Universitat Internacional de Catalunya
Arquitectura e Ingeniería de Ensambles y Construcciones Industrializadas
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.
- Introducción al entramado ligero de acero (steel framing).
- Perfiles conformados en frío: montantes (C) y canales (U).
- Uniones atornilladas y soldadas. Montaje en seco.
- El módulo tridimensional: cassette de suelo, paneles y cubierta.
- Arriostramiento, transporte e izado en obra.
- Dimensiones habituales del módulo y limitaciones de transporte.
TEMA 2. MÓDULOS DE ACERO Y CONTENEDORES MARÍTIMOS.
- Construcción modular con estructura de acero: claves de diseño.
- Formas de adición de módulos: horizontal y vertical.
- Claves para el trasiego y ensamblaje: peso y rigidez.
- Ensambles y nudos característicos.
- Reutilización de contenedores marítimos ISO en edificación.
- Casos de estudio: módulos resistentes a explosiones y usos singulares.
TEMA 3. MÓDULOS DE HORMIGÓN.
- La industrialización del elemento 3D en hormigón: antecedentes históricos.
- Caso de referencia: Habitat 67, Montreal (1967).
- Casos de éxito temporal: Compact Habit y Premio Construmat 2007.
- Evolución hacia el módulo estructuralmente industrializado.
- Anchos de transporte y su influencia en el diseño del módulo.
- Caso de estudio: Residencia Universitaria de Pau (Francia).
MÓDULO 2. FACHADAS, FIJACIONES Y ANCLAJES ESTRUCTURALES. 5 SESIONES
TEMA 4. FACHADAS VENTILADAS.
- Funcionamiento y explicación del sistema de fachada ventilada.
- Tipos de bases de anclaje y anclajes.
- Sistemas de soporte.
- Marco normativo aplicable.
- Tipología de anclajes y cálculo estructural.
TEMA 5. SISTEMAS DE FIJACIÓN DE PLACAS SOLARES.
- Explicación de producto y sistemas de fijación.
- Sistema solar. Fijaciones
- Sistemas de cálculo aplicados a la fijación fotovoltaica.
- Casos prácticos: errores habituales de instalación y sus consecuencias.
TEMA 6. ANCLAJES Y UNIONES ESTRUCTURALES.
- Introducción a los anclajes: producto y normativa.
- Variables en la tecnología de fijación.
- Dimensionado de anclaje: bases de cálculo.
- Cálculo analítico: Método CC y software de cálculo C-Fix.
- Tipologías de anclajes metálicos: pernos, camisa, rosca y anclaje directo.
- Tipologías de anclajes químicos: poliéster, viniléster y epoxy.
- Ensayos de arranque de anclajes químicos.
Metodología y actividades formativas
Modalidad totalmente presencial en el aula
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ACTIVIDAD FORMATIVA |
COMPETENCIAS |
CRÉDITOS ECTS |
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Clase expositiva |
12 17 24 |
1 |
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Clase participativa |
12 17 24 |
0,5 |
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Clase práctica |
12 17 24 |
1 |
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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
- Asistencia obligatoria al 80% de las sesiones del curso (8 de las 10 sesiones totales) como requisito imprescindible para presentarse a la evaluación.
- 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.
- 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.
- Los alumnos repetidores han de cumplir igualmente el requisito de asistencia y de entrega del Trabajo Proyectual para superar la asignatura.
- 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.