Maderas 2011
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LA MADERA
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LA MADERA
Arq. Jorge Barroso
Especialista en arquitectura en madera
Se puede construir en madera???
Se puede construir en madera???
• marcos • contramarcos• hojas puertas y ventanascarpintería
• celosías• postigones• cortinas de enrollaroscurecimiento
• estructura• revestimiento interior• cubiertatecho
• interior (ejemplo machimbre)• exterior (ejemplo tingladillo)
revestimientode muros
• parquet• tarugado• entablonadopisos
• estructura• peldaños• narices• barandas y pasamanos
escaleras
M ADERA
Se puede construir en madera???
Se puede construir integralmente en madera???
Cuestión cultural
Preconcepto: vivienda de
madera=vivienda precaria o de poca
duración
Aspectos normativos
adversos
Escasa concientización
profesional
El hombre viaja con su cultura
El techo del Partenón se apoyaba en enormes vigas y tirantes de madera. Las tejas de mármol descansaban
sobre un entablado puesto sobre esos tirantes.
Sin madera, el Partenón habría sido una columnata rodeando un muro
447 y 432 a C
Notre Dame París
1163-1345
Cuesta trabajo imaginarque en este sistema constructivo de bóvedas sexpartitas haya además …………….MADERA!!!!
CUBIERTA: resiste las acciones exteriores debidas a la intemperie (viento y nieve).
SISTEMA CONSTRUCTIVO:
BÓVEDAS DE PIEDRA: resiste su peso propio, acciones del ambiente interior (cambios de humedad, temperatura, etc).
Sin madera, el Gótico no habría podido ser construido
Stirling (Lowlands Tierras Bajas de Escocia), subiendo la colina :
histórica Iglesia de Holy Rude.Allí fue coronado rey Jaime VI de Escocia (año 1567) cuando aún era un niño. Es la única iglesia del Reino Unido, junto con la Abadía de Westmister de Londres, donde se ha coronado un rey.
construida a finales del siglo XV
Provincia de TarragonaSant Miquel de Montblanc
(Montblanc, Conca de Barberà) Templo de fines del siglo XII o principios del XIII
Techo de madera mejor conservado y de mayores dimensiones de toda Cataluña. Durante los últimos veranos se han estado llevando a cabo varias campañas de restauración, que han permitido devolverle todo su esplendor.
En 1939 se empezó a desmontar la bóveda barroca, para dejar a la vista el techo gótico de madera.
LAS IGLESIAS DE MADERA MEDIEVALES DE NORUEGANORUEGA :único país de Europa del Norte donde aún permanecen intactas varias IGLESIAS MEDIEVALES DE MADERA.
Durante la EDAD MEDIA, cuando toda Europa se cubría de iglesias de piedra, NORUEGA, por su parte, utilizaba la madera de sus bosques para edificar las suyas y para construir sus famosos DRAKKARES (embarcaciones).
Para sostener la estructura, se erguían gruesas vigas clavadas primero en la tierra y luego en soleras; de ahí el nombre de IGLESIAS DE “MADEROS ERGUIDOS” (en noruego “Stavkirke”).
magnifica decoración interior espléndidos ornamentos portales laboriosamente tallados cabezas de dragón en el remate de los techos.
MADERA CORTADA PERPENDICULARMENTE EN EL SENTIDO DE LAS VETAS.
La más famosa en BorgundDe las casi 750 iglesias, hoy sólo quedan 28, de gran belleza y únicas en el mundo.
La mayor en Heddal.
La de Urnes, una de las más antiguas (siglo XI -1150) , declarada por la UNESCO Patrimonio Cultural de la Humanidad
La pregunta correcta es:¿Cómo habría hecho el hombre durante milenios, hasta hace poco más de dos siglos,
para construir si no hubiera tenido la madera como material fundamental?
La pregunta a formular, entonces,no es si se pueden construir edificios
con madera
La madera es un recurso natural renovable Bosques naturales (nativos) : NO (Tucumán, Salta, Jujuy) NE (Misiones) y Patagonia (fundamentalmente en la cordillera) que ofrecen importantes volúmenes de madera con características que las hacen tecnológicamente aptas para diversos destinos en la construcción.
Forestación o implante: durante las últimas décadas recuperar el patrimonio forestal desbastado
En el subsector de la madera aserrada se está consolidando una estructura heterogénea, con:
la idea de material renovable se hace mucho más clara.
Ciclo del árbol hasta el aserrado: NATIVO: 70-80 AÑOS IMPLANTE: 20-30 AÑOS
COMERCIAL Y ECOLÓGICAMENTE, ENTONCES, MUCHO MÁS CONVENIENTE.
pocos grandes y medianos aserraderos que operan con altos niveles tecnológicos y productos de calidad, orientados a la exportación.
gran número de PyMES de menor tamaño, con bajo acceso a la tecnología, sin escala individual para exportar, que atienden un mercado interno que está más sensibilizado que en el pasado a demandar productos de mayor calidad.
NativasAnchico colorado: dura, sin nudos y vetas poco pronunciadas, color rojizo.Yvirapitá: color rojiza veteada, dura, sin nudos.Grapia: amarillenta, sin vetas,dura, sin nudos.Marmelero: semidura, escasos nudos, color rojizo pardo, con vetas poco pronunciadasZoita: semidura, sin nudos, blanca, muy pocas vetas.
ImplantadasPino resinoso: variedades elliottis, taeda y hondurensis. Blanda con nudos que varían según la edad. Blanca con muchas vetas.Araucaria: blanda con nudos. Blanca con escasas vetas.
TIRANTERÍA Y TECHOS:
MACHIMBRES:Pino elliottis: blanda con nudos que varían con su edad. Veteado abundante, color blanca.Paraíso: semidura, con pocos nudos, rosada, con marcadas vetas.Timbó: amarronada, con pocas vetas, blanda, sin nudos.
CARPINTERÍA:Cedro: color rojizo, duraderaIncienso: dura, sin nudos, con vetas, verdosa. (marcos)Paraíso: semidura, pocos nudos, rosada, marcadas vetas. Teñida, simula el cedro perfectamente.Mara: variedad de cedro. Clara, veteada de color rosa y marrón, textura gruesa, suave al tacto, fácil de trabajar, buena durabilidad, resistente al desgaste, a hongos y a insectos. Se usa en reemplazo del cedro por su menor costo. Marmelero o viraró: color castaño rosado a pardo oscuro. Se observan los anillos de crecimiento demarcados por una línea oscura muy suave.
Maderas duras y semiduras nacionalesEucaliptus: blanco, rostrata, grandris, chileno. Rosada, con pocas vetas, semidura,con algunos nudosAlgarrobo: marrón oscuro con vetas no muy pronunciadas, dura, sin nudos.Caldén: semidura, de tonos rojizos y amarronados.Incienso: dura, sin nudos, con vetas, verdosa.Viraró: dura y sin nudos, rosada, con escasez de vetas.Anchico colorado: dura, sin nudos y vetas no muy pronunciadas, color rojizo.Guatambú: amarillenta, con pocas vetas, semidura y sin nudos.Grapia: amarillenta, sin nudos, dura y sin vetas.Paraíso: semidura, con pocos nudos, rosada, con marcadas vetas
ImportadasRoble americano (USA)Roble de Eslabonia (Rusia)Viraró (Paraguay)Lapacho (Paraguay): dura, sin nudos, verdosa, con vetas.Roble tropical o tahuar (Brasil)
PISOS ENTARUGADOS, ENTABLONADOS Y PARQUETS
¿Problemas ? de la madera en la construcción
LOS "PROBLEMAS",
SON LAS PROPIEDADES NO DESEADAS
Pueden moderarse o aún eliminarse
mediante tecnologías de transformación
EL PROBLEMA FÍSICO – LA RETRACTIBILIDAD
El “secado” de la madera: igualar el % de su humedad con el del medio ambiente, balanceando la presión de vapor de agua contenido en el aire húmedo del ambiente y la presión que existe en los espacios
intercelulares de la madera. EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO.
+ AGUA - RESISTENCIA MECÁNICA + ATAQUE HONGOS
Riesgos de aumento de humedad de una pieza de madera en una obra, por: humedades del terreno pérdidas de cañerías, llaves de paso, etc. condensaciones en sitios mal ventilados filtraciones o acceso de agua de lluvia
• material higroscópico y orgánico
• tendrá tantos volúmenes como contenidos de humedad
(resultante de la presión de vapor de agua del medio gaseoso o líquido que la rodea).
El problema no es sólo la modificación del volumen
sino también de forma.
30% de humedad punto de saturación.
madera
1. Corteza
2. Albura
3. Duramen o madera perfecta;
4. Radio medular
5. Médula.
Corte transversal de un roble de 37 años
EL PROBLEMA BIOLÓGICO: LA BIODEGRADACIÓN
No es bueno que la biodegradación de la madera transforme nuestros muros y cubiertas en nuevas formas de vida.
La tecnología ha reducido sensiblemente este problema.
madera
material orgánico
(en permanente evolución y transformación)
buen alimento para hongos y muchos insectos
(algunas especies se auto protegen)
(provoca el típico color gris de las maderas al exterior)
Efecto de rayos ultravioleta (UV) de la luz solar ataca la lignina, madera
También ésto tiene solución.
EL PROBLEMA DE LA INTEMPERIE EL UV, VIENTO Y LLUVIA
LA ACCIÓN DE LOS RAYOS “UV” SOBRE LA MADERA SIN PROTECCIÓN
PUERTO VARAS - CHILE
PUERTO VARAS - CHILE
PUERTO VARAS - CHILE
EL PROBLEMA QUÍMICO LA COMBUSTIBILIDAD
la madera es carbón y se quema.
Más importante que la combustibilidad es:
EL COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES EN UN INCENDIO,
la madera es tan o más segura que la mayoría de los materiales de construcción de uso habitual.
la baja conductividad térmica hace que la temperatura exterior tarde en llegara al interior.la carbonización superficial, con una conductividad térmica inferior, aumenta el efecto anterior. la dilatación térmica es despreciable. los gases de la combustión no son tóxicos. fácil conseguir tiempos elevados de estabilidad al fuego para los elementos estructurales. permite evacuación del edificio o la extinción del incendio.
PABELLON DE LA UTOPIA 23.000 M2 (Exposición Mundial Lisboa 1998) fue ELEGIDA LA MADERA POR SU RESISTENCIA AL INCENDIO
EL PROBLEMA MECÁNICO – LA ANISOTROPÍA
Esta capacidad de soportar estados de tensión variados, de la Madera, se modifica sensiblemente con diversos factores. Varía según la dirección en la que se aplica el esfuerzo.
LEY DE HOOKE: “La cantidad de estiramiento o de compresión (cambio de longitud), es directamente proporcional a la fuerza aplicada”. Lo que equivale a decir que: “LAS TENSIONES SON DIRECTAMENTE PROPORCIONALES A LA DEFORMACIONES”.
Robert Hooke: físico inglés contemporáneo de Newton. anagrama: “Ut tensio sic vis” (“como la extensión, así la fuerza”) dos años después reveló su contenido.
Su comportamiento, como el del ACERO, es bueno ante situaciones que originen COMPRESION, TRACCION, FLEXION O CORTE.
Un cuerpo es ISÓTROPO cuando sus características mecánicas son iguales en todas las direcciones. La MADERA es "LA" ANISOTROPÍA por excelencia. Varía su comportamiento mecánico según sus 3 ejes .
Compite estructuralmente en cierta medida con el ACERO, y deja muy atrás al HORMIGÓN.
Hooke's Law (1656) "The power (sic.) of
any springy body is in the same proportion with the extension.”
EL MECÁNICO – LA ANISOTROPÍA
Los “PROBLEMAS” de la Madera
PISO SISTEMA DE CONSTRUCCIÓN SBB SYSTÈME BOIS BÉTON MADERA SBB CONCRETE SYSTEM
MADERA / HORMIGÓN,EL “BETON-BOIS” DE SUIZOS Y FRANCESES
PISO COMPUESTO DE UNA CAPA FINA DE HORMIGÓN Y VIGAS DE MADERA. LA LOSA DE HORMIGÓN ESTÁ CONECTADA A LAS VIGAS DE MADERA POR CONECTORES DE METAL (tornillos).
PUNTO CRÍTICO: CONEXIÓN MADERA - HORMIGÓN.Esta conexión debe ser suficientemente resistente y rígida para garantizar un grado adecuado de solidaridad entre ambos materiales. Este problema ha dado lugar a numerosas soluciones constructivas con diferente eficacia.
Ventajas de unión solidaria frente a soluciones exclusivas:
• resultado más ligero que si fuese sólo Hº• permite dejar vista la estructura• mejora el comportamiento acústico frente a la solución en madera • se consigue un efecto de gran rigidez y eficacia.
Clasificación en función del tipo de conexión: PUNTUALES: utilizan conectores (barras, conectores específicos, tirafondos, etc.) colocados a distancias reducidas y normalmente menores según se acerca a los apoyos. CONTINUOS: emplean elementos de fijación más pequeños pero a distancias muy cortas, casi continuas.
El límite de longitud del tronco, (distinto en coníferas y latifolidas)
El límite de su diámetro,
La retractibilidad diferenciada,
Estos límites ya no existen. Pocos materiales han tenido un desarrollo tecnológico tan explosivo en el siglo XX y, sobre
todo, en sus últimas décadas.
Fue una dificultad para construir durante siglos.
madera
EL PROBLEMA DIMENSIONAL
LA MATERIA PRIMA
MADERA LAMINADA ENCOLADA
El espesor normal de las láminas varía entre 20 y 45 mm.
Las tablas de MLE NO deben ser vinculadas con clavos o grapas.
El encolado es la vinculación más efectiva, no acarrea disminución de sección y su efectividad aumenta en algunos casos la resistencia nominal de las secciones.
LOS ELEMENTOS DE MADERA LAMINADA ESTRUCTURAL (MLE) SON PIEZAS:• DE SECCIÓN TRANSVERSAL RECTANGULAR • DE ANCHO FIJO • ALTURA CONSTANTE O VARIABLE • DE EJE RECTO O CURVO, • FORMADOS POR LÁMINAS O TABLAS UNIDAS EN FORMA IRREVERSIBLE CON UN ADHESIVO ESPECÍFICAMENTE FORMULADO.
La altura de los elementos de vigas o arcos puede ser constante o variable, y su dimensión en largo está limitada solo por las posibilidades de transporte.
1) Secado técnico de tablas de hasta tener una humedad de madera de aprox. el 12 % (+/- 2 %).2) Clasificación visual o a máquina por resistencia, cortándose los puntos defectuosos que sean grandes.3) Empalmes de cabeza con dentado longitudinal acoplado por presión para hacer láminas con las tablas.4) Cepillado y corte de las láminas individuales a la longitud del componente.5) Aplicación superficial de la cola en la parte ancha de las láminas.6) Disposición de las capas y encolado de al menos 3 láminas para obtener una sección en una prensa recta o curva.7) Endurecimiento de la cola bajo presión.8) Cepillado, eventuales correcciones en la superficie y corte longitudinal a la dimensión de acabado.
FINGER JOINT: articulación del dedo (también conocido como “peine común”)
Es la articulación más común utilizada para formar largas piezas de madera.
mejor capacidad portante por su mayor homogeneidad. sistemas de estructura portante con grandes distancias de luces sin apoyos.
GRAN CAPACIDAD PORTANTE
GRAN EFICIENCIA DE COSTOS
Purbeck Hall del INTERNATIONAL CENTRE Proyecto de WH arquitectos - estructuras de madera laminada encolada
EDIFICIO elegido candidato al CIVIC DESIGN AWARD PARA GRANDES EDIFICIOS.
• IMPACTANTE DISEÑO• GRANDES DIMENSIONES• EDIFICIO CIRCULAR• ALTA CÚPULA DEL TECHO de 50 metros de luz• VENTANAS ARQUEADAS• MAGNÍFICA MADERA• PISO GRANT WOOD CONTINUO
• EXPOSICIONES • CONFERENCIAS • EVENTOS SOCIALES • CENAS • EVENTOS DEPORTIVOS • PATINAJE SOBRE HIELO• DESFILES • BANQUETES DE GALA.
Libre conformabilidad y libertad de diseño arquitectónico• las piezas pueden fabricarse casi con cualquier forma y dimensiones.• curvas, peraltadas, articuladas o redondas. • Ello abre a planificadores y arquitectos la posibilidad de hacer diseños especiales.
Gran estabilidad de forma• Se seca ya técnicamentedurante la fabricación dejando aproximadamente la humedad de equilibrio (aprox. el 10 -12 %) . • Con ello se reducen a un mínimo el alabeo y la contracción así como el agrietamiento. • Así resulta posible tener construcciones perdurables compactas y con estabilidad de forma.
La madera laminada encolada tiene una humedad demadera de aprox. el 10 -12 %.
Sección de madera macizacon grietas después delproceso de secado natural.
Muy buenas propiedades de resistencia al fuego frente al acero y hormigón armado• ofrece ventajas esenciales de protección de incendios frente al acero y HA.• Durante un incendio se forma una capa de carbonización alrededor del núcleo con capacidad portante reduciendo la penetración del oxigeno y el calor del exterior ralentizando considerablemente la combustión.
Tras 10 minutos a 550 °C pierde ya el acero el 50 % de su capacidad portante, la madera como material de construcción sigue manteniendo el 90% de su capacidad portante tras un incendio de la misma duración.
Sin protección biológica de la madera
• bajo techo o colocada en el interior NO necesita productos químicos para proteger la madera si se ha colocado adecuadamente.
• Los hongos destructores de la madera necesitan una humedad en la madera superior al 25 % durante un periodo de varios meses para poder causar daños.
• Gracias al secado técnico y si se coloca reglamentariamente resulta imposible que la madera laminada encolada tenga una humedad superior al 20 % debido a las regularidades físicas de construcción.
Cantidad de energía necesaria para producir materiales(en unidades)
Ecología y economíaEl bosque y la madera de explotación absorben dióxido de carbono y liberan oxígeno a través de la fotosíntesis.
Para la fabricación del cemento se necesita el cuádruple de energía y para la fabricación del acero 24 veces más que para la obtención de materiales de madera.
La madera, como producto del bosque, presenta un equilibrio energético considerablemente mejor que los demás materiales de construcción.
Para la fabricación de materiales de madera se necesita una cantidad considerablemente menor de energía que para los materiales de construcción como el cemento o el acero.
Construir con madera es compatible con el medio ambiente.
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madera cemento acero aluminioMaterialPlástico
Viviendas unifamiliares en madera
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METAMORFOSIS 1 – JOSÉ ULLOA DAVET + DELPHINE DING – CHILE
Ubicación: Tunquén,Casablanca, ChileArquitectos: Reforma ( 2008) José Ulloa Davet, Delphine Ding Casa Original (1990): Pedro SalasIngeniería estructural: Teknoingeniería Ltda.Inspección técnica de obra: Danio Ulloa AzocarConstrucción: Pablo MontoyaSistema constructivo: MaderaAño proyecto: 2006 Año construcción: 2008Superficie terreno: 5000 m2Superficie construida: 180 m2 ( 120 m² existentes + 40 m² ampliación)El proyecto se organiza en función de un nuevo recorrido helicoidal que permite, a través de la prolongación de un plano de cubierta existente y el voladizo de la nueva habitación, subir a dos nuevas terrazas panorámicas sobre la casa.
La piel en el proyecto está pensada como una unidad autónoma ,diseñando un carácter propio para ésta, a través de vanos siempre cuadrados y modulados en múltiplos de 30 cms. y una piel cuyo despiece de tablas genere un ritmo en cuatro cuartos cambiante y estructurado al mismo ritmo de 30 cms.
ALGUNAS VENTAJAS DE CONSTRUIR EN MADERA
Rapidez de montaje ( los plazos de construcción se reducen en un 40%)
Uso racional de materiales (no construir paredes y pisos para luego romperlos para “pasar” las instalaciones) SC estandarizado madera, placa de yeso, placa de madera ( reduce desperdicios) Bajo peso (las estructuras de madera resultan 4 veces menos pesadas que las de construcción húmeda tradicional, debido a su menor PE)
Antisismo (debido a los continuos terremotos en Japón, se ha reglamentado los SC madera por su mayor seguridad)
SC sustentable (cuando la madera utilizada es de implante, como por ej el pino elliottis cuya industrialización, además es de bajo consumo energético)
Adaptabilidad climática (hay casas de madera en los polos, Siberia, las selvas de África, Amazonas, en los salitrales de Chile, junto al mar, etc., y todas funcionan eficientemente)
Conservación energética (los sistemas constructivos de madera son energéticamente muy eficientes ya que permiten incorporar las aislaciones necesarias y se complementan utilizando aberturas adecuadas (herméticas, vidrio doble con cámara de aire, etc. ). Hábitat orgánico (la geobiología recomienda la madera como uno de los materiales ideales para convivir, por su nula capacidad de alterar nuestros sensibles campos magnéticos. Esto es fácil de comprobar observando el placer que la mayoría de la gente experimenta dentro de una construcción de este tipo).
El máximo de creatividad
en el diseño con madera
Carlo Fidani – Peel Regional Cancer Center Ontario - Canadá
Rogers Stirk Harbour – Asamblea Nacional de Gales Inglaterra
Rocío Romero
Arquitecta Norteamericana Joven
para ella todo es
diseño diseño y diseño
Llega el KIT para su montaje
etapas
La biomasa del árbol es en un 80 % “aire”,carbono que se fija
oxigeno que se libera
Con madera no sólo producimos arquitectura Con madera hacemos sustentable EL MUNDO
