(RECURSO SUSTENTABLE) - … · La Guadua es conocida como una planta pionera y perseverante, ......

F.A.D .U. - U B A / D ise ñ o I n d ust r i a l / Metodología de la Investigación - C átedra : G a l a n - Alumnos : B i a si n - C h o - M a r t í n - 2 0 0 4

( R E C U R S O S U S T E N T A B L E )

Una mirada desde la Gestión Estratégica de Diseño.


F.A.D .U. - U B A / D ise ñ o I n d ust r i a l / Metodología de la Investigación - C átedra : G a l a n - Alumnos : B i a si n - C h o - M a r t í n - 2 0 0 4 1

La presente recopilación constituye un estudio genera l normativo* que esta destinada a profesiona les afines a l diseño y desarrollo de productos. Intenta activar los mecanismos necesarios para otorgar viabilidad económica a la caña de guadua

dentro de un contexto económico-productivo loca l.Abarcando los aspectos estéticos, tecnológicos, productivos y de mercado.Tiene como objetivo sintetizar toda esta información a modo de manua l infográfico, donde el profesiona l proyectista cuente con los datos necesarios para poder desarrollar de la mejor manera todo tipo de productos con caña de guadua y sus derivados, teniendo como premisa fundamenta l la factibilidad de fabricarlos y comercia lizarlos con las estructuras loca les existentes.

*ESTU D I O G E N ER A L N O R M A TI V O

.Tipo de estudio o investigaciòn que produce teoría del diseño (u otro desarrollo) como regulaciones gubernamenta les, estándares, patentes, a lgoritmos, tablas, consejos y otras herramientas para el diseño, pero no incluye operaciones verdaderas del desarrollo. Este tipo de investigación se discute en Teoría del diseño.

I N TR O D U CCI Ó N

R EC U RS O S U STE N T A B LE

F.A.D .U. - U B A / D ise ñ o I n d ust r i a l / Metodología de la Investigación - C átedra : G a l a n - Alumnos : B i a si n - C h o - M a r t í n - 2 0 0 4 2

Co n t e x t o Eco n ó m ico :

Co n t e x t o P r o d uc t i v o :

P r o p i e d a d es M e c á n ic a s.

P r o p i e d a d es Est é t ic a s.

Co n c l usi o n es.

B i b l i o g r a f í a .

! Taxonomía .! Condiciones de Cultivo: ciclo biológico. áreas geográficas, factores climáticos. ! Insumos necesarios para la producción de caña .! Especies, autóctonas y exóticas, característicos.! Rendimiento económico, comparación con otros materia les.

! Contexto loca l e internaciona l.! Tecnologías existentes (a lta y ba ja).! Listado de productores y proveedores loca les, factibles de ser incorporados a la cadena de va lor.

! C aña a l natura l y caña procesada .! Resistencia física y química .! C apacidad de conformación! Venta jas y desventa jas.

! Terminaciones superficia les, acabados.! Resoluciones forma les.! Interacción con otros materia les! Lengua jes y estética según a l segmento de marcado apuntado.

C O N TE N I D O

R EC U RS O S U STE N T A B LE

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( C O N T E X T O E C O N Ó M I C O )

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L a guadua es considerada un recurso natura l renovable de excelencia que contribuyó efectivamente a conformar el patrimonio cultura l de los pa íses tropica les de América Latina y el sudeste asiático. Sus múltiples usos se insertaron en la vida cotidiana , como fuente de energía , vivienda , puentes, establos ,ga lpones, cercas, objetos, mobiliario, etc.

Tanto por su importancia ecológica (como recurso natura l rápidamente renovable y su capacidad de captar Co2) y por su capacidad para soportar a ltos esfuerzos mecánicos la convierten en la mejor a liada para promover, en el contexto económico de la Argentina actua l, tanto en medios rura les como urbanos, procesos para el desarrollo humano sustentable que tengan como principa l objetivo el desarrollo económico, el renacimiento cultura l, la reva lorización del pa isa je, brindando protección natura l y aprovechando su va lor agregado para generar empleo.


C O N TE X T O EC O N Ó M I C O

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L a P l a n t a

T a xo n om í a :

La ' Guadua ', la cua l fue primero identificada como 'Bambusa guadua ' por Humboldt y mas tarde definida por Kunth cono ' Guadua ' (incluida ocho subespecies ' Guadua angustifolia '), usua lmente crece en terrenos ubicados a l nivel del mar hasta unos 2.000 m de a ltitud, en pequeños bosques a lo largo de arroyos, pero también praderas y áreas inclinadas.

C ada culmo (ta llo o caña) crece a través de un sistema reticulado de ra íces denominados rizomas. puntas curvadas hacia arriba de los rizomas desde las ra íces enredadas y hasta el otro nuevo culmo. Esta súper imposición de sistemas de ra íces sobre varias hectáreas provee una muy buena protección contra la erosión. Además, funciona como un a lmacenador de humedad y puede ser usado como planta de tratamiento de aguas residua les por asentamientos y granjas. . Debido a que su velocidad de crecimiento es tan a lta , el bambú es apropiado para reforestar areas que fueron a lguna vez bosques tropica les en pa íses subdesarrollados. Además, la habilidad para eliminar de la atmósfera grandes cantidades de C O 2 enfatiza mucho más sus venta jas ecológicas. C ada retoño ya brotado contiene todos los nodos, intra nodos y diafragmas, como si fuera un telescopio comprimido.Los culmos de bambú son norma lmente huecos y tienen secciones circulares. Con el incremento de la a ltura de la caña disminuyen el diámetro y el espesor de las paredes de esta , mientras que aumentan las propiedades mecánicas.La a ltísima velocidad de crecimiento típica de esta planta , la Guadua en si, crece con una velocidad aproximada de 13 cm por día . Dentro de los primeros seis meses llega a su a ltura fina l entre los 20 a 30 metros con los consiguientes 18 cm de diámetro.Desde el séptimo mes, se forma rama je a lrededor de la parte ba ja del culmo y folla je en la parte superior. Este folla je rebosante a modo de una funda protectora peluda , cae después entre el primer y segundo año.La fotosíntesis en el culmo y en las hojas, decrecen con el incremento de la edad de la planta . El bambú leñifica y silicifica dentro de los 6 a 8 años hasta que las fibras conductivas son bloqueadas, un proceso muy importante de mucha utilidad para convertirlo en materia l de construcción.


Co n d ic io n es d e Cu lt ivo

Coc e ch a :

La resistencia de los culmos de la Guadua se incrementa en los plantas cultivadas a mayores a ltitudes, así como también en los suelos secos. La razón es por la menor temperatura promedio reinante que ocasiona un crecimiento mas lento. El tipo de tierra también es un aspecto físico importante y modifica las propiedades mecánicas del bambúEste tipo de crecimiento no sucede en zonas con suelos a ltamente húmedos, por ejemplo en las orillas de los ríos. Mientras que la humedad les llega mediante los ceñidos y muy ramificada sistemas de ra íces a los culmos que están situados mas a ltos y en consecuencia más secosLa Guadua es conocida como una planta pionera y perseverante, a la cua l tiene la capacidad de traspasar una capa de ceniza de aproximadamente 20 cm de espesor después de una erupción volcánica , mientras otras plantas simplemente mueren.

. La cosecha toma lugar después de los tres a seis años, el cultivo maduro se reconoce por la acumulación de líquenes en el culmo. El bambú también puede ser llamada "hierva gigante leñificada ' ( G ramínea) - se cosecha escogiendo los culmos maduros, por lo tanto no es necesario llevar a la muerte a la planta entera .

Ri z o m a s.

Co g ol lo . Cort e d e u n co g ol lo .

C U LT I V O

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Á r e a s g e o g r á fic a s y f a cto r es c l i m á ticos:

Esp e c i e s

A u t óc t o n a s:

C a ñ a Co l i g ü e

T a cu a ru z ú o Ta cu a r a g u a z ú :

Toto r a , C a ñ a b o l iv i a n a - Ch u k i

El bambú se ha adaptado a diversos ecosistemas. Se desarrolla en una zona geográfica tropica l y subtropica l con climas templados a lrededor de todo el globo, configurando una franja por encima de los 45ª latitud Norte y Sur y hasta una a ltitud de 3500 metros.

Existen aproximadamente 500 tipos diferentes de especies de bambú, con la particularidad de cientos de subespecies, cuantificando cerca de 2500 variedades solo en la zona tropica l-sbtropica l de Sud América . Se deta llaran las diferentes variedades introducidas y autóctonas, que son factibles de encontrar en la argentina , siendo industria lmente útiles.

(Chusquea culeou)Altura: 5 mD iámetro del culmo: 2-3,5 cmC aracteristicas: C añas macizas, rectasPa ís de origen: Argentina , Chile (autoctona). C aña mas austra l del mundoDonde se encuentra: Patagonia Argentina y Chilena .

( Guadua angustifolia) Altura: 20 - 30 mD iámetro del culmo: 60 a 180 mm Pa ís de origen: Colombia , América tropica lDonde se encuentra: Noreste de Argentina .

( G en. Sp. )D iámetro del culmo: 7 a 25 mmAltura: 2 mPa ís de origen: Bolivia , lago Titicaca Donde se encuentra: Zonas lacustres del Noroeste Argentino.

ES P EC I ES

Tierra del Fuego

B u e n os A i r es

Santa Cruz

Islas Ma lvinas

Chubut

Río Negro

Buenos Aires La Pampa

Neuquén

Mendoza San Luis

San Juan

La Rioja

Córdoba

Entre Ríos

Santa Fe Corrientes

Misiones

Formosa Chaco Sa lta

Jujuy

Tucuman

C atamarca Santiago Del Estero

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E x ó t icos ( I n t r o d uc i d a s) :

T a cu a r a

C a ñ a d e l a i n d i aB a m b ú g ig a n te , T a cu a r a g i g a n te .

C a ñ a j a p o n es a

C a ñ a j a p o n es a - To n k in

(Phyllostachys aurea)Altura: 2-4 mD iámetro: 2-7 cmC aracterísticas: Rectas. Muy fáciles de identificar por sus nudos distorsionadas en

la base.Pa ís de origen: ChinaDonde se la encuentra: En el delta del Paraná y provincia de Bs.As.C añavera l: Relativamente abierto. muy invasivo.

(Phyllostachys viridis)Altra: 6-10 mD iámetro del culmo: 4-12 cmC aracterísticas: Ligeramente curvadas. Epidermis suavemente rugosaPa ís de origen: ChinaDonde se la encuentra: En el delta del Paraná y provincia de Bs. As.C añavera l: Relativamente abierto, invasivo.

(Arundianria simonii)Altura: 2-6 mD iámetro del culmo: 1-2,5 cmC aracterísticas: Internudos largos, cha las persistentesPa ís de origen: ChinaDonde se encuentra: En el delta del Paraná y provincia de BsAsC añavera l: Muy invasivo, relativamente abierto.

(Arundinaria amabilis)Altura: 2-6 mD iámetro del culmo: 1 a 3,5 cm Pa ís de origen: China , Japon

ES P EC I ES

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C a ñ a n e g r a - K u ro ch i k u .

M oso .

B a m b ú g ig a n te .

B a m b ú - T a ke .

B a m b ú a m a r i l lo .

Sh i m a d a k e - Ch ig o s a s a .

B a m b ú l a r g o .

(Phyllostachis nigra) D iámetro: 1 a 6 cm Pa is de O rigen: Ta iwan, China .

(Phyllostachis heterocycla pubescens) D iámetro: 6 a 15 cm Pa is de O rigen: China .

(Bambusa vulgaris) D iámetro: 4 a 12 cm Pa is de O rigen: Japón.

(Bambusa tuldoides)D iámetro: 2 a 6 cm Pa is de O rigen: China .

(Bambusa vulgaris vitatta)D iámetro: 4 a 12 cm Pa is de O rigen: Sur de China .

(Pleioblastus fortunei) D iámetro: 0,7 a 2 cm Pa is de O rigen: Japón.

(Bambusa Sp. )D iámetro: 1,5 a 4 cm

(Arundo donax)D iámetro: 1,5 a 3,5 cm Pa is de O rigen: Europa .

(Saccharum oficinarum) Pa is de O rigen: India , China

N O B A M B USACEAS:

C a ñ a d e C a sti l l a , d e v í a o c a ñ a v e r a l .

C a ñ a d e a z úc a r.

V a r i a s esp e c i es d e Phyl lost a ch is.

ES P EC I ES

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L a Guadua angustifolia tiene fibras natura les muy fuertes que permiten desarrollar productos industria lizados ta les como paneles, aglomerados, pisos, laminados, esteras, pulpa y papel, es decir productos de ca lidad que podrían competir con otros materia les en el mercado naciona l e internaciona l.

Es importante seña lar que con el uso de la guadua en los procesos industria les anteriormente mencionados, se reduciría el impacto sobre los bosques nativos, porque la guadua pasa a ser un sustituto de la madera .

( C O N T E X T O P R O D U C T I V O )


Co n t e x t o l oc a l e i n t e r n a c i o n a l .

¿Co m o co nse g u ir l a c a ñ a ?

P r oc esos y t r a t a m i e n t os d e l m a t e r i a l :

Dise c a d o y a l m a c e n a m i e n to .

Existen muchos vendedores de bambú no especia lizados en las cercanías de pequeñas ciudades. Con la introducción del modernismo expresivo en los materia les de construcción, como ladrillos y concreto reforzado, con ello el “barato” bambú se trasformó en el materia l de construcción de los pobres. Pero en la actua lidad, se está cambiando la va loración a este materia l. La popularización del bambú es debido a l desarrollo en la utilización de este materia l, gracias a los proyectos del arquitecto Simón Vélez, que desde hace tiempo esta investigando los diversos usos de este materia l en la construcción de mobiliarios y en las artesanías.A causa de una creciente demanda de bambú para un uso mas especia lizado, se ha incrementado también la venta especia lizada de este materia l, con previa selección de ca lidad para determinados usos específicos.

A veces, a las cañas ahuecadas que son recientemente ta ladas se las llena de agua . Por esto, las cañas primero deben ser secadas con un sistema controlado y lento antes de ser cata logadas según su curvatura , peso, diámetro y sonido. El bambú después de ser cortado debe ser estacionado tres meses antes de ser vendido, para eliminar su humedad.El secado se rea liza con a ire y ba jo sombra , de esta manera se elimina la humedad de la caña hasta quedar solo un 15% de la misma . Para evitar la curvatura de la caña luego de ser cosechada , se la coloca en posición horizonta l en su a lmacena je. En este estado, la caña debe ser resguardada del sol, la lluvia y la humedad.Tradiciona lmente, su a lmacena je y secado se lo rea lizaba en posición vertica l u oblicuo.Con este método, su secado tardaba entre 4 a 6 meses dependiendo de los factores climáticos. Debido a su estructura fibrosa , el procedimiento para su encogimiento es diferente a l de la madera . Después del secado, la guadua tiende a encogerse longitudina lmente hasta un 3%, en su diámetro hasta un 5% y en su dirección tangencia l, hasta un 10%. El encogimiento se da en las zonas mas blandas: en las cañas, se da en mayor proporción en la parte interior de la misma , y en las maderas, en la parte exterior.

Distr i b u id or es p r i m a r ios.

A l m a c e n a m i e n to y c a t a lo g u i z a c iò n .

Distr i b u id or es esp e c i a l i z a d os.


P r o t e cc i ó n d e l a m a d e r a .

M é t o d os p a r a p r o l o n g a r l a l o n g e v i d a d d e l a c a ñ a :

Cose ch a

Fu m ig a c ió n

El bambú puede ser atacado por hongos, gusanos y termitas. El daño producido por éstas, no puede ser arreglado, por lo tanto la sección dañada debe ser extra ída , para poder usar el resto de la caña . Algunos insectos, causan grandes daños a la caña ya que no solo se a limentan de ella , sino que se establecen ahí, arruinando toda la planta para su utilización. Para mantener las propiedades de la caña para la construcción, será prudente protegerla de la humedad, por ejemplo, barnizar el bambú.Las sustancias químicos que protegen a la madera son muy caras, por lo tanto su uso es mas raciona l y especifico para mantener su longevidad. La caña utilizada para la construcción es bien protegida de la humedad y con esto, puede durar hasta 100 años.

La cosecha de la guadua será favorable si se lo rea liza una semana después de la luna llena . En este periodo, hay menos capilares en las ra íces de las cañas, debido a l efecto gravitaciona l de la luna . Con esto existen 2 venta jas: disminuye el peso de la caña y su secado es mas rápido, evitando de esta manera , en gran medida , su rotura .Las ramas juntas deben ser extra ídas de la caña , para una mayor evaporación del agua .A la mañana , con los primeros rayos del sol, la caña comienza su proceso de fotosíntesis, por lo tanto, a esta hora , el porcenta je de agua es mayor en la planta , a l atardecer disminuye este porcenta je por la transpiración natura l.

La fumigación se la debe rea lizar por tiempos prolongados para evitar el ataque de los insectos. Este proceso consiste en elevar la temperatura entre 50 a 60 grados centígrados, mientras que se lo humea . Este método fue desarrollado en Japón.Se lo debe perforar previamente para que la fumigación sea completa . La desventa ja de este método, es que la caña toma el olor de la sustancia fumigadora .

V i e j a Co nstrucc ió n e n c a ñ a .

A c a r r e o tr a d ic io n a l . Fu m ig a d or .

Pl a g a s.


P r oc esos p a r a p r e p a r a r l a c a ñ a :

A b l a n d a m i e n to p or su m e rsió n :

Cocc ió n :

C a l e n t a m i e n to :

Su m e rsió n e n Bor a x .

Este método es muy usado. Se deja reposar la caña de 4 a 12 semanas en una pileta llenada de agua con sustancias como carbohidratos u otras sustancias solubles a l agua que limpien la superficie de la caña .

Hervirlo durante15 a 60 minutos es otro método para darle nutrientes, carbohidratos y eliminar el a lmidón en la caña .

El ca lentamiento en periodos cortos a 150º de la caña , le cambia la estructura de su pared externa , otorgándole mayor resistencia a l ataque de insectos. La desventa ja de este sistema es que la caña puede reventar con el golpe de ca lor.

El Bórax no es un insecticida pero destruye el sistema digestivo de los insectos. Para rea lizar este tratamiento, las cañas deben ser perforadas, en sentido longitudina l, primero por una vara de meta l. Al ser las capas de las secciones mas anchas mas dura que las otras, la perforación debe ser ayudada por un martillo que golpee dicha vara metá lica . En Costa Rica , el desarrollo de las insta laciones que producen caña para la construcción, es debido a la conciencia de la preservación de la madera como recurso natura l cuya renovación es a largo plazo, por eso es reemplazado por la caña de guadua , que su renovación natura l se da en periodos mucho mas cortos.Para las construcciones que están a mil metros por encima del nivel del mar (donde no hay termitas), se aconseja que el sumergimiento de la caña en la solución , con Bórax a l 4 o 5% sea de entre 4 a 5 días. Si se sitúa en un lugar en donde hay termitas, el porcenta je de la solución se deberá elevar a 10%.

Su m e r g id o .

Pe rfo r a d o d e l d i a fr a g m a . T a n q u es p rofu n d os.


R e v est i m i e n t os d e l a c a ñ a :

I nse ct ic i d a s:

H e r r a m i e n t a s y p r oc esos.

Cort a d o y t a l l a d o :

Ase r r a d e ro :

La caña se la recubre con una crema que protege a la madera , mezclándola con parafina . Con este método, (originario del Líbano), la caña toma un color atractivo, como el marrón oscuro.Este procedimiento debe ser repetido muchas veces dependiendo de la cantidad de luz solar a la que esté expuesta y también, dependiendo de su exposición a la lluvia .

El uso de los insecticidas como el kerosén, bhc, pcp, nafta lina , barniz, etc, como sustancias con carácter ecológico e higiénico, esta puesto en duda . Pero desafortunadamente se sigue empleando en fabricas de artesanía y producción de muebles, donde no cuentan con una buena información a l respecto.

El bambú puede ser procesado con herramientas simples, como machetes, serruchos, etc. Pero hay partes de la caña , que por su estructura o dureza , son difíciles de ser traba jadas, necesitándose herramientas de traba jo similares a los empleados para traba jar la madera .La caña de guadua es comparada por su densidad y dureza con el roble y el arce. Por lo tanto, aunque las herramientas de traba jo sean simples, deben ser muy cortantes y durables.

Cuando todavía la caña esta verde, se lo puede cortar con machete, pero cuando esta seco el materia l, se recomienda traba jarlo en aserraderos. Para traba jar esculturas, se lo puede rea lizar solo con cuchillos para el ta llado sobre la caña seca .

Debido a la dureza del materia l seco, se recomienda traba jarlo con cierras. Aunque el resultado de este procedimiento sea el desperdicio de mucho materia l.Para cortar los bordes de los tramos de la caña , se procede girando la caña desde el eje longitudina l de la misma , sobre la cierra circular. Este es un método de a lto riesgo para el operario.

Si e r r a c i rcu l a r .

Proc es a d o co n fo r m ó n .

I ny e cc ió n .


P a rti d o y d esg a j a d o .

Rotu r a .

Pe rfo r a d o .

Par fraccionar la caña en varias varilla , se utiliza una herramienta circular, que posee divisiones hechas con cuchillas, genera lmente entre 10 a 12 cuchillas, que significaran la misma cantidad en varillas. Lo que se hace es presionar manua lmente esta herramienta sobre un extremo de la caña , centrándolo previamente sobre la caña . La presión y el filo de la herramienta , rea lizaran la división de la varilla en partes.

Cuando la caña sufre una rotura , ya no puede ser empleada como materia l de construcción y se pierde toda la caña . Se procede de esta manera , ya que la rotura de una sección, puede significar la de toda la caña , debido a que debe soportar esfuerzos de tracción o compresión, lo que haría avanzar la rotura .

Las herramientas de perforación hechas de piedra o meta l son muy útiles, debido a su durabilidad. Se recomienda rea lizar perforaciones con un diámetro superior a los 0.5 mm. Las herramientas de corte mas usadas son las coronas de corte que se le anexan a las maquinas perforadoras.

P a rti d o y d esg a j a d o .

Rotu r a . Broc a co p a p a r a p e rfo r a d o .


Co n f o r m a c i ó n p o r d e f o r m a c i ó n d o d e l m a t e r i a l .

Curv a d o e n fr ío .

Curv a d o co n c a lo r.

Debido a la buena elasticidad de la caña , su doblado en frío es posible. Con el incremento del diámetro y del espesor de las paredes, la caña debe ser secado previamente. El precurvado se lo rea liza directamente después de su cosecha .Las cañas que poseen curvatura natura l, son utilizadas en situaciones en donde se requiera de partes curvadas. G enera lmente ocurre esto en las actividades artesanas.Una vez adoptada la curva , la caña no varia esta forma por el resto de su vida útil.

Someter la pieza de bambú a 150º , hace que este materia l se deforme como plástico. Además mantiene su forma una vez enfriado.

Co nfo r m a c ió n d e c a ñ a s d e se cc ió n cu a d r a d a m e d i a n te d e fo r m a c ió n e n fr ío .

A n i l lo d e b a m b u .

Enfr i a r e n a g u a d esp u és d e curv a r .

C a l e n t a d or d e b a r r a .

D esp r e n d e r u n a p orc ió n d e c a ñ a p a r a se r c a l e n t a d a .

A p l ic a r e l c a lo r a q u i .


U n i o n es est r uc t u r a l es.

B ulo n es:

A b u lo n a n d o co n p l a c a s d e a c e ro :

Boc a d e Pe z :

B a r r a s P a s a n tes:

Co n e xió n d e c á m a r a :

So b r e p osic ió n :

Debido a la estructura hueca del bambú, las posibilidades de conexión de la madera convenciona l pueden ser parcia lmente aplicadas. Inyectando concreto dentro de los "entrenodos" y añadiendo refuerzos de acero, es posible producir conexiones muy rígidas.

Si las fuerzas esperadas no son muy a ltas, atornillar la guadua es suficiente. La inyección de concreto entonces no es necesaria . Los tornillos o bulones y tuercas, pueden también cortarse del largo necesario.

Para transferirle resistencia a la tracción, placas de acero son montados con bulones en los lados de los troncos, a través de los entrenodos los cua les son posteriormente rellenados con concreto. Entonces la enorme resistencia a la tracción del bambú puede ser usada . Esta técnica de conexión fue frecuentemente usada por Simón Vélez y fue estudiado extensivamente por el FMPA-Stuttgart para la construcción del Pabellón Zeri en la EXP O 2000 en Hannover/Alemania

Si un tronco de guadua se encuentra perpendicularmente con otro, una boca de pez garantiza una adecuada conexión fricciona l.Para el productor, los cinceles como los ta ladros pueden usarse. Con ta ladros especia les, las bocas de pez pueden producirse de manera rápida y limpia , aunque esta es una manera más cara .

Una barra pasante, que es abulonada a las columnas, es usua lmente usada para hacer una conexión de rodilla con la columna . Si la barra pasante no es colocada entre dos columnas, debe ser soportada para prevenir torsiones.A a ltas tensiones un relleno de concreto en las barras pasantes previenen aplastamientos.

La estructura conectada , a l soporte, transfieren fuerzas a través de un bloque de conexión agregado, que es abulonado a l soporte.


La cámara puede ser reemplazada por una superposición, que provee una conexión fricciona l. El pre-tronco debe contener a l menos dos nudos. Un bulón provee seguridad reduciendo las fuerzas de corte en el pre tronco.

Al menos cuatro postes de soporte pueden ser sujetados a una base de conexiones de aceros cementados.El resultado es una conexión flexiblemente rígida .

Para tener una conexión rígida con una sola columna , y un tubo de acero es cementado centra lmente. El concreto es inyectado a través de un agujero en el tronco de guadua encima del tubo de acero.

Usando botellas plásticas para formar las bases de las columnas, se levantan las guaduas de las zonas donde el agua rompe. Una desventa ja puede ser la ba ja cobertura de concreto y por lo tanto el peligro de corrosión de la barra de acero.

So p ort e su j e t a d o co n cu a tro o m á s m i e m b ros:

So p ort e d e su j e c ió n co n u n tro nco:

Co n e xio n es d e so p ort es si m p l es:


( P R O P I E D A D E S M E C Á N I C A S )



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C A Ñ A A L N A TU R A L:

PR O PIED A DES:

El bambú como materia l esta constituido por una sustancia básicamente compuesta por fibras que forman una serie de orificios muy agrupados. Estas fibras corren estrictamente de forma axia l y se condensan en la parte a lta del culmo, y en los bordes exteriores. Por lo tanto las fibras son mas resistentes en lineas que están situadas en los bordes , donde los requerimientos de esfuerzos estáticos son mayores , similar a los refuerzos de acero en la construcción de hormigón. Aquellos materia les reforzados son llamados materia les de fibras compuestas en la ingeniería de materia les modernos. A los nodos, las fibras se doblan dentro de un diafragma cruzandose entre si..Las estructuras de fibras radia les no existen.La masa del bambú esta principa lmente compuesta por un 50 % de celulosa y a lrededor de un 30 % de lignina , el ligamento celular. Los culmos se estrechan hacia arriba , las paredes se afinan decreciendo mientras los internodos se hacen mas cortos.El culmo del bambú es un clásico ejemplo de la construcción liviana en materia les maderables. En las zonas silicificadas externas, corren las fibras mas elásticas, para lelamente a l eje del culmo con una resistencia a la tensión aproximada de 40 kN /cm2. Comparandolo con otros materia les las por ejemplo las fibras de la madera tienen de promedio una resistencia a la tensión de aproximadamente5 kN /cm2, el acero ca lidad St 37, 36 kN /cm2 y las fibras de bidrio, 700 kN /cm2. La ilimitada fisilidad longitudina l del culmo del bamba en los internodos es doble estrictamente en las fibras para lelas.

Sabemos que las propiedades mecánicas de la madera cambian con la edad, fecha de cosecha , porcenta je de humedad y clima , condiciones del suelo, ubicación, etc.Además hay diferencias sobre el largo del tronco o la sección transversa l, y también, tanto si las cargas son para lelas o perpendiculares a la dirección de las fibras.La variación de los va lores característicos de resistencia son mayores en el bambú, mostrando densidades bastante diferentes en las paredes de la caña y sus diafragmas.

Como las paredes del bambú difieren unas de las otras y no pueden cortarse como las madera , no pueden estandarizarse. Además las cua lidades mecánicas de el bambú dependen de las especies botánicas, su hábitat, La edad de la caña y la fecha de cosecha , el porcenta je de de humedad, y por supuesto de el diámetro y el espesor de la pared.

Cort e d e l a p a r e d d e u n cu l m o d e b a m b ú .

Se cc ió n lo n g itu d in a l d e l a c a ñ a .

D e t a l l e d e l a z o n a e xt e r io r d e l a p a r e d d e l cu l m o .

Se cc ió n p a rc i a l .

C A R A CTE R ÍST I C A S D EL M ATE R I A L

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Entonces es recomendado ordenar los 0000 de acuerdo con eso.Fa ltan todavía los estándares sobre construcción con bambú, lo cua l impide la aplicación del bambú en pa íses con estrictas regulaciones técnicas. Pero existe un boceto de IS O acerca de métodos de testeo del bambú. En la presente investigación se incluye en la seccion de anexos una copia preliminar de estas normas

En el corte del bambú tiene que distinguirse entre el área oscura exterior (aproximadamente 30%) con fibras muy juntas y la zona blanca interna (un 70%), la cua l es porosa . Con el incremento de la a ltura del tronco, la relación del porcenta je de las zonas exterior-interior se incrementa y por lo que las cañas mas finas son superiores a las cañas con paredes gruesas.La acumulación de fibras rígidas en la zona del borde, mejora los va lores de elasticidad, como también la tensión, resistencia a l corte, y la flexión. Como la madera , el modulo de elasticidad (M O E) de el bambú es reducido con el aumento de la tensión (5-10%). Un M O E de 2000 kN /cm² puede usarse para ca lcular construcciones.

El tubo de bambú es tensado por los nodos previniendo la deformación de la pared del tronco: Las fibras son curvadas en dirección del eje del tronco, similar a una superficie de múltiple curvatura . Su M O E es 40% menos que las zonas entre los nodos.La resistencia a la tracción de la zona externa es 2 o 3 veces mayor que la zona interna . La resistencia a la tracción en los nodos es moderada porque las fibras corren sin orden. Los nodos reducen la resistencia a la tracción del tronco. La resistencia a la tracción decrece en troncos de más de 5-6 años de edad.

La resistencia a la compresión, por otro lado, aumenta con la edad. En un test un tronco de 6 años mostró una resistencia a la compresión (RC) 2,5 veces de los de un año de edad. Las secciones de caña con nodos muestran aprox. 8% más RC para lelamente a la fibra , en comparación con las secciones sin nodos. En tests de compresión, la carga perpendicular a l eje del tronco, el nodo causa va lores de RC un 45% mayores que en los test practicados a secciones sin nodos. El nivel del mar a l que la planta crece, como también la edad de los extremos, tienen una gran influencia en la silicificación de los vasos, los cua les llevan a un

Pro p i e d a d es M e c a n ic a s

Resist e nc i a a l a Tr a cc ió n :

Resist e nc i a a l a Co m p r esió n :

Ens a yo d e r esist e nc i a a l a t r a cc ió n lo n g itu d in a l d e l b a m b ú .

Ens a yo d e r esist e nc i a a l a co m p r esió n tr a nsv e rs a l d e l b a m b ú , m a s a b a jo p ru e b a s d e esfu e r z os d e p a n d e o y f l e xió n .


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F.A.D .U. - U B A / D ise ñ o I n d ust r i a l / Metodología de la Investigación - C átedra : G a l a n - Alumnos : B i a si n - C h o - M a r t í n - 2 0 0 4 1 2


considerable incremento en la RC .La resistencia a l corte del bambú fino es mayor que en los de paredes gruesas, causado por la proporción de las fibras rígidas en el área transversa l. La resistencia a l corte del materia l de los nodos es un 50% mayor que el materia l entre los nodos.

"Atrops" examinó bambú que es usado para materia l de construcción: Un tubo de 70-100 mm de diámetro, 6-12 mm de espesor de pared, usado para interva lo de 3,6 m. La deflexión elástica fue: min = 1/25,9 y max = 1/16,1; en promedio 1:20,1 de el interva lo.Si no se desea deflexión, los troncos verdes de bambú pueden curvarse en dirección opuesta antes de insta lada .

2V a lo r es c a r a ct e r ist icos d e l m a te r i a l e n k N / c m Guadua Madera BlandaS10 (DIN 4074 T 1)

M O E 2.000 1.000Te nsio n | | f i b r a s 15,0 0,7Co m p r esio n | | f i b r a s Efectiva largo = 3,22 m 2,7

2,09 m 3,9 0,85 0,37 m 5,6

2,7 3,9

Resist e nc i a a l a F l e xió n(sin l l e g a r a l a fr a ctu r a ) 10,0 1,0

Resist e nc i a a l a rotu r a 0,9 0,09

d = 12 cm ; d i = 9 cm A = 50 cm2W = 100 cm3I = 700 cm4

V a lo r es c a r a ct e r íst icos d e l m a te r i a l :Los va lores en la tabla son de resistencia del bambú " Guadua angustifolia". Por razones de seguridad, los va lores para el cá lculo de construcciones estáticas deben ser mucho menores.Los va lores para ca lcular estructuras de madera se muestran en forma de comparación.

Ens a yo d e r esist e nc i a a l a co m p r e nsió n lo n g itu d in a l d e l b a m b ú .


Co m p ort a m i e n to a n t e fr a ctu r a :

Co m p ort a m i e n to a n t e e l fu e g o:

Los tubos de bambú se comportan bien ante la carga de compresión. No hay deformaciones o roturas repentinas de las paredes del tubo. Las fracturas de corte son las fa llas más frecuentes en los ensayos de curvado. Las zonas entre nodos en las cua les las tensiones de rotura ocurren, deberían ser rellenadas con concreto. En caso de una fa lla de rotura , siempre quedará la capacidad de carga de las dos mitades.El comportamiento de la madera ante la fractura , difiere del comportamiento del bambú. La rotura de fibras individua les no lleva a la rotura espontánea de la caña entera . Las ra jaduras que aparecen, son inmediatamente redireccionadas en la dirección de la fibra , por lo que afecta menos a la parte tensionada . La carga de energía es retardada . Los nodos de refuerzo (diafragmas) previenen que las ra jaduras longitudina les se esparzan sobre la longitud del tubo.Particularmente la resistencia a la compresión, el corte, y el laminado, se incrementan por el materia l de los nodos. Ta les síntomas son llamados factores de incremento de resistencia a la fractura . En las investigaciones de materia les compuestos modernos, la atención esta enfocada en prevenir ulteriores separaciones por rotura por medio de una estructura materia l especia lizada , que prevenir las mismas ra jaduras.

Sobre las bases de las a ltas concentraciones de ácido de silicio en la corteza y la a lta densidad, el bambú es clasificado, de acuerdo a la norma DIN4102 (comportamiento de quemado de materia les de construcción), como inflamable pero poco combustible. La susceptibilidad a la ignición depende particularmente de la posición del componente, porque componentes horizonta les son menos susceptibles que los diagona les o los vertica les.En una caña da bambú horizonta l, las llamas se esparcen anularmente a l nodo próximo. Entonces el fuego se apaga , porque la llama no puede pasar fácilmente de un nodo a otro en un materia l poco combustible.Si el segmento intermedio (entre nodos) revienta , mostrando roturas longitudina les y transversa les, la combustión es más rápida . Además, las ra jaduras transversa les disminuyen significativamente la capacidad de soportar las cargas (Fatiga).Un tubo de bambú, que es llenado con agua , puede soportar hasta 400º C en su parte inferior, mientras el agua se ca lienta en el tubo.

Co m p ort a m i e n to d e l m a te r i a l d u r a n te l a co m b ustió n .

Co m p ort a m i e n to d e l m a te r i a l d u r a n te l a s fr a ctu r a s.

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M a t e r i a lEn e r g í a/ p ro d ucc ió n .MJ/ k g

En e r g í a/ p ro d ucc ió n .MJ/ m 3

F a ti g a .k N / c m 2

Re l a c ió n - e n e r g í a p o r u n id a d d e

D e nsid a dk g / m 3

A c e ro 30,0 7800 234.000 1,600 150.000Co ncr e to 0,8 2400 1920 0,080 24.000M a d e r a 1,0 600 600 0,075 8.000B a m b ú 0,5 600 300 0,100 3.000

Efic i e nc i aComparación de materia les estructura les (por Jules Janssen).

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PR O PI E D A D ES F ISI C O M E C A N I C A S D E L A G U A D U A D a t os o b t e n i d os d e l os e x p e r i m e n t os r e a l i z a d os e n l a F acu l t a d d e In g e n i e r í a d e La Un i v e rsi d a d N aci o n a l

TR A CCIÓ N C O M PRESIO N M O D . EL A STICID A D Esfuerzo de Rotura Kgr./cm2 Esfuerzo de Rotura Kgr./cm2

Sin Nudo Con Nudo Sin Nudo Con Nudo

Kgr./cm2

ESPECIES min. max min. max min. max min. max min. max

G u a d u a M aca n a 970 1,659 943 1,249 606 689 525 660

G u a d u a C ast i l l a 1,020 1,560 548 1,045 107,000 173,000

Area del Sector C ircular = 3.1416(R2-r2) Longitud del C irculo = 3.1416xD

Zona interna Blanda = 70% del Area Total 706 Kgr./cm2 Máximo a tracción Zona externa Dura = 30% del Area Total 2.052 Kgr./cm2 Máximo a tracción

Edad Madura = M ínima 4 años y Máxima 6 años. E Q U I V A L E N C I A S

1 MPa = 10 kgf/cm2 1 kgf = 0,1 MPa 1 lb = 453,6 gr 453,6 gr = 0,4536 kilogramos 1 Pa = 1,450 x 10(-4) PSI 1 PSI = 6,895 x 10(3) Pa 1 m2 = 1550 plg2 1 plg2 = 6,45(-4) m2 1 Pa = 10(-5) kgf/cm2 1 kgf/cm2 = 10(5) Pa 1 cm2 = 0,155 plg2 1 plg2 = 6,4516 cm2 1 N = 0,102 kgf 1 kgf = 9,8 N 1 mm2 = 0,00155 plg2 1 plg2 = 645,16 mm2 1 N = 0,225 lbs 1 lb = 4,45 N 1 kilo = 1.000 gr 1.000 gr = 2,2046 lbs Inglesas 1 kN = 10(3) N 1 kgf = 0,01 kN 1 PSI = 0,007 MPa 1 MPa = 142,23 PSI 1 kN = 0,102 x 10(3) kgf 1 kgf = 9,8 x 10(-3) kN (-a) Exponentes


PROPIE D A D ES FISIC O M EC A NIC A S D E L A G U A D U AD a t os o b t e n i d os d e l os e x p e r i m e n t os r e a l i z a d os e n l a F acu l t a d d e In g e n i e r í a d e La U n i v e rsi d a d N aci o n a l


( P R O P I E D A D E S E S T É T I C A S )



(RECURSO SUSTENTABLE) - … · La Guadua es conocida como una planta pionera y perseverante, ......

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