presentarse a la evaluación.
  2. Los alumnos que no alcancen el 80% de asistencia sin causa justificada NO podrán entregar el Trabajo Proyectual ni optar a la evaluación por curso.
  3. El Trabajo Proyectual debe entregarse en la fecha y formato indicados por el profesorado; las entregas fuera de plazo sin causa justificada se calificarán como No Presentado.
  4. Los alumnos repetidores han de cumplir igualmente el requisito de asistencia y de entrega del Trabajo Proyectual para superar la asignatura.
  5. La participación en el Proyecto Final Competitivo Premios Fischer es voluntaria para los alumnos seleccionados por el jurado; la no participación no afecta a la nota final ya obtenida en la asignatura.

Bibliografía y recursos

 

-       Documentación técnica y catálogos de producto fischer (sistemas de fijación, anclajes y fachada ventilada).

-       SteelConstruction.info — Modular construction. The Steel Construction Institute (SCI).

-       Normativa europea de anclajes: 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.

-       Staib, Gerald; Dörrhöfer, Andreas; Rosenthal, Markus. Components and Systems: Modular Construction. Birkhäuser, 2008.