Diseño de cubiertas, Monografías, Ensayos de Geometría Descriptiva

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Diseño e Intersección de cubiertasConformadas por planos inclinadosMaría Isabel Mayorga

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María Isabel Mayorga H.^

Diseño e Intersección de cubiertas conformadas por planos inclinados^ Proyecto 1

presentado^ como^ aporte^ a^ la^ técnica^

en^ el^ área^ de representación,^ para^ cambio^ de^ categoría^

de^ profesora^ asistente^ a Diseño e Intersección de cubiertasConformadas por planos inclinadosPor: María Isabel Mayorga HProfesora Asociada Universidad Nacional de Colombiapublicación pdf 2016profesora asociada año 2003

María Isabel Mayorga H.^

Diseño e Intersección de cubiertas conformadas por planos inclinados 3

Introducción Las^ cubiertas^ conformadas

por^ planos^ inclinados^ son

la solución mas antigua conocida de proveer de protección a unespacio^ de^ las^ condiciones

atmosféricas^ y^ el^ clima. Adicionalmente, constituyen junto con sus soportes, una de lasprimeras soluciones de abrigos (no naturales) creados por elhombre antiguo.Los planos inclinados son el resultado de la solución a laevacuación rápida de agua lluvia, o de nieve en los países quetienen estaciones. En estos casos, la cubierta hace las vecesde un paraguas que elimina agua o nieve al exterior. Es estala^ razón^ fundamental^ por

la^ que^ la^ mayoría^ de^ cubiertas antiguas tienen alero, andén y drenaje perimetral en el suelo;el muro que soporta la cubierta tiene un material más noble ensu base o sobre-cimiento, que evita el deterioro del muro porel salpiqueo normal del agua. Un cambio en el diseño de estascubiertas se da con el diseño de canales o con la intención deocultar la cubierta a la calle o al exterior, especialmente lascubiertas modernas diseñadas con cubiertas planas. Allí losproblemas de filtración de agua o falta de mantenimiento,generan^ problemas^ principalmente

por^ el^ deterioro^ de elementos como anclajes de las canales, obstrucciones en elrecorrido y otros, que comparados con la solución de cubiertasinclinadas^ con^ evacuación

externa,^ son^ más^ difíciles

de resolver.

Vivienda Palafitica Ciénaga Magdalena Foto: María Isabel Mayorga

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Justificación Este documento constituye un apoyo para la enseñanza de lageometría^ descriptiva^ a^

estudiantes^ de^ arquitectura.

Se fundamenta en una necesidad manifiesta, no sólo por quien lorealiza, sino por docentes y estudiantes con quienes he tenidola oportunidad de compartir mi conocimiento sobre el tema.Al iniciar el documento encontré que, a pesar de existir unmaterial muy importante en textos escritos sobre descriptiva ysu aplicación al diseño, el tema de las cubiertas construidas apartir de planos inclinados, no se ha tratado hasta el momentoen una publicación conocida. En el ejercicio profesional seaborda el tema, no solamente en el diseño arquitectónico deobra nueva, sino en el levantamiento, estudios e intervenciónen diseño y en obra de proyectos de restauración.Los restauradores vemos con gran respeto cómo nuestrosantepasados^ fueron^ capaces

de^ diseñar^ y^ construir^

las cubiertas de sus casas, con un gran ingenio, haciendo de ellasincluso volúmenes escultóricos complejos, sólo con el uso deplanos^ inclinados^ interceptados.

Esta^ tradición^ ha^ perdido vigencia por diferentes razones: en algunos casos por tiempoy costos, en otros por consideraciones estéticas de época(inclusión^ de^ cubiertas^

planas^ sencillas,^ con^

menos materiales) y por la falta de conocimiento sobre su diseño yconstrucción. Es irónico como, cuando debido a restauraciónpor^ deterioro^ de^ cubiertas,

su^ reconstrucción^ se^ realiza cambiando su geometría o realizando verdaderos desaciertosen los empates o en la colocación de la cubierta, generandoproblemas de filtraciones, entre otros.

Con este documento quiero aportar conceptos y elementospara una labor más fácil y acertada de arquitectos e ingenierosprofesionales,^ a quienes corresponde el diseño y calculo deeste tipo de soluciones arquitectónicas (cubiertas inclinadas). Alcance Se refiere a la intersección de planos inclinados con el uso delmétodo del plano cortante horizontal, en cubiertas de bordesrectos y con elementos de arranque a la misma altura. Metodología Se^ abordarán^ los^ casos

más^ sencillos^ de^ solución

de cubiertas, con el fin de entender las determinantes básicas enel diseño de una cubierta inclinada.Se explicará la solución de la intersección de planos inclinadosa partir de la utilización de un plano de corte horizontal y,finalmente, se estudiarán paso a paso algunos ejemplos decubiertas complejas.

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Glosario: 1. Línea de arranque:^ borde inferior desde donde nace elplano de cubierta. 2. Cumbrera:^ intersección entre planos opuestos de cubiertas,elemento^ más^ alto^ de^

intersección^ de^ cubierta^

que, generalmente, no se intersecta con líneas de arranque (es unalínea horizontal en la medida en que corresponde al encuentroentre dos planos de línea de arranque horizontales paralelas;cuando^ las^ líneas^ de^

arranque^ no^ son^ paralelas,

la intersección^ entre^ los^

planos^ no^ será^ horizontal

y corresponderá a una lima tesa).Caballete se utiliza para designar el elemento que rematasobre la cumbrera; no obstante, se aclara que no siempre haycaballete en una cubierta. 3. Lima tesa:^ encuentro convexo de dos planos adyacentes. 4.^ Lima^ hoya:^ encuentro

de^ dos^ planos^ adyacentes, generando^ concavidad^

o^ convergencia,^ sirve^

como canalización al encuentro de planos de cubiertas. 5. Sentido de caída:^ se refiere a la línea dibujada sobre elplano de cubierta perpendicular a la línea horizontal del planoy define el sentido de recorrido del agua (en los casos de estedocumento, la línea de arranque es horizontal).

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I.^ Geometría básica de cubiertas inclinadas conformadaspor un plano: Las cubiertas conformadas por un solo plano inclinado sedenominan^ a^ una^ sola^ agua;

esta^ inclinación^ se^ puede especificar en grados o en porcentaje. 1.1. Método del plano a filo: El^ diseño^ de^ estas^ cubiertas

mediante^ proyecciones^

o modelado tridimensional, se construye dándole la inclinaciónal plano, en una vista donde este aparezca de filo o perfil y semuestre en alzado. En la vista superior se indica el sentido decaída^ del^ plano,^ de^ esta

forma^ se^ podrá^ construir

tridimensionalmente^.

En la vista frontal se observa el plano de perfil y allí se identifica su ángulode inclinación^ respecto al plano horizontal, para el caso 30°.

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1. 2. Método del plano cortante: Existe otra forma de solucionar estas cubiertas, diferente abuscar proyecciones donde el plano se vea de filo. Es asumir,mediante una grafica de inclinaciones, un plano cortante a unaaltura determinada que nos sirve para solucionar los planos enlas vistas principales.Debemos realizar un gráfico en donde asumimos que el planode cubierta se ve de perfil. En este alzado se dibuja un planocortante^ a^ una^ altura^ x

y^ se^ proyectan^ las^ distancias horizontales^ (dh),^ las^ cuales

corresponden^ al^ punto^

de intersección del plano de cubierta con el plano cortante.dh: 75° =a dh: 60° =b dh: 45°=c dh:30°=d dh:15°=e

Grafica^ de^ representación^ de

ángulos^ de^ inclinación^ y^ distancias horizontales, para cada caso con el plano cortante horizontal.

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Diseño e Intersección de cubiertas conformadas por planos inclinados Gráfica de representación de porcentajes de pendiente, teniendo como baseun metro (1mt.).^ Equivalencia de pendientes en porcentajes de acuerdo alos ángulos. 10

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^ Geometría ortogonal

Utilizando el mismo gráfico para una cubierta a 30°, dibujamos la distanciaresultante “d”, paralela a la línea de arranque, esta línea nos dará los puntosp y q en los bordes del plano, los cuales se proyectan a la vista frontal a laaltura x, para completar la proyección. 30º^ 30º

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^ Geometría no ortogonal.

La solucion de cubiertas no ortogonales se hace más sencilla con el metododel plano cortante horizontal.^ Dibujamos una línea paralela a la línea dearranque, a la distancia “d”, encontramos los puntos p y q de corte con losbordes laterales y los proyectamos a la altura x. 30º

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2. 1. Planos^ OPUESTOS : ^ Planos^ opuestos^ de^

igual^ ángulo^ en^ cubiertasortogonales.^ 30º 30º

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En este caso, las líneas de arranque son paralelas y opuestas, esto haceque el encuentro entre los dos planos sea la línea media o mediatriz entrelas líneas de arranque en la proyección horizontal.El proceso para encontrar la intersección será el mismo indicado, dibujarlíneas paralelas a la línea de arranque, a la distancia “d”, encontramos los

puntos p, q, r y s de corte con los bordes laterales y los proyectamos a laaltura x.

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Ortogonal.^ ^ Planos opuestos de diferente ángulo en cubiertasortogonales.

30º 60º