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 Por:
M. Sc. Arq. Rafael Gerardo Páez Espinoza
Arcos triarticulados con madera laminada de
pino caribe.
Algunos de los materiales tradicionales que se emplean en la construcción
(acero, aluminio, concreto armado y madera maciza), resultan altamente costosos
al momento de dimensionarlos para salvar luces sin apoyos intermedios. Los
orígenes del uso de la madera laminada (glulam que significa glued laminated) se
remontan a muchos siglos atrás cuando los artesanos empezaron a encolar y unir
piezas de madera para producir muebles, partes de barcos y artículos deportivos.
En el año de 1909, en Suiza, el carpintero Heltzer de Weimar, utilizó el glulam
para obtener estructuras de grandes secciones Esto sentó las bases del
desarrollo tecnológico para fabricar piezas de madera laminada que superan los
esfuerzos y solicitaciones a los que no pueden someterse otros materiales
constructivos. Salvar luces, en las estructuras rectas, curvilíneas, o de
cualquier otra configuración sin apoyos intermedios, es posible uniendo pequeñas
láminas con pegamentos de altas condiciones físicas y mecánicas. En Venezuela,
la primera experiencia de alguna edificación resuelta con un sistema estructural
con
madera laminada estructural data de 1963,
cuando Van Der Slooten fabricó piezas de laminados en Mérida. A partir de allí
se percibe un rezago de los grandes avances en ésta tecnología. Mientras tanto,
se han identificado 18 millones 450 mil hectáreas (apenas 45% de las superficies
boscosas del país) de ellas 9 millones son ofertadas para concesiones
utilizándose para tal fin, hasta 1995, sólo el 6%. En el oriente venezolano se
encuentran los bosques de pino Caribe de Uverito, plantación de más de 500 mil
Ha., con una reserva forestal de más de 3.5 millones de metros cúbicos de madera
rolliza, lo cual constituye la principal materia prima de origen vegetal con la
cual se cuenta y que a su vez serviría para lograr romper con la dependencia
tecnológica que se ha mantenido impuesta hasta hoy en la manufactura de la
construcción.
La madera de pino Caribe (pinus caribaea, variedad hondurensis) es considerada
de baja resistencia, aunque ciertos valores de sus condiciones físico-mecánicas,
de las porciones ubicadas en el duramen son de buena calidad. Su crecimiento es
rápido. Tiene bajo peso volumétrico. Es fácil de trabajar aún con herramientas
manuales, tiene un buen comportamiento al horneado o estufado, alta absorción de
preservantes y es, desde hace mucho tiempo, la madera más económica en el
mercado nacional venezolano. Sin embargo, un 35% de su explotación y producción
se ve convertida en desperdicios al ser leño juvenil, “costaneras” y cortes de
pésima calidad provenientes de la albura. En el predimensionamiento de los
elementos estructurales fabricados con madera laminada la viga recta de sección
uniforme, simplemente apoyada es la de más fácil fabricación y cubre luces de
hasta 60 m. Para el cálculo de su peralte se aplica 1/17 de la luz. Los arcos bi
y triarticulados salvan luces usualmente entre 20 y 60 metros hasta un máximo de
127 metros sin apoyos intermedios, con un predimensionamiento de 1/50 de la
distancia entre sus apoyos. En el campo de la investigación sobre las
innovaciones tecnológicas todas estas condiciones pueden llegar a resultar
favorables, si se deduce la posible aplicación de la madera laminada en
estructuras sometidas a flexo-compresión para formar vigas compuestas con
separadores atornillados que logren una considerable disminución del peso de la
estructura y que puedan ser fabricados por partes para facilitar su transporte,
ensamblaje, deconstrucción y reutilización, generando su transformabilidad.
En Venezuela se vive un relevante incremento de la necesidad de realizar
propuestas de diseño e investigaciones científicas y tecnológicas para la
determinación de las distintas formas de aplicar la madera en los procesos que
comprenden a la manufactura de la construcción. Este es el caso emprendido con
el estudio de la fabricación de madera laminada o glulam (glued laminated), a
partir de una materia prima con la cual cuenta el Estado venezolano que es la
especie de pinus caribaea, variedad hondurensis, en los bosques de Uverito
(Chaguaramas) en los estados Anzoátegui y Monagas.
Las formas constructivas realizadas con materiales tradicionales forman parte de
la cultura de los pueblos. Estas quedan conformadas por ese amplio bagaje
constructivo que en la década de los años setenta los entendidos en la materia
mencionaban como ˝arquitectura vernácula˝ y a la cual se refirió Bernard
Rudofsky cuando habló de la existencia de una ˝Arquitectura sin Arquitectos˝. En nuestro país esta condición se ha perdido. El arduo
proceso de endoculturización conlleva a que soluciones con la madera, el barro y
bambú, por mencionar sólo algunos materiales naturales, no existan de un modo
determinante en medio de los centros poblados. En lo que se refiere al caso
particular de la madera, en torno a ella se han desatado una serie de mitos y
verdades que conllevan a que, como material de construcción, sea sub-utilizada,
enmarcando su empleo principalmente para encofrados en sistemas estáticos
basados en el uso y aplicación del concreto armado. Dentro de los mitos
desarrollados en torno a su uso, se dice que la madera es muy costosa, que es
altamente inflamable, que requiere de un continuo mantenimiento y que sólo puede
ser utilizada en edificaciones públicas o muy lujosas; se plantea que los
espacios construidos con madera son más vulnerables a las acciones del hampa y
que no soportan sismos ni inundaciones, dándoles un carácter casi provisional y
decorativo. Entre las ventajas que sustentan su empleo está el hecho de su bajo
costo al construirse bajo modelos estandarizados, la generación de un microclima
en el interior de los espacios, mejorando las condiciones de confort, reducción
de tiempos de fabricación, no genera escombros, puede ser reutilizada -al ser
tratada con preservantes adecuados- el período de vida útil de las edificaciones
aumenta enormemente, sin que la madera sufra algún tipo de deterioro
considerable y su comportamiento ante el fuego es más resistente ante otros
materiales constructivos como el acero, el aluminio y el plástico.
En tiempos recientes la utilización de la madera como materia prima para la
construcción se ha puesto en boga. Soplan vientos de cambio y los resultados no
se han hecho esperar. La incipiente presencia de grupos económicos de capital
nacional y foráneo, en los bosques de plantación de pino Caribe, mediante
régimen de concesiones otorgadas por la CVG-Proforca, ha hecho tangible la
explotación de un recurso que ya está presente densamente dentro de un proceso
sustentable de explotación de un recurso natural renovable; que incide, tarde o
temprano, en los índices de progreso que se esperan para la economía nacional, y
que -a diferencia de los bosques naturales- su extracción es menos costosa y
mayor la cantidad de metros cúbicos que se pueden lograr por hectárea. Es decir,
no hay que pensar en sembrarlo y esperar casi tres décadas para su explotación,
más bien hay que crear la conciencia de que como seres vivos, estos árboles
nacieron, crecieron y se han multiplicado, y no podemos esperar a que mueran sin
que sean aprovechados para la construcción de las soluciones arquitectónicas de
las que hoy en día carecen los venezolanos. La aplicación de la madera laminada
constituye una de las maneras de aprovechar los desperdicios y residuos que
provocan los procesos de explotación y producción de las distintas especies
maderables. De hecho se puede empezar a incluir especies no aptas para la
obtención de cortes para el mercado maderero, como el caso del Eucalipto,
(segunda especie abundante en los bosques de nuestro país), concretamente la
Jarrah o eucalyptus marginata con la que al oeste de Australia, se fabrica
madera artificial, que alcanza condiciones físico-mecánicas superiores a las que
normalmente reúne esta especie. De igual manera ocurre con las coníferas, como
es el caso del pinus caribaea, que como especie maderable es considerada buena,
pero que al haber sido sembrada para fines de obtención de pulpa para papel,
dichos árboles crecieron sin el cuidado y con la densidad necesaria, que lograra
su cabal utilización para fines edilicios.
Se puede decir que los aspectos relacionados con los procesos de producción de
los laminados, en la industria maderera de Venezuela están apenas empezando a
conocerse. Existe una obligación de fomentar la ruptura de la inercia existente
respecto a un tema que en el mundo posee más de doscientos años de aplicaciones
en importantes edificaciones, pero que aquí ha pasado prácticamente
desapercibida. Existe también la carencia de un mercado que demande en la
actualidad este tipo de soluciones. Esto aunado a que la planta física necesaria
para la elaboración de elementos estructurales para grandes luces y formas
diversas aún no ha sido instalada, tal y como ha ocurrido en otros países de
nuestro continente, como son los casos de Chile, Estados Unidos y Canadá.
Se percibe, a su vez, la ausencia de una industria química que pudiese surtir
los adhesivos adecuados con la calidad con que son producidos en Europa. Al
igual que el factor humano que no ha sido capacitado y entrenado para las
actividades de clasificación, elaboración y supervisión de las fases que
encierran la obtención de madera artificial encolada. Lo mismo ocurre con
las fases de investigación y diseño sobre estos tópicos, la cual no ha logrado
incrementarse en los institutos de I+D., por diversos factores. Pero sobre tales
aspectos incide la carencia de una normativa tecnológica y legal que permita
establecer una reglamentación que parta desde las etapas de selección y
clasificación de la especie a utilizar, hasta las pruebas y ensayes para un
control de calidad efectivo del producto final.
Desde el punto de vista de los sistemas estáticos que se conforman a partir de
la fabricación con madera laminada, existen infinitas variantes de forma y
predimensionamiento, siendo amplio el número de ejemplos de las que han sido
clasificadas y aplicadas en distintas edificaciones construidas. Lográndose
incluso mencionar que la geometría y la forma que ellas adoptan es totalmente
infinita. Teniendo como restricción solamente la imaginación del diseñador y el
presupuesto económico al cual debe ajustarse. Sin embargo, se presentan
limitantes en cuanto a la distancia entre los apoyos que salvan, al
predimensionamiento de los elementos que las componen, a la separación entre
ellos, a la clasificación y selección de la especie maderable para fabricarlos,
al tipo de pegamento para unir las láminas, al grado de humedad permisible entre
la madera seleccionada en general y entre cada una de las laminaciones que
conforman el elemento estructural y a las piezas de unión o conectores entre si
mismas y con el concreto armado, que las complementan. Entre esas estructuras se
encuentran las que están sometidas a esfuerzos de flexo-compresión, a las que se
refiere en esta investigación. Ellas tienen dos enormes ventajas sobre el resto
de los sistemas estructurales clasificados, por una parte salvan mayores luces y
por otra trabajan con mucho menor peralte, que los elementos rectilíneos
horizontales. Razones por las cuales requieren de menor cantidad de material
para su fabricación. Entre estos sistemas, el caso del presente estudio en
particular, está el arco triarticulado, que puede ser aplicado bajo todas las
formas de diseño que se puedan imaginar.
El aspecto geométrico espacial en el desarrollo de esta investigación cobra una
importante relevancia, debido a que es a partir de estos análisis que se podrán
realizar planteamientos de transformabilidad de las estructuras de madera
laminada para soluciones espaciales disímiles. En este campo se realiza una
conceptualización que permite establecer la compatibilidad de las figuras
geométricas primarias, con los rectángulos derivados del cuadrado unitario y la
genealogía de la forma curvilínea a partir de la ejecución de la sección áurea,
inscrita en un rectángulo √5; como base fundamental para la estabilidad del arco
de medio punto. Las formas estudiadas quedan agrupadas en el conjunto de las
cónicas puras, que incluyen a la semielipse, el semicírculo (como forma
particular de la elipse), la parábola y la hipérbola de las cuales se hace un
estudio geométrico, analítico y comparativo de sus definiciones en relación con
las estructuras de madera laminada que trabajen en respuesta a esfuerzos
estructurales de flexo-compresión. En lo que respecta al estudio y análisis de
los sistemas de organización de las fases de obtención de la madera laminada se
realiza una propuesta para la optimización de la producción al plantear la
inclusión de etapas que pudieran conllevar a adecuar esta tecnología a la
realidad económica, socio-laboral y cultural imperantes en el medio
agroindustrial.
Otras vertientes que podrán derivarse de esta investigación estarían
relacionadas con los cálculos estructurales respecto a la madera de pino Caribe.
En particular para adecuar los parámetros de la Norma Sismorresistente No.1756
en sus distintas versiones de actualización y comentarios vigentes, a los
resultados de la utilización de estructuras concebidas a partir de la madera
laminada en las diferentes zonas de riesgo existentes en los estados de
Venezuela donde se desarrollan actividades agrícolas y ganaderas. Debe
considerarse también, en estudios futuros, lo concerniente a las soluciones
particulares de los materiales de cubiertas compatibles con este sistema
constructivo en apego a las necesidades de las actividades agroindustriales que
alberguen. Finalmente, dentro de las exigencias de desarrollar modelos
constructivos enmarcados en los procesos de construcción sostenible, se hace
necesaria la necesidad de replantear los análisis de los métodos de preservación
de la madera que aún cuando ya son conocidos no se utilizan, siendo que son más
compatibles con el medio ambiente ecológico.
Arqhys.com
Sobre el autor de esta publicación:
M. Sc. Arq. Rafael Gerardo Páez Espinoza.
Caracas, Venezuela.
E-mail: rafaelgerardopaez@gmail.com
Última actualización: 31 de Diciembre de 2007.
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