La arquitectura de la tierra

ANTECEDENTES DE LA ARQUITECTURA DE TIERRA

2014-02-22T15:46:00.000-08:00

El hombre está ligado a la tierra desde sus orígenes.. Los primeros materiales de construcción fueron aquellos proporcionados por la naturaleza, como la piedra, los troncos y ramas de árboles, la fibra vegetal, la lana el pelaje de animales y la arcilla.

Desde hace 10.000 años los hombres construyen ciudades. La tierra cruda, fue, y sigue siendo, uno de los principales materiales de construcción: Es así que, hoy en día, más de un tercio de la población humana vive en hábitat de tierra.

Existen construcciones grandiosas, tales como el coliseo Romano foto no 1, las mezquitas de la antigüedad foto no 2, Conjuntos residenciales construidos en diferentes pueblos de Latinoamérica y Centro América foto no 3, 4, 5 y 6, varias de estas construcciones, tienen escondido debajo de sus pañetes azulejos o mármoles estructuras de piedra, madera, bambú y barro, o las famosas casas torre del Yemen que pueden tener hasta 8 plantas, muchas de ellas datan de hace 400 años.

Foto nº 1 - Coliseo romano obra del primer siglo después de Cristo

Foto nº 2 - Mezquita al Sur de Marruecos

Foto nº 3 - Conjunto de viviendas de indígenas americanos Nuevo México

Foto nº 4 - Conjunto de viviendas de indígenas americanos Nuevo México

http://losviajesdeloss.wordpress.com

Foto nº 5 - Unidad residencial en arcilla construida en San Salvador

Todos ellos, son ejemplos de la durabilidad de esta arquitectura ancestral y de la fiabilidad de su principal material constructivo: el barro crudo, Su uso fue muy extendido en la arquitectura sagrada, oficial, civil o agrícola y las construcciones de barro se encuentran en todos los continentes, aunque en las zonas húmedas o boscosas solían elegirse otros materiales, como piedra, madera, guadua y adobe cocido.

El barro ha acompañado la aventura del cobijo humano desde su forma más antigua y humilde hasta llegar a nuestros días donde representa el papel del la alternativa respetuosa y de escala humana. Fotos nº 6, 7 y 8

Casa de bahareque en esquina, cerca al centro, en el municipio de Toledo Antioquia.

Foto nº 6 (personal)

"Si es obvio que científicos han demostrado que un ladrillo de adobe crudo inmerso en un cubo de agua se derrite y deshace con rapidez, esa no es la conducta de todo un muro, este nunca se encontrará tan mojado. Existe poca similitud entre un solo ladrillo atacado por sus seis caras a la vez y un muro

masivo, encalado y comprimido con varias capas, colocado sobre unos cimientos de piedras y hormigón y protegidos por un techo y un volado de medio metro u ochenta centímetros. La agresión del agua es entonces mínima. Además, no se puede olvidar que si es cierto que una parte de los muros absorban agua de lluvia también es verdad que tienen la tendencia a secarse muy rápidamente. Esta es una de las características más destacables de un hábitat (ecosistema, medio ambiente, entorno) que respira. El adobe más que un material es un sistema.

Foto nº7

Foto nº 8

Casa de tapia pisada, revoque en arcilla y techo en tierra con grama en Las Islas

Canarias - España.

Foto y textos extraidos de la pagina web http://.rinconesdelatlantico.com

A la tierra se le atribuía la penalidad de necesitar de un repaso periódico para mantener lo construido sin deterioro, a causa de la agresión ambiental, especialmente del agua.

Así, en Tierra de Campos, se le repasa la faz a la vivienda con una nueva y fina capa de revoco de tierra y paja menuda, para rejuvenecerla durante unos años más, y combatir el sol que sigue al invierno.

La escasa resistencia frente al monstruo del hormigón y la menor durabilidad de éste frente al agente agresivo, decidieron darle la espalda a un material que durante muchos siglos dio cobijo al hombre.

Pero los pueblos de tierra continuaron resistiendo, continuaron en pie las casas, el tiempo justo para que el hombre volviera su mirada de nuevo; la tierra perdura y demanda un escaso mantenimiento, mucho menor que la fachada de cemento pintada con acrílico. El progreso ha roto el vinculo entre nosotros y la naturaleza, antiguamente y no hace mucho tiempo, cuando la mayor parte de la población vivía en las zonas rurales, toda la construcción era ecológica, sólo se utilizaban materiales de la región; la construcción de los campos, al igual que la agricultura, hasta hace poco más de 40 años".

Texto y fotos en negrilla y comillas, extraidos de la pagina web: http://www.rinconesdelatlantico.com

Casas de tapia pisada que siguen resistiendo al paso del tiempo, fotos no 9, 10, 11 y 12

Fotos nº 9 y 10

Casa en tapia pisada con más de 30 años de existencia municipio de Toledo Antioquia. Fotos personales,

La tapia pisada no requiere mantenimiento continuo, se puede rehabilitar de manera que luzca de nuevo agradable rebitando las partes deterioradas con la misma mezcla de arcilla del material del muro arcilla con agregado pequeño y mediano más un revoque de arcilla nuevo más pintura.

Fotos nº 11 y 12

Casas de tapia pisada en el área rural municipio de toledo

Antioquia. Fotos personales.

"En la arquitectura de la colonización antioqueña el constructor afrontó la transformación de la naturaleza virgen con los materiales del medio geográfico y de acuerdo con los modelos traídos de sus sitios originarios. Esos modelos de construcción, de diseño y de utilización eran símbolos de las relaciones sociales en que los nuevos pobladores del occidente colombiano se educaron y luego trasladaron en sí mismos como potencia creadora. En la colonización se desplegó esa potencia hasta ser acto de vigor equiparable al de la arquitectura original. Grupo de fotos nº 13, 14, 15, 16

nº 13. Santafe.

nº 14- Yolomo

nº 15. Abejorral

nº 16. Jardín

Están hechas en tapia pisada, con columnas y vigas de madera y cubierta en teja de barro. Las barandas enchambranadas en macana, las columnas y puertas en madera pintadas, los aleros en voladizo que protegen los amplios corredores y la fachada, contrastan con las paredes. Fotos 17, 18, 11, 12 y 13

nº 17

nº 18

Las monumentales puertas que solían representar poder y estatus, además de su belleza exuberante funcionaban como refuerzos aporticados entre la viga de techo y la fundación o como apoyo en entrepisos amarradas con las vigas corridas superiores e inferiores en madera". Fotos No 17 y 18.

Las fotos y textos anteriores en negrilla y entre comillas pertenecen a la pagina web http://www.villegaseditores.com.

"Existen diferentes técnicas para trabajar la tierra cruda pisada, y la mayoría de ellas son técnicas ancestrales que se han mantenido con cambios desde la antigüedad hasta nuestros días, aunque otras son aportaciones modernas: a menudo están fuertemente relacionadas con las costumbres locales, la climatología del lugar y las características de la tierra disponible. Las técnicas principales son el tapial, los adobes crudos, adobes de suelo-cemento, los bloques de tierra compactada, el cob o las bolsas de tierra: también hay algunas técnicas básicamente de carácter provisional y de menor calidad, corno las bolas de tierra o el sod.

La construcción en tierra, además de ser cobijo de nuestros antepasados, construir casas con tierra en la actualidad es habitual en muchas zonas del planeta por consiguiente, se hace interesante mantener e impulsar las técnicas autóctonas de construcción y fomentar su aplicación, investigación y mejora.

En los países industrializados, además de utilizarse para rehabilitar antiguas construcciones, la tierra se ha aplicado con éxito en proyectos singulares de personas comprometidas con la autoconstrucción y el uso de materiales naturales: asimismo se empieza a introducir esta construcción alternativa con tierra en la edificación convencional: es el caso de Alemania, donde algunos fabricantes han empezado a producir materiales de construcción basados en la tierra sin cocer, como ladrillos aligerados con paja o corcho, fibra de coco, o pañetes de tierra con yute (extraído de la planta de fique) y cañizo para utilizar en interiores. Disfrutar de viviendas saludables y de bajo impacto ambiental debería ser una prioridad, y construir con tierra es una interesante posibilidad".

El texto en negrilla entre comillas fué extraído de la pagina web http://www.fundaterra.com

Existen organizaciones dedicadas a impulsar la construcción con tierra como La Fundación Tierra en Barcelona (España), El Instituto Juan de Herrera en Madrid (España), La revista Rincones del Atlántico publicada mensualmente por correo desde, La Orotava Tenerife (Islas Canarias - España) y en su página web.

Estudios relacionados con el tema se encuentran en el Seminario: "Materiales no Convencionales para Construcción", del Comité de Investigaciones Científicas y Desarrollo, CINDEC. Que edito la Universidad Nacional de Colombia. En el se recopilan diferentes materiales y sus diferentes técnicas. La Cartilla Fabricación de Suelo-Cemento editada por El Instituto Colombiano de Productores de Cemento y Otras Investigaciones sobre el tema son: Constru-Tierra 2006 Curso Taller Internacional Arquitectura Sostenible, Tecnología y Construcción con Tierra en las dos versiones; El Maestro Sismo" del Ingeniero Civil Patricio Cevallos Salas y Arquitectura y Superficies de Tierra Policroma: Huacas de Moche, Trujillo; Proyecto Arqueológico de Huacas de la Luna en el Perú del Arquitecto Ricardo Morales Gamarra Universidad Javeriana y Universidad Santo Tomás. Un de las investigaciones con tierra y fibra, es el estudio de la fibra de coco en la investigación realizada por los doctores: D. Rubén S. Roux Gutiérrez (1). Dr. José Adán Espuna Mujica (2), Influencia del Refuerzo de Fibra de Coco en las características de ladrillos de adobe. Desde este aporte científico se examina sí la fibra del maíz también puede influir en las características mecánicas de los ladrillos de adobe.

CONECTORES METÁLICOS PARA VIGAS DE MADERA

2012-01-30T18:18:00.000-08:00

La sección crítica de las columnas que soportan armaduras existe habitualmente donde se conectan las rodillas de la armadura a la columna. Cuando no se utilizan rodillas, o la columna soporta una viga, entonces se debe proveer una conexión rígida.

Las figuras figuras a continuación muestran las conexiones típicas de vigas a columnas. Ver dibujos a, b y c.

Dibujo a. EMPALME DE COLUMNA CON EL TIRANTE DE UNA CERCHA

Dibujo b. DETALLE DE EMPALME DE COLUMNA CON TIRANTE DE CERCHA

c. CONECCIONES TÍPICAS DE TRABES Y VIGAS DE MADERA A COLUMNAS

CUBIERTAS:

ARMADURAS Y JABALCONADOS:

Considerando que la carga vertical que actúa en un nudo central es P, (ver figura 60a y 60b), el esfuerzo S que se presenta en los pares y el empuje H que tiene que ser contrarrestado por la viga tendrá un valor de:

a. ARMADURA O JABALCONADO Y SUS PRINCIPALES COMPONENTES

DIBUJO b

DIBUJO c

DIBUJO b y c, EL ESFUERZO S QUE SE PRESENTA EN LOS PARES Y EL EMPUJE H QUE TIENE QUE SER CONTRARRESTADO POR LA VIGA

S = P____ H = P____

2 Sen alfa 2 Tang alfa

Para hallar el momento de flexión de la viga así como el esfuerzo en los pendolones Z, se procede de la siguiente forma:

a) La carga que actúa sobre la viga debe ser uniformemente repartida.

b) La carga que actúa debe ser concentrada en el punto C o C´.

Caso (a)

CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA A LO LARGO DE LA VIGA A-B:

En este tema la carga uniformemente repartida, que simboliza Q está constituida por la carga accidental C y el peso propio P, que está representado por la siguiente ecuación:

Q = C + P

El pendolón Z estará sometido a un esfuerzo de tracción y el valor máximo de la carga P en el punto C tendrá un valor representado en la siguiente ecuación:

P = Z = 5/8 Q.L

Y el momento máximo de la viga en el punto C, se establece por medio de la siguiente fórmula:

Mo = Q.L(al cuadrado)

Caso (b):

CARGA CONCENTRADA F EN EL PUNTO C O C':

En este condición el valor máximo de la carga P en el punto C estará dado por la fórmula:

P = Z = F

En esta situación el pendolón está sometido a tracción.

El momento de la carga en el punto C es M = 0

Cuando la carga actúa en el punto C´, el valor máximo de la carga P en este punto esta expresado en las siguientes igualdades:

P = F Z = 0 M = 0

Otro procedimiento para la deducción de armaduras en madera es el que sigue: dibujo consecutivo.

MÉTODO PARA CALCULAR UNA ARMADURA

Una selección de sección que generalmente es beneficioso, es la que aísla a una junta con solo dos esfuerzos desconocidos.

Como los esfuerzos y las cargas en la junta tienen que estar en equilibrio teórica y realmente, si sumamos las componentes horizontales de las fuerzas deben por obligación dar cero, por consiguiente, también la suma de las fuerzas verticales deben ser iguales a cero.

Sabemos que se conocen las líneas de acción de las fuerzas y que los esfuerzos actúan a lo largo de los ejes longitudinales de los elementos de la armadura, con esta forma se pueden deducir dos magnitudes desconocidas de dos esfuerzos de cada junta. Ver dibujos: A, B, C, D y E.

LÍNEAS DE ACCIÓN DE TODAS LAS FUERZAS

Para aplicarlo a la unión número (1) de la armadura, lo primero que se tiene que hacer es igualar a cero la suma de las componentes verticales.

Esta igualdad muestra que la componente vertical del cordón debe ser igual y opuesto a la reacción, que es de 120 kilogramos. Por consiguiente, el esfuerzo en el cordón superior en ésta unión tiene que ser una compresión igual a la mostrada en el dibujo siguiente, que es de 200 kilogramos. Después se iguala a cero la suma de las componentes horizontales. Esta igualdad indica que el esfuerzo en el cordón inferior en la unión debe ser igual y opuesto a las componentes horizontales del cordón superior.

Por consiguiente, el esfuerzo en el cordón inferior debe ser una tensión igual a la mostrada en dibujo sucesivo, que es de 160 kilogramos. Al tomar una sección alrededor de la junta numero 2, se deja ver que el esfuerzo en la vertical es cero, conviniendo que no hay cargas en la junta y el cordón inferior es perpendicular a la vertical. Aun más, los esfuerzos deben ser los mismos en los elementos del cordón inferior en la junta, porque la suma de las componentes horizontales debe ser de cero.

Después de deducir las uniones 1 y 2 una sección alrededor de la junta numero 3 solo corta dos esfuerzos desconocidos, SBH en el cordón BH superior y SHG en la diagonal HG.

La aplicación de las leyes del equilibrio en este junta producen dos ecuaciones. Ver plano cartesiano . Dibujo a.

DIBUJO a

1-Sumatoria Fy = FAY – 80 - BHy + HGy = 0

2-Sumatoria Fx = FAx – BHx – HGx = 0

Sen de 36^o – 52´ - 12” = FAy/FA

FAy = Sen de 36^o – 52´ - 12” x FA

Sen de 36^o – 52´ - 12” = HGy/HG

HGy = Sen de 36^o – 52´ - 12” x HG

Sen de 36^o – 52´ - 12” = BHy/BH

BHy = Sen de 36^o – 52´ - 12” x BH

Cos de 36^o – 52´ - 12” = FAx/FA

FAx = Cos de 36^o – 52´ - 12” x FA

Cos de 36^o – 52´ - 12” = HGy/HG

HGx = Cos de 36^o – 52´ - 12” x HG

Cos de 36^o – 52´ - 12” = BHx/BH

BHx = Cos de 36^o – 52´ - 12” x BH

Sumatoria Fy =

FAy = 0.6 FA

HGy = 0.6 HG

BHy = 0.6 BH

Sumatoria Fx =

FAx = 0.8 FA

HGx = 0.8 HG

BHx = 0.8 BH

Estos resultados se sustituyen en las formulaciones uno y dos

1-Sumatoria Fy = 0.6FA – 80Kg – 0.6BH +0.6HGy = 0

2-Sumatoria Fx = 0.8FA – 0.8BH – 0.8HG = 0

Se admite que ambos esfuerzos desconocidos son de compresión, es decir, actúan hacia la unión.

El esfuerzo en la vertical no sale en estas igualdades pues anteriormente se determino que es cero.

El esfuerzo FA se encontró que era de 200 kilogramos de acuerdo con el análisis realizado anteriormente a la unión 1.

La solución simultánea de las dos igualdades da como resultado lo siguiente:

1)120Kg – 80Kg – 0.6BH +0.6HGy = 0 (0.8)

2)160Kg - 0.8FA – 0.8BH – 0.8HG = 0 (0.6)

1)96Kg – 64Kg – 0.48BH + 0.48HG = 0

2)96Kg - 0.48BH – 0.48HG = 0

De la igualdad 1:

192Kg – 64 Kg – 96BH = 0

128Kg – 0.96BH = 0

128Kg /0.96 = BH

133.33Kg = BH

De la igualdad 2:

160Kg – 0.8BH – 0.8HG = 0

160Kg -0.8(133.33) - 0.8HG = 0

160Kg – 106.666 = 0.8HG

53.336Kg/0.8 = HG

66.675Kg = HG

67Kg = HG

Ahora en el siguiente paso hagamos uso de la unión número 5 para buscar el esfuerzo en el pendolón HJ. En esta unión podemos observar que el pendolón ejerce una fuerza hacia arriba en sentido contrario a la carga que le es aplicada, por esta razón en dicha unión tiene que haber la misma fuerza pero actuando en sentido contrario, lo que nos indica que es hacia arriba. Podemos ver el dibujo del plano cartesiano. Dibujo b.

EG = 160Kg

EG = EK

Sen de 36^o - 52´ - 12” = JKy/JK

JKy = Sen de 36^o - 52´ - 12” x JK

Sen de 36^o - 52´ - 12” = HGy/HG

HGy = Sen de 36^o - 52´ - 12” x HG

Cos de 36^o - 52´ - 12” = JKx/JK

JKx = Sen de 36^o - 52´ - 12” x JK

Sen de 36^o - 52´ - 12” = HGx/HG

HGx = Sen de 36^o - 52´ - 12” x HG

1-Sumatoria Fx = HGx – JKx + EK – EG = 0

2-Sumatoria Fy = HJy – JKy – HGy = 0

Ahora Sustituimos en las anteriores igualdades:

Sumatoria de Fx = 0

Cos de 36^o - 52´ - 12” x 67 – Cos 36^o - 52´ - 12” x JK = 0

0.8 x 67Kg – 0.8 x JK = 0

53.6Kg = 0.8 x JK

53.6Kg/0.8 = JK

67Kg = JK

Sumatoria Fy = 0

HJ - Sen de 36^o - 52´ - 12” x 67Kg – Sen de 36^o - 52´ - 12” x 67Kg = 0

HJ – 0.6 x 67Kg – 0.6 x 67Kg = 0

HJ – 40.2Kg – 40.2Kg = 0

HJ – 80.4Kg = 0

HJ = 80.4Kg

De tal manera que los esfuerzos que soporta la armadura quedan repartidos así:

FA = 200Kg

FE = 160Kg

BH = 133.33Kg

HG = 67Kg

HJ = 80.4Kg

Como el lado derecho es simétrico, tendrá las mismas cuantías.

Con los resultados anteriores y los esfuerzos representados en la cercha se sustituyen los resultados encontrados; en las formulas dadas para compresión :

S = F/Tc S = KF/Tc e = L/i

i = Raíz cuadrada de I/S I = b(d)al cubo/12

y K = Para los L/i = 100 ....... K = 1/1.046 – 0.00693L/i

K Para L/i > 100 .......... K = 1/3.525(L)al cuadrado/i

Así mismo se sustituyen los resultados para las cargas de tensión utilizando la formula S = F/Tc sin contener el coeficiente K.

Si se quiere examinar la deformación unitaria en el caso del esfuerzo de tensión se puede emplear la expresión: e = PL/A.E.

En la que:

E = Modulo de elasticidad de la madera.

Dichos valores también se pueden hallar buscando en las tablas de compresión admisible para piezas de sección cuadrada y las tablas de cálculo de vigas de madera sometidas a esfuerzos de flexión, vistas en anterior artículo sobre el tema, para el caso de los esfuerzos de flexión; se encuentran deduciendo previamente el Momento Máximo Mo en Kg/cm y el Momento Resistente Wo = Mo/Tf en cm al cubo.

Para los esfuerzos de tracción emplear las tablas siguientes.

La cubierta está formada de la cercha y el material de techar, el papel de la armadura es la de sostener los materiales de cubierta.

Las armaduras de madera son utilizadas usualmente en edificios destinados a viviendas o pequeñas industrias y las ventajas que tienen estos elementos son su peso liviano, lo económicas que son y su sencilla ejecución. Pero también tienen inconvenientes como su limitada resistencia, su continuo mantenimiento y el peligro de incendio.

PIEZAS DE MADERA SOMETIDAS A ESFUERZOS DE FLEXIÓN:

2011-12-19T18:47:00.000-08:00

En las piezas sometidas a esfuerzos de flexión el primordial papel está designado a la viga de sección rectangular, bien sea sencilla, acoplada o compuesta. Ver siguientes dibujos.

VIGAS SENCILLAS DE SECCIÓN RECTANGULAR:

El momento máximo de la sección es igual al momento resistente multiplicado por el coeficiente de trabajo.

Mo = Wo.Tf

Mo = Momento máximo de la sección.

Wo = Momento resistente máximo.

Tf = El coeficiente de trabajo a la flexión que como término medio se toma de 70 kilogramos por centímetro cuadrado.

Los momentos máximos de las secciones de las vigas dependen de la manera como estén cargadas y según estén apoyadas simplemente por los extremos o empotradas.

El momento que flexiona o momento flector máximo de una viga empotrada por un extremo y libre por el otro, con una carga concentrada en el extremo libre esta dado por la siguiente fórmula:

Mo = P/L

L = Es la luz o claro de la viga.

P = Carga por unidad de longitud.

La sección peligrosa es la de empotramiento, que es ab, dibujo A , pero con carga uniformemente repartida, siendo P la carga por unidad de longitud, tiene por momento máximo la siguiente ecuación, dibujo B:

Dibujo A

Dibujo B

Mo = 1PL/2

En otro caso el momento máximo de una viga simplemente apoyada por sus extremos y con una carga concentrada en su punto medio, tiene por momento máximo: (ver dibujo siguiente).

Mo = 1PL/4

Para el evento de carga uniformemente repartida, el momento máximo de la misma esta dado por: (ver dibujo siguiente).

Mo = 1PL/8

Para el caso de una viga apoyada por sus extremos sometida a una carga que se halla a la distancia a y b de los extremos. (ver siguiente figura). Tiene como momento máximo:

Mo = P.a.b/L

Si en una viga existe un orificio, (ver siguiente dibujo), por el cual tenga que pasar un perno u otro elemento, el momento resistente esta dado por la siguiente fórmula:

Wo = 1(a-d)b(al cuadrado)/6

Sucede que el momento de una sección rectangular es 1/6 del producto del canto “a” por el cuadrado de la altura o tabla b.

Se puede deducir el momento resistente de una viga dada conociendo el momento de flexión. Así lo muestra el siguiente ejercicio:

Si se tiene una viga de 4 mts de luz con una carga de 2000kg, en su punto medio, suponiendo que es una viga apoyada por sus extremos, el momento resistente es:

Wo = Mo/Tf

Busquemos el momento máximo:

Mo = 1PL/4

Mo = 2000kg.4M/4

Mo = 2000kg.m = 200000kg/cm

El momento resistente será:

Wo = Mo/Tf

Wo = 200000kg/cm/70kg/cm2

Wo = 2857cm(cúbicos)

Para averiguar el perfil, aplicamos la fórmula del momento resistente de una sección que es:

Wo = 1 a.b(al cuadrado)/6

2857 = 1a.b(al cuadrado)/6

Buscamos una proporción corriente para la viga de 5/7

a/b = 5/7

Despejando “a”

A = 5b/7

Wo = 1a.b(al cuadrado)/6

Substituyendo a “a” en:

Wo = 1/6 . 5b/7 . b(al cuadrado)

Wo = 5b(al cubo)/42

Wo = 2857cm(al cubo)

2857cm(al cubo) = 5b(al cubo)/42

119994cm(al cubo) = 5b(al cubo)

119994cm(al cubo) /5 = b(al cubo)

(Raíz cubica de)119994cm/5 = b

(Raíz cubica de)23998,8cm = b

28,8cm = b

Como “a” es = 5b/7, despejando tenemos:

a = 5(28,8cm)/7

a = 20,60cm

Aproximando los resultados a y b daremos a la sección un valor de 29 centímetros para “b” y 21 centímetros para “a”

Para agilizar la deducción se establecen unas tablas (ver las tablas siguientes) en donde ya están previstos los momentos resistentes y la determinación de la sección es algo rápido con la observancia a las mismas.

Las anteriores tablas corresponden a varias secciones rectangulares. La forma de manejo de estas tablas radica en que debemos deducir el momento resistente y luego encontrar en ellas la escuadría que corresponda al momento determinado.

En el caso del ejemplo mencionado anteriormente donde encontramos un momento resistente de 2857 centímetros cúbicos y buscando en la primera tabla, para un coeficiente de 70 kg/centímetro cuadrado, pertenece a una sección de 28 centímetros x 22 centímetros, que es igual a la hallada por el deducción.

En las deducciones de las escuadrías de vigas en madera por lo general será obligatorio tener claro en la deformación del elemento la flecha correspondiente, que por su puesto no debe exceder de 1/500 del claro o luz que cubre, esta cantidad se cumple también para las vigas de hierro, en concreto si dichas vigas son para el arriostramiento de construcciones o si sostienen transmisión de esfuerzos a otros elementos en edificaciones.

En la segunda anteriormente presentada. Hallamos la sección de un elemento sujeto a flexión, para esto vamos a requerir saber la carga uniformemente repartida y el claro de la viga para indagar la sección solicitada, este resultado lo encontramos en la columna izquierda de la tabla.

Para examinar las deformaciones en los elementos de madera, hacemos útil la siguiente fórmula:

E= Esfuerzo unitario___ = f_ = P/A = PL

Deformación unitaria s e/L Ae

Que también se puede expresar de la manera que sigue:

E= P.L

A.E

En que:

E : Es el módulo de elasticidad del material expresado en kilogramos por centímetro cuadrado.

P: La fuerza aplicada sobre el elemento en kilogramos.

F: El esfuerzo que hace la pieza a la cual se le aplica la carga, en kilogramos por centímetro cuadrado.

A: Es el área de la sección transversal del elemento que recibe la carga en centímetros cuadrados.

L: Es la longitud del elemento en centímetros.

e: Es la deformación unitaria en centímetros por cada centímetro de la longitud del elemento.

Observemos el siguiente ejercicio:

Traemos a colación el ejemplo anterior que dice: Se tiene una viga de 4 metros de claro con una carga de 2000 kg, que actúa en su punto medio, suponiendo que es una viga apoyada por sus extremos.

2000kg = P

L = 4 metros ------ 400 centímetros

A = 28,8 centímetros x 20,60 centímetros = 593cm2

E = 1990000 lib/pulg2 ------- 153077 kg/cm2

E = 2000kg x 400cm

593,80cm2 x 153.077kg/cm2

e = 800000cm

90827122

e = 0,0088cm

La luz es de 400cm; la deformación permisible es de 1/500. De tal manera que:

400cm x 1/500

e = permisible = 0,80cm.

Esto demuestra que la respuesta e = 0,0088cm favorece el cálculo y no excede el valor permisible.

EMPALME DE VIGAS CON TACOS Y PERNOS

2011-12-01T17:38:00.001-08:00

Estos empalmes se hacen por medio de cubrejuntas, tacos de madera y pernos roscados.

Los tacos se instalan de manera que sus fibras sean paralelas a las de las piezas que se van a unir, por eso se denominan longitudinales. Ver siguiente dibujo.

Representando un empalme de este tipo se puede apreciar que la fuerza de extensión F es transmitida a los tacos sobre la superficie de los mismos mn, rq según las fuerzas Q1 Q1.

Consintiendo que estas presiones se comparten uniformemente en toda la superficie, la suma de las mismas para cada caso es:

Q1 = b.t.Tc

b = Es la superficie del taco.

Tc = Coeficiente de trabajo de compresión del material de madera del taco.

Por ello el momento que actúa en un taco, que es Q1 x T queda equilibrado por el momento de la reacción correspondiente, que es P x a, produciendo estas fuerzas P presiones normales a las fibras. Las presiones transferidas hacia la pieza central son contrarrestadas por cada par de tacos, en tanto que las presiones conducidas hacia fuera determinan tracciones sobre los pernos que están intercalados entre los tacos o llaves.

Para la deducción de las dimensiones y forma de los tacos se ha de tener presente, además de las fuerzas indicadas, las fatigas tangenciales que son consecuencia de las mismas.

La longitud del taco es función de la muesca t, tal que dicha longitud L será como mínimo 4 veces el valor de la muesca.

L > ó = 4t

Y la distancia entre tacos sucesiva es:

L1 > ó = 5t

A la muesca t se le da como valor el correspondiente a 1/6 del ancho de la pieza central. De manera que:

T = 1/6.hm

El numero de tacos, se evalúa de la siguiente forma: Siendo F la tracción a que está sometida la pieza y Tc el coeficiente de trabajo por compresión en los extremos del taco, así que:

n > ó = F/b.t.Tc

n > ó = F/Q1

Como Tc es una agotamiento medio, se dará a Tc el valor de 60 kilogramos por centímetro cuadrado que es el valor del coeficiente de trabajo a compresión de la madera.

Los pernos son de 3/4 a 7/8 de pulgada y las bridas o cubrejuntas deberán ser de dimensiones adecuadas a los esfuerzos.

En el siguiente ejemplo, suponemos una viga empalmada como la de la figura siguiente, la que en su pieza central está sujeta a un esfuerzo de tracción F = 18000kg, se considera que la madera es una encina, para la que se puede fijar un coeficiente de trabajo d 90 kilogramos por centímetro cuadrado. Ver siguiente dibujo.

La sección que se da a la pieza para este tipo de esfuerzo se adquiere de la siguiente fórmula:

S = F/Te

Substituyendo:

S = 18000kg/90 kg/cm2

S = 200cm2

Lo anterior indica que la pieza tendrá una sección de 200 centímetros cuadrados.

Sin embargo como en la parte en que van colocados los tacos existe reducción de sección formal a la muesca que se debe hacer para alojar a dichos tacos, es necesario prever esta contingencia y para establecer exactamente la sección que debe tener. En principio se admite una sección de 18 x 18, la que por la anterior condición daría como resultado:

S = (18 – 2 x 3) x 18 = 216cm2

Como se da a la muesca 3 centímetros de profundidad y en la pieza central hay dos muescas, la dimensión de 18 centímetros queda reducida en dos veces la profundidad de la muesca de allí que se indica el valor de 18 -2 x 3 que multiplicado por 18, que son los centímetros del otro lado de la sección, da como resultado 216 centímetros cuadrados y como según se había calculado se requerían 200, queda un margen superior de 16 centímetros cuadrados en beneficio de la resistencia. Tenemos el ancho de la pieza que es b = 18, el valor de la profundidad de la muesca, que es t = 3cm. podemos deducir el número de tacos por la formula indicada primeramente:

n > o = F/b.t.Tc --------- 18000kg/18cm.3cm.60kg/cm2

n > o = F/b.t.Tc --------- 18000kg/3240kg

n > o = 5,555 ---------- 6. Se colocan 6 tacos

La longitud de los tacos se hace como mínimo igual a 4t, que en este caso es 4 x 3 = 12cm y la separación entre los mismos debe ser como mínimo 5t, por lo que 5 x 3 = 15cm.

Los pernos se elegirán de 7/8 pulgadas y los cubrejuntas, teniendo en cuenta si los esfuerzos son excéntricos o no y se podrán colocar desde:

hm/2 > o = he

20cm/2 > o = 20

10cm > o = 20

Para este caso se pueden colocar de 14 centímetros.

EMPALME DE VIGAS CON PERNOS

2011-11-24T08:37:00.001-08:00

En el siguiente dibujo se indica cómo trabaja un perno.

Este trabaja a cortadura por las secciones a y b, y en el grafico se muestra que las presiones en la parte central del perno, es decir, la correspondiente al espesor hm, de la pieza del medio, no se reparten uniformemente a lo largo del perno, pero alcanzan su máximo valor en los bordes.

En los extremos del perno en las correspondientes a los espesores de los cubrejuntas que tienen el espesor he, las presiones se reparten como lo muestra el grafico del dibujo anterior a la derecha.

Llamamos F al esfuerzo longitudinal que es capaz de resistir el perno, que tiene su diámetro expresado en d y nombramos Tb a la presión en los bordes, resulta que ésta última es directamente proporcional al esfuerzo F, e inversamente proporcional al diámetro d del perno y al grueso hm de la pieza central. Ver dibujo anterior. Dicho en otras palabras el valor de este trabajo o fatiga en los bordes aumenta con el esfuerzo de tracción F y disminuye con relación al grueso de la pieza intermedia y con el aumento de la rigidez o diámetro del perno por ello se puede determinar qué:

Tb = C x F/dhm

C = Un coeficiente que depende de la relación del diámetro del perno con relación al espesor de la pieza intermedia. Estos valores de C son como sigue:

d/hm Para > ó = 1/2 hm ------- C = 1

Para > ó = 1/4 hm -------- C = 1,1

Para > ó = 1/6 hm -------- C = 1,4

Para > ó = 1/8 hm -------- C = 1,8

Los valores d distintos a los anteriormente enunciados se encuentran por interpolación. Para un valor d = 1/5 valdrá 1,25.

Si despejamos el valor de F, en la anterior formula, se tiene otra fórmula que es la siguiente:

F = dhm x Tb/C ----- Formula 1

El perno trabaja a flexión y su coeficiente de trabajo es 1200 kilogramos por centímetro cuadrado; se tiene que verificar que:

d/hm >ó = 1/50.(raíz cuadrada de)Tb ------ Formula 2

Para encontrar un número total de pernos necesarios consideramos la tracción total que puede resistir la pieza, la que dividida por el esfuerzo F que puede resistir el perno, nos dará el numero. La siguiente expresión nos apoyara con este caso:

n >ó = P/F

P = Esfuerzo total que puede resistir la pieza. Como el numero puede ser mayor la condición anterior lleva este signo.

Para los empalmes se permite que la presión en los bordes debe valer 120 kilogramos por centímetro cuadrado; es por eso que en la fórmula 2, al reemplazar Tb por dicho valor se convierte en:

d/hm = 1/50 x Raíz cuadrada de 120

d/hm = 0,22

donde d >ó = 0,22hm

Si se elige un valor d > 0,22hm o, en general, un valor d = K.hm de la fórmula 2 se deriva que:

Remplazando d = K.hm en d/hm = 150 x (Raíz cuadrada de) Tb dará como resultado:

K.hm/hm = 1/50.(Raíz cuadrada de) Tb

Suprimiendo hm arriba y abajo queda:

K = (raíz cuadrada de) Tb/50

K .50 = (Raíz cuadrada de) Tb

2500.K(al cuadrado) = Tb

K(al cuadrado) = 1/2500.Tb

K(al cuadrado) = Tb/2500

2500.K(al cuadrado) = Tb

Cuyo último valor, se sustituye en la fórmula 1, y nos proporcionará el valor del esfuerzo en estas condiciones:

F = d.hm.2500K(al cuadrado)/C

Cuando las tensiones son intensas se manejan pernos de acero dentro de tubos de hierro dulce y para este caso se toma como valor (d) el diámetro del tubo.

La separación entre pernos tiene que ser 5 (d) como mínimo. Es decir separación = diámetro del perno por 5.

Si los cubrejuntas son de madera, conviene que tengan un espesor he, superior a 1/2hm para que la presión en los bordes no pase del límite indicado. Ver el siguiente dibujo.

PIEZAS DE MADERA SOMETIDAS A ESFUERZOS DE TRACCION SIMPLE

2011-11-20T07:18:00.000-08:00

Para establecer la sección que se le debe dar a una pieza de madera sometida a tracción simple de acuerdo a una fuerza aplicada F, se emplea la siguiente fórmula:

S = F/Te

En la que:

S = es la sección que debe tener la pieza.

F = La fuerza que actúa sobre la pieza.

Te = El coeficiente de trabajo a la extensión.

Si la pieza en cuestión está sujeta a vibraciones o a golpes frecuentes, se tomara solamente la mitad de este coeficiente de trabajo.

Ejemplo:

Se debe hallar la escuadría o sección de una pieza de madera de abeto que debe estar sometida a una carga de tracción de 24000 kilogramos en dirección a sus fibras. Utilizando la anterior formula se tiene:

S = F/Te ------- 24000kg/60kg/cm2 ------- S = 400cm2

Designando el lado menor de la escuadría por a y el mayor por b. Se obtiene:

a x b = 400cm2

Si damos a (a) un valor de 20cm, el valor de b quedara en:

b = 400cm2/20cm

b = 400cm/20cm

b = 20cm

Y tendremos una pieza de sección cuadrada.

Si se da a (a) un valor de 10cm, el valor de b será de:

b = 400cm/10cm

b = 40cm

En este caso tendremos una escuadría rectangular de 10cm x 40cm.

FABRICACION DE VIGAS EN MADERA:

2011-11-18T07:15:00.001-08:00

Para la fabricación de vigas en madera es importante tener en cuenta que el coeficiente de trabajo de la madera varía de acuerdo a los diferentes países, pero como término intermedio se aceptan algunos como los de compresión que los hemos mencionado anteriormente; para las maderas que trabajan a la tracción y a la compresión de 60 a 90 kilogramos por centímetro cuadrado, según se trate de pino, encina o haya. Por ejemplo para el pino, pinabete y abeto se tomarán 60 kilogramos por centímetro cuadrado y para la encina o haya, 90 kilogramos por centímetro cuadrado. Para el alarce 80 kilogramos por centímetro cuadrado.

Para la madera que trabaja a la flexión se tomará como término medio el coeficiente de 70 kilogramos por centímetro cuadrado. Sin embargo se pueden llevar a laboratorio tramos de madera con la perfilaría correspondiente para realizar diferentes pruebas de resistencia.

FABRICACIÓN DE COLUMNAS EN MADERA

2011-11-14T12:45:00.001-08:00

Los procedimientos para el diseño de columnas en madera deben ajustarse con las exigencias del reglamento para construcciones en vigor en cada país o región. Lo que en este artículo se explica es una manera sencilla de diseñar los elementos estructurales de una vivienda en madera, o en combinación con tierra o arcillas.

Los diseños deberán emplear las formulas especificadas en el reglamento.

Fórmula para el diseño de columnas en madera:

P = 0,30 x E

A L (al cuadrado)/d

P = Carga axial en libras

A = Área de la sección transversal

E = Modulo de elasticidad de la madera en libras por pulgada cuadrada.

L = Longitud de la columna sin soporte lateral en pulgadas.

d = Dimensión del lado menor de la sección transversal en pulgadas.

El modulo de elasticidad para las diferentes maderas viene dado por la tabla siguiente, también se puede encontrar en un libro que trate sobre estructuras en madera.

Si se utiliza la formula anterior, se procura que P/A que es el esfuerzo unitario permisible, no se exceda del valor del esfuerzo unitario de compresión paralelo al grano o fibra. La carga axial permisible en una columna de madera, que tiene una sección transversal circular, no deberá superar a la de una columna cuadrada que tenga la misma cantidad de área en su sección trasversal, para columnas sencillas macizas L/d no deberá exceder de 50.

Miremos el siguiente ejemplo sobre el caso: Calcular la carga axial permisible para una columna de 7 x 7 pulgadas, cuya longitud sin soporte es de 12 pies. La columna es de material de madera de pino.

En la tabla anterior, encontramos que para esta clase de madera E= 1900000lib/pulg2 y si buscamos la tabla (VISTA EN EL ARTICULO CARACTERISTICAS ESPECIALES DE LA MADERA) de resistencia unitaria permisible paralela a la fibra para el pino encontramos que es de 350kg/cm2 equivalente a 1778lb/pulg2. La siguiente formula nos ayuda con el problema:

P = 0,30 x E

A L (al cuadrado)/d

L/d = L(al cuadrado)

7 pulg

L/d = 12 pies x 12 pulg

7pulg

L/d = 20,6 no excede de 50.

P/A = 1778lb/pulg2 = Esfuerzo permisible del pino.

P/A = 0,3 x 1990000lb/pulg2/20,6 x 20,6

P/A = 597000lb/pulg2/424,36

P/A = 1407 lb/pulg2

El resultado no excede el valor del esfuerzo permisible paralelo al grano que es de 1778lb/pulg2 e igualmente se puede usar para determinar la carga de la columna f x A = P, de la siguiente manera 1407lb/pulg2 x (7pulg x 7pulg) = P.

1407lb/pulg2 x 49pulg2 = P

69 lb = P Que es la carga axial permisible sobre la columna.

Existe otra fórmula que se recomienda para el cálculo de columnas en madera; para el cálculo se recomienda tener en cuenta el pandeo, se expresa de la manera siguiente:

S = F/Tc

F = Esfuerzo a que se halla sometida la pieza.

Tc = Coeficiente de trabajo por compresión.

También interviene un coeficiente K`(prima), llamado coeficiente de pandeo, de esta manera la formula se convierte en:

S = K`prima F/Tc

El coeficiente K` depende de la esbeltez de la pieza que se expresa así:

e = L/i

L = Longitud expuesta al pandeo.

i = Radio de inercia mínimo que es equivalente a:

i = Raíz cuadrada de I/S

I = Momento de inercia de la sección.

El valor de este coeficiente esta dado por las siguientes expresiones:

Para e = L/i = 100 K = 1/1,046 – 0,00693

Para e = L/i > 100 K = 1/3,525 (l/i)al cuadrado.

Cuando se trata de piezas sencillas es común utilizar piezas de madera de sección circular o rectangular, por lo que se calculan diferentes dimensiones y se establecen tablas que facilitan los cálculos.

Las tablas de resistencia de la madera están verificados los cálculos para piezas que pueden ir desde los 140 hasta los 600 centímetros de longitud, teniendo en cuenta un coeficiente de trabajo de 60 kg.cm2.

Por medio de la ayuda de estas tablas se puede calcular fácilmente cualquier pieza sometida a compresión, una vez conocido el esfuerzo que actúa sobre la columna.

De esta forma cuando se tiene un pie derecho que debe resistir un esfuerzo a compresión, esfuerzo que debe actuar en la dirección de su eje, de 29000 kilogramos, teniendo una longitud de 5 metros, buscaremos en la tabla la columna de 500 centímetros, la carga que más se aproxime a la indicada que es 29,10 que corresponde a una escuadría o sección de 28 x 28 centímetros.

Para las piezas de sección circular también se han establecido las respectivas cargas, en estas se da el diámetro de las piezas conocido el esfuerzo y siempre para un coeficiente de trabajo de 60 kilogramos por centímetro cuadrado.

La fabricación de las columnas es sencilla, pero si se requieren diferentes secciones y sistemas de vigas, por la forma constructiva que se quiera adoptar para cada caso, puede resultar más complicado pues entonces se requerirá de sierras eléctricas.

ZAPATAS PARA CONDUCIR LAS CARGAS AL SUELO

2011-11-10T16:26:00.001-08:00

La capacidad de carga de un suelo depende, principalmente, de la resistencia al esfuerzo cortante T.

En el siguiente ejemplo, tendremos en cuenta esfuerzos sencillos como los esfuerzos principales en un suelo. Ver dibujo siguiente.

Se utiliza para el concreto una resistencia ultima de 2500 libras/pulgada2. F= 2500 lb/pulg2

Área de terreno de la habitación = 36 M2.

Fc = del concreto = 2500 lb/pulg2

T = 0,217 kg/cm2

2500 lb x 1kg x 1pulg2

Pulg2 2lb 2,54cm2

Fc = 492,12 kg/cm2

C.V. = carga viva C.M. = carga muerta C.T. = carga total

C.V. = 200kg/M2 C.M. = 250kg/M2 C.T. = 450KG/M2

P = C.T. x A

P = 450KG/M2 x 36M2

P = 16200kg

Son 6 las zapatas

16200kg

Carga (peso) por zapata = 2700kg.

Área por zapata:

A = C.T (carga total) de cada zapata

A = 2700kg

0,2170kg/cm2

A = 12442,39cm2 por zapata.

Como la zapata es cuadrada se supone el lado b = 111,54cm por la razón de a que 111,54cm x 111,54cm es igual a 12,454.

En este caso no tenemos que calcular a Df que es la profundidad de la zapata pues se trata de un caso sencillo y de poca carga pero si debemos averiguar el espesor o la altura de la zapata.

Como una zapata es similar a una viga simplemente apoyada. Tenemos:

M = W.L/8

La carga total sobre una zapata de 111,54cm x 111,54cm es = 0,2170kg/cm2 porque

f = P (peso o carga)/área

2700kg

111,54cm x 111,54cm

= 0,2170kg/cm2

W = 0,2170kg/cm2 x 111,54cm = 24,204kg/cm. W, es la carga lineal de la zapata, es decir por cada centímetro lineal en cada lado.

Utilizando la fórmula del momento :

M = W.L/8

M = 24,204kg/cm x 111,54cm

M = 337,5 kg-cm

Para la siguiente formula se requiere el coeficiente R para el concreto que puede ser consultado en uno de los libros de resistencia de materiales que proporciona dicho coeficiente; R = 16,59 y el lado de la zapata b = 111,54. Utilizando la siguiente fórmula para hallar el espesor de la zapata:

d = altura o espesor de la zapata

d(al cuadrado) = M/R.b

d(al cuadrado) = 337,5 kg-cm/16,59 x 111,54cm

d(al cuadrado) = 337,5/1850,45

d= 0,1829cm (raíz)

d = 0,4270 cm.

Como observamos la altura resultante es mínima por lo tanto se puede aumentar a 5 centímetros de altura. Ver en la figura anterior el tercer dibujo.

Otra forma de expresar el resultado es dimensionando la zapata de 40cm de ancho y entonces en este caso la altura podría ser 20cm.

CONSTRUCCIÓN DE MUROS PORTANTES EN MADERA

2011-11-04T14:22:00.000-07:00

Estas construcciones se emplean para cabañas, casas en el área rural, casetas, en parques y sitios determinados para el comercio o también en partes interiores de una vivienda normal.

La madera la madera más utilizada es en rollo el estilo americano de blocados. Estos rollizos se colocan echados y a tope formando las paredes exteriores y para verificar su asiento hay que ejecutar muescas a fin de asentarlos de forma guadralpada. Estas muescas corresponden a la cuarta parte del diámetro del rollizo, de manera que las juntas de una pared quedan a la altura del eje de los rollizos que están colocados perpendicularmente en la pared con la cual se traslapa y tienen que presentar un buen cogote, es decir un buen saliente, que alcance unos 30 centímetros. Ver siguiente dibujo.

Si se emplea madera de sierra los salientes o cogotes pueden suprimirse y la unión en la esquina se hace a media madera con corte recto, dibujo siguiente A, o a media madera con corte oblicuo, dibujo B.

Dibujo A

Dibujo B

Estos blocaos (fortines) se asientan sobre un citaron de 50 centímetros, para que queden bien protegidos de la humedad, si están construidos con rollizos y van destinados a vivienda, es recomendable si el presupuesto lo permite revestir sus partes interiores por medio de tablillas o tabla machihembrada. Este tipo de edificación resulta recomendable para lugares donde abundan los bosques y siguiendo las indicaciones de la explotación racional de la madera que consiste en explotar pero también utilizar métodos efectivos de siembra.

PAREDES ENTRAMADAS:

Para la construcción de estas paredes se ejecuta primero el citaron o zócalo de fabrica, sobre el cual se apoya la solera S. Encajados en esta solera se colocan los pies derechos P, los cuales vienen rematados por la carrera R en donde termina la pared y tienen apoyo las vigas.

Los pies derechos que forman las esquinas se denominan cornijales; los intermedios que forman los largueros de los vanos y los otros intermedios almas. Siguiente dibujo.

Para formar las puertas se encajan sobre los pies derechos de cerco los traveseros C, llamados cabeceros o dinteles y para traveseros de la parte inferior de las ventanas se colocan los designados por D, llamados peanas. Para la subdivisión de los recuadros se colocan los llamados contrafuertes L.

A fin de reforzar los tramos extremos se colocan las llamadas riostras T, que cruzan diagonalmente a dicho tramo. Dibujo anterior y siguiente dibujo.

El citaron de asiento puede tener unos 0,50 metros como altura mínima, enrasándose con un sardinel o verdugo de ladrillo pegado con mortero de cemento. Después del verdugo de ladrillo viene el zócalo o citaron donde se ensamblan los pies derechos y los traveseros.

Para que a las paredes en madera no llegue la humedad del suelo es recomendable intercalar entre el citaron (sobre el sardinel o ladrillo) y la solera una tira de cartón o tela asfaltada u otro impermeabilizante.

Teniendo en cuenta que la carrera R debe sostener el envigado del piso superior, o bien la cubierta, deberá ser calculada por flexión.

PAREDES DE TABLAS O DE CHAPAS:

Las tablas de chapa puede servir para formar divisorias en madera, para formar paredes entramadas.

Cuando se trata de construir paredes divisorias de madera se utilizan preferentemente tablas machihembradas de 3 centímetros de canto, las cuales se colocan verticalmente y se sujetan tanto en la parte superior como en la parte inferior por medio de latas sujetas al techo y a la losa del suelo respectivamente. Ver dibujo siguiente.

Cuando se trata de tabiques de gran altura, que conviene tengan gran resistencia y estabilidad, se disponen en un armadura o armazón sobre cuyos elementos de madera se colocan las tablas machihembradas, que en este caso tienen de 2 a 2,5 centímetros de canto.

El figurado de paredes entramadas puede hacerse con tablas o chapas ligeras, las cuales se fijan a ambos lados, logrando por este medio una gran protección contra temperaturas extremas ya que la madera es un elemento térmico que funciona de acuerdo al ambiente si hace mucho calor lo apacigua y se hace mucho frio abriga el interior y también es un aislante acústico por lo tanto reduce ruidos exteriores.

Cuando se trata de un parámetro exterior, este forjado puede ser hecho de tablas verticales cuyas juntan se cubren por medio de listones de media caña de unos tres centímetros de ancho. Ver dibujo A y B.

Dibujo A

Dibujo B

Igualmente se pueden hacer con tablas solapadas que dan un atractivo aspecto a la fachada. Ver siguiente dibujo.

También se emplean recubrimientos en placa de madera ligera fabricadas a base de material leñoso como son los contrachapados. Así mismo se utilizan placas de yeso, de hormigón ligero y de asbesto cemento.

Como ventajas importantes de estas placas sobre las tablas de madera figuran su durabilidad, resistencia atmosférica y la menos facilidad de corromperse ó afearse aparte de que admiten fácilmente cualquier revestido.

También pueden guarnecerse ambas caras del entramado por medio de tablas inclinadas, la inclinación favorece la estabilidad por cuanto dichas tablas actúan como armadura o jabalconado y descargan el envigado que llevan sobre el citarón o base de ladrillo o piedra. Ver siguiente dibujo.

MADERAS MÁS UTILIZADAS EN CONSTRUCCIÓN

2011-10-31T16:43:00.000-07:00

Entre los arboles maderables cuyas maderas son utilizadas en construcción figuran las coníferas y así mismo árboles de hoja caduca.

Se utilizan principalmente la madera de coníferas como el pino. El pino es de fibra gruesa, muy resistente a la humedad y a la sequedad. Como existen diferentes variedades de pinos es conveniente probar por medio de ensayos de resistencia las cualidades estructurales que poseen.

Como madera más dura, tenaz y resistente que la de las coníferas está la de las cupulíferas. De entre ellas la más conocida y aplicada en construcción es el roble.

Existen otras variedades de especie que más se utilizan en el medio para construcción como tales se citan las siguientes: la ceiba, el abarco, Tolua, Cedro, Eucalipto, Almendro, Avichuri, Achapo, Cuimito, Comino, Laurel, Guayacan y Guayabo, sin embargo cualquier tipo de madera que se desee utilizar como medio estructural como ya se dijo, debe ser sometida a ensayo.

Especies de madera pesada: Aceite María, Aceituno, Balato, Bálsamo, Casaco, Cagui, Caimo, Canime, Caño Bravo, Carreto, Coco Blanco, Coco Cristal, Coco Guasco, Coco Manteco, Coco Muerto, Coco Mono, Comino, Guayacan Hobo, Guayacan, Trébol, Guáimaro, Maquí, Marfil, Puente Candado, Sapan, Sajino Blanco, Sande Lechoso, Soto Rojo, Tamarindo, Yago Cedro, Yago Sangre.

Especies de madera liviana: Abarco, Amarillo, Anime, Arenillo, Azuceno, Balso, Brazil, Canelo, Caraacoli, Carreto (Manchador), Cariaño, Carbonero, Carra, Campanillo, Cedro Macho, Cedro Amargo, Ceiba Amarilla, Coco de Cabuyo, Cirpo, Curabobo, Chacho, Chingale, Dormilón, Escobillo, Fresno (Guacharaco), Guamo, Churimo, Guamo Rosado, Guayacan Polvillo, Gualanday, Masabalo, Hobo, Lengua de Venado, Noro, Perillo, Perillo Blanco, Pino Chaquiro, Sangre de Gallina, Sangre Toro, Sajino, Tarranco, Tachuelo, Teñidor, Trompillo.

CARACTERISTICAS ESPECIALES DE LA MADERA:

2011-10-11T17:18:00.000-07:00

El peso específico de la madera depende de su clase y del grado de desecación. La madera recién bajada del árbol tiene un 45% de agua y como es natural, pesa mucho más que la misma completamente seca.

En el siguiente texto se indican los pesos específicos para algunas maderas, recién apeadas, secadas al aire y secadas artificialmente.

Nombre Recién Apeada Secada al aire Secada artificialmente

Abeto 890 kg/m3 580 kg/m3 440 kg/m3

Alarce 795 kg/m3 575 kg/m3 395 kg/m3

Haya 980 kg/m3 685 kg/m3 590 kg/m3

Pino 880 kg/m3 590 kg/m3 445 kg/m3

Pinabete 840 kg/m3 575 kg/m3 495 kg/m3

Roble 1180 kg/m3 970 kg/m3 630 kg/m3

En el troceamiento de troncos se tiene en cuenta el empleo que se va a dar a la pieza obtenida, a la par que se estudia en cada caso el máximo aprovechamiento del tronco. Al utilizar una especie de madera se puede comprobar la resistencia llevando una muestra para ensayo en el laboratorio de suelos y pavimentos

FUNDACIONES PARA VIVIENDAS EN MADERA:

Por ser los cimientos los que trasmiten la carga al terreno, los factores que más influyen en su elaboración son: el suelo y su contenido de agua, el perfil del terreno, la distribución del peso de la vivienda y la resistencia de soporte establecida del terreno.

Aunque los sistemas de cimentación son muy variados lo más importante es que el sistema escogido brinde una solución sencilla. Por ejemplo una solución sencilla para viviendas en madera es la distribución de zapatas que transmitan toda la carga de la casa al suelo.

Para este ejemplo suponemos que las zapatas se introducirán en el terreno a profundidades pequeñas. La resistencia de la madera depende del grado de sequedad y varia con su estructura. La resistencia de la madera a la fuerza o carga por extensión en la dirección de sus fibras es superior a la resistencia a la compresión.

En general ésta resistencia a la extensión es el doble y hasta el triple de la resistencia a la compresión. En cuanto su resistencia a la flexión, está comprendida entre dichos valores y es de una y media a dos veces la resistencia a la compresión.

En el siguiente cuadro se indica la resistencia de algunas maderas utilizadas en construcción:

Nombre Resistencia a la extensión Resistencia a la compresión R/tencia a la flexión

Abeto 775 Kgm/cm2 380 kg/cm2 490 kg/cm2

Pino 870 kg/cm2 340 kg/cm2 590 kg/cm2

Pinabete 670 kg/cm2 345 kg/cm2 485 kg/cm2

Haya 680 kg/cm2 380 kg/cm2 665 kg/cm2

Roble 740 kg/cm2 360 kg/cm2 670 kg/cm2

Estas resistencias se han tomado paralelamente a la fibra Y en estado relativamente seco, digo relativo porque la madera siempre retiene del ambiente un cierto porcentaje de humedad. La madera no tiene una textura uniforme y cuenta con un margen de seguridad que ha de preverse al utilizarla en construcción, en las coníferas por ejemplo se considera como coeficiente de seguridad de 50 a 60 kilogramos por centímetro cuadrado cuando trabaja a compresión y de 60 a 100 kilogramos por centímetro cuadrado cuando trabaja por extensión.

DEFECTOS Y ENFERMEDADES DE LA MADERA:

Pueden considerarse los siguientes casos:

CONTORCIÓN:

resulta porque las fibras al crecer se retuercen y se disponen en espiral de manera que los círculos anuales forman capas helicoidales. Si la torsión es muy grande, esta madera no sirve y es utilizada para pilotes o traviesas. La siguiente figura muestra este caso.

CRECIMIENTO CURVO:

Esta madera es también denominada madera de vuelta y no tiene otra aplicación que la mencionada en el caso anterior. Es decir para pilotes y traviesas. Ver el siguiente dibujo.

ACEBOLLADURA O COLAINA:

Es debida a la desigualdad en el desarrollo de los círculos anuales, apareciendo en forma de arcos de circulo que tienden a despegar unos de otros a dichos círculos anuales, al apear los troncos se separan trozos en forma de conos más o menos gruesos como si estuvieran enchufados.

GRIETAS MODULARES:

Aparecen en los árboles sujetos a fuertes vendavales y toman la dirección de los radios medulares llegando hasta el corazón. También por la fuerte presión del viento en arboles que tienen muchas ramas, presión que se presenta por un solo lado, se producen grietas de torsión, casi siempre en los planos de los radios medulares.

TRATAMIENTO DE LA MADERA Y PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO:

Por medio del secado se puede preservar la madera contra la podredumbre. Para lograr este secado se coloca la madera en sitios aireados.

Inmediatamente de cortada y apeada la madera se descorteza, así, ya en el bosque, pierde la mitad del agua. Si se desea acelerar la desecación se trocean los troncos y se colocan sobre travesaños, de manera que el aire pueda circular libremente por entre las aberturas. Las capas de trozos de madera que se colocan para su secamiento van separados por medio de tablones o listones, de manera que el aire puede circular con libertad por entre el entramado.

Por este método la madera blanda podría tardar algo así como tres años y la dura en unos cinco años, más sin embargo se tiene que tener la precaución de cambiarla de sitio con regularidad y separar la que se encuentre enferma.

Si se desea una desecación rápida, se acondicionan estufas apropiadas para el caso de manera que calienten el aire del lugar o también se puede utilizar energía solar, a este procedimiento se le llama desecación artificial.

La madera es introducida en recintos con estufas calentadas con vapor de energía eléctrica, combustible o con energía solar, expulsándose el aire húmeda por medio de ventiladores.

Si las tozas de madera tienen mayor escuadría menor debe ser la temperatura de las estufas, para evitar el resquebrajamiento; en tanto que la permanencia dentro de la estufa deberá ser mayor que cuando se trata de maderas de escuadría más pequeñas.

Otro tratamiento a que se somete la madera es el de la impregnación por medio de antisépticos.

El cloruro de mercurio, llamado subliminado corrosivo, es uno de los más usados. La madera es sumergida en un recipiente apropiado con una solución de 300 partes de agua por 2 de cloruro de mercurio, permaneciendo dentro de esta solución de ocho a diez días si es de coníferas y si es de otras especies de doce a catorce días.

También se utiliza el cloruro de zinc, en una operación que resulta más tecnificada; se introduce la madera en un espacio volumétrico serrado donde se caldea primero por medio de vapor; a continuación se extrae el aire y se inyecta la solución de cloruro de zinc a una presión de 7 atmosferas y a una temperatura de 65 grados centígrados durante 30 minutos.

La madera tratada de esta forma permite perfectamente la pintura al oleo ó a base de aceites.

Otro tratamiento conocido es el que se efectúa por medio de creosota o aceites pesados de alquitrán. Se aplica encerrando los troncos en autoclaves (espacios volumétricos serrados herméticamente) apropiados en las que se introduce el aire comprimido, inyectando seguidamente la solución de creosota.

El tratamiento con pinturas antisépticas tiene una eficacia temporal ya que la protección es solo superficial y por consiguiente resulta necesario renovarlas de vez en cuando.

Uno de los preservantes más utilizados es la pintura con carbolíneo, la que se obtiene por la acción del cloro sobre el alquitrán de huya. Este producto se calienta antes y se esparce sobre la madera dos o tres veces. Una mano de esta pintura en 5 metros cuadrados de superficie requiere alrededor de un kilogramo de este material. Como este producto segrega mucho olor, se prefiere muchas veces el uso de la antinonina, que es la misma sal potásica del dinitroortocresol, debido a que esta pintura no tiene olor.

La conocida pintura al aceite es otro de los métodos de protección de la madera. Se emplea para la madera trabajada, es decir, la cepillada. Las juntas y los nudos se alisan por medio de masilla , que es aceite de linaza y yeso, dando una capa con aceite , luego se da una capa de linaza y algo de color y sobre esta se dan dos capas más. La protección de la madera contra el fuego, su enemigo letal, no es hacerla incombustible, sino mitigar su predisposición a la inflamabilidad. En el caso de ser atacada por el fuego, la conflagración de la madera se produce inmediatamente en la superficie, debido a que la carbonización periférica salvaguarda a las fibras interiores; por esto es conveniente aplanar las aristas vivas, las hendiduras y los nudos para evitar en lo posible el contacto de la madera con el oxigeno que se deposita alrededor de estos sitios y provoca una combustión más rápida; se aplica una pintura al aceite bastante espesa la cual se debe renovar con frecuencia. Igualmente es conveniente la impregnación de sales, las que, a elevadas temperaturas forma una coraza vítrea en torno a las fibras. También se emplea para proteger la madera del fuego el revestimiento de la superficie leñosa por medio de planchas de hierro, de tela metálica enlucida con mortero, planchas de yeso, de fibrocemento ó placas de corcho.

FORMAS COMERCIALES DE LA MADERA:

Según el destino o aplicación que se da a la madera recibe las denominaciones correspondientes, como son: maderas para construcción, postes para minas, postes para cercas, para muebles, etc.

De acuerdo a la forma que se le va a dar, recibe el nombre de madera en rollo, enterizas o de sierra.

La madera en rollo se utiliza en construcciones provisionales como encofrados de losas y otros, andamios, apeos etc. En estos casos es propicio el empleo de la madera en rollo debido a que en ella los círculos anuales actúan en forma de tubo aprovechándose de esta manera su resistencia mejor que en las llamadas tozas o en la madera enteriza, en la cual quedan cortados los círculos próximos a las esquinas vivas, de manera que para una carga determinada será más delgado el rollo que la toza que sería capaz de soportarla. Si se trata de troncos ligeramente curvos, pueden descortezarse siguiendo su curvatura y se colocan en obras de manera que los esfuerzos que deben actuar sobre ellos tiendan a deformarlos con curvatura contraria. En estos casos, si estas piezas se cortan rectas, pocos círculos anuales quedaran enteros, con lo que se debilitarían y sería fácil que al ponerlos en obra se combasen más fácilmente.

MADERAS USADAS EN CARPINTERÍA DE ARMAR:

Las maderas más usadas en carpintería de armar son: la madera enteriza o toza, que son piezas escuadradas a esquina viva en el aserradero y que toman la forma siguiente.

La primera figura tiene aristas vivas y la segunda las tiene romas, cuando el diámetro del tronco en la punta no es suficiente.

Esta última clase de madera es más barata pues es posible sacarla de troncos más delgados, esta madera será empleada únicamente para vigas que deban quedar ocultas y con la condición de que la extensión de la arista natural no sea superior al quinto de la longitud y su anchura no exceda de la sección. Ver siguiente dibujo.

Arista natural:

Perímetro: .20 cm + .20 cm + .10 cm + .10 cm

P = .60 cm

.60 cm = 1/5

Arista = 0,12 cm.

Teniendo en cuenta las aplicaciones a que se destina la madera las figuras anteriores se subdividen en medias tozas y en cuartones. La llamada media toza primer dibujo y los cuartones llamados también cuartizos o tabiques, segundo dibujo.

Algunas veces las medias tozas se dividen en tres partes, siguiente dibujo.

Las dimensiones, el marco de las tozas es variable según el país o la región; se expresa por caña la longitud, por tabla el ancho y por canto, el grueso o espesor. Ver el siguiente dibujo.

La madera sobrante una vez sacada la toza del tronco, se denomina levadura o madera de sierra ordinaria y de ella salen las alfarjas, tablillas rastrales y costeros.

Esta madera de sierra ordinaria está formada casi exclusivamente de albura, por lo tanto es menos apreciada, debido a la facilidad con que se alabea y es muy expuesta a la putrefacción y al ataque de gusanos y hongos. En general, las tozas se emplean para vigas y columnas y su resistencia aumenta proporcionalmente a su anchura o canto es decir a la sección y crece según el cuadro de su altura o tabla.

De acuerdo con lo anterior se desprende que una viga de doble ancho resiste el doble que otra determinada de la mitad de su ancho. Por otro lado una viga de doble altura que otra resistirá el cuádruplo de carga. De aquí se explica la conveniencia de trocear el tronco de manera que todas las piezas sean de sección alta y estrecha.

En las vigas, su máxima resistencia se obtiene cuando los lados de su sección están en relación 5:7. Para ello se divide el diámetro del tronco en tres partes iguales y se trazan las perpendiculares en los puntos de división hasta encontrar la circunferencia exterior en los puntos A y B, los cuales serán los vértices opuestos de la sección de la pieza acerrada. Véase el siguiente dibujo.

En cuanto a los pies derechos, puntales, columnas y toda pieza sometida a compresión axial, con esfuerzos normales a la sección transversal, se preferirá siempre la sección cuadrada. Como lo muestra el siguiente dibujo.

La madera enteriza es, entre todas las de sierra, la más resistente, debido a que contiene mayor número de círculos anuales que intervienen en la resistencia y como el corazón de la misma ha quedado en su centro, hace que se alabee menos. Paradójicamente tiene gran facilidad en rajarse, debido a que en la periferia ha quedado la madera más floja y llena de savia.

En cuanto a las medias tozas y también los cuartones, se abarquillan (encorvan) con facilidad por la irregular repartición de la albura y el duramen; pero en la parte correspondiente a este último no aparecen grietas ni hendiduras, por lo que son preferidos cuando es necesario cepillarlos.

Cuando las medias tozas y cuartones se sacan de troncos más gruesos y adultos se obtienen piezas más resistentes que las tozas o madera enteriza que se ha sacado de los arboles jóvenes.

Si se trocea el tronco en piezas perpendiculares a los radios medulares se combara la madera como se indica en los siguientes dibujos.

Las siguientes son otras maneras de trocear las tozas:

En el siguiente dibujo se muestra una toza central y una serie de piezas pequeñas a los lados con la que se aprovecha al máximo el tronco.

Otra forma de cortar piezas es hacerlo perpendicular a los radios medulares, sin embargo en este caso se trocean unas piezas en uno de los lados para acortar las tablas más anchas y evitar que se comben. Así lo muestra el siguiente dibujo.

El último caso de corte de tozas es el que muestra el siguiente dibujo, en el que se cortan diferentes escuadrías tratando de aprovechar al máximo la sección del tronco.

CUBIERTAS RUSTICAS:

2011-06-01T08:53:00.000-07:00

Se califican de este modo a las cubiertas en que se utilizan como material, pajas de diversos orígenes, cañas, troncos y ripia de palmas, entre otros., de producción generalmente local o regional y que se prepara, elabora y confecciona con carácter de industria casera.

Estos tipos de cubierta tienen aplicaciones bastante amplia en los predios rurales y su empleo podría llegar a ser enteramente racional si se alcanzara a subsanar las diferencias de la técnica usual de manipulación de los materiales la organización y ejecución de la estructura de cubierta correspondiente, desde un punto de vista higiénico, de conservación del material, durabilidad de la cubierta y de la impermeabilidad.

CUBIERTAS DE PAJA: Son excelentes para la aislación térmica, de poco peso y bajo costo inicial, pero exigen gran pendiente en sus extendidos para alcanzar la impermeabilidad necesaria; por esta razón estas soluciones están más expuestas a una muy intensa acción del viento, son muy combustibles, exigen vigilancia y pronta reparación en caso de deterioro, pues están propensas a descomponerse transformándose en refugio de insectos y roedores.

Impregnando el material con sustancias ignifugas, como ejemplo, con una solución de fosfato o fosfato de amonio al 4,50 por 100; de borato de sodio o de acido bórico al 10 por 100, adicionadas de un adhesivo a base de cafeína o gelatina, se consigue mejorar eficazmente su resistencia al fuego. Si también se le impregna con sustancias antisépticas conservadoras, como, por ejemplo, solución de sulfato de cobre al 5 por 100, con insecticida a base de DDT, gamexana, insecticidas preparados naturalmente, etc., y se repite periódicamente estos tratamientos, se conseguirá mantener un nivel higiénico satisfactorio.

En los aprovechamientos rurales normales, las pulverizaciones con anticriptogámicos, insecticidas y soluciones de cualquier índole no constituyen una dificultad o un problema.

En las regiones muy lluviosas y sobre todo en las que se producen regularmente nevadas, este tipo de cubierta no es recomendable.

La pendiente de las cubiertas de paja debe tener un mínimo de inclinación de 40 grados ó 1:1,2.

Las pajas utilizadas varían según las regiones; muchas de ellas pertenecen a gramíneas de los géneros (Stipaichu), la paja vizcachera o flechilla (Stipabrachychaeta) las cortaderas (cortaderia dioica y cortaderia araucana), llamadas “cortaderas”; Pennisetum, como el “sibol” (pennisetum frutescens), la paja de los cereales y sorgos cultivados, etc., incluyendo, bajo el título de pajas, para esta finalidad, a los tallos de la totora, de juncos y falsos juncos, y otras especies de la vegetación local.

Con los materiales vegetales se preparan haces de 20 a 30 centímetros de espesor, que previamente se hacen secar al aire seco, evitando fermentaciones en los elementos confeccionados que se utilizarán para techar. Los haces o rollos de paja deberán ser lo más iguales y parejos posible y antes de colocarlos sobre la estructura sustentante, se les hace el tratamiento de impregnación de ignífugos y conservadores.

Estos haces se aseguran sobre un entramado de listones horizontales, los cuales se atan generalmente con alambre dulce. La distancia entre listones es variable y depende de la longitud de los haces, debe cubrir los dos tercios del largo de la faja de la hilera inferior. Las formas de ejecución de esta labor que se comienza siempre desde el alero y se termina en la cumbrera pueden ser diferentes, de acuerdo a las técnicas de cada región y las especies de paja empleadas.

La figura 70 ilustra sobre los detalles de realización de las formas más usuales de “quinchados”. Una forma más racional de confeccionar el techado de paja es la de prefabricar de antemano, en taller paneles de las mismas pajas con soportes o bastidores de cañas o listoncillos para darles rigidez, fuertemente prensados y arriostrados o atados con alambre galvanizado fino, para luego colocarlos como si fueran pizarras o grandes tejas.

Paneles de este tipo tienen un espesor aproximado de siete u ocho centímetros y de 1,2 metros por 0,50 metros. Dichos paneles se colocan sobre el entramado con su lado más largo perpendicularmente a la cumbrera o al alero, formando fajas horizontales bien ajustadas y se atan con alambre a los listones que han sido dispuestos en sentido horizontal.

Comúnmente cada faja horizontal de paneles cubre a la faja inferior unos dos tercios de su longitud de manera que el espesor final de la cubierta puede ser hasta tres veces el espesor del panel.

La cumbrera se termina con un panel doblado en ángulo dotado por su lado inverso con una hoja de fieltro asfaltado, geotextil grueso o una capa gruesa de tela impermeable, prevención que permite asegurar el aislamiento de agua de lluvia de la cumbrera.

CUBIERTAS DE CAÑAS: Son cubiertas rusticas que se montan en determinadas regiones, donde este material es abundante y económico.

Como es el caso de las regiones tropicales húmedas, en las orillas de los grandes ríos y en las zonas lluviosas y boscosas de las zonas templado frías.

El material de producción local o regional que comúnmente se usa, son tallos de cañas de los géneros guadua, como la caña “tacuara” (Guadua augustifolia), la tacuaruzu (Guadua trinii), la “picanilla” (Guadua paraguayana) , etc., género Chusquea, como, la caña “tacuarambo” (Chusquea ramosissima), la “caña cruz” (Chusquea horentziana), la “caña colihue” (Chusquea coleana), la “quilan” (Chusquea argentina), etc., género Arundo, como la “caña de castilla” (Arundo donax), extensamente cultivada y otras más.

En algunos casos en que se dispone de cañas suficientemente largas suelen disponerse estas directamente desde la cumbrera hasta la solera atándolas a las correas intermedias en una primera capa de base para después superponer paneles prefabricados de longitud variada, de acuerdo con las características de las cañas de 0,60 a 1,0 metro de ancho y 6 a 10 centímetros de espesor, que se colocan formando fajas paralelas a la solera y que se superponen cubriendo los dos tercios de la inferior tal como se coloca en los paneles de paja.

En otros las técnicas y dispositivos son muy variados, cuando las cañas son gruesas como en el caso de las tacuaras, estas se rajan longitudinalmente por la mitad, obteniéndose medias cañas que pueden ser un remedo de la teja colonial, organizando la cubierta en forma similar.

Al material de la cubierta de caña se le impregna con ignífugos, anticriptogámicos e insecticidas, es totalmente mejor que la cubierta de paja, dado que es mecánicamente más resistente. Puede mejorarse su impermeabilidad y consecuentemente reducir la pendiente del techo pues permite intercalar en ella una hoja de cartón asfaltico.

CUBIERTAS DE PALMA: El área de expansión de este tipo de cubierta es aún más restringida, pues se reduce a la zona donde abunda naturalmente este material.

Las especies más usadas son la Copernicia alba, llamada también popularmente” palma negra”, “palma blanca”, “palma colorada”; la Arecastrum romanzoffianum, llamada “pindó”, y la Tritinax campestris, llamada “palma carandá”. Siendo la más utilizada la mencionada en primer lugar. Con ella se forman tejas más o menos troncónicas de longitudes variables entre 0,60 a 2 metros y ancho de 15 30 centímetros. Para su fabricación se corta el estípite ó tallo en trozos más o menos rectos, se los raja longitudinalmente por el centro y se retira la parte central del vegetal que es un material esponjoso, hasta obtener una cara interna limpia, lisa y cóncava. Estas tejas naturales se impregnan con las soluciones mencionadas anteriormente, ignífuga, anticriptogámica e insecticida. Podemos añadirle un cubrimiento superficial con una solución de creosota o pentaclorofenol y aplicarlas en la cubierta como si fuera teja colonial.

Trabajadas con dedicación, las palmas proporcionan techados durables, resistentes y aislantes, que pueden ser utilizadas en cualquier estructura rural.

LOS BOSQUES CREADOS POR EL HOMBRE

2011-04-04T07:52:00.000-07:00

Los viveros las plantaciones y los bosques creados por el hombre pueden responder eficazmente a la creciente demanda de madera y productos derivados que ejerce la civilización, sin poner en peligro los ecosistemas naturales que actualmente siguen corriendo el riesgo de ser arrasados por el hombre por la ambición y el crecimiento económico de las regiones donde existen potenciales reservas de madera. El siglo diecinueve fue una época ejemplar de explotación desenfrenada, particularmente en ciertas regiones del Hemisferio Norte, en donde las reservas parecían ilimitadas. Al parecer aquellos explotadores llegaron a pensar que la naturaleza había creado los bosques sin ninguna razón; la humanidad podía utilizar todo lo que viera a su alrededor para su provecho; pero posteriormente hubo de reconsiderarlo seriamente. Durante las últimas décadas de aquel mismo siglo y las primeras del siguiente hubo un movimiento conservadurista dirigido por Gifford Pinchot, y el presidente Theodore Roosvelt declaró que aquel tipo de explotación únicamente podía conducir a un desastre económico y ecológico.

El concepto de RENDIMIENTO SOSTENIDO es fundamental en el planteamiento de los bosques creados por el hombre.

Se debe tener muy presente que el mercado que existe, los aserraderos, las fabricas de papel o la demanda general de las industrias, puede ser constante o uniformemente creciente. Las extracciones forestales siempre están encaminadas a satisfacer la demanda, tanto la actual como la futura, dentro de los límites del ciclo natural de producción de madera. En términos generales esto significa que si los árboles necesitan cincuenta años para llegar a su plena madurez, cada año puede talarse una cincuentena parte del bosque y debe ser repoblado el mismo en igual proporción. El trabajador encargado de la tala puede seleccionar un gran grupo de arboles, o varios grupos pequeños dispersos, o también cortar de manera aislada una cincuentena parte de los arboles del bosque, pero por ningún motivo se debe sobrepasar los límites de LA TALA PERMITIDA, dicha tala permitida, correspondiente al incremento anual medio del crecimiento del bosque se establece mediante la valoración de muestras tomadas durante un periodo de varios años y es corregida regularmente.

Los selvicultores responsables están aplicando las últimas técnicas científicas para obtener un rápido crecimiento a un mínimo costo. La mecanización sustituyo a la mayor parte de los métodos tradicionales, especialmente en lo que respecta a la obtención de los semilleros, la reserva necesaria de pequeños arboles para la repoblación.

La experiencia en la práctica ha demostrado a los investigadores del tema que lo más rentable es plantar en principio un numero de plantas mayor que el requerido, aproximadamente deben sembrarse diez arboles por cada uno de los previstos, ya que una parte no establecida con exactitud no sobrevivirán al ser sofocados por malas hierbas, comidos por animales, atacados por insectos o derrotados por las enfermedades. Otra gran parte, los más débiles, deberán ser arrancados para dejar espacio libre para el buen desarrollo de los más fuertes, los menos vigorosos, aunque sean de tronco delgado, serán también utilizados como maderas para la construcción de cercas, como puntales para cabañas pequeñas o minas, mientras que la pulpa y los trozos pequeños serán utilizados como combustible

UN SISTEMA EN EQUILIBRIO

2011-02-25T07:59:00.000-08:00

Cada uno de los bosques formados desde hace millones de años proporcionan al hombre un gran número de mamíferos, aves e insectos que viven un sutil estado de equilibrio entre sí y con el ambiente que les rodea. En teoría, los animales que se alimentan de semillas pueden llegar a destruir el bosque al devorar todos los frutos destinados a dar origen a nuevos árboles; pero en la práctica esto ocurre rara vez o cuando la mano del hombre interviene desmedidamente. Cuando la mano del hombre no interviene los animales predadores, los búhos, los halcones, las zorras y otros limitan la población de insectos granívoros, de ratones y de ardillas, logrando que sobrevivan suficientes semillas para asegurar el reemplazamiento de los árboles viejos y enfermos. Si los predadores fueran demasiado voraces y destruyeran a todas sus presas serian victimas de sí mismos pues inducirían a la disminución de su propio alimento.

LOS BOSQUES CREADOS POR EL HOMBRE:

El concepto de RENDIMIENTO SOSTENIDO es fundamental en el planteamiento de los bosques creados por el hombre.

TECHOS DE VIVIENDAS UTILIZANDO MATERIALES NATURALES

2010-09-18T07:53:00.000-07:00

Para la construcción de techos se utiliza madera de la región que no esté involucrada en programas de protección del medio ambiente, dicha madera debe ser apta para construcción como el pino de abarco, la tolua comino, guadua, etc. La madera puede ser de sección cuadrada o en rollizos puestos de forma natural; los trozos de madera más gruesos se aplican como vigas principales y vigas caballete o de cumbrera si se desea saber la resistencia del material a los esfuerzos de tensión o de tracción se hacen varias pruebas a probetas o piezas de madera de la misma área y longitud, como mínimo 5 probetas se deben ensayar en laboratorio especializado en ingeniería civil, las demás piezas pequeñas se pueden utilizar como listones o alfardas elementos que se colocan perpendiculares a las vigas cumbreras y principales haciendo ensambles con estas.

Cuando el techo es en paja se colocan de manera perpendicular varas de caña brava o bambú u otro rollizo de pequeña sección sobre las alfardas; las distancias entre correas o varas varía dependiendo del material con que vamos a cubrir, si el material que vamos a utilizar son ramas frágiles se pueden colocar una después de la otra a 30 centímetros de distancia y si es un material fuerte a 40 centímetros. Con material natural se hacen pequeños rollos que se pueden amarrar usando la misma esterilla o fibra que surge de las ramas del material o con fique que es un hilo de fibra natural. Los rollos de paja se van amarrando o bordando en los rollizos o varas seguidos uno de manera horizontal y colocando una parte de uno sobre otro; siempre se empieza a bordar los juncos de abajo hacia arriba y en la cumbrera se remata con una lamina de zinc a manera de teja caballete amarrada a la viga y sobre esta se colocan tejas de barro cocido. También se puede rematar el techo en la cumbrera colocando una fibra plástica que no se note y sobre esta se coloca el material de ramas secas bordadas de manera circular para lado y lado sobre el caballete y tratando que queden tupidas para que se vea bien a la vista.

Los techos de grama son una excelente opción ecológica. El proceso de construcción es parecido a otro techo, sin embargo después de colocar todo el entramado de madera contando los listones, alfardas, tablas y varas de caña o cualquier otro material que se use, se tupen muy bien de manera que no permitan luz entre ellos, sobre estas se colocan tablas delgadas de manera horizontal cada 40 centímetros de extremo a extremo del techo perpendiculares a la pendiente para evitar que la tierra que viene con la grama y que la nutre sea removida cuando llueve; sobre estas camas se coloca un impermeabilizante de muy buena calidad un geotextil rugoso y flexible para que no se resbale con la pendiente del techo que no debe ser muy pronunciada máximo 15%, sobre ésta superficie rugosa se esparce arcilla a manera de capa natural refrescante y luego otra capa superficial impermeable en este caso fibrosa y motosa para que retenga en la superficie cierta humedad en beneficio de la tierra abonada de la grama esta doble protección se justifica pues en tanto que una al tiempo que aísla el agua, guarda humedad e impide que la tierra ruede hacia la pendiente, la otra evita cualquier filtración que venga de la capa impermeable más próxima; después se esparce arena fina para que sirva de filtro en tiempo de lluvia, después sobre ésta se coloca tierra especial con sustrato. Después de estar todo acondicionado se coloca la grama expandiéndola sobre el área del techo colocando los cuadros de grama muy juntos en orden de abajo hacia arriba y en la parte superior, en la cumbrera o caballete se coloca zinc o un montante de asbesto fijado hacia dentro con cuerdas de alambre. En el extremo inicial del techo o parte baja de La pendiente se coloca un último listón de remate con poca altura, poco antes de terminar el techo de barrera evitando que la tierra sea desplazada hacia el exterior del techo. por debajo de la superficie de la cubierta no se coloca canoa, a cambio se construye un cortagoteras alargado apoyado sobre el muro para que reciba el agua y la expulse fuera de la casa, sobre éste se hace un tendido de graba que comience un poco dentro de la grama para filtrar el agua y evite la evacuación de tierra; en la superficie de dicho cortagoteras se hacen pequeños huecos verticales en los extremos para que ayuden a evacuar el agua estos huecos no deben sobrepasar el diámetro de la piedra o graba (el siguiente es un enlace con el video titulado Arquitectura Verde de jpmtzce en youtube). Una leve inclinación de 1% en el techo hacia un costado perpendicular a la pendiente, ayuda a evacuar el agua de la cubierta. Otra forma de construir techos de grama es sobre pendientes fabricadas de hormigón, una placa delgada que se acondiciona y se aísla con arenilla primero, después una capa de tierra con sustrato de 3 a 6 pulgadas, para después colocarle los cuadros de grama. Los techos de grama construidos con losas en concreto u hormigón tienen pequeños caminos y escalas para permitir que las personas encargadas del mantenimiento se puedan desplazar fácilmente. En estos techos además de tener lo normal que es la grama se suelen diseñar verdaderos jardines que adornan el exterior de las casas haciendo del paisaje un cuadro agradable a la vista. Las cubiertas de grama son una forma de reconciliación del hombre con la naturaleza.

Los techos ecológicos tienen una larga tradición en la historia, el rey Nabucodonosor II, construyo los jardines colgantes de Babilonia, una de las 7 maravillas del mundo antiguo hacia el año 600 A.C., otros ejemplos son los techos verdes como los techos de grama de la antigua Escandinavia, los tejados con vegetación de los indígenas americanos. A la república alemana se le da el crédito de haber desarrollado la tecnología moderna de los techos ecológicos hace más de 30 años. Actualmente cerca de un 12% de sus tejados son ecológicos con un crecimiento en la industria de un 10 al 15% anual.

LOS RECURSOS ECONÓMICOS Y SU INCIDENCIA EN LA CONSTRUCCIÓN EN TIERRA

2010-09-08T12:17:00.000-07:00

Un tercio de la población mundial vive en viviendas construidas con tierra. Las comunidades de recursos bajos lo hace por economía y por la facilidad de su proceso constructivo; existen diferentes sistemas tales como: la tapia pisada, el bahareque y el adobe crudo. La calidad de la gran mayoría de las viviendas en tierra no es lo suficientemente buena pues el uso de las técnicas no es el proceso adecuado; en muchos caseríos se construyen muros con caña, amarrando las varas con esterilla o fique y sin elementos de reforzamiento bien diseñados y ejecutados como vigas y columnas que bien pueden ser elaborados con el mismo material de caña utilizando varios rollizos para formar uno más grueso además se trabaja con arcilla embutida dentro de la canasta de caña sin ninguna clase de compactación o cohesión característica que es muy importante en este tipo de materiales; las consecuencia una construcción débil, demasiado vulnerables y con rápido deterioro. Los muros en tierra bien conformados, compactados y confinados aumentan las características resistentes, permitiendo además la adición y protección de un pañete por ambas caras que le proporciona al muro durabilidad y aislamiento ante el impacto de la humedad y los vientos fuertes. Para los pañetes suele utilizarse si son en tierra únicamente, una mezcla de tierra o arcilla con algún tipo de fibra fina natural como la lana, la fibra de ramas secas de pasto delgado, la fibra que proporcionan los equinos en su deposición etc. Dicha mezcla se esparce sobre la superficie del muro ó si se quiere para mayor sujeción sobre un entramado de esterilla o una malla natural, geotextil o metálica para que el cubrimiento tenga mayor durabilidad. El pañete también se puede elaborar en mortero de cemento utilizando el mismo procedimiento del entramado y una dosificación de 1:4 ó 1:5; pero la idea es construir una vivienda o cabaña con la mayor influencia de materiales que no sean biodegradables.

Por el contrario en comunidades de recursos económicos medios y altos, aquellas personas que son ambientalistas y que excluyen de manera total ó parcial los materiales convencionales como el concreto reforzado y la madera fina y deciden construir con materiales biodegradables realizan excelentes diseños arquitectónicos artísticos que impregnan a las viviendas o cabañas un valor estético, digno, tradicional e histórico y un hábitat agradable. La diferencia radica en que estas viviendas los materiales fueron tratados con procesos técnicos adecuados y las características nobles de los materiales fueron aprovechadas mejor que en la mayoría de los casos.

Los materiales en tierra pueden ser los mismos pero en unos casos pueden prestar un mejor beneficio ó servicio, todo depende del proceso que se utilice, si se hace la ejecución de la manera apropiada se obtienen las mayores ventajas y las mejores características de los materiales; por ello se debe explorar un poco el material, saber cual es su máximo nivel de compactación; realizar pruebas con arena y con piedras medianas; hacer mezclas con diferentes arcillas y tierras; combinarlo con cal; para observar si aumentan las características de resistencia. Además estar atento siempre a los elementos de refuerzo que se coloquen tales como armazones ó canastas en madera, caña, cualquier tipo de rollizo que sirven como elementos estructurales y que deben estar muy bien ensamblados, unidos o amarrados para que actúen como un solo elemento y cumplan la misión encomendada de fortalecer la cabaña en tierra.

MATERIALES CONSTRUCTIVOS COMUNMENTE UTILIZADOS EN LA CONSTRUCCIÓN CON TIERRA

2010-09-03T08:43:00.000-07:00

El material frecuentemente utilizado para la construcción en tierra es la tierra arcillosa que no contenga contenido alguno de material orgánico; las arcillas de diferente tipo y color como las arcillas anaranjadas marrones, rojas, blancas y con tipos de características diversas como tendencia a ser un material aglomerante y en otras a ser resistente en el estado seco son aptitudes de las arcillas que las hacen interesantes en la medida en que sepamos combinarlas o manejarlas para que adquieran un mejor comportamiento ante el impacto de las condiciones ambientales a que se expongan; la arena utilizada en proporciones adecuadas que dependen de la capacidad aglomerante o cohesiva del material de tierra, que no exceda un 40%, es un material que coopera en el mejoramiento de la calidad de las arcillas, dentro de este mismo porcentaje, las arenas con diferente granulometría desde el tamaño de un grano de arcilla hasta piedras pequeñas en proporciones bien distribuidas que no sobrepasen un tamaño de 3/4 de pulgada son importantes para conseguir disminuir la vulnerabilidad de los materiales de tierra. Una parte de cal en las proporciones de la mezcla puede ayudar en la estabilización del material de tierra y en el aumento de las características mecánicas del material. Una proporción de semento de acuerdo a la retracción de la arcilla en el secado también puede ser un coadyuvante para aumentar la resistencia en los adobes de tierra, sin embargo en arcillas gredosas con alto contenido de mica el cemento no es bien aceptado fracturandose al final del secado por presencia de grietas en el elemento.

En las antiguas casas de bahareque se utilizó madera de sección cuadrada ó rolliza, caña, bambú ó guadua para la estructura, estos materiales reforzaban la vivienda contra situaciones adversas de cargas ó esfuerzos de flexión y de tracción mecánica; los elementos de caña ó bambú se bordaban entre los elementos sustentantes que hacían de pilares y columnas para conformar los muros; en el caso de la madera todos los listones y largueros que se conformaban en vigas y columnas se ensamblaban con diferentes tipos de uniones creadas por expertos carpinteros, aunque en muchos casos de viviendas mas humildes simplemente se unían por medio de clavos o se amarraban con sunchos metálicos, alambre o con esterilla, este último es un material sacado de tiras de de hojas secas o de tiras de caña, del bambú, guadua, palma etc.

La tierra y las arcillas que se colocan en la obra tienen que ser bien comprimidas hasta que alcancen su máxima compresión esto permite una mayor estabilidad y constituye en cierto grado un aislante contra la humedad, esto acompañado por una combinación de arcillas, arena, cal, brea ó piedra en la mezcla, sobre todo en las primeras hiladas de la parte inferior del muro en donde también se hace un realce de unos 25 centímetros sobre la base o cimentación y sobre el nivel del suelo, todo lo anterior con el fin de garantizar que los muros queden aislados de la humedad. Para este tipo de construcción se requiere una buena base lo que se puede conseguir utilizando piedra grande y cemento conformando un base en concreto ciclópeo que es lo más económico y fuerte. El techo con aleros largos también es un elemento protector contra la humedad y el medio ambiente cuida las paredes de manera que estas siguen protegiendo los muros durante largos periodos de tiempo construciones en tierra.

La tapia pisada está compuesta por muros anchos dependiendo de la altura de los muros, si la construcción consta de un piso y la altura es de 2,40 metros a 3,0 metros el mínimo ancho debe ser de 0,30 metros, aunque en la mayoría construcciones de tapia pisada no se usa el refuerzo de madera u otro material rollíso es conveniente utilizarlos sobre todo en las esquinas donde se intersectan varios muros, dichas ayudas estructurales se pueden fabricar como si fueran escuadras de madera dentro del muro cada 0,40 metros de altura, formando un ángulo que comience antes del intersección del muro a unos 0,60 metros, pase por la intersección y termine en el otro muro también a 0,60 centímetros, como si fuera una cruceta que agarrara todos los muros en cuestión; los espacios entre muro y muro no deben ser mayores de 5,0 metros, preferiblemente cuadrados y terminar en la parte superior del muro con una viga correa que recorra todos los muros; la tierra ó arcilla que se vaya a emplear se debe convinar con arena en un 25% y 10% de piedra menor o igual a 5,0 centímetros de diámetro. La tierra se debe apisonar al máximo, para ello se construye una formaleta de 1,50 metros de largo por 1,20 de altura, la cual se llena con tierra humedecida y cada 15 ó 20 centímetros, se apisona hasta que forme un gran bloque de tierra, luego se quita la formaleta y esta misma se arma dejando un espacio sin llenar; es decir se fabrica un bloque y otro no. Después de haber conformado varios bloques espaciados unos de otros, se formaletean los espacios que estén vacíos pero antes se debe observar si están secos de manera que la ejecución de un nuevo bloque en medio de otros no se afecte.

LA OPCIÓN DE CONSTRUIR EN TIERRA

2010-08-26T09:19:00.000-07:00

Hace más de 40 años nuestros abuelos construían las viviendas en tierra conforme a la tradición, las técnicas utilizadas consistían en lo más mínimo y funcional que en la práctica y por el conocimiento empírico parecía que eran los más apropiado. En la actualidad podemos recrear ese pasado admirando grandes construcciones que aún se conservan en muchos pueblos de Colombia y que dan muestra de su fortaleza y del talento constructivo de sus creadores. En la mayoría de los pueblos de la geografía nacional y aún de toda América Central y del Sur del Continente se aprecian casas de tierra que nos llegan del pasado.

En la actualidad se ha utilizado la tradición ancestral de la construcción en tierra que ha pasado de generación en generación y que en nuestros días ha perdido la calidad de los procesos técnicos que utilizaron nuestros antepasados pobladores. Algunos profesionales inquietos por el tema de las casas en tierra y la posibilidad de crear un mundo ambiental en concordancia con la naturaleza, han venido retomando dicha tradición y con la ayuda de laboratorios, técnicas, cálculos, métodos y conocimientos crean y recrean sistemas, los cuales tienen que enfrentar posibles realidades hostiles que pueden ocurrir en el medio natural donde se instalan. Hoy conclusiones de investigaciones da como resultado diferentes formas de construir en tierra basadas en los principios de las técnicas del adobe crudo, la tapia pisada, el bahareque, reforzadas con nuevos criterios y conceptos extraídos de estudios de campo y de laboratorio; estos estudios concluyen de manera que las normas vigentes para construcción convencional con la ejecución en tierra pueden ser acopladas en unos casos y ajustadas en otros para que cumplan los requerimientos mínimos, como también existen normas exclusivas para orientar la construcción únicamente en tierra, sin la utilización de materiales convencionales y que orientan el proceso constructivo de forma tal que no sean vulnerables a los eventos inesperados en la naturaleza; todos estos conocimientos son el resultado de años de investigación y que hoy los podemos aprovechar para colocarlos al servicio de las personas que quieran tener una opción económica.

Este tipo de construcción es sencillo pero es fundamental tener conocimiento de los materiales para saber o determinar cómo podemos obtener los mejores resultados de ellos; por ejemplo: cuál es el máximo aplastamiento que podemos obtener de un bloque de tierra, como lo podemos mejorar y si podemos aumentar sus características resistentes por medio de otros materiales como otras tierras arcillas, arenas cal etc. Este conocimiento lo podemos lograr construyendo un molde en madera o metal de 25 centímetros de ancho por 40 centímetros de largo por 20 centímetros de alto rellenarlo del material de tierra que se va a utilizar, luego sacar la pieza para ponerla a secar en la intemperie pero cubierta, esperar que seque. Podremos ensayar su resistencia colocando una tabla sobre el elemento y sobre ella cargas de prueba como otros bloques ó piedras, cuyo peso sepamos previamente, observando en que carga el elemento comienza a resquebrajarse y agrietarse, tendremos un conocimiento aproximado de su resistencia, que no debe ser inferior a 12 Kilogramos/centímetro cuadrado y que por norma debe instalarce en compañía de elementos reforzantes como madera o concreto simplemente reforzado; también al secarse el elemento de tierra u adobe crudo podemos averiguar que tanto se contrae la tierra en en cuanto a el ancho, en el largo y en el alto; estas contracciones en la tierra se pueden tener en cuenta para la normalización de medidas o la estabilización de los materiales en la creación de nuevos adobes y en el proceso de construcción. Todos estos ensayos que pueden ser necesarios se pueden llevar a cabo de forma más precisa en un laboratorio de suelos, si se tiene uno bien cercano.