PORTAFOLIO ARQUITECTURA
O SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
FACULTAD DE ARQUITECTURA
UNIFÉ
PROFESORA :ARQ. MELVA ELVIRA ZAMBRANO ALBERCA
PORTAFOLIO 2022-1
CICLO:VI
ALUMNA:JAVIER BUENDIA SOL MILAGROS
CURSO :MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS III
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PORTAFOLIO DE ARQUITECTURA (sistemas constructivos), Resúmenes de Materiales y Sistemas Constructivos
Documento de los sistemas constructivos(caracteristicas mas importantes)
Tipo: Resúmenes
2021/2022
1 / 34
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PORTAFOLIO ARQUITECTURA
O SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
FACULTAD DE ARQUITECTURA
UNIFÉ PROFESORA :ARQ. MELVA ELVIRA ZAMBRANO ALBERCA
PORTAFOLIO 2022- 1
CICLO:VI ALUMNA:JAVIER BUENDIA SOL MILAGROS CURSO :MATERIALES Y SISTEMAS CONSTRUCTIVOS III
INTRODUCCIÓN
Es importante conocer estos sistemas para tener
conocimiento de estos y tambien poder realizar futuros
trabajos, teniéndolos en cuenta, es por ello que se
analizarán 5 sistemas:Estructuras reticuladas espaciales
en acero ,bóvedas cascara, muros de ductilidad
limitada ,tenso estructuras ,aisladores sísmicos .El cual
se hará una recapitulación de todos estos sistemas
comprendidos .Analizando su sistema constructivo ,
comportamiento , componentes ,tipos
,comparaciones , aplicación en sus materiales
,procesos constructivos,etc. .De tal manera se pueda
visualizar el proceso desde donde como comienza
hasta donde termina .Es decir que proceso conlleva, si
es que será factible lo económico y la aplicación .Es
por esto que en cada sistema se detallara para saber
lo que representa cada uno de ellos.
1.ESTRUCTURAS RETICULADAS ESPACIALES EN ACERO ESTRUCTURAS RETICULADAS ESPACIALES EN ACERO
ESTRUCTURAS RETICULADAS ESPACIALES EN ACERO 1.DESCRIPCIÓN SISTEMA CONSTRUCTIVO 1.1COMPORTAMIENTO Las retículas espaciales son resistentes y estables la cual la lleva a poder cubrir grandes luces .La disposición de entramado y piezas permite cargas exteriores (peso propio, cerramientos ,etc.).Teniendo en si la forma básica en triangulo la cual en toda la estructura se basara en entramados de triangulaciones. FUNCIÓN: Es sometido a los esfuerzos como; momentos flectores ,torsión y fuerzas cortantes. ESTRUCTURACIÓN: Las vigas están paralelas en dirección X y las correas en dirección Y. 1.2COMPONENTES En general están compuestas por tubos o barras ensamblados por nudos. ❖ MALLAS ESPACIALES :Esta estarán compuestas por la unión de poliedros
❖ TIPOS DE CIMENTACIÓN
PILOTES:Estos serán los tubos de acero (H o I )el cual estará dispuesto para soportar cargas mayores. ZAPATAS: En este caso las columnas de acero estarán ancladas a estas zapatas (el suelo debe ser resistente ) CORDONES O TIRANTES: Estas serán las barras en la estructura la cual eran alineadas para aportar esfuerzos.
❖ NUDOS
Estos son los que unirán la estructura (ensamblaje a la barra)la cual se colocan tornillos adheridos.
- NUDO PYRAMITEX :Conformado por barras y amarrado al tronco con el nudo con barras diagonales.
• NUDO
CHAMAYOU:Se da de forma cubica- tetraedrica ,donde se conectan en las aristas de las barras.
- NUDO BEGUE- KIEFFER :Son en forma de esferas donde habrán 2 ranuras para la fijación de los tubos - NUDO MERA : Es una esfera que tiene inscrito octógonos en las cuales se puede enroscar con las barras. 1.3 PROPIEDADES ❖ RESISTENCIA : Capacidad de resistir las cargas que sufre la viga de alma vacía; dentro de las estructuras reticulares espaciales en acero. Pero al trabajarse espacialmente se refleja en el uso del tetraedro RIGIDEZ: La triangulación modulada es la que da rigidez a toda la estructuración (tetraedros ) ❖ LIGEREZA: Su propio esqueleto estructural hace que el desmontaje sede con facilidad
❖ CARACTERISTICAS TECNICAS
El acero A36 es viable ya que es empleado a estas estructuras metálicas .Debido a la calidad (normativa ASTM)es resistente en las estructuras y se emplean como en vigas ,columnas, planchas .En este acero se puede dar variación de temperatura ya que se puede encoger , estirar .Su punto de ebullición es de 3000 °C y son propensos a la corrosión.
✓ CARACTERISTICAS DE SOSTENIBILIDAD
❖ PRODUCCIÓN
✓ EXTRACCIÓN DEL MATERIAL
HIERRO: Se extrae de la mina y se procesa con la caliza y carbón .Pero al ser extraído causa contaminantes en el aire e ruido ✓ CARBON : Extracción en mina ,deja rastros de extracción puede conllevar a la erosión del suelo. ❖ HORNEADO PARA PRODUCCION PROCESO DE ALTO HORNO: Se pone el minería de hierro ,sinter ,carbón de coque,call el cual en este horno se puede evitar los contaminantes ya que tiene el mecanismo de trampillas
❖ CONSTRUCCION :
✓ CIMENTACIÓN: Se utiliza la maquina de premezclado y para la cimentación en sus propiedades mejora la durabilidad. ✓ UNION DE COLUMNAS Y ZAPATAS :En este caso se da el uso de la soldadura que generan humo. ✓ LEVANTAMIENTOS DE COLUMNAS : Se usa el acero y el material se puede reutilizar. ✓ DISEÑO Y MORFOLOGIA DE CUBIERTA: Esto será evaluado en un diseño 3D el cual no genera contaminantes. ✓ UNIÓN DE COLUMNAS : Se reduce el uso de soldadura el cual se disminuye la contaminación. ✓ COLOCACION DE MALLA ESPACIAL DE ACERO : Al utilizar la grúa pues se da el uso de la gasolina provocando el CO,So 3.ANALISIS COMPARATIVO ❖ ASPECTO TÉNICO
SISTEMA
ACERO
SISTEMA
CONCRETO ARMADO
✓ RESISTENCIA :Limite resistencia 200 y 600 Mpa ,Presenta rigidez (malla triangulat) ✓ FLEXIBILIDAD:Soporta acción sísmica por su composición. ✓ DURABILIDAD:Es dúctil puede deformarse ✓ TIEMPO:Su montake es rápido ✓ INSTALACIÓN:Fácil instalación modular ✓ SOSTENIBILIDAD:Se puede reutilizar ✓ LUCES A CUBRIR :cerchas espaciales :L/4-L/ ✓ MODULO DE ELASTICIDAD:E=2100000kg/cm ✓ PESO ESPECIFICO :77 a 78.5 KN/cm ✓ RESISTENCIA: Limite resistencia 200 y 400 Mpa ,Presenta rigidez por el acero ✓ FLEXIBILIDAD:Es de cuidado en acción sísmica por rigidez. ✓ DURABILIDAD:No es muy dúctil ✓ TIEMPO: Se demora por el fraguado ✓ INSTALACIÓN:Lleva tiempo(proceso) ✓ SOSTENIBILIDAD:No se puede reutilizar ✓ LUCES A CUBRIR :Vigas L/10-L/ ✓ MODULO DE ELASTICIDAD:E=300000kg/cm ✓ PESO ESPECIFICO :25 KN/cm 3.1 ANALISIS COMPARATIVO EN OBRA El acero para la construcción llega hacer mas resistente en una edificación ,económico ,ductil,sostenible .Cubriendo mayores luces y resistente a acciones sísmicas. ✓ CIMENTACIÓN(placa de anclaje)
- Pletina de acero A36(1kg) S/5.
- Acero en varillas corrugadas(1kg) S/3.
- Equipos S/0. TOTAL: S/9. ✓ COLUMNA
- Acero laminado A 36(1kg) S/4.
- Equipos S/0. TOTAL: S/4. ✓ CUBIERTA(malla prefabricada)
- Armazon de techo(1m2) S/5.
- Plancha perfilada de acero (1m2) S/21. TOTAL: S/26.
❖ SISTEMA-ACERO ❖ SISTEMA-CONCRETO ARMADO
✓ CIMENTACIÓN(zapatas-vigas)
- Encofrado y desconfrado(1m2) S/18.
- Concreto fc 120 kg/cm2 (1m3) S/53. TOTAL: S/144. ✓ COLUMNA
- Concreto fc 210 kg/cm2 (1m3) S/171.
- Concreto premezclado(1m2) S/22.
- Encofrado normal (1m2) S/22.
- Encofrado caravista (1m2) S/ 28. TOTAL: S/245. ✓ CUBIERTA (losa aligerada) ✓ Losa ma TOTAL:32. ✓ ciza S/261.
4.PROCESOS 4.1 PROCESO CONSTRUCTIVO ❖ 1.CIMENTACIÓN DE ZAPATAS Esto es la fricción del terreno y la zapata. Evita el desplazamiento de la estructuración. ✓ EJECUCIÓN: Se debe verificar si el suelo es apto para construir .Se empelara la cimentación de zapatas .Se debe realizar el trazado de muros y los puntos donde se colocara la zapata para hacer el vaciado de mezcla ✓ Forma de pago m ✓ Materiales : Cemento Arena Grava Agua Alambre de amarre ❖ 2.UNIÓN DE ZAPATA Y ESTRUCTURA METALICA Se da la conexión del cimiento y acero de columna para la estructura.1ero se debe colocar elementos de acero desde la cimentación para unir con la columna ✓ Materiales : Acero Electrodos Placas de acero Tornillos ✓ Pago: De acuerdo al material ❖ 3.LEVANTAMIENTO DE COLUMNAS Las columnas se encargaran de recibir la carga de la estructura. ✓ EJECUCIÓN: Se da posterior al ensamblaje y armado de la columna .Se procederá a armar el encofrado para verter el concreto. ✓ Materiales Cemento porland Arena Grava Agua Fierro corrido Clavos ✓ Forma de pago m ❖ 4.LEVANTAMIENTO DE MUROS Se realizara después del encofrado de columnas. Se procede a verter el vaciado del concreto en cada muro perimetral ✓ Forma de pago m ✓ Material Cemento poland Grava Agua Aditivos Arena ❖ 5.UNIÓN PILAR ESTRUCTURAS Existen dos métodos: Soldadura, placas con tornillo .Esto se realiza con las soldaduras en los apoyos pilares que permitan el amarre entre columnas y la malla de techo .Y la placa de tornillo para el soporte y anclar a la estructura. ✓ Materiales Tubos de acero (barras) Nodos Pernos ✓ Forma de pago : Se ordena de acuerdo a las barras que se utilizara , así mismo los tubos. ❖ 6.DISEÑO DE MORFOLOGIA DE CUBIERTA Se puede hacer a través de softwares digitales .Se realizara una maqueta previa .nos debemos fijar en las dimensiones del modulo y tamaño del tubo. Se enumera cada entramado ✓ Material Computadora ❖ 7ESAMBLAJE Ensamblaje de nodos y barras .Se comenzara a enroscar los nodos con las barras utilizando pernos pasando al sistema de 3 dimensiones Forma de pago Se ordena por ml de acuerdo a la barra o tubo ✓ Materiales ✓ Tubos de acero ✓ Nodos ✓ Pernos ❖ 8.COLOCACION DE CUBERTURA Se puede cubrir de diferente manera: Por cada modulo se puede colocar laminas desmontables Se puede ensamblar la malla Acabado con poliéster Forma de pago :m ✓ Materiales Tubos de acero Nodos Tornillos Poliéster
2.BOVEDAS CASCARA BOVEDAS CASCARA
Es capaz de soportar fuerzas verticales .Su curvatura transversal cruza con la continuidad horizontal para evitar deformaciones .Se aplica la conducta que tome la cúpula otro mas complejos son hiperbolas,parabolides , etc, BOVEDAS CASCARA 1.DESCRIPCIÓN SISTEMA CONSTRUCTIVO 1.1COMPORTAMIENTO 1.2COMPONENTES 1.3 PROPIEDADES
❖ PROPIEDADES MECANICAS
✓ RESISTENCIA A LA COMPRESION
❖ COMPONENTES DE PARABOLOIDE HIPERBOLICO
Logra resistir cargas de peso propio y externas (de compresión)debido a su curvatura
✓ RESISTENCIA A LA TRACCION O TENSION
Se trabaja con fuerza de tracción y compresión a su vez es por ello que evita la deformación .Mantiene sus membranas estables
❖ PROPIEDADES FISICAS
✓ SUPERFICIE
REGLADA
Esta compuesta por líneas rectas denominadas generatrices horizontales .presentan un Angulo y distancia entre ellas permitiendo formar toda la estructuración.
✓ DURABILIDAD
Debido a que en su estructuración se utiliza el material de hormigón armado para resistir fuerzas de comprensión y flexión .Los cascarones suelen medir 12 cm de espesor. 1.4 TIPOS
❖ PARABOLOIDE
ELIPTICO
Se usa este sistema para la creación de cupulas del tal manera la continuidad horizontal que esta presenta evitando deformaciones.
❖ PARABOLOIDE
HIPERBOLICO
Presenta la superficie curveada ,presenta secciones en parábolas ,hipérbolas ,rectas.
❖ INTERSECCION DE
HIPERBOLOIDES
PARABOLICOS CON
BORDES CURVOS
Tiene superficie anticlásica donde su curvatura es decir va en dirección opuesta (silla montar).
❖ INTERSECCION DE
HIPERBOLOIDES PARABOLICAS
Este mecanismo permite la resultante de mecanismo de arco y de suspensión generen bordes que creen fuerza de tracción y compresión. 1.5 CRITERIOS ESTRUCTURALES Las bóvedas poseen un funcionamiento estructural similar a las membranas (pero de manera invertida) 1.La teoría de la membrana se considera la relación de ella ,fuerzas normales y de tensión .La teoría de la flexión debido a sus flexiones (cascaras curveadas )
3.ANALISIS COMPARATIVO /OBRA
❖ SISTEMA DE BOVEDAS
✓ ARQUITECTURA: Losas de menor grosor ,brinda iluminación natural ✓ ESTRUCTURA: Poca resistencia al atraccion,no requiere de columnas interiores, elemento estructural:boveda-cascara y cimiento ✓ MANO DE OBRA: Requiere mayor mano de obra, se requiere tener conocimiento de construcción ✓ MATERIALES : Menor consumo de materiales ,excesivo uso del andamio ✓ TIPO DE EJECUCIÓN: Mayor tiempo de realización
❖ SISTEMA TRADICIONAL
✓ ARQUITECTURA: Losa de mayor grosor, brinda menor iluminación natural ✓ ESTRUCTURA: Tiene mayor resistencia ,durabilidad ,requiere columas interiores,elemetos estructurales:vigas,columnas,muro s y cimiento ✓ MANO DE OBRA: Requiere mayor mano de obra ,no necesariamente deben tener conocimiento ✓ MATERIALES : Exceso de material, menor uso de andamio ✓ TIPO DE EJECUCION: Menor tiempo de realización 4.PROCESOS 4.1 PROCESO CONSTRUCTIVO
❖ EJECUCION
1.Primero se realiza el levantamiento de andamio para la colocación del encofrado 2.Se procede a la colocación del cimbrado hasta la cota necesaria .Sobre el cimbrado se coloca vigas. 3.Luego el encofrado de la cubierta se coloca las láminas de madera (delimitación membrana) 4.Antes del encofrado se colocan las mallas electrosoldada
❖ EJECUCION
5.Se procede al inicio del hormigón armado con grua,el vaciado de concreto 6.Hormigonado en cubierta (secado) 7.Curado del hormigón 8.Cubierta (desconfrado)se retiran (estructura de madera y andamiaje)} 9.Cubierta desenconfrada y terminada 4.2. MATERIAL (TÉCNICO)
❖ ESPECIFICACIONES TECNICAS
Las estructuras son resistentes ,se debe utilizar el suficiente espesor para que soporte cargas. CONTENIDO : ✓ Concreto ✓ Lamina de madera ✓ Electrosoldadas
❖ CONCRETO
❖ CARACTERISTICAS:
✓ Versátil ✓ Impermeable ✓ Resistente ✓ Trabajabilidad ✓ Tiene durabilidad
❖ USOS
✓ Pavimentar puentes ✓ Reparación de estructuras ✓ Paneles, pavimentar, carreteras
❖ CONTENIDO
✓ Cemento ✓ Agua ✓ Arena fina y gruesa ✓ Piedra chancada ✓ Aditivos superplastificantes
❖ TIPO DE CONCRETO
✓ Concreto premezclado ✓ Concreto autocompactable
3.MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADADA MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA
MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA 1.DESCRIPCIÓN SISTEMA CONSTRUCTIVO 1.1COMPORTAMIENTO Se define el método estructural (muros de concreto)donde su resistencia serán tantos sísmicas como de gravedad ,no tiene desplazamiento inelásticos. Sera eficiente ya que en su resistencia las cargas laterales soportan vientos y sismos .Controlando la deflexión entre pisos por cargas laterales ,reforzándose con mallas para reforzar.
❖ COMPORTAMIENTO DE MUROS
CORTANTE ALTOS : Los momentos
flectores y cortantes son sometidos a cargas laterales y compresión debido a su eje
❖ COMPORTAMIENTO DE MUROS DE
CORTANTES BAJOS : Las cargas se
aplican directamente a las caras inferiores y superiores de las probetas apoyadas. 1.2COMPONENTES
❖ COMPONENTES VERTICALES
✓ MUROS
En la edificación los muros contienen mayor área debido a la resistencia de cargas de gravedad (sismo, vientos) Norma E 030 se dice que se puede construir los muros con grosor de 15cm y a partir del tercer nivel (10cm o 12cm) Contiene mallas electrosoldadas que son reforzadas con acero corrugado.
❖ COMPONENTES HORIZONTALES
✓ LOSAS
En este sistema se emplean losas macizas ,bidireccionales que poseen grosor a la misma dimensión de sus muros. 1.3 PROPIEDADES Característica sobresaliente (concreto celular en su densidad )La ventaja que tiene es propiedades acústicas , térmicas y su trabajabilidad.
❖ PROPIEDADES NO ACUSTICAS
El sistema estructural de losa y muro de un grosor delgado esta afecta la funcionalidad del sonido (percibir)
❖ PROPIEDADES NO TERMICAS
Losa y muro con grosor delgado afecta la funcionalidad de temperatura al llegar a toda la edificación 1.4 CRITERIOS ESTRUCTURALES Se caracteriza por poseer muros de concreto bien delgados, recibiendo la carga de gravedad y a la vez resistencia sísmica .Las losas se apoyan en muros .La cantidad de pisos es de 5 a 7 pisos y pisos de 8 a 10 pero estos serán con refuerzos. 2.DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES
❖ ACERO DE REFUERZO
✓ CARACTERISTICAS Y PROPIEDAD ES
Garantiza seguridad ya que posee resistencia lo que fortalece la estructura Buena respuesta ante sismos es ideal por su ductilidad, rigidez y absorción de energía
✓ SOSTENIBILIDAD
El 90% del acero puede ser reciclado .Sin embargo el hierro, acero general altas concentraciones de gases como monóxido de carbono y polvos .Se genera desechos líquidos y sólidos .Luego en la laminación donde se obtiene el producto para este proceso se usa maquinarias (perfiladores )se tiene el alto consumo energético.
❖ ANALISIS COMPARATIVO ECONOMICO 4.PROCESOS 4.1 PROCESO CONSTRUCTIVO
❖ MUROS DE DUCTILIDAD LIMITADA(m3,m2,kg)
❖ MUROS DE ALBAÑILERIA CONFINADA
(m3,m2,kg)
✓ OBRAS DE CONCRETO SIMPLE :Solado de platea de cimentación (m2 ) = s/33. ✓ PLATEA: Concreto de 210 kg/cm (m3 ) = s/325. ✓ OBRAS DE CONCRETO SIMPLE: Solado de platea de cimentación (m2 ) = s/33. o Cimientos corridos (m3 ) = s/164. ✓ PLATEA: Concreto de 280 kg/cm2 (m3 ) = s/449. ✓ LOSAS :Concreto de 210 kg/cm2 (m3 ) = s/325. o Acero corrugado (Kg) = s/4.69 Encofrado y desencofrado normal (m2 ) = s/28. ✓ ESCALERAS :Concreto de 210 kg/cm2 (m3 ) = s/325. o Acero corrugado (Kg) = s/4. o Encofrado y desencofrado normal Esc. (m2 ) = s/49. ✓ LOSAS : Concreto de 280 kg/cm2 (m3 ) = s/449. o Acero corrugado (Kg) = s/4. Encofrado y desencofrado normal Los. (m2 ) = s/57. ✓ ESCALERAS : Concreto de 280 kg/cm (m3 ) = s/449. o Acero corrugado (Kg) = s/4. o Encofrado y desencofrado normal Esc. (m2 ) = s/62.
1.CIMENTACIÓN PLATEA
Se realiza el trazado perimetral y se hace replanteo topográfico, después se determina la profundidad de la cimentación para luego ser colocado el relleno. Pago:m 2.CIMENTACIÓN PLATEA-ENCOFRADO Cuando el terreno este compacto se coloca las estacas para luego instalar tablones de madera y listones de refuerzos. Pago:m 3.CIMENTACIÓN PLATEA ARMADO La colocación del acero se verifica la concordancia del acero colocado (numero- diámetro)En el primer piso el refuerzo vertical es amarrado a las espigas de la cimentación el resto de los muros de piso inferior. Pago:m 4.CIMENTACIÓN PLATEA-METODO DE LLENADO Humedecer el suelo ,Luego se realiza el llenado mediante una bomba. 5.CIMENTACIÓN PLATEA CURADO El proceso de regado se lleva a cabo por 7 días, primero se realiza el regado con agua en abundante cantidad sobre la platea, para luego proceder a colocar cubiertas de Pago:m2 yute 6.MUROS (ARMADO )-refuerzo de muros ✓ Se debe colocar habilitar el acero previo ✓ Medir y marcar los huecos de los vanos ✓ Se coloca la malla generando traslapes
Pago:m
7.MUROS - ENCOFRADO
✓ Se traza la zona de encofrado ✓ Colocar los estalillones ✓ Se coloca previo las instalaciones sanitarias y eléctricas ✓ Aplicar planchas el desmoldante 8.METODO DE LLENADO Se debe vaciar una capa de concreto .Luego una capa de piedra y otra de concreto 9.MUROS-CURADO Aplicación frecuente de agua ,Hacerlo por un periodo de 7 días Pago:m 10.LOSAS-ENCOFRADO ✓ Se coloca el desmoldante a los paneles ✓ Se verifica la modulación ✓ Se coloca los puntales 11.LOSAS-METODO DE LLENADO Se realiza el vaciado de manera modular Se utiliza el vibrador cada 30 cm de distancia durante 3 segundos Se nivela el vaciado con la ayuda de una regla. 12.LOSAS DESENCOFRADO ✓ Se empieza aflojandpiezas ✓ Se pasa a retirar los puntales ✓ Se retira los materiales que ya no son necesarios ✓ o las 13.LOSAS-CURADO En primer lugar, la losa es rociada con el curador. Este proceso se debe realizar durante 3 días. 4.2. MATERIAL (TÉCNICO)
❖ CONCRETO
❖ SOSTENIBILIDAD : La fabricación del cemento produce 40% de emisiones de CO2 debido a la extracción piedra caliza ❖ CARACTERISTICAS ✓ Fluidez ✓ Resistencia ✓ Fraguado ✓ Finura ❖ USOS ✓ Pavimentos, puentes ✓ Fabricación de tubería ✓ Pavimentación ❖ UNIDAD DE MEDIDA M
❖ ACERO CORRUGADO
❖ SOSTENIBILIDAD :Es poco sostenible ,pero se trata de reutilizar los retazos de mayor % ❖ CARACTERISTICAS ✓ Estabilidad y refuerzo ✓ Elongación ✓ Tenacidad ✓ Ductilidad ✓ Separación y el tamaño de las corrugas ❖ USOS ✓ Armadura longitudinales, estructuras de hormigón ✓ Armadura transversal, efecto zunchado ❖ UNIDAD DE MEDIDA Barras de 9 y 12 m de longitud Diámetros: 6 mm, 8mm