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Tejas de micro concreto TMC (mortero vibrado)
CARACTER�STICAS:
| Propiedades especiales | Producci�n con materiales parcialmente locales |
| Aspectos econ�micos | Bajo costo y excelente relaci�n calidad-precio |
| Estabilidad | Buena, si se fabrican y montan bi�n |
| Habilidades requerida | Baja especializaci�n aunque ejecuci�n cuidadosa |
| Equipamiento requerido | Mesa vibradora y moldes |
| Resistencia a terremotos | Satisfactoria |
| Resistencia a huracanes | Satisfactoria |
| Resistencia a la lluvia | Buena |
| Resistencia a los insectos | Buena |
| Adaptabilidad ambiental | Util en cualquier clima. Buen comportamiento ac�stico y t�rmico |
| Estado de desarrollo | Tecnolog�a desarrollada en proceso de difusi�n internacional |
BREVE DESCRIPCI�N:
Sustituyeron a las tejas tipo pantile fabricadas con fibras naturales y mortero virado, demostrando ser m�s duraderas y econ�micas.
Sustituyen con ventajas, en t�rminos ecol�gicos, a las l�minas met�licas y de asbesto cemento, as� como a las tejas de arcilla cocida, dado su muy bajo consumo energ�tico.
Se producen tejas tipo pantile (de doble onda o de canal�n) y romana. Las dimensiones son de 50 x 25 cms y los espesores entre 6 y 10 mm. Para los caballetes se producen tejas especiales.
Para su producci�n se requiere de una peque�a mesa vibratoria manual o movida por electricidad y moldes preferentemente de producci�n industrial.
Consumen entre 6 y 8 kg. de cemento por metro cuadrado, alrededor de la mitad de lo que las l�minas de asbesto cemento.
Resisten bien el almacenaje y el transporte.
Admiten imprecisiones menores en la estructura de soporte y para resistir vientos de consideraci�n deben estar bien fijadas a esta.
Las tejas son adem�s inoxidables, incombustibles, de gran durabilidad y buena apariencia.
Informaci�n adicional: RAS/BASIN c/o SKAT, Vadianstrasse 42, CH-9000 St. Gallen, Suiza. Bibl. 11.18, 11.19, 11.20, 11.21.
Proceso de producci�n
Materiales necesarios
Cemento: Se utiliza cemento portland ordinario tipos P250 � P350, con una proporci�n de cemento por 2,5 a 3,0 de arena y una relaci�n agua/cemento de 0,45 a 0,50. Cada teja utiliza entre 0,6 y 1,0 kg. de cemento, en dependencia de su espesor y tipo.
Arena: Preferentemente con part�culas angulares y una buena distribuci�n de granos, (entre 0.06 y 4 mm), libre de arcilla y limo. Cada teja utiliza entre 1.2 y 1.8 kg. de arena.
Agua: Debe usarse limpia, preferentemente potable Es muy importante garantizar su correcta dosificaci�n para obtener buena resistencia en las tejas.
Aditivos: Pueden utilizarse impermeabilizantes si las arenas no tienen buena granulometr�a y colorantes si se desea obtener otra apariencia.
Alambre: Para la fijaci�n de las tejas al soporte, si se adopta este m�todo. Se necesitan por teja 10 cm de un alambre de 1.4 mm.
Equipamiento necesario
Mesa vibratoria: Est� formada por una superficie que vibra y marcos articulados a esta, intercambiables para producir diferentes tipos y espesores de tejas. El dispositivo vibratorio puede ser movido manualmente o alimentado por corriente alterna o por medio de una bater�a de autom�vil.
1. Coloque la l�mina pl�stica sobre la mesa vibradora
2. Fije el marco a la mesa
3. Coloque el mortero sobre la l�mina
4. Distribuya y alise el mortero bajo vibraci�n
5. Rellene la cajuela del tac�n de fijaci�n e inserte el lazo de alambre
6. Traslade la l�mina con mortero fresco al molde y coloque este en la estiba
7. Cure las tejas en cualquier dep�sito con agua.
Moldes de conformaci�n: En ellos se termina el proceso de dar forma a la teja. De la calidad de los moldes depende la de las tejas, tanto en t�rminos de superficie como de precisi�n y similitud entre ellas, lo que repercute posteriormente en la precisi�n y uniformidad del montaje del techo y en su apariencia Se recomiendan los producidos industrialmente en pl�stico resistente al impacto, ligeros, acumulables, con marcas para la correcta ubicaci�n de la l�mina fresca en el molde, reforzados con marcos de madera para garantizar su durabilidad, y lograr al acumularlos unos sobre otros, una c�mara herm�tica de curado que garantiza la calidad inicial del mortero. Cada molde permite producir una teja cada 16 horas como m�nimo aunque se utilizan generalmente cada 24 horas.
L�minas de pl�stico: Sirven para la conformaci�n inicial y vibrado de la l�mina de mortero fresco y facilitar su traslado de la mesa vibratoria al molde. Se utilizan de igual modo que los moldes. Deben tener un espesor de 24 micras y ser trasl�cidos para que cumplan bi�n su funci�n.
Equipamiento complementario: Dispositivos para control de calidad, cuyas versiones mas elementales pueden construirse en el taller y un set profesional para ensayos de flexi�n e impacto), que puede obtenerse a trav�s de ACONTEC S.A., CESEDEM-Per�, del Cecat y de Grupo Sofon�as. Ver Anexo de direcciones utiles. Adem�s se utilizan las herramientas comunes de alba�iler�a.
Fabricaci�n y curado
Se coloca la l�mina pl�stica de interfase sobre la mesa vibratoria
Se baja el marco articulado y se fija a la mesa
Se coloca la cantidad necesaria de mortero utilizando de ser posible una cuchara dosificadora, (Se suministra con los equipos profesionales)
Se distribuye, compacta y alisa el mortero con ayuda de una plana y de la vibraci�n de la mesa por espacio de 30 seg. aproximadamente
Se rellena, sin vibraci�n, el suplemento para el tac�n, se coloca en el mismo el lazo de alambre y se vibra posteriormente un par de segundos.
Se abren los cierres de fijaci�n del marco a la mesa y se levanta este
Se coloca el molde en los soportes correspondientes de la mesa
Se tira horizontal y suavemente de la l�mina por sus extremos delanteros manteniendo estirado el correspondiente borde y se coloca en el molde en la posici�n adecuada
Se coloca el molde sobre el utilizado anteriormente
Se desmolda a las 16-24 horas, mediante un dispositivo, (que se suministra con los equipos profesionales), que facilita retirar la l�mina pl�stica.
Se verifica, con el mencionado dispositivo, la forma de la teja y se eliminan rebabas que puedan haber quedado alrededor del borde
Se procede al curado de la teja sumergi�ndola en un tanque con agua por espacio de siete d�as o manteni�ndola en una c�mara de curado al vapor por espacio de cuatro d�as
Posteriormente se almacenan a la sombra por dos semanas, luego de las cuales est�n aptas para el uso.
Figura 1
Figura 2
Las tejas de caballete se fabrican con el mismo procedimiento pero se utiliza otro marco y un molde artesanal, de madera, dada la poca cantidad de estas tejas a fabricar, con el �ngulo correspondiente al del techo a construir. El lazo de alambre se coloca despu�s que el mortero est� colocado en el molde.
Montaje de las Tejas
Las tejas TMC se colocan sobre correas de madera, acero u hormig�n armado, del mismo modo que las tejas cer�micas, pero espaciadas a 40 cms excepto las dos primeras que se espacian a 33 cm. La forma de fijaci�n depende del material del soporte. En el caso de ocurrencia de fuertes ventos todas las tejas de borde llevan doble fijaci�n. La pendiente del techo debe ser como m�nimo del 40 %.
Techos
de paja de tallo r�gido durables
CARACTER�STICAS:
| Propiedades especiales | Excelente aislamiento t�rmico y ac�stico |
| Aspectos econ�micos | Bajo costo |
| Estabilidad | Buena, depende del material y de la mano de obra |
| Capacitaci�n requerida | Adiestramiento especial y experiencia |
| Equipamiento requerido | Herramientas adaptadas localmente |
| Resistencia s�smica | Muy buena |
| Resistencia a huracanes | Depends on fixing and roof structure detailing |
| Resistencia a la lluvia | Mediana a buena |
| Resistencia a los insectos | Baja |
| Idoneidad clim�tica | Todas las zonas donde se ubica el material necesario |
| Grado de experiencia | Tradicional |
BREVE DESCRIPCI�N:
Los techos de paja es la cobertura m�s usada en el mundo, y a pesar de no estar reconocida por los expertos de la construcci�n. En la India, por ejemplo, aprox. 40 millones de casas son techadas con paja. Se puede usar casi cualquier material vegetal, desde corteza de arboles hasta juncos delgados, pero hierbas, ca�as y palmeras son los materiales m�s comunes.
Los techos de paja tradicionales tienen un comportamiento y durabilidad reducida, pero en ciertas regiones (N.O. de Europa, Sud Africa, Jap�n) se logran con mano de obra especializada, techos funcionales de buena calidad, con una expectativa de resistir de 25 a 70 a�os.
Esta cobertura se basa en el uso de materiales renovables, locales que requieren un m�nimo o cero de energ�a externa para el proceso de producci�n, y su costo es menor que la mayor parte de otros tipos de techos. Su aplicaci�n es intensiva en el uso de mano de obra - una ventaja importante en t�rminos de generaci�n de empleo. Al final de su vida util la paja se puede usar como abono o como combustible.
La mayor desventaja es su combustibilidad, pero �sta es reducida a trav�s de un trabajo de buena calidad y de precauciones de sentido com�n. La paja tambi�n es susceptible a la degradaci�n biol�gica y por los agentes atmosf�ricos.
Los mejores materiales para coberturas de paja son hierbas de tallo r�gido y ca�as de 1 a 2 metros de largo y hasta 10 mm de di�metro en el extremo de corte. Deben ser rectos (sin curvaturas en los nudos), c�nicos y de tallos huecos, ya que tallos s�lidos tienden a secar lentamente, por lo que pudren r�pidamente.
Materiales: Cosecha y Procesamiento
La paja tiene tres diferentes fuentes: La primera la vegetaci�n aut�ctona del pa�s. La segunda los subproductos de alimentos o al recoger las cosechas agr�colas, y la tercera a trav�s de cultivos especiales para techos de paja.
El junco es muy durable, pero la paja de cereales (mayormente trigo, pero tambien centeno, cebada y arroz) esta disponible m�s ampliamente. Cuanto menos fertilizantes artificiales se hayan utilizado en el cultivo tanto menos susceptibles a ataque de hongos.
La cosecha debe ser manual, ya que maquinas cosechadoras quiebran el tallo. El tallo maduro y seco se corta a 5 cm del suelo.
Para facilitar que el techado con paja se estanco y plano, la paja debe ser peinada (con un rastrillo manual) para eliminar hojas secas y otros desperdicios, para ser luego atada y almacenada en un lugar seco. (El trabajo de peinado de la paja se justifica ampliamente, ya que as� dura el doble que la paja no peinada).
Los atados deber�an tener una circumferencia de 55 cm, en el lugar del amarre, que debe estar a 30 cm del extremo de corte, una vez atada, la paja esta lista para ser instaladas sobre la estructura del techo.
Estructura del techo
Casi cualquier forma de techo con un m�nimo de 45� se puede techar con este m�todo. La paja se adapta a cualquier forma excepto las que tenga forma convexa.
Se puede usar madera rolliza y listones de tiras; funcionan mejor las formas simples. Esto es la lima hoyos y otros cambios dependientes no son aconsejables.
Figura
Mazo
La estructura debe soportar 40 kg/m�, que es el peso del material m�s pesado, la ca�a.
Es esencial colocar a nivel del alero y fijada en toda su longitud una tabla de secci�n en cu�a, 35 mm m�s gruesa que los listones superiores, con el fin de curvar la primera hilada de paja, tensionandola y haciendo que el resto del techado quede fuertemente compactado.
M�todo para techar con paja
Herramientas: cuchilla para abrir los fajos y cortar la atadura; un mazo para golpear la paja hacia arriba para comprimir la capa de paja; cuchillas para emparejar los bordes y lograr el acabado final.
Selecci�n de la hierba: hierbas cortas para los aleros, las aristas y la cumbrera; hierba larga para el resto del techo.
Se comienza el techado en el extremo derecho (a menos que el operario sea zurdo) y puede ser ejecutado en hiladas verticales (m�s com�n) o secciones horizontales.
La primera hilada de paja es tan importante como el cimiento para un muro, ya que es la m�s expuesta a la fuerza del viento, debe ser fijada en forma segura.
La paja se coloca en capas horizontales de 20 cm de espesor, que se atan con costura, capa a capa, aproximadamente al centro entre el corte y la espiga. Las capas se traslapan, cubriendo y protegiendo las ataduras. El espesor total de la paja es 30 cm. Despu�s de ser fijada, la paja es golpeada con un mazo hacia la atadura. La superficie compacta tiene una inclinaci�n similar a la de las vigas, y solo de 2 a 3 cm de cada atado est�n expuestos. En la parte superior de cada hilada se deja sobresalir la paja ligeramente, para ser golpeada hacia la atadura conjuntamente con la pr�xima hilada, eliminando as� la huella de la junta.
El caballete es la parte m�s vulnerable del techo y puede ser ejecutada de varios materiales duraderos, ej. tejas de barro, plancha de hierro, ferrocemento, pero son caros y desentonan con la apariencia del techo. M�s atractiva y baratees una hierba flexible enrollada sobre el v�rtice, cubriendo las ataduras de la ultima hilada, sujetada por costura horizontal.
Materiales necesarios: aprox. 10 atados de hierba por m� de techo; cuerda resistente o alambre de acero para fijar los atados. Operarios experimentados deber�an techar de 10 a 20 m� por d�a.
A - M�todo para techar con paja
B - M�todo para techar con paja
C - M�todo para techar con paja
Recolecci�n del agua de Lluvia
Los techos de paja nos son adecuados para recolectar el agua de lluvia, a menos que se use una canaleta de por lo menos 30 cm de ancho. El m�todo llamado "sustituci�n por tejas", desarrollado y probado por Nicolas Hall, mejora la recolecci�n en los aleros.
Se colocan tejas de barro cocido en lugar de la primera hilada de paja, proporcionando una superficie dura y pareja.
De esta manera los aleros son reforzados (aumentando la vida del techo); se requiere de una canaleta de solo 10 cm (barato y f�cil de obtener y de fijar); y la inflamabilidad es considerablemente reducida.
La mayor desventaja de recolectar lluvia de techos de paja es, que los desperdicios que contiene contaminan el agua. Por lo tanto se debe eliminar la primera carga de agua de lluvia contaminada por los desperdicios.
Durabilidad
Un techo de paja competentemente ejecutado deber�a durar 40 a�os o m�s, pero el caballete de hierba requiere ser renovada cada 8 a 10 a�os.
La paja es combustible y la mejor protecci�n contra incendio es el sentido com�n: evitar alta densidad de edificaci�n (�reas urbanas); evitar fuegos incontrolados cerca de techos de paja; evitar chimeneas, o dise�arlas y construirlas cuidadosamente, bien aisladas y regularmente inspeccionadas; la protecci�n de todas las instalaciones el�ctricas en la zona del techo. Adicionalmente se puede proteger la parte inferior del techo de paja, colocando planchas incombustibles fijadas a las vigas.
Usando una canaleta de bamb� con paja de palmera
Los tratamientos qu�micos que reducen el riesgo de incendio, la descomposici�n org�nica y erosi�n clim�tica son posibles, pero ninguno es barato, permanente o de buena efectividad, e imposibilita la recolecci�n de agua de lluvia.
M�s informaci�n: Bibl. 12.02, 12.03 y 23.11, o contactar Nicolas Hall, 48a Hormead Road, London W9, U. K
Estructura
de bamb� para techos
CARACTER�STICAS:
| Propiedades especiales | Alta resistencia, flexible, gran variedad de formas |
| Aspectos econ�micos | Bajo costo |
| Estabilidad | Buena |
| Capacitaci�n requerida | Habilidad en trabajos tradicionales con bamb� |
| Equipamiento requerido | Herramientas para cortar, partir, amarrar bamb� |
| Resistencia s�smica | Muy buena |
| Resistencia a huracanes | Buena |
| Resistencia a la lluvia | Depende de medidas de protecci�n |
| Resistencia a los insectos | Baja |
| Idoneidad clim�tica | Climas c�lidos y humedos |
| Grado de experiencia | Experimental |
BREVE DESCRIPCI�N:
Las principales ventajas del uso del bamb� para la construcci�n de techos son:
Es una tecnolog�a tradicional, que es bien conocida por los artesanos locales. No son necesarias herramientas especiales.
La utilizaci�n de bamb� en gran escala no tiene consecuencias ecol�gicas desastrosas (como en el caso de madera), ya que puede ser reemplazado en un lapso de 4 o 5 a�os.
Gracias a sus cualidades f�sicas, el bamb� es un material ideal para construcciones en zonas s�smicas.
Comparado con otros materiales de construcci�n, el bamb� es barato para comprar, procesar y mantener.
Sin embargo existen desventajas que deben ser mencionadas, por ejemplo:
durabilidad limitada, mayormente debido a excesivo humedecimiento y secado, ataques de hongos y de insectos, impacto f�sico y desgaste;
(imitada aceptaci�n social, debido a la limitada durabilidad del bamb�.
M�s informaci�n: Bibl. 13.05,13.06, 13.07.
B�veda de Ca�on (Bibl. 13.05)
Este sistema de construcci�n fue desarrollado en el Laboratorio de Investigaci�n para la Construcci�n Experimental del "Kassel College of Technology", de la Rep�blica Federal de Alemania, dirigido por el Prof. Gernot Minke.
Muestra un uso in�dito del bamb�, en el cual las construcciones alcanza su estabilidad por medio de fuerzas de compresi�n, que act�an perpendicularmente al eje del bamb�.
Basado en el principio de las b�vedas de Ca�on de mamposter�a, se colocan ca�as de bamb� de secci�n completa en forma horizontal, uno encima del otro, siguiendo una curva, definida por una catenaria invertida. (Esta es una curva formada por una cadena suspendida libremente entre dos puntos. La tensi�n generada por la fuerza de gravedad sigue la l�nea que conecta los puntos de contacto de los elementos de la cadena. Dado que la curva se mantiene estable al ser invertidas, las direcciones de las fuerzas, una catenaria invertida, es la forma ideal para una b�veda de barril.)
Se cuelgan tiras de bamb� de igual longitud de forma tal que sus extremos est�n exactamente separado a la misma distancia que la luz del techo. Se colocan ca�as de bamb� de secci�n completa en forma horizontal, formando la b�veda invertida. Despu�s se colocan tiras de bamb� en el interior, exactamente opuestas a las exteriores. Se taladran perforaciones a trav�s de las tiras y del bamb� y se fijan con tornillo o remache.
La estructura es invertida y se fija en la parte superior de los muros, que de preferencia deben tener una viga de madera o de concreto, a la cual se fija el techo.
El techo debe ser cubierto por una membrana impermeable. Adem�s debe ser cubierto por una capa de material de paja, o mejor por una capa de 10 cm de tierra, sobre el cual puede crecer hierba. Para prevenir el deslizamiento de la tierra, �ste debe ser reforzado por una red (usada para pescar). La densa estructura del tejado cubierto de hierba le dar� a la cobertura de tierra su estabilidad final.
A - B�veda de Ca�on
B - B�veda de Ca�on
C�pula Geod�sica Peque�a (Bibl. 13.05)
Este sistema constructivo tambi�n fue desarrollado y ensayado por el Prof. Minke y su equipo de trabajo.
La estructura portante de la c�pula esta compuesta por ca�as enteras de bamb� de 1.5 m de largo, unidos en una serie de triangulos, logrando as� la rigidez necesaria. El largo de los elementos de bamb� son determinados por el dise�o geom�trico, que require de un corte muy exacto, para lograr una forma regular. Sin embargo, el simple sistema de uni�n permite ajustes durante el montaje. Para una mayor exactitud en los nudos de uni�n, en los cuales alternativamente se unen cinco y seis ca�as, los extremos del bamb� son achaflanados (biselado).
En el ejemplo descrito, la luz de la b�veda fue de 5 m, un tama�o f�cil de prefabricar y transportar manualmente con 5 personas.
Latas llenas de arena sirvieron como bases, para permitir ligeros ajustes por cargas diferenciales. Estas se colocaron en cimentaciones hechas de bidones viejos de acero que fueron llenados con desperdicios de construcci�n y hormig�n.
Una membrana impermeable y resistente es necesaria para cubrir la c�pula, sobre la que se puede colocar varios materiales de cobertura, ej. hojas de palmera, paja de hierba flexible, o tejas de madera sobre listones. En la estructura levantada en el "Kassel College of Technology" se coloco paja.
Detalle de la uni�n
C�pula Geod�sica Peque�a
Ret�cula laminar sobre una Base Cuadrada (Bibl. 13.05)
El objetivo de este proyecto, llevado a cabo por el "Aachen Technical College", en Alemania, fue el desarrollo de una estructura de techo para pa�ses del Tercer Mundo, de bajo costo, as�smica, y basada en el uso de materiales y herramientas locales. El resultado fue una ret�cula laminar, que es prefabricada sobre una base plana y posteriormente elevada en el centro, para lograr su forma final.
La ca�a de bamb� usada tiene un di�metro promedio de 30 mm y un largo de aprox. 4 m. Para lograr el largo requerido de 7.2 m, cada barra de la ret�cula est� compuesta por dos ca�as. Los ensayos demostraron que la uni�n m�s resistente se logra insertando una pieza de bamb� m�s delgada en la cavidad de las ca�as a conectarse, fij�ndola con un peque�o pasador.
Con estas barras alargadas, se arma la ret�cula sobre el piso, formando sectores de 50 x 50 cm. Cada nudo se une por un tarugo y adem�s se amarra con una cuerda, para evitar que se suelte, y permitir un movimiento de tijera. Despu�s de elevar el centro de la ret�cula a la altura requerida, se ubican ca�as de 1 m en forma diagonal en las ret�culas r�mbicas, en direcci�n de la pendiente, y son firmemente amarradas a la estructura, d�ndole estabilidad.
Los bordes de la ret�cula laminar forman un cuadrado de 6 x 6 m, correspondiendo con las dimensiones de los muros. Una pieza vertical de bamb� se fija en cada esquina de los muros, a la que se sujeta una especie de viga solera de bamb�. �sta ubica y sujeta la ret�cula l�minar en su lugar. El techo es cubierto por una membrana impermeable y un material de paja local adecuado, que no sea hierba de tallo r�gido. Una posible alternativa es una cobertura de ferrocemento, que se mantendr�a en su sitio incluso en el caso que la estructura de bamb� deje de soportarla.
Ret�cula laminar sobre una Base Cuadrada
Junta de bamb� con pieza m�s delgada insertada en la cavidad
Detalle de esquina con viga solera - a. planta
Detalle de esquina con viga solera - b. corte
Ret�cula Laminar de Forma Irregular (Bibl. 13.05)
Para construir estructuras espaciales curvas usando barras relativamente delgadas, se aplica el mismo sistema de catenarias invertidas descrito en "B�veda de Ca�on". La forma de �sta ret�cula laminar por lo tanto no se calcula, m�s bien se determina usando modelos suspendidos (ej. con una red de cadenas). Varias de �stas estructuras usando tiras de bamb� se han desarrollado y construidos en un proyecto conjunto del "Institute of Lightweight Structures, Stuttgart, Alemania", y la "School of Architecture", en Ahmedabad, India.
La ret�cula se ensambla sobre el piso con la forma que se obtuvo con la red de cadenas y cada nudo se amarra. Como la base es irregular, cada barra tiene una longitud diferente, que se mide en el modelo suspendido. Como las tiras de bamb� se dobla en funci�n de la pendiente de la ret�cula, no se pueden usar pasadores, pero las uniones amarradas mantienen la curvatura de la estructura en forma armoniosa.
Modelo de red de cadenas suspendida
Ret�cula Laminar de Forma Irregular
Cerchas de Bamb� (Bibl. 13.06, 13.07)
En muchas regiones, el bamb� se usa tradicionalmente para construcciones de cerchas, pero a menudo se usa m�s bamb� del necesario y no siempre son estructuralmente seguro.
En un proyecto de investigaci�n, dirigido por el Dr. Jules Janssen de la "Eindhoven University of Technology", en Holanda, se desarrollaron y ensayaron cuatro tipos de uniones y un dise�o mejorado de cerchas.
Uni�n 1: madera contra chapada en ambos lados del bamb� sujetados por pernos de acero.
Uni�n 2: la barra diagonal se apoya sobre pinas insertados a trav�s de la barra superior, por lo cual los pinas soportan ambas, la correa y la barra diagonal. Una elemento intermedio (una especie de arandela) aumenta considerablemente la resistencia.
Uni�n 3: dos "cuernos" al final de la diagonal se insertan en dos huecos de la barra superior. (Desventaja: requiere operarios especializados, tiempo y excluye prefabricaci�n).
Uni�n 4: pin de bamb� atravesando tres barras de bamb�, siendo las dos exteriores paralelas.
La viga de celos�a especial, construida con la Uni�n 2 y de una luz de 8 m, fue sometida a pruebas de laboratorio, coloc�ndola en el piso y simulando cargas verticales con un sistema de gatas hidr�ulicas que act�an horizontalmente.
Estructura
de techo de madera rolliza
CARACTER�STICAS:
| Propiedades especiales | M�s barato y resistente que madera cortada |
| Aspectos econ�micos | Costos bajos a medianos |
| Estabilidad | Buena |
| Capacitaci�n requerida | Carpintero |
| Equipamiento requerido | Herramientas de carpinter�a |
| Resistencia s�smica | Muy buena |
| Resistencia a huracanes | Buena |
| Resistencia a la lluvia | Depende de medidas de protecci�n |
| Resistencia a los insectos | Baja |
| Idoneidad clim�tica | Todos los climas en parte tradicional, |
| Grado de experiencia | En parte experimental |
BREVE DESCRIPCI�N:
Madera redonda sin procesar es m�s barata y f�cil de obtener que madera cortada, y es mayormente usada para estructuras, ej. bastidores para muros y techos, vigas de celos�a, etc.
Las ventajas de usar madera rolliza de arboles j�venes (5 - 7 a�os) comparada a la usada para madera cortada son numerosas. Las m�s importantes son:
Se elimina el costo y los desperdicios del aserrado.
100 % de la resistencia natural de la madera es aprovechada, mientras que la inmensa resistencia original de los grandes troncos de madera se pierde en el corte, o en los desperdicios del aserrado.
Una madera rolliza es m�s resistente que una madera cortada de la misma secci�n, porque las fibras fluyen suavemente alrededor de defectos naturales y no terminan bruscamente en una superficie cortada.
La madera rolliza aumenta fuertemente su resistencia a los esfuerzos alrededor de su per�metro, esto le ayuda a incrementar la resistencia a la compresi�n en la superficie de un rollizo sometido a flexi�n.
La madera aserrada es un producto de arboles que han crecido durante varias d�cadas. Ya que su reforestaci�n toma mucho tiempo, su excesiva explotaci�n puede causar serios problemas ambientales.
Por razones econ�micas, caracter�sticas de resistencia y acceptabilidad ambiental, el uso de madera rolliza es en muchas construcciones m�s apropiado, que el uso de madera aserrada.
Conexiones con chapa met�lica plegada (Bibl. 00.39)
�sta t�cnica simple y barata, desarrollada en el "Intermediate Technology Workshop" en Cradley Heath, G.B., usa una delgada placa de metal, cortadas al tama�o y forma requerida, dobladas alrededor de la conexi�n y firmemente clavadas a la madera.
La aplicaci�n m�s adecuada para este m�todo es la prefabricaci�n de cerchas de madera rolliza. Para asegurar dimensiones uniformes, las cerchas son fabricadas sobre el suelo con la ayuda de una plantilla y son sujetadas por estacas de madera o de acero. Los rollizos se colocan en la plantilla, para ser cortados a la medida y se conectan como se describi� con anterioridad.
Detalle de la junta
Conexiones con chapa met�lica plegada
Conexi�n con Cartelas de Acero (Bibl. 14.10)
La conexi�n con cartelas de acero clavada, desarrollada en el "Building Research Establishment", Garston, G.B., consiste de planchas de acero laminado insertadas en cortes longitudinales en la madera rolliza y fijados por clavos que atraviesan la madera y la plancha de acero, en �ngulo recto a �sta.
Las planchas de acero laminado de hasta 1 mm de espesor se pueden atravesar con clavos de acero, sin necesidad de perforar previamente. Planchas m�s gruesas requieren perforar o usar clavos especiales. Los ensayos han demostrado que para la mayor parte de las aplicaciones y de las maderas dos planchas de acero de 1 mm tienen la resistencia requerida en las conexiones. (Consideraciones de costo sugieren que es preferible aumentar el numero de planchas de 1 mm en lugar de aumentar su espesor.) Las maderas m�s resistentes pueden requerir planchas de acero de mayor grosor lograr esfuerzos de dise�os adecuados.
La capacidad de las conexiones con cartelas de acero clavadas, de seguir sosteniendo cargas, aun despu�s del inicio de un colapso, es una caracter�stica muy valiosa en zonas s�smicas o de vientos huracanados.
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 4
Conexiones de Madera con Tarugos (Bibl. 14.02)
Los clavos y las uniones con planchas dentadas son casi imposibles de usar con maderas duras. Cuando se usan con madera blanda, tienden a soltarse cuando la madera se contrae.
Una alternativa m�s apropiada, desarrollada en la Universidad de Nairobi, Kenya, es el uso de tarugos, que son colocados en huecos perforados. Si es estructuralmente posible, es mejor usar tarugos de madera que son m�s baratos y no se oxidan. En todo caso se debe prever, que no puedan soltarse, fij�ndolos con clavos insertados desde diferentes �ngulos.
Alternativamente, se pueden perforar huecos en los extremos de los tarugos de madera, para insertar cu�as de madera dura, que presionan el tarugo en su lugar. as� la perforaci�n en la que se inserta el tarugo puede ser un poco m�s grande, facilitando y acelerando el trabajo.
Pernos y tuercas de acero son m�s adecuadas en las conexiones donde se necesitan de mucha resistencia pero son muy caros y cuestan tres o cuatro veces m�s que las barras de acero, de la que ellos est�n hechas. Utilizar las barras de acero directamente como tarugo es m�s barato e igualmente efectivo. Para evitar que se suelten de la madera, se deben perforar unos huecos de 10 - 12 mm de profundidad en los extremos del tarugo, como se describi� anteriormente en el caso de los tarugos de madera. Con un corte en forma de cruz, los extremos pueden ser doblados como un p�talo de una flor, presion�ndolos contra una arandela.
Di�metro del tarugo
Tarugo
Secunda cu�a
Doblez de 4-5 mm. sobre la pared
Conexiones para Estructuras Espaciales (Bibl. 23.10)
Un m�todo, que usa madera rolliza de longitud corta en estructuras espaciales para techar grandes �reas (como salas de reuniones, talleres, mercados, etc.), fue desarrollado en Suecia por Habitropic. El sistema se basa en el uso de conexiones para estructuras espaciales, que comprenden un componente en forma de cruz de acero soldado, y conectares con una leng�eta, con tornillos, arandelas y tuercas.
Todos los rollizos son cortados a la misma longitud, digamos 1.5 m, y en los extremos se hace un corte longitudinal con una sierra. Los huecos para los pernos son perforados en ambos extremos, se inserta el conector con la leng�eta en el corte y se fila con el tornillo, la arandela y la tuerca. Despu�s de prefabricar todos los rollizos requeridos, estos son ensamblados sobre el piso, exactamente debajo de su posici�n final, para ser elevados posteriormente con un sistema de poleas .
Con un di�metro de rollizo de 5-6 cm el peso por m� es de 20 kg. y el material requerido por m� es aproximadamente 3.5 rollizo y 1.1 conectares para las estructuras espaciales.
A - Conexiones para Estructuras Espaciales
B - Conexiones para Estructuras Espaciales
Construcciones de Techo "Hogan" (Bibl. 23.16)
Los Indios Norteamericanos Navajo tradicionalmente construyen sus viviendas (hogans) con este simple m�todo. Un "hagan" es usualmente una casa octogonal cubierta por varias capas de madera rolliza, que son colocados transversalmente a las esquinas de la capa inferior, reduciendo as� el vac�o con cada nueva capa. El mismo sistema puede ser aplicado para cubrir estructuras triangulares, cuadradas o de otros pol�gonos, sin necesidad de soportes adicionales al per�metro del techo.
Un techo bien dise�ado con los rollizos cortados e instalados en forma exacta deber�a te�ricamente ser estable con solo algunas conexiones de tarugos o pernos en puntos estrat�gicos. Sin embargo es recomendable fijar cada rollizo firmemente al rollizo inferior, para evitar movimientos laterales, especialmente en zonas s�smicas o de huracanes.
Tradicionalmente los techos "hagan" son cubiertos con tierra para aumentar el aislamiento t�rmico, que es ventajoso en climas con grandes fluctuaciones de la temperatura diurna. Techos m�s livianos con menor aislamiento t�rmico tambi�n son posibles, construyendo solo unos marcos, recubiertos por una membrana impermeable con una cobertura liviana (ej. listones de madera y tejas, esteras o paja).
Figura 1
Figura 2
Figura 3
Figura 4