.

Surco-Lima

2014

Objetivos:

• Establecer los lineamientos técnicos que se deben seguir

para el diseño y construcción de edificaciones sismo

resistentes con bambú: Guadua angustifolia y otras

especies de características físico mecánicas similares.

• Comprender el proceso de construcción con bambú, para el

diseño y construcción de edificios utilizando las normas y

reglamentos vigentes.

• Realizar planos y detalles constructivos para la propuesta

de diseño constructivo de una vivienda a nivel nacional

para una edificación de hasta dos niveles con cargas vivas

máximas repartidas de hasta 250 Kgf/m2.(según el RNE).

Antecedentes:

Mapa con ubicación de la utilización del sistema en el mundo

y en Perú su origen y uso.

• En todo el mundo se encuentran más de 2000 especies

de bambúes.

• Japón y China se a usado este material desde hace miles

de años.

• El bambú es nativo en todos los continentes, a excepción

de Europa .

• Habitad son trópicos desde el nivel del mar hasta 4000

m.s.n.m

• En el Perú se uso desde los tiempos precolombinos , encontró en los bambúes (La

Guadua angustifolia) el material ideal para la construcción.

• La Guadua angustifolia es nativa de los países andino amazónicos y en el Perú se

desarrolla hasta los 2,000 msnm, en la amazonia se le encuentra formando bosques

naturales y en otras regiones en plantaciones.

• Sobresale entre otras especies de su género por las propiedades estructurales de sus

tallos, tales como la relación peso – resistencia similar o superior al de algunas

maderas, siendo incluso comparado con el acero y con algunas fibras de alta

tecnología. La capacidad para absorber energía y admitir una mayor flexión, hace

que esta especie de bambú sea un material ideal para construcciones sismo

resistentes.

Aspectos Generales de la planta de Bambú:

• El bambú es un arbusto perteneciente al grupo de las gramíneas, con

aproximadamente 1250 especies a nivel mundial, de las que más del

50% se encuentran en el continente americano, creciendo desde el

nivel del mar hasta los 4000 m.s.n.m.

• Algunas de las especies de bambúes son las plantas terrestres

conocidas de crecimiento más veloz, 1m en 24hr. en condiciones de

laboratorio.

• La especie más utilizada en este rubro en Latinoamérica es Guadua

Angustifolia.

• Los bambúes pueden ser plantas pequeñas de menos de 1 m de largo y

con los tallos de ½ cm de diámetro ó plantas gigantes de unos 25 m de

alto y 30 cm de diámetro.

Zonas de Producción de

Bambú en el Perú

Fuente: Reglamento Nacional

de Edificaciones.

Características:

Para la aplicación de la presente norma, debe utilizarse la especie Guadua

angustifolia.

Propiedades Especiales: Ligeros, flexibles, gran variedad de construcciones.

Aspectos Económicos: Bajo Costo.

Estabilidad: Baja a mediana.

Capacitación Requerida: Mano de obra tradicional para construcciones de

bambú.

Equipamiento Requerido: Herramientas para cortar y partir bambú.

Resistencia Sísmica: Buena.

Resistencia a la lluvia: Baja.

Resistencia a Insectos: Baja.

Idoneidad Climática: Climas cálidos y húmedos.

Las unidades naturales, varas o cañas de bambú como se las llama, son de

medidas y formas que las hacen manuales, almacenables y sistematizables, en

forma conveniente y económica.

Partes según su uso Bambú:

Material de Construcción:

Caña de Bambú: Tallo de la planta de bambú que por lo general es hueco y

nudoso y está conformado por las siguientes partes:

Nudo: Parte o estructura del tallo que lo divide en secciones por medio de

diafragmas.

Entrenudo: Parte de la caña comprendida entre dos nudos.

Diafragma: Membrana rígida que forma parte del nudo y divide el interior de la caña

en secciones.

Pared: Parte externa del tallo formada por tejido leñoso.

Partes de la Caña de Bambú.

Fuente: Reglamento

Nacional de Edificaciones

Aspectos Estructurales de la Caña de Bambú:

¿En qué lugares se construye viviendas con

bambú?

• Son típicas en zonas de su fácil deposición o en espacios abiertos y amplios con

climas cálidos y húmedos.

• En la costa Peruana también se está construyendo como prueba de casas sismo

resistentes o con fines ecológicos al reemplazar la caña de la quincha por la de

bambú.

Una Casa Escuela

Método de Análisis

• Las limitaciones y esfuerzos admisibles dados en esta Norma son aplicables a

estructuras analizadas por procedimientos convencionales de análisis lineal y

elástico.

• La determinación de los efectos de las cargas (deformación, fuerzas,

momentos) en los elementos estructurales debe efectuarse con hipótesis

consistentes y con los métodos aceptados en la buena práctica de la ingeniería.

Método de Diseño

• El diseño de los elementos estructurales de bambú deberá hacerse para cargas de

servicio, utilizando el método de esfuerzos admisibles.

• Los esfuerzos admisibles serán exclusivamente aplicables al bambú estructural que

cumple con las características técnicas del bambú estructural.

• Los elementos estructurales de bambú deberán diseñarse teniendo en cuenta

criterios de resistencia, rigidez y estabilidad.

• Deberá considerarse en cada caso la condición que resulte más crítica.

Análisis y Diseño Estructural:

Esfuerzos Admisibles

Los esfuerzos admisibles que deberán usarse en el diseño de elementos

estructurales de bambú, son los siguientes:

Módulo de Elasticidad

Los módulos de elasticidad que deberán usarse en el diseño de elementos

estructurales de bambú, son los que se consignan en la siguiente tabla:

Ventajas:

• Características mecánicas que lo hacen apto para cualquier uso

estructural. La forma circular hueca lo hace liviano, permite la

construcción rápida y es fácilmente transportable.

• Es apto para construcciones sismo resistentes debido a su rigidez y

elasticidad que evita su ruptura al curarse.

• Su mecanización es sencilla y se realiza con herramientas comunes.

• No posee corteza a eliminar, ni necesita pulidos o acabados porque

dispone de un esmalte natural. Puede recibir acabados de pintura,

barniz, laca, aceites y ceras transparentes.

• Puede emplearse con otros materiales de construcción.

• Tiene bajo costo y altas posibilidades estéticas.

Ventajas y desventajas:

Desventajas:

• Presenta variaciones en el diámetro por lo que se dificulta la

coordinación dimensional.

• Puede ser atacado por insectos xilófagos.

• Puede pudrirse por la acción permanente de la humedad. Para evitar la

subida por capilaridad se emplean impermeabilizantes tradicionales

como alquitranes, laminas bituminosas o polietileno.

• Al secarse se contrae y se reduce su diámetro, presenta problemas

especialmente con el hormigón, en general pierde o gana humedad en

equilibrio higroscopio con el medio ambiente.

• El revestimiento exterior ha de ser estancado al agua y resistente a la

humedad además de protegerse con aleros generosos.

• Es altamente combustible por lo que requiere una protección por

diseño. Normalmente se ha de especificar un revestimiento interior

incombustible en los muros.

• Las uniones se deben hacer con empalmes como la madera y hay que

acudirse a piezas especiales de diseño.

Preservación:

• Las cañas de unos pocos bambúes, especialmente la Guadua

Anguistofolia, tienen aparentemente una resistencia

relativamente alta, tanto a los insectos como a la podredumbre a

los hongos. Para contrarrestar esto existen 2 formas:

De forma natural o artesanal:

Para combatir la invasión de insectos se ahúma con fuego y se cura.

En cuanto a la humedad con solo levantar las viviendas unos 20 o 30 cm de la

superficie, es suficiente para que la humedad no los afecte.

Por método industrializados:

Un método rápido y eficiente es por inmersión, consiste en sustituir la savia de

la caña con una solución preservadora, sumergiendo las cañas en dicha solución

(por 5 días), esto obliga a aplicar el tratamiento a las cañas recién cortadas antes

de que pierdan el agua que contienen.

Luego secar, bajo cubierta y aireada lo cuál demandaría 10 días.

Este proceso es hecho solo una vez para toda la vida antes del momento

de construir.

Nunca se lavan, solo se pasan trapos, se debe de sellar los terminales para

que no ingrese el agua que lave las sales.

No dejar expuesto a lluvias.

Perforar cada bambú en el centro con una varilla de ½", para que la

solución filtre al interior de los bambúes.

• Se recomienda usar la Guadua Angustiofolia por

ser la más resistente, más densa, más fibrosa y la

más dura a la flexión.

• Para extraerla esta debe de tener 5 años, su

apariencia tendrá manchas o líquenes en toda la

superficie.

• Si es muy limpio aún no está maduro.

• Se recomienda no extraerla durante el día ni en

noches de luna llena.

Construcción con el

Bambú:

• Se corta al ras del segundo nudo sin dejar aberturas

sobre su superficie.

• El diámetro para del grosor de estas es de 4". que es

el fin alcanzado por la planta y por tanto la más

usada , dura y más comercial. Algunas son de 6".

Para columnas pero son de otro género.

Uniones:

Pernadas: Se perforan con taladros de alta velocidad en los canutos

previos llenados de cemento.

Zunchadas: Se utiliza para conexiones estructurales sometidas a

tracción, no debe trabajar más de 10 KN (1000 kg-f).

Para zonas sometidas a compresión , entre los nudos se agrega concreto

líquido en los canutos haciendo un huequito de 3cm de diámetro.

• Iglesia de bambú en

Pisco, después del

terremoto del 2007

MODELO DE VIVIENDA PARA CASA TIPO DE DOS PLANTAS,

EN SISTEMA CONSTRUCTIVO BASADO EN GUADUA:

DESCRIPCIÓN.

Se diseñara una vivienda unifamiliar de dos pisos con altura libre entre pisos de 2.40

m, un área total construida de 35.50 m2, sobre un lote de 46 m2 aproximadamente

(5.16 m x 8.92 m ).

Figura Nº1: Planta

Primer Piso.

Figura Nº2: Planta

Segundo Piso.

Se construirá una losa compuesta por vigas soleras de madera y viguetas

de guadua, se muestra en planta la distribución aproximada de los

elementos del entrepiso empleado.

Figura Nº3: Planta entrepiso.

Figura Nº4: Detalle apoyo paneles vigas de

entrepiso

Los principales elementos que constituyen una estructura de cubierta son las

cerchas y correas.

Figura Nº5:Planta de Cimentación.

Se recomienda emplear

cimentaciones de

hormigón reforzado

apoyado sobre el terreno

natural firme o sobre una

sustitución de suelo

compactado.

PRESUPUESTO CONSTRUCCIÓN DE SISTEMA CONSTRUCTIVO CON

GUADUA.

Una vivienda unifamiliar de dos pisos en guadua de 73.03 m2 aproximadamente tiene un

costos de S/. 31,749.29 nuevos soles aproximadamente, entonces el precio por metro

cuadrado para dicha vivienda sale S/. 435.74/m2.

El valor por metro cuadrado con un sistema convencional de una vivienda unifamiliar esta

en ratios de S/. 1,100.00/m2 a S/. 1,200.00/m2 aproximadamente.

Lo que muestra que el sistema constructivo con guadua es más económico que el sistema

convencional.

También el sistema constructivo con guadua es más ligero ya que el peso por metro

cuadrado es más ligero que un sistema convencional. Siendo de 284.93 kg/m2 es decir unos

300 kg/m2.

CONCLUSIONESY RECOMENDACIONES:

• Las unidades naturales, varas o cañas de bambú como se las llama, son de medidas y

formas que las hacen manuables, almacenables y sistematizables, en forma conveniente

y económica.

• Su crecimiento es superior a cualquier otra especie maderable ya que alcanza su

madurez en un tiempo de cinco a seis años y su rendimiento es similar o mayor que el

de algunas especies maderables

• El rápido crecimiento del bambú lo hace económicamente muy competitivo

• En cuanto a la humedad con solo levantar las viviendas unos 20 o 30 cm de la superficie,

es suficiente para que la humedad no los afecte.

• La importancia que tiene el impulsar las plantaciones de bambú y realizar su

aprovechamiento sustentable, estriba por un lado en los beneficios ecológicos y por otro,

se encuentran beneficios económicos por su aprovechamiento y utilización en diversas

aplicaciones.