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Tejas de micro concreto TMC (mortero vibrado)

CARACTERÍSTICAS:

BREVE DESCRIPCIÓN:

• Sustituyeron a las tejas tipo pantile fabricadas con fibras naturales y mortero virado, demostrando ser más duraderas y económicas.

• Sustituyen con ventajas, en términos ecológicos, a las láminas metálicas y de asbesto cemento, así como a las tejas de arcilla cocida, dado su muy bajo consumo energético.

• Se producen tejas tipo pantile (de doble onda o de canalón) 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 producción se requiere de una pequeña mesa vibratoria manual o movida por electricidad y moldes preferentemente de producción industrial.

• Consumen entre 6 y 8 kg. de cemento por metro cuadrado, alrededor de la mitad de lo que las láminas de asbesto cemento.

• Resisten bien el almacenaje y el transporte.

• Admiten imprecisiones menores en la estructura de soporte y para resistir vientos de consideración deben estar bien fijadas a esta.

• Las tejas son además inoxidables, incombustibles, de gran durabilidad y buena apariencia.

Información adicional: RAS/BASIN c/o SKAT, Vadianstrasse 42, CH-9000 St. Gallen, Suiza. Bibl. 11.18, 11.19, 11.20, 11.21.

Proceso de producción

Materiales necesarios

• Cemento: Se utiliza cemento portland ordinario tipos P250 ó P350, con una proporción de cemento por 2,5 a 3,0 de arena y una relación 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 partículas angulares y una buena distribución 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 dosificación para obtener buena resistencia en las tejas.

• Aditivos: Pueden utilizarse impermeabilizantes si las arenas no tienen buena granulometría y colorantes si se desea obtener otra apariencia.

• Alambre: Para la fijación de las tejas al soporte, si se adopta este método. Se necesitan por teja 10 cm de un alambre de 1.4 mm.

Equipamiento necesario

• Mesa vibratoria: Está 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 batería de automóvil.

1. Coloque la lámina plástica sobre la mesa vibradora

2. Fije el marco a la mesa

3. Coloque el mortero sobre la lámina

4. Distribuya y alise el mortero bajo vibración

5. Rellene la cajuela del tacón de fijación e inserte el lazo de alambre

6. Traslade la lámina con mortero fresco al molde y coloque este en la estiba

7. Cure las tejas en cualquier depósito con agua.

• Moldes de conformación: 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 términos de superficie como de precisión y similitud entre ellas, lo que repercute posteriormente en la precisión y uniformidad del montaje del techo y en su apariencia Se recomiendan los producidos industrialmente en plástico resistente al impacto, ligeros, acumulables, con marcas para la correcta ubicación de la lámina fresca en el molde, reforzados con marcos de madera para garantizar su durabilidad, y lograr al acumularlos unos sobre otros, una cámara hermética de curado que garantiza la calidad inicial del mortero. Cada molde permite producir una teja cada 16 horas como mínimo aunque se utilizan generalmente cada 24 horas.

• Láminas de plástico: Sirven para la conformación inicial y vibrado de la lámina 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 traslúcidos para que cumplan bién su función.

• Equipamiento complementario: Dispositivos para control de calidad, cuyas versiones mas elementales pueden construirse en el taller y un set profesional para ensayos de flexión e impacto), que puede obtenerse a través de ACONTEC S.A., CESEDEM-Perú, del Cecat y de Grupo Sofonías. Ver Anexo de direcciones utiles. Además se utilizan las herramientas comunes de albañilería.

Fabricación y curado

• Se coloca la lámina plástica 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 vibración de la mesa por espacio de 30 seg. aproximadamente

• Se rellena, sin vibración, el suplemento para el tacón, se coloca en el mismo el lazo de alambre y se vibra posteriormente un par de segundos.

• Se abren los cierres de fijación 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 lámina por sus extremos delanteros manteniendo estirado el correspondiente borde y se coloca en el molde en la posición 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 lámina plástica.

• 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 sumergiéndola en un tanque con agua por espacio de siete días o manteniéndola en una cámara de curado al vapor por espacio de cuatro días

• Posteriormente se almacenan a la sombra por dos semanas, luego de las cuales están 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 ángulo correspondiente al del techo a construir. El lazo de alambre se coloca después que el mortero está colocado en el molde.

Montaje de las Tejas

Las tejas TMC se colocan sobre correas de madera, acero u hormigón armado, del mismo modo que las tejas cerámicas, pero espaciadas a 40 cms excepto las dos primeras que se espacian a 33 cm. La forma de fijación depende del material del soporte. En el caso de ocurrencia de fuertes ventos todas las tejas de borde llevan doble fijación. La pendiente del techo debe ser como mínimo del 40 %.

Techos de paja de tallo rígido durables

CARACTERÍSTICAS:

BREVE DESCRIPCIÓN:

• Los techos de paja es la cobertura más usada en el mundo, y a pesar de no estar reconocida por los expertos de la construcción. 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, cañas y palmeras son los materiales más comunes.

• Los techos de paja tradicionales tienen un comportamiento y durabilidad reducida, pero en ciertas regiones (N.O. de Europa, Sud Africa, Japón) se logran con mano de obra especializada, techos funcionales de buena calidad, con una expectativa de resistir de 25 a 70 años.

• Esta cobertura se basa en el uso de materiales renovables, locales que requieren un mínimo o cero de energía externa para el proceso de producción, y su costo es menor que la mayor parte de otros tipos de techos. Su aplicación es intensiva en el uso de mano de obra - una ventaja importante en términos de generación 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 ésta es reducida a través de un trabajo de buena calidad y de precauciones de sentido común. La paja también es susceptible a la degradación biológica y por los agentes atmosféricos.

• Los mejores materiales para coberturas de paja son hierbas de tallo rígido y cañas de 1 a 2 metros de largo y hasta 10 mm de diámetro en el extremo de corte. Deben ser rectos (sin curvaturas en los nudos), cónicos y de tallos huecos, ya que tallos sólidos tienden a secar lentamente, por lo que pudren rápidamente.

Materiales: Cosecha y Procesamiento

• La paja tiene tres diferentes fuentes: La primera la vegetación autóctona del país. La segunda los subproductos de alimentos o al recoger las cosechas agrícolas, y la tercera a través 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 más 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 así dura el doble que la paja no peinada).

• Los atados deberían 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 mínimo de 45° se puede techar con este método. 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/m², que es el peso del material más pesado, la caña.

• Es esencial colocar a nivel del alero y fijada en toda su longitud una tabla de sección en cuña, 35 mm más 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.

Método 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.

• Selección 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 (más común) o secciones horizontales.

• La primera hilada de paja es tan importante como el cimiento para un muro, ya que es la más 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. Después de ser fijada, la paja es golpeada con un mazo hacia la atadura. La superficie compacta tiene una inclinación similar a la de las vigas, y solo de 2 a 3 cm de cada atado están expuestos. En la parte superior de cada hilada se deja sobresalir la paja ligeramente, para ser golpeada hacia la atadura conjuntamente con la próxima hilada, eliminando así la huella de la junta.

• El caballete es la parte más 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. Más atractiva y baratees una hierba flexible enrollada sobre el vértice, cubriendo las ataduras de la ultima hilada, sujetada por costura horizontal.

• Materiales necesarios: aprox. 10 atados de hierba por m² de techo; cuerda resistente o alambre de acero para fijar los atados. Operarios experimentados deberían techar de 10 a 20 m² por día.

A - Método para techar con paja

B - Método para techar con paja

C - Método para techar con paja

Recolección 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 método llamado "sustitución por tejas", desarrollado y probado por Nicolas Hall, mejora la recolección 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 fácil 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 debería durar 40 años o más, pero el caballete de hierba requiere ser renovada cada 8 a 10 años.

• La paja es combustible y la mejor protección contra incendio es el sentido común: evitar alta densidad de edificación (áreas urbanas); evitar fuegos incontrolados cerca de techos de paja; evitar chimeneas, o diseñarlas y construirlas cuidadosamente, bien aisladas y regularmente inspeccionadas; la protección de todas las instalaciones eléctricas 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 bambú con paja de palmera

• Los tratamientos químicos que reducen el riesgo de incendio, la descomposición orgánica y erosión climática son posibles, pero ninguno es barato, permanente o de buena efectividad, e imposibilita la recolección de agua de lluvia.

Más información: Bibl. 12.02, 12.03 y 23.11, o contactar Nicolas Hall, 48a Hormead Road, London W9, U. K

Estructura de bambú para techos

CARACTERÍSTICAS:

BREVE DESCRIPCIÓN:

Las principales ventajas del uso del bambú para la construcción de techos son:

• Es una tecnología tradicional, que es bien conocida por los artesanos locales. No son necesarias herramientas especiales.

• La utilización de bambú en gran escala no tiene consecuencias ecológicas desastrosas (como en el caso de madera), ya que puede ser reemplazado en un lapso de 4 o 5 años.

• Gracias a sus cualidades físicas, el bambú es un material ideal para construcciones en zonas sísmicas.

• Comparado con otros materiales de construcción, el bambú 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 físico y desgaste;

• (imitada aceptación social, debido a la limitada durabilidad del bambú.

Más información: Bibl. 13.05,13.06, 13.07.

Bóveda de Cañon (Bibl. 13.05)

• Este sistema de construcción fue desarrollado en el Laboratorio de Investigación para la Construcción Experimental del "Kassel College of Technology", de la República Federal de Alemania, dirigido por el Prof. Gernot Minke.

• Muestra un uso inédito del bambú, en el cual las construcciones alcanza su estabilidad por medio de fuerzas de compresión, que actúan perpendicularmente al eje del bambú.

• Basado en el principio de las bóvedas de Cañon de mampostería, se colocan cañas de bambú de sección 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 tensión generada por la fuerza de gravedad sigue la línea 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 bóveda de barril.)

• Se cuelgan tiras de bambú de igual longitud de forma tal que sus extremos estén exactamente separado a la misma distancia que la luz del techo. Se colocan cañas de bambú de sección completa en forma horizontal, formando la bóveda invertida. Después se colocan tiras de bambú en el interior, exactamente opuestas a las exteriores. Se taladran perforaciones a través de las tiras y del bambú 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. Además 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, éste debe ser reforzado por una red (usada para pescar). La densa estructura del tejado cubierto de hierba le dará a la cobertura de tierra su estabilidad final.

A - Bóveda de Cañon

B - Bóveda de Cañon

Cúpula Geodésica Pequeña (Bibl. 13.05)

• Este sistema constructivo también fue desarrollado y ensayado por el Prof. Minke y su equipo de trabajo.

• La estructura portante de la cúpula esta compuesta por cañas enteras de bambú de 1.5 m de largo, unidos en una serie de triangulos, logrando así la rigidez necesaria. El largo de los elementos de bambú son determinados por el diseño geométrico, que require de un corte muy exacto, para lograr una forma regular. Sin embargo, el simple sistema de unión permite ajustes durante el montaje. Para una mayor exactitud en los nudos de unión, en los cuales alternativamente se unen cinco y seis cañas, los extremos del bambú son achaflanados (biselado).

• En el ejemplo descrito, la luz de la bóveda fue de 5 m, un tamaño fácil 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 construcción y hormigón.

• Una membrana impermeable y resistente es necesaria para cubrir la cúpula, 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 unión

Cúpula Geodésica Pequeña

Retícula 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 países del Tercer Mundo, de bajo costo, asísmica, y basada en el uso de materiales y herramientas locales. El resultado fue una retícula laminar, que es prefabricada sobre una base plana y posteriormente elevada en el centro, para lograr su forma final.

• La caña de bambú usada tiene un diámetro promedio de 30 mm y un largo de aprox. 4 m. Para lograr el largo requerido de 7.2 m, cada barra de la retícula está compuesta por dos cañas. Los ensayos demostraron que la unión más resistente se logra insertando una pieza de bambú más delgada en la cavidad de las cañas a conectarse, fijándola con un pequeño pasador.

• Con estas barras alargadas, se arma la retícula sobre el piso, formando sectores de 50 x 50 cm. Cada nudo se une por un tarugo y además se amarra con una cuerda, para evitar que se suelte, y permitir un movimiento de tijera. Después de elevar el centro de la retícula a la altura requerida, se ubican cañas de 1 m en forma diagonal en las retículas rómbicas, en dirección de la pendiente, y son firmemente amarradas a la estructura, dándole estabilidad.

• Los bordes de la retícula laminar forman un cuadrado de 6 x 6 m, correspondiendo con las dimensiones de los muros. Una pieza vertical de bambú se fija en cada esquina de los muros, a la que se sujeta una especie de viga solera de bambú. Ésta ubica y sujeta la retícula láminar en su lugar. El techo es cubierto por una membrana impermeable y un material de paja local adecuado, que no sea hierba de tallo rígido. Una posible alternativa es una cobertura de ferrocemento, que se mantendría en su sitio incluso en el caso que la estructura de bambú deje de soportarla.

Retícula laminar sobre una Base Cuadrada

Junta de bambú con pieza más delgada insertada en la cavidad

Detalle de esquina con viga solera - a. planta

Detalle de esquina con viga solera - b. corte

Retícula 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 "Bóveda de Cañon". La forma de ésta retícula laminar por lo tanto no se calcula, más bien se determina usando modelos suspendidos (ej. con una red de cadenas). Varias de éstas estructuras usando tiras de bambú 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 retícula 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 bambú se dobla en función de la pendiente de la retícula, no se pueden usar pasadores, pero las uniones amarradas mantienen la curvatura de la estructura en forma armoniosa.

Modelo de red de cadenas suspendida

Retícula Laminar de Forma Irregular

Cerchas de Bambú (Bibl. 13.06, 13.07)

• En muchas regiones, el bambú se usa tradicionalmente para construcciones de cerchas, pero a menudo se usa más bambú del necesario y no siempre son estructuralmente seguro.

• En un proyecto de investigación, dirigido por el Dr. Jules Janssen de la "Eindhoven University of Technology", en Holanda, se desarrollaron y ensayaron cuatro tipos de uniones y un diseño mejorado de cerchas.

• Unión 1: madera contra chapada en ambos lados del bambú sujetados por pernos de acero.

• Unión 2: la barra diagonal se apoya sobre pinas insertados a través 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.

• Unión 3: dos "cuernos" al final de la diagonal se insertan en dos huecos de la barra superior. (Desventaja: requiere operarios especializados, tiempo y excluye prefabricación).

• Unión 4: pin de bambú atravesando tres barras de bambú, siendo las dos exteriores paralelas.

• La viga de celosía especial, construida con la Unión 2 y de una luz de 8 m, fue sometida a pruebas de laboratorio, colocándola en el piso y simulando cargas verticales con un sistema de gatas hidráulicas que actúan horizontalmente.

Cerchas de Bambú

Estructura de techo de madera rolliza

CARACTERÍSTICAS:

BREVE DESCRIPCIÓN:

• Madera redonda sin procesar es más barata y fácil de obtener que madera cortada, y es mayormente usada para estructuras, ej. bastidores para muros y techos, vigas de celosía, etc.

• Las ventajas de usar madera rolliza de arboles jóvenes (5 - 7 años) comparada a la usada para madera cortada son numerosas. Las más 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 más resistente que una madera cortada de la misma sección, 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 perímetro, esto le ayuda a incrementar la resistencia a la compresión en la superficie de un rollizo sometido a flexión.

• La madera aserrada es un producto de arboles que han crecido durante varias décadas. Ya que su reforestación toma mucho tiempo, su excesiva explotación puede causar serios problemas ambientales.

• Por razones económicas, características de resistencia y acceptabilidad ambiental, el uso de madera rolliza es en muchas construcciones más apropiado, que el uso de madera aserrada.

Conexiones con chapa metálica plegada (Bibl. 00.39)

• Ésta técnica simple y barata, desarrollada en el "Intermediate Technology Workshop" en Cradley Heath, G.B., usa una delgada placa de metal, cortadas al tamaño y forma requerida, dobladas alrededor de la conexión y firmemente clavadas a la madera.

• La aplicación más adecuada para este método es la prefabricación 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 describió con anterioridad.

Detalle de la junta

Conexiones con chapa metálica plegada

Conexión con Cartelas de Acero (Bibl. 14.10)

• La conexión 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 ángulo recto a ésta.

• Las planchas de acero laminado de hasta 1 mm de espesor se pueden atravesar con clavos de acero, sin necesidad de perforar previamente. Planchas más 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 más resistentes pueden requerir planchas de acero de mayor grosor lograr esfuerzos de diseños adecuados.

• La capacidad de las conexiones con cartelas de acero clavadas, de seguir sosteniendo cargas, aun después del inicio de un colapso, es una característica muy valiosa en zonas sísmicas 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 más 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 más baratos y no se oxidan. En todo caso se debe prever, que no puedan soltarse, fijándolos con clavos insertados desde diferentes ángulos.

• Alternativamente, se pueden perforar huecos en los extremos de los tarugos de madera, para insertar cuñas de madera dura, que presionan el tarugo en su lugar. así la perforación en la que se inserta el tarugo puede ser un poco más grande, facilitando y acelerando el trabajo.

• Pernos y tuercas de acero son más adecuadas en las conexiones donde se necesitan de mucha resistencia pero son muy caros y cuestan tres o cuatro veces más que las barras de acero, de la que ellos están hechas. Utilizar las barras de acero directamente como tarugo es más 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 describió anteriormente en el caso de los tarugos de madera. Con un corte en forma de cruz, los extremos pueden ser doblados como un pétalo de una flor, presionándolos contra una arandela.

Diámetro del tarugo

Tarugo

Secunda cuña

Doblez de 4-5 mm. sobre la pared

Conexiones para Estructuras Espaciales (Bibl. 23.10)

• Un método, que usa madera rolliza de longitud corta en estructuras espaciales para techar grandes áreas (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 lengüeta, 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 lengüeta en el corte y se fila con el tornillo, la arandela y la tuerca. Después de prefabricar todos los rollizos requeridos, estos son ensamblados sobre el piso, exactamente debajo de su posición final, para ser elevados posteriormente con un sistema de poleas .

• Con un diámetro de rollizo de 5-6 cm el peso por m² es de 20 kg. y el material requerido por m² 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 método. 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 así el vacío con cada nueva capa. El mismo sistema puede ser aplicado para cubrir estructuras triangulares, cuadradas o de otros polígonos, sin necesidad de soportes adicionales al perímetro del techo.

• Un techo bien diseñado con los rollizos cortados e instalados en forma exacta debería teóricamente ser estable con solo algunas conexiones de tarugos o pernos en puntos estratégicos. Sin embargo es recomendable fijar cada rollizo firmemente al rollizo inferior, para evitar movimientos laterales, especialmente en zonas sísmicas o de huracanes.

• Tradicionalmente los techos "hagan" son cubiertos con tierra para aumentar el aislamiento térmico, que es ventajoso en climas con grandes fluctuaciones de la temperatura diurna. Techos más livianos con menor aislamiento térmico también 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

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