Semarnatmanual Para La Construccion Sustentable Con Bambu
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Manual para la construccin sustentablecon bamb
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Comisin Nacional ForestalCoordinacin General de Educacin y Desarrollo TecnolgicoGerencia de Desarrollo y Transferencia de TecnologaPerifrico Pte. #5360Colonia San Juan de Ocotn
Zapopan, Jalisco C.P. 45019Tel: 01 800 73 70000 y (33) 37 77 70 [email protected]
Proyecto apoyado por el Fondo Sectorial Conacyt-Conafor(Conafor-2002-CO1-5670)Caracterizacin Tecnolgica de las Especies Mexicanas de Guadua (Poaceae: Bambusoideae) y susAplicaciones en la Construccin
Autores
M. I. Vctor Rubn Ordez Candelaria.Dra. Ma. Teresa Meja Sauls.Dra. Guadalupe M. Brcenas Pazos.Instituto de Ecologa A.C. (Inecol).
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El presente material de divulgacin es
resultado de un proyecto de desarrollo
tecnolgico financiado por el Fondo Sectorial
para la Investigacin, el Desarrollo y la
Innovacin Tecnolgica Forestal Conacyt-
Conafor, realizado en conjunto con el
Instituto de Ecologa, A.C.
Tiene la finalidad de dar a conocer las
caractersticas e importancia de algunas
especies de bambes mexicanos y generar
una herramienta que facilite su uso comomaterial de construccin, ya que se
caracteriza por tener cualidades fsicas y
mecnicas adecuadas, adems de que es un
recurso natural abundante, de bajo costo y
fcil manejo en algunas regiones forestales
del pas. Este manual entrega informacin
adecuada para que arquitectos e ingenierospuedan realizar uniones con bamb, como
base de la construccin de inmuebles.
Para mayor informacin sobre otros paquetes
de transferencia de tecnologa y proyectos del
Fondo Sectorial Conacyt-Conafor:
www.conafor.gob.mx/biblioteca-forestal
www.conafor.gob.mx/conacyt-conafor/
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NDICE
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IntroduccinQu es el bamb?
Bambes nativos de Mxico
Importancia econmica y usos de la especie en Mxico
Descripcin de las estructuras vegetativas y florales
Floracin y propagacin
Las guaduas mexicanas
Sistema de secado, proteccin y preservacin del bamb
Importancia del secado
Mtodos de secado
Agentes de deterioro
Sustancias y mtodos de preservacin
Uniones para la construccin
Teora de uniones
Problemas internos
Problemas externos
Uniones en cimentacin
Uniones con amarres
Uniones con pasadoresUniones con centro de madera
Uniones en estructuras espaciales
Uniones combinadas
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Manual para la construccin sustentable con bamb
Uniones reforzadas con mortero o uniones metlicas
Uniones con tiras de acero y pasadores
Construcciones con bamb
Ventajas del bamb como material de construccin
Desventajas del bamb como material de construccin
Trabajos preliminares
ConstruccinTipos de cimentacin
Pisos
Muros
Cubiertas y techos
Armaduras ligeras
Estructuras sobre los muros extremos
Glosario
Literatura consultada
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Introduccin
El bamb es una de las plantas ms sorprendentes de la naturaleza,se conoce
como la planta mil usos pues a partir de l se pueden obtener: alimento,
ropa, material para construccin, celulosa para papel y medicinas; igual que
otras plantas, protege el suelo y captura bixido de carbono. Pertenece a la
familia de las gramneas, igual que los cereales (avena, maz, trigo y arroz),
los forrajes, la caa de azcar y otros pastos. Su altura vara desde unospocos centmetros como en el gnero Radiella hasta 40 m en el caso de
especies gigantes como Dendrocalamus giganteus y algunas de stas llegan
a crecer hasta 100 cm por da, como Guadua angustifoliaque completa su
crecimiento total de 20 m en menos de cinco meses. Puede ser ms resistente
en tensin y en compresin que algunas maderas; las fibras de un haz de vasos
pueden llegar a resistir hasta 12,000 kg/cm2 en tensin a lo largo de su tallo,
sin embargo se cortan transversalmente con relativa facilidad.
Hasta hace pocos aos se consideraba a Asia como la cuna de la utilizacin
del bamb, pero investigaciones arqueolgicas recientes demuestran que en
Argentina, Ecuador y Colombia ya se usaba desde el Plioceno temprano y
ha sido utilizado ampliamente durante el desarrollo humano. Sin embargo,
principalmente en China es donde ha alcanzado gran importancia; pues ah se
ha podido combinar la produccin artesanal con los procesos industriales, que
incluyen la produccin de alimentos, laminados, aglomerados, refrescos, papel,
carbn y mobiliario, entre otros productos. En el mundo se han registrado
cerca de 1,048 usos diferentes para el bamb.
En Mxico, el bamb se aprovecha principalmente en las zonas rurales, donde
se tiene a la mano este recurso. Ah es til en la construccin de viviendasy cobertizos, adems se usa para elaborar artesanas, cestera, muebles y
utensilios.
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Aunque se tiene informacin sobre las caractersticas botnicas de los
bambes, todava se requieren estudios sobre su propagacin, conservacin,
usos actuales y potenciales, germinacin, insectos asociados, botnica
econmica, taxonoma, construccin y captura de CO2para aprovechar
completamente la especie.
Como una contribucin al conocimiento florstico de nuestro pas, en el
Jardn Botnico Francisco Javier Clavijero del Instituto de Ecologa, A. C. enXalapa, Veracruz, con colaboraciones interinstitucionales e internacionales,
se est formando la coleccin de bambes nativos de Mxico, la primera
coleccin de este tipo en Amrica Latina, un prototipo para que otros pases
formen sus propias colecciones.
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Qu es el bamb?
Los bambes son plantas de la familia de las gramneas (Poaceae). Algunos
son herbceos y otros leosos, que desarrollan varios culmos (caas o tallos)
al ao, con alturas que van de 1 hasta 60 m de altura y un dimetro de hasta
30 cm cerca de la base. Casi todos son erectos, aunque algunas especies
tienen tallos flexionados en las puntas, unos crecen en forma aglutinada,
formando espesuras impenetrables y otros en forma lineal. En el planetaexisten 1,200 especies y 90 gneros de bamb, distribuidas en los cinco
continentes, se asocian principalmente en reas tropicales y subtropicales,
solamente en Europa no existen especies nativas. Los diferentes tipos de
bamb se agrupan en cuatro gneros principales:Arundinaria, Bambusa,
Phyllostachy y Sasa, la mayora tienen hojas perennes.
En Amrica se tienen identificadas 345 especies, distribuidas desde el sur deEstados Unidos, pasando por Mxico, a lo largo y ancho de Centroamrica, en
las Islas del Caribe y en Amrica del Sur hasta el sur de Chile.
Bambes nativos de Mxico
En Mxico se han registrado 36 especies de bambes leosos y cuatro
especies de bambes herbceos, por lo que se considera como un pas de
moderada diversidad. Estas especies se distribuyen, principalmente en los
estados de clima tropical como Veracruz, Chiapas y Oaxaca -que tienen el
mayor nmero de especies - Tamaulipas, Michoacn, Colima, por mencionar
algunos. Podemos encontrar bambes desde el nivel del mar hasta altitudes de
ms de 4,000 m.
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Figura 1. Distribucin de especies.
De las especies de bambes que crecen en Mxico sobresalen las llamadas
comnmente guaduas, caizo y caa brava, representados en Mxico por
el gnero Guadua, con cinco especies nativas: G. aculeata, G. amplexifolia,
G. longifolia, G. paniculatay G. velutina. Estas especies se distribuyenprincipalmente en la zona central del pas y en zonas clidas, encontrndose
naturalmente en selvas hmedas, a orillas de ros y arroyos. Su uso principal
ha sido en la construccin de viviendas rurales, paredes, alfajas, puertas y
ventanas, entre otras. La ms importante es G. aculeata, con ejemplares o
culmos ms grandes y frondosos que llegan a tener 25 m de altura y 25 cm
de dimetro. La presencia de espinas en los nudos de los tallos y las ramas es
una caracterstica para distinguir las especies de Guaduade otros bambes
nativos.
El gnero Otatea con dos especies, es el bamb leoso nativo de Mxico ms
abundante en cuanto a sus poblaciones; ocupa grandes superficies en donde
frecuentemente es la nica planta que crece. O. acuminataes la especie
ms utilizada por las poblaciones rurales de Mxico, pues con sus tallos seconstruye el bahareque (mezcla de sus tallos con lodo y zacate) que se utiliza
para construir paredes de viviendas tradicionales, principalmente en los
estados de Jalisco y Veracruz.
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Importancia econmica y usos de la especie en Mxico
En Mxico el bamb se utiliza en la construccin de viviendas rurales, en la
elaboracin de artesanas, muebles y accesorios de hogar, tambin con fines
medicinales y ornamentales. Su uso tradicionalmente se ha restringido a la
zona o regin donde crece y est disponible naturalmente.
Los bambes han probado ser tiles para el hombre por las siguientescaractersticas:
Por sus propiedades mecnicas, principalmente flexibilidad y resisten-
cia en flexin, es muy utilizado en la elaboracin de muebles, instru-
mentos musicales, herramientas, utensilios para pesca y recoleccin
de frutas.
Por su resistencia y el dimetro de los culmos o caas se emplea en laconstruccin de viviendas y de embarcaciones.
Por sus propiedades qumicas son tiles para elaborar productos ali-
menticios y medicamentos, tambin para fabricar papel y otros pro-
ductos industriales, y recientemente hasta para generar electricidad.
En lo relativo a su propagacin como planta, presenta las siguientes ventajas:
Los nuevos brotes crecen muy rpido y llegan a alcanzar su mxima
altura en pocos meses, y la planta completa madura en pocos aos.
Los culmos se producen asexualmente en abundancia ao tras ao,
por lo que no hay necesidad de replantar.
Su fuerte rizoma se va extendiendo rpidamente sobre el suelo dondese desarrolla, ayudando a proteger el suelo de la erosin.
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Descripcin de las estructuras vegetativas y florales
Las guaduas, al igual que los otros bambes presentan un tallo o culmo
tambin llamado caa y se diferencian por presentar rizomas y ramas. Las
races son fibrosas, cilndricas y delgadas, y su dimetro no se incrementa
con la edad. Las races generalmente brotan de los nudos de los tallos
subterrneos y/o nudos de los culmos que se encuentran bajo tierra.
Los rizomas son tallos subterrneos, que tienen la funcin principal de
almacenar nutrientes para distribuirlos a toda la planta y son la parte bsica
para la propagacin vegetativa de los bambes. Las guaduas por su forma
de ramificacin presentan rizomas cortos y gruesos a partir de los cuales se
originan nuevas plantas.
Los culmos o tallos son estructuras cilndricas y huecas. En cada nudo seforman las ramas, las cuales son importantes para la identificacin de las
diferentes especies.
Una caracterstica de las gramneas y por lo tanto de los bambes son las
vainas, estructuras que cubren y protegen a los tallos subterrneos y al culmo,
tambin hay vainas que protegen las ramas. Las vainas son de gran utilidad en
la identificacin de las especies de bambes.
La inflorescencia est formada de espiguillas que presentan una o ms
flores cubiertas por brcteas que protegen al fruto y semilla. En general, la
inflorescencia de los bambes es verde, gris o amarilla cuando est madura;
estos colores no llaman la atencin, por lo cual la inflorescencia pasa
desapercibida o se puede confundir con el color verde del follaje.
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Figura 2. Estructuras vegetativas.
Floracin y propagacin
Lafloracin de las guaduas es uno de los fenmenos misteriosos del bamb,
pues se presenta en periodos muy largos, llegando a ser hasta de 120 aos,
dependiendo del ciclo de vida de la especie. En algunos casos se presenta
una sola vez, despus de lo cual la planta muere. Como es raro contar con
la inflorescencia y flores para identificar las especies de bambes, se utilizan
caractersticas vegetativas como el tipo de rizoma, las dimensiones y forma
de sus hojas, la forma y disposicin de sus yemas, el nmero de ramas que
emergen de cada nudo del culmo y algunas otras (Figura 2).
Como es raro obtener semillas, los bambes se propagan vegetativamente
por medio de los rizomas. Para la propagacin de las guaduas, varios autores
sudamericanos han trabajado en la propagacin de Guadua angustifolia, la
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cual es una especie que ha sido introducida en la mayor parte de Amrica,
porque el dimetro de su culmos puede llegar a ms de 20 cm y es til en la
construccin de casas.
En Mxico estamos empezando a probar diferentes tcnicas de propagacin
y actualmente slo contamos con una tcnica apropiada para la propagacin
vegetativa de Rhipidocladum racemiflorum, comnmente conocido como
chiquin.
Algunas tcnicas que podran ser utilizadas para propagar las guaduas
mexicanas son:
Por medio de brotes basales o chusquines que emergen del rizoma,
del cual se pueden desarrollar entre siete y diez nuevas plantas en
unos cuatro meses.
Por seccin del tallo, en la cual se utilizan culmos maduros (de unos
8 cm de dimetro), de los que se cortan secciones con dos o ms
nudos y se siembran en forma horizontal o vertical. Con este mtodo
se obtiene entre el 50% y el 80% de prendimiento.
Por riendas, utilizando ramas jvenes con una o ms yemas, las ramas
se cortan en trozos de 15 cm de longitud y se plantan en bolsa.
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Figura 3.Guadua aculeata.
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Guaduas mexicanas
Guadua aculeata
Nombres comunes
Bamb, caa otate, tarro, jimba, tarro, matlok, tsahib chahib y tzajib.
Caractersticas
Bambes que forman macollos abiertos, culmos o caas de 10 a 15 m delongitud, aunque a veces se pueden encontrar hasta de 20 m, con un dimetro
de 10 a 15 cm. Los culmos o caas son erectos, muy arqueados en la punta o
parte superior.
Distribucin natural de la especie
Se encuentra desde Mxico hasta Nicaragua. En nuestro pas se ha registrado
su presencia en los estados de Puebla, Tamaulipas y Veracruz.
Hbitat
Es un bamb grande y espinoso, crece desde el nivel de mar hasta los 800m
en selvas altas y medianas, as como en cultivos o potreros cerca de estas
selvas. Se presenta en suelo arcilloso-arenoso y bien drenado.
Floracin
Florece mejor en tierras bajas, hmedas y ricas en materia orgnica. Su
floracin se ha registrado en Veracruz y Puebla.
Usos
Es una de las ms utilizadas en Mxico por las comunidades rurales, es un material
fuerte, resistente y duradero, para la construccin de habitaciones para paredes
o como alfajas para los techos. Tambin se emplea para hacer hilo para tejer
escaleras, cimbras de construccin, como cercas vivas y en la herbolaria mexicana
como medicamento para curar heridas.
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Figura 4.Guadua amplexifolia.
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Guadua amplexifolia
Nombre comn
Bamb otate.
Caractersticas
Bambes que forman grandes macollos, de 10 a 20 m de longitud y de
5 cm de dimetro en la base, sus culmos o caas son erectos con pelosblanquecinos.
Distribucin natural de la especie
En Mxico, Colombia y Venezuela a los 700 m de altitud. En Mxico se ha
registrado su presencia en los estados de Chiapas, Oaxaca, Tabasco, Veracruz y
Yucatn.
Hbitat
Este bamb crece mejor en bosques de encino, entre 350 y 700 m de altitud.
Se desarrolla muy bien a orilla de los ros.
Usos
Regionalmente esta especie se ha utilizado en la elaboracin de muebles, por
el dimetro de sus culmos o caas, los artesanos lo utilizan para el soporte de
los muebles (sillas, camas y alacenas, entre otros).
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Figura 5. Guadua longifolia.
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Guadua longifolia
Nombres comunes
Caa brava, caizo, otate, jimbilla, jimba, jimba espinuda, bamb espinudo,
nuilchahib, thiin tsab hib y quimixohtl-jimba.
Caractersticas
Bambes que alcanzan los 10 m de longitud, sus caas estn arqueadas en laparte superior y alcanzan en la madurez un dimetro de 4 a 6 cm.
Distribucin natural de la especie
Se ha registrado su presencia desde Mxico hasta Honduras. En nuestro pas
en los estados de Campeche, Chiapas, Tabasco y Veracruz.
HbitatSe desarrolla en selvas altas y medianas, cerca de los ros o riachuelos,desde el
nivel del mar hasta los 1,500 m de altitud.
Floracin
Con base en la informacin obtenida de las exploraciones botnicas se ha
registrado la floracin en Chajul, Chiapas y en Jicaltepec Veracruz.
Usos
Se han registrado diversos usos regionales, sus renuevos o brotes son
comestibles y con l se elaboran artesanas, desde las ms sencillas, como
son caas de pescar y corrales, hasta utensilios del hogar y herramientas de
trabajo. En la herbolaria mexicana se empleaen el tratamiento deafecciones
del rin; industrialmente se recomienda como una fuente importante decelulosa para la fabricacin de papel. Tambin juega un papel muy importante
en la construccin de viviendas rurales para elaborar paredes, tapancos y
techos.
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Figura 6.Guadua paniculada.
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Guadua paniculada
Nombre comn
Otate dulce.
Caractersticas
Bamb que forma macollos muy densos de 10 a 20 culmos o caas, de 5 a
10 m de longitud y de 2.5 cm de dimetro. Sus culmos son erectos y estnligeramente arqueados en la parte terminal. Cuando son jvenes son de color
verde y en la etapa adulta de color amarrillo.
Distribucin natural de la especie
Se encuentra principalmente en Sudamrica. En Mxico se ha registrado su
presencia en los estados de Chiapas, Guerrero, Jalisco, Nayarit, Oaxaca, San
Luis Potos y Veracruz.
Hbitat
Lo podemos encontrar en bosques de pino y de encino, en barrancas o laderas
hmedas, distribuyndose entre los 150 y 1,500 m, en suelos arcillosos
oscuros.
Floracin
No se ha observado su floracin en fechas recientes.
Usos
Como los culmos o caas son de dimetros angostos, este bamb se utiliza
localmente como palo de escobas o para mango de herramientas y en
ocasiones como cerca viva.
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Figura 7. Guadua velutina.
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Guadua velutina
Nombres comunes
Caa mansa y caa de otate.
Caractersticas
Bamb que forma macollos de regular tamao, los culmos son rectos y
alcanzan de 3 a 5 m de longitud y de 5 a 10 cm de dimetro.
Distribucin natural de la especie
Se encuentra restringida a Mxico, en los estados de Oaxaca, San Luis Potos,
Tabasco, Tamaulipas y Veracruz.
Hbitat
Habita en la selva alta y vegetacin riparia, en altitudes desde el nivel del marhasta los 1,000 m.
Floracin
En las expediciones de campo se encontr una poblacin en floracin.
Usos
Por el dimetro que alcanzan sus culmos o caas, se ha utilizado
regionalmente para la construccin de casas rurales.
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Sistemas de secado, proteccin y preservacindel bamb
En esta seccin se exponen los distintos mtodos de secado del bamb para
su aprovechamiento de manera ptima y eficiente.
La durabilidad natural del bamb depende de las condiciones climticas y de
su especie. El bamb tiene una resistencia baja comparada con la madera porla alta proporcin de almidn y azcares que contiene. Se ha observado que la
parte inferior de los tallos o culmos se deteriora ms rpidamente que el resto
del tallo, y que la parte interior del culmo es menos resistente que la parte
exterior.
Tabla 1. Durabilidad natural del bamb en diferentes condiciones.
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Importancia del secado
El bamb contiene gran cantidad de agua en sus paredes, al cortarlo, es
necesario extraerla antes de usarlo, para reducir su peso y distorsiones estando
en uso, y sobre todo, a fin de reducir el deterioro por agentes biolgicos como
insectos y hongos.
El primer paso para preservar el bamb, es secarlo para reducir su contenidode humedad, y facilitar la penetracin de los preservadores en las paredes del
bamb.
Se recomienda secar el bamb hasta que alcance un contenido de humedad
en equilibrio con las condiciones de humedad y temperatura promedio
de lugar en que vaya a utilizarse, para disminuir prdidas o ganancias de
humedad, fenmeno que genera la contracciones o hinchamientos del bambprovocando deformaciones y rajaduras.
Mtodos de secado
El secado se puede acelerar manejando dos factores: temperatura y circulacin
de aire en el rea de secado. La temperatura se eleva para convertir al agua en
vapor, el cual es removido de la superficie del bamb por la velocidad del aire
circundante, que se puede incrementar con la ayuda de un ventilador.
Secado natural
Los culmos de bamb se apilan horizontalmente, bajo cubierta, protegidos
del sol y de la lluvia, manteniendo espacio entre los bambes, para que el airecircule entre los culmos. Dos meses sern suficientes para asegurar un buen
secado.
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Figura 8. Secado natural al aire libre.
Secado artificial a fuego abierto
Sobre una cama de carbn encendido y a una distancia de aproximadamente
50 cm se colocan las piezas de bamb horizontalmente cuidando de girar
continuamente los tallos con el fin de conseguir un secado uniforme. Con
este mtodo se puede acelerar el secado, su desventaja es que si no se tiene
experiencia se puede quemar y rajar el bamb.
Figura 9. Secado a fuego abierto.
Ladrillos
Culmos
Girar
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Secado en estufa
Los culmos se colocan verticalmente en un horno sellado sobre una fuente de
calor que puede ser una quema controlada de material o guadua secos, dura
alrededor de tres semanas, trabajando da y noche.
Se debe hacer un buen manejo de aire y controlar la relacin temperatura
contra humedad en el interior del horno, para lograr un buen resultado. Laguadua al terminar el proceso pierde entre 50% y 60% de su peso inicial, y se
detectan rpidamente las fallas y grietas que pueden presentar en un futuro.
La mayor ventaja de este mtodo es que el humo de la combustin se adhiere
a las paredes del bamb, proporcionndole resistencia contra los insectos.
Figura 10. Secado a fuego directo con los culmos en posicin vertical.
Chimenea
Culmos
Carbn
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Secado por estufa solar
Este mtodo se realiza en una cmara especial y se basa en el
aprovechamiento de la energa solar para calentar el aire que pasa a travs del
bamb. Se utilizan colectores solares, y el nivel de temperatura depende de las
condiciones climticas del sitio en que se est secando. La velocidad del aire
caliente se puede regular por medio de ventiladores y la humedad mediante
ventanillas.
Este mtodo es ms rpido que el secado natural y disminuye el riesgo
de grietas y rajaduras del secado en estufa, pues aqu los cambios de
temperaturason menos drsticos.
Figura 11. Secado en estufa solar.
1. Colector Solar
2. Ventilador3. Bamb
4. Ventilas para salida de aire
Aire Fresco
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Agentes de deterioro
Como material orgnico, el bamb puede ser atacado por diferentes agentes
degradadores, que afectan su resistencia mecnica y su calidad, reduciendo su
durabilidad natural. Los principales agentes de deterioro son:
Hongos y mohos manchadores
No afectan seriamente la resistencia fsica del bamb, pero s alteran su calidadcon manchas. Los mohos crecen en la superficie del bamb como una capa de
algodn y sus colores varan del blanco al negro, se pueden eliminar con un
cepillo cuando los culmos estn secos. Los hongos manchadores s penetran
en las paredes afectando ligeramente su resistencia.
Hongos de pudricin
Afectan las propiedades fsicas y qumicas de las paredes celulares, daandoseriamente la resistencia del culmo. Para desarrollarse requieren contenidos de
humedad entre 27% y 32% en los culmos y temperaturas mayores a 12C.
Existen tres tipos de pudricin:
Pudricin suave o blanda: causada por hongos destructores de celulo-
sa, es superficial y degrada la madera hasta una consistencia grasosa
de color oscuro.
Pudricin blanca: destruye todos los componentes de la madera (lig-
nina y carbohidratos), dejando un material residual con apariencia de
un esqueleto de madera oscura.
Pudricin parda o caf: descompone la celulosa, afectando poco o
nada a la lignina, la parte atacada se contrae formando hendidurasperpendiculares y oblicuas. Es la que causa mayor dao.
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Algunas pruebas de laboratorio indican que el bamb es ms propenso a
las pudriciones suave o blanda y parda o caf.
Insectos
Los insectos que atacan al bamb son los escarabajos y las termitas que lo
utilizan como alimento y refugio, formando cavidades dentro de la madera
del bamb, su ataque disminuye la resistencia de los culmos. Atacan
principalmente a los tallos cortados y a las piezas utilizadas en la construccin.Los escarabajos atacan al bamb por su alto contenido de almidn y el dao
que causan es proporcional al contenido de ste.
La guadua en especial, tiene una resistencia natural contra las termitas, que se
reduce en lugares con mucha humedad. Si el culmo cortado conserva mucha
humedad, es atacado por unos insectos llamados comnmente gorgojos o
barrenadores.
Sustancias y mtodos de preservacin
Como ya se ha mencionado, el bamb posee una durabilidad natural baja,
misma que se puede aumentar aplicndole sustancias preservadoras que lo
protegen contra el ataque de hongos e insectos, alargando su vida en servicio.
Los preservadores se deben inyectar en las paredes de los culmos o tallos del
bamb para que se distribuyan a travs de las clulas que forman su tejido
leoso.
A diferencia de la madera, el bamb tiene sus vasos y clulas orientados
longitudinalmente, separadas por las clulas de almacenamiento, parnquima,
en los internodos, y conectados slo en los nodos,son pequeos en el
permetro de la pared y grandes cerca del centro; tienen dos capas de clulasque dificultan la entrada de los preservadores lquidos, una de estas capas
recubre las paredes interiores, y la otra las exteriores de los tallos o culmos.
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No tienen clulas radiales que faciliten el movimiento de los preservadores
lquidos en la direccin transversal. De manera que los mtodos de
preservacin deben ser especiales para este material.
Las substancias solubles en agua que se utilizan para preservar el bamb son
los mismos que se usan para madera: sales de CCA y los compuestos de boro
(cido brico y brax).
La proteccin contra el ataque de hongos se logra tambin con un buen
secado y un buen diseo en la construccin.
Para proteger al bamb del ataque de insectos se pueden utilizar mtodos de
preservacin con sustancias qumicas.
Proteccin contra hongos
Los mtodos naturales o tradicionales de secado han sido utilizados desde
hace muchos aos por diferentes pueblos de todo el mundo, son econmicos y
requieren equipos muy simples, as como personal sin mucha capacitacin.
Corte: se realiza en el cuarto menguante de la luna, ya que en este
tiempo es cuando sta ejerce menos influencia sobre el movimiento
de lquidos en la tierra, y atraccin de la gravedad es mayor, con lo
que los lquidos de todas las plantas no suben por los tallos tan fcil-
mente (Figura 12).
Hora de corte: durante el da y especialmente en las horas de sol,
la planta es fotosinttica y fisiolgicamente activa, en cambio en la
noche, el contenido de humedad disminuye cuando una parte del
agua regresa al rizoma o al suelo. Por esta razn, el bamb se debe
cortar dos horas antes de que aparezca el sol (Figura 12).
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Curado: una vez que los culmos son cortados, se dejan sobre una
base, por ejemplo una piedra, lo ms verticalmente posible con ramas
y hojas, entre 8 y 15 das, dependiendo de las condiciones climti-
cas; como la asimilacin de nutrientes contina en las hojas, los
contenidos de humedad y de almidn se reducen. Con el tiempo los
almidones contenidos en las paredes, se transforman en compuestos
alcohlicos, que ayudan a repeler eficientemente el ataque de los
agentes biolgicos degradadores (Figura 12).
Figura 12. Corte del bamb en luna menguante.
Frases de la Luna
poca de corte
Luna nueva Cuarto creciente Luna llena Cuarto menguante Luna nueva
HORA DE CORTE CURADODe 8 a 15 das
Apoyar el tallosobre piedras obloques paraevitar lahumedad
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Mtodos de preservacin
Remojo
En este mtodo los culmos recin cortados, son colocados en corrientes de
agua, por ejemplo en ros o estanques por aproximadamente cuatro semanas
con piedras encima para evitar que floten, despus el bamb se seca a la
sombra.
Durante el remojo el agua corriente lava el almidn contenido en las paredes
del bamb. Este mtodo ayuda a evitar el riesgo de ataque de hongos, pero no
contra los insectos, su desventaja es que la accin del agua puede manchar el
bamb.
Figura 13. Mtodo de preservacin por remojo.
Corriente
Piedras sobre tablas
Culmos
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Encalado
Los culmos o tiras de bamb, se pintan con cal apagada Ca(OH)2, este
mtodo se utiliza principalmente para material a usar en construcciones
ornamentales, debido a que la cal absorbe humedad y reduce el riesgo
del ataque de hongos, aunque este compuesto alcalino puede afectar las
propiedades del bamb. En Indonesia, por ejemplo, a las esterillas de bamb se
les aplica alquitrn o brea y se les esparce arena fina, cuando se seca, se pintan
con cal varias veces.
Diseo constructivo
Mediante este mtodo simple se puede proteger al bamb, con un buen
diseo de la construccin, procurando siempre proteger al bamb de la
humedad y el sol, y mantener una buena circulacin de aire.
Construccin elevada
Un ejemplo es la construccin de aleros amplios junto con la construccin
elevada, colocando el bamb sobre bases de piedra o concreto para evitar que
la lluvia salpique al bamb, lo que previene el deterioro de las estructuras.
Tambin se pueden aplicar cal o pinturas para evitar la absorcin del agua
(Figura 14).
Figura 14. Ejemplo de diseo arquitectnico para proteger las construcciones de bamb.
Aleros amplios
El bamb apoyadoen bases para evi-tar humedales
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Preservacin con sustancias qumicas
Son ms eficientes que los tradicionales, pero su costo es mayor y requieren
de algunos equipos especiales para su aplicacin.
Tratamiento por los extremos
Es una variacin del mtodo de curado. Los tallos recin cortados, con sus
ramas y hojas, se colocan en tanques con el lquido preservador, como la
absorcin de las hojas contina, los preservadores son succionados. Unalimitante es el cortado y manejo de los bambes, los culmos pueden contener
aire en la base y reducir la absorcin de las hojas. Slo es aplicable a bambes
cortos y con contenido de humedad alto. Tampoco es muy eficiente y requiere
de periodos muy largos.
Figura 15. Preservacin por los extremos mediante absorcin de las hojas.
Culmos
25 cmPreservador
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Mtodo de tanque abierto
Muy recomendado por su facilidad, economa y alta efectividad. Los culmos se
colocan en tanques con la solucin preservadora por varios das y la solucin
penetra por difusin.
Es necesario que los culmos tengan un alto contenido de humedad para lograr
la difusin del preservador que generalmente es cido brico y brax disueltosen agua.
Figura 16. Perforaciones del bamb para mejorar la penetracin del preservador.
La absorcin del preservador es mejor cuando el material se ha convertido en
tiras; los preservadores se absorben mejor en los culmos inmaduros que en
los maduros, porque estos tienen un mayor grado de lignificacin; tambin
es recomendable agregar ms cantidad de preservador para los tallos verdes
recin cortados porque su absorcin es menor.
Otra recomendacin para mejorar la absorcin es hacer dos orificios en los
entrenudos de 3/8 de pulgada (Figura 16) o hacer una perforacin de 3/8de pulgada a lo largo del culmo, atravesando varios entrenudos, entre 3 y 4 m;
haciendo los orificios lo ms cerca posible de cada una de las paredes del culmo.
Culmos
Taladro
Perforaciones de3/8
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Figura 17. Perforacin a travs de las paredes de los entrenudos.
El tiempo de remojo para lograr una preservacin efectiva depende de la
especie, la solucin preservadora, la edad, o la condicin de los tallos o culmos.
El tratamiento se acelera cuando los tallos se sumergen en solucionescalientes o cuando se alternan baos caliente-fro.
La solucin preservadora para guaduas se prepara con un kilogramo de cido
brico, 0,5 kg de brax y 48,5 litros de agua para obtener una solucin al
3%. Esta solucin es suficiente para 40 m lineales de guadua. Cuando el
bamb se utiliza en condiciones de mayor riesgo, se utiliza una solucin ms
concentrada que se obtiene con 100 litros de agua, 5 kg de cido brico y 3,7
kg de brax decahidratado. Es necesario calentar el agua a 80 C para facilitar
poder disolver las sales.
Una vez preparada la mezcla, los tallos de las guaduas se sumergen durante
ocho horas y despus se escurren dos horas ms.
Perforaciones de 3/8
soldado con una varilla
Broca
Lo ms cerca a lapared exterior
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Mtodo de Boucherie
Consiste en sustituir el agua contenida en las paredes del bamb verde por
soluciones con preservador. No requiere instalaciones especiales y es bastante
econmico.
Figura 18. Tratamiento preservador del bamb con el mtodo de Boucherie.
El mtodo de Boucherie ms sencillo es hacer penetrar el preservador porla accin de la gravedad. Los culmos recin cortados, con alto contenido de
humedad, sin ramas ni hojas. Se debe evitar desgarrar los tallos al quitarles
las ramas. Los tallos se conectan a mangueras de caucho o a un pedazo de
neumtico, que servir como depsito para colocar el preservador; el culmo
debe estar en posicin vertical para facilitar el movimiento del preservador,
tambin se puede usar el mismo tubo del culmo como depsito, raspando las
paredes interiores del bamb, para incrementar su distribucin y poder revisar
el nivel del preservador varias veces.
Figura 19. Mtodo Boucherie simple, poniendo el preservador en el extremo del bamb.
Contenedor
Preservador
Culmo
Colector
TuberiaTubo decaucho
Nodo
Tubo de caucho
Preservador
Abrazadera
Culmo
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Otra manera es, con el depsito del preservador colocado a una altura de 10 m
aproximadamente, con un tubo de metal conectado para distribuir el liquido,
y a ste se conectan varios culmos de bamb inclinados, el tiempo que se
recomienda es de 5 a 6 das, utilizando preservadores hidrosolubles.
Mtodo de Boucherie modificado
Con esta variante del mtodo se reduce el tiempo de tratamiento y se puedentratar ms culmos al mismo tiempo. Se logra aplicando presin al contenedor
para acelerar el proceso,reduciendo el tiempo de varios das que tarda el
mtodo comn, a unas cuantas horas, lo que lo convierte en un mtodo de
tratamiento ms rpido, eficiente y aplicable a gran escala.
La presin se aplica con una bomba o compresor conectado a un contenedor
hermticamente cerrado, cuyas dimensiones dependen de la cantidad deculmos a tratar; debe tener un medidor para regular la presin del contenedor,
al fondo del recipiente se conecta un tubo metlico con varias salidas a las
que se conectan los culmos de bamb; cada una de estas salidas, dispondr de
una llave de paso, para cuando no se utilicen todas las salidas. La conexin del
tubo al bamb se hace con un tubo de caucho, sujeto con abrazaderas; al otro
extremo de los culmos, se coloca un recipiente para recolectar el preservador
que pase a lo largo de los culmos en tratamiento. Se recomienda colorear la
solucin para poder distinguirla cuando empiece a salir por el extremo del
culmo.
El tiempo que tarda este proceso es de tres a ocho horas. Es recomendable que
el proceso se aplique dentro de las primeras ocho horas despus de cortado el
bamb. Se debe tener presente qu especies de bambes se van a tratar y lapresin que se aplica, pues las especies con paredes delgadas pueden llegar a
romperse.
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Tambin se debe cuidar el tipo de preservador que se usa, porque si se utilizan
soluciones de fijacin rpida, pueden rellenar los vasos y cavidades, y bloquear
el paso de los preservadores.
Figura 20. Tratamiento de bamb por el mtodo Boucherie modificado.
Figura 21. Mtodo Boucherie.
Culmo
Tubo
Tubo de caucho
Contenedor
Llave de paso
Medidor de
Bomba ocompresor
Dposito
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Uniones para la construccin
Este componente debe ser analizado y resuelto adecuadamente para
asegurar la resistencia y estabilidad de todo el sistema estructural. En las
construcciones con bamb, las uniones son ms difciles de resolver que en
las de madera, concreto o acero, porque el bamb es redondo y hueco, tiene
nodos a distancias variables y transversalmente no es perfectamente circular.
Estas caractersticas se deben considerar al disear las estructuras de este
material. Los constructores de las regiones donde se usa tradicionalmente
el bamb tienen experiencia y habilidad para resolver las uniones de una
manera segura, pero no existe informacin tcnica para realizarlas en forma
profesional y repetible.
La madera y el acero se convirtieron en materiales adecuados para laconstruccin de estructuras, slo despus de que se resolvieron los problemas
de las uniones. En el caso del bamb tambin se deben disear mtodos para
resolverlas satisfactoriamente,para que el bamb pueda ser usado en edificios,
puentes y muebles que se puedan construir industrial o semindustrialmente.
Teora de uniones
El objetivo de una unin es proporcionar continuidad entre los elementos
estructurales de una construccin, es decir, que los esfuerzos puedan
trasmitirse de una manera segura y eficiente, y que las deformaciones se
disminuyan hasta el mnimo.
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Problemas internos
El bamb, es un material anisotrpico (que se expande y contrae en forma
desigual en sus diversas direcciones longitudinal, radial y tangencial) con
una resistencia muy baja a fuerzas de cortante paralelo a sus fibras y a las
fuerzas transversales que se presentan en las uniones.
La forma tubular del bamb vara en su tamao, espesor y forma; debidoa la presencia de los internodos y sus extremos abiertos, puede aplastarse
fcilmente. Por ello, lo ms recomendable es que las uniones se hagan
utilizando las piezas cerca de los nodos, el inconveniente es que estn
distribuidos a distancias variables.
Problemas externos
Como cualquier material de construccin, se debe conocer para aprovechar al
mximo sus ventajas y evitar sus desventajas.
Las construcciones de bamb tradicionalmente se levantan en reas en
donde no estn disponibles equipos sofisticados y capacidad tcnica, solo
el conocimiento emprico de los materiales disponibles y de las tcnicas
de construccin. Por eso su diseo debe ser simple, tanto en el proceso
constructivo como en los equipos que se utilizan.
La estabilidad en las juntas debe ser resuelta en relacin con el tiempo, para
asegurar la permanencia por el periodo requerido de servicio de la edificacin.
El diseo de sistemas modulares contribuye a la solucin de los problemas de
vivienda en los pases en vas de desarrollo; un diseo modular es necesariopara abrir la posibilidad de la produccin de los elementos prefabricados en
talleres semindustrializados y su construccin en sitio, en tiempos menores y
con mano de obra no calificada.
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Hace falta informacin tcnica de los valores de esfuerzos de diseo, as como
las normas adecuadas para estimar los esfuerzos y disear adecuadamente.
El costo efectivo de las uniones es un componente importante en el monto
total de la construccin, por lo que se requiere un anlisis apropiado para su
solucin estructural y constructiva.
Tabla 2. Comparativo de uniones.
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Recomendaciones para utilizar el bamb en la construccin
Figura 22. Recomendaciones para utilizar el bamb en la construccin.
Los cortes del bamb que ms se utilizan en uniones en estructuras semuestran en la figura 23.
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Figura 23. Diferentes tipos de cortes de los culmos de bamb para fabricar uniones en las
estructuras.
Uniones en cimentacin
Para proteger al bamb contra su deterioro cuando se utilice en cimentaciones,
se recomienda envolverlo en una base que lo asle de la humedad del suelo,
fabricada con un anclaje de varillas ahogadas en el concreto. Sobre stas se
coloca el bamb y el hueco se rellena con mortero, o se dobla la varilla enforma de gancho para colocar un pasador (Figuras 24, 25,26).
Figura 25. Anclaje de columnas, pies
derechos y verticales a la cimentacin
con varilla de refuerzo y pasador.
Figura 24. Anclaje de columnas, pies derechos.
Elementos verticales a la cimentacin con
varilla de refuerzo.
1Con orejas
2Con dos orejas
3A bisel
4Pico de flauta
5Boca de pescado
6Boca de pes-
cado
Varilla
Refuerzo deVarilla
Varilla 1/2anclada
Base C-1
Cimbrado
con unamaceta comn
Vaciar morterocon embudo(botella de
plstico), enuna perforacin
previa
Zurcos
Reforzadocon varilla
Varilla 1/2anclada
al concreto
Pasar una varilla de1/2 a travs del
bamb y del gancho dela varilla
Cimbrado con unamacetacomn
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Uniones con amarres
Son las ms comunes. El amarre se hace con cuerdas de material orgnico,de esta manera existe una compatibilidad entre los elementos por unir y el
material de fijacin. Pueden ser de tiras de bamb, fibras de palma, ratn,
lianas, y cualquier otro material orgnico flexible y resistente. En la actualidad
tambin se emplean cintas de plstico o materiales sintticos.
Un inconveniente de los materiales de origen orgnico es su susceptibilidad
a ser atacados por agentes biolgicos (Figuras 27, 28, 29, 30). Tambin se
pueden usar amarres con alambre, con el que se logra una unin ms fuerte,
pero es recomendable usar alambre (galvanizado) para evitar la corrosin.
Algunos amarres como el ratn, necesitan mano de obra artesanal
especializada, que en nuestro pas no existe porque slo se usa para muebles
y artesanas. Cuando se usen tiras de bamb o ratn, se recomienda que estnverdes sin secarse, o que se remojen para que se encojan cuando sequen,
logrando una unin ms firme.
Figura 26. Anclaje de columnas, pies derechos y
verticales a la cimentacin con solera de acero
y pernos.
Varilla atravesadaen el culmo, fijada
con tuercas
Placa de aceroahogada en concreto
Culmo
Base C-1
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Figura 27. Unin de poste y viga con
tiras del mismo poste o culmo.
Figura 28. Conexin de correa de dos
abrazaderas y tres perforaciones.
Figura 29. Conexin entre diagonales
y poste.
Figura 30. Unin de poste y viga con
correas, tiras o alambre y abrazadera
con correas, tiras o alambre.
Poste Poste
Viga
Abrazadera
Abrazadera
Cuerda
Correa
Poste
Poste
Diagonal
Perforacin
Correa
Abrazadera
VigaViga
Perforacin
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Uniones con pasadores
Son uniones como las usadas en carpintera, de caja y espiga. Se utilizan
principalmente pasadores de maderas duras, bamb y acero. Por lo general,
los pasadores se sujetan en forma paralela al eje de los culmos y se aseguran
con otros pasadores ms pequeos. Para afianzar este tipo de unin se utilizan
amarres adicionales.
Una desventaja de estas conexiones es que no aprovechan todo el dimetro
del culmo para trasmitir la carga.
Tambin se debe tener cuidado de la ubicacin de los huecos para los
pasadores, si se hacen muy cerca del extremo, los esfuerzos pueden romper el
bamb, es mejor perforar a poca distancia de los nodos.
Si se usan clavos hincados con martillo se puede rajar el bamb, es mejor hacer
una perforacin previa con un taladro, antes de clavar.
Figura 31. Unin con pasador.
Pasador
Pasador
Poste
Cua
Viga
Cua
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Figura 32. Unin de un elemento interno.
Este tipo de unin con pasador y una cua hecha de madera dura, es ms
adecuada para culmos de dimetros grandes, tiene cinco perforaciones, el
pasador y la cua; se puede lograr una solucin ms refinada si la cua es
cnica para asegurar conexin en todas las direcciones (Figura 31).
En la figura 32 se ilustra la unin con un elemento interno, para fijarla se hace
una perforacin horizontal y se amarra con un lazo bien apretado. El pasador
interno se coloca justo en la perforacin para asegurar la transmisin de
fuerzas, si no se hace as, esta unin resistir menos carga. El pasador interno
evita que la viga se deslice hacia abajo del poste y el lazo evita que se separe.
Otra variante de uniones con pasadores y amarres se muestra en la figura 33.En este caso hay un pasador para amarrar la viga horizontal a la columna y
otro para asegurar la diagonal.
Perforacin
Perforacin
Viga
Tapnde madera
PostePoste
Perforacin
Viga
Amarre
Amarre
Tapnde madera
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Figura 33. Unin con una combinacin de pasadores y amarres.
Para uniones con elementos en el interior se usan cuas apretando el hueco,
dos orejas de la viga horizontal la fijan atravesando la columna. Si la cua serompe, la viga puede fcilmente salirse de la abertura, para evitarlo se debe
colocar una cuerda o pasador para hacer una unin ms segura (Figura 34).
Figura 34. Unin de un elemento interno.
Cua
Pasador
Poste
Diagonal
Diagonal
Viga
Viga
Poste
Pasador
DiagonalAmarre
Viga
Viga
Poste
Poste
Cua
Orejas
Orejas de laviga
Cua de lamadera
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Unin con tornillo de acero a presin, es una tecnologa sencilla, con
elementos de acero que permiten un sinnmero de uniones. Se debe evitar
su uso en uniones en las que sea necesario resistir fuerzas considerables
perpendiculares al eje del culmo, ya que stas pueden aplastarlo (Figura 35).
Figura 35. Unin con tornillo de acero a tensin.
Uniones con centro de madera
En este tipo de uniones se rellena el extremo hueco del culmo con un cilindro
de madera fijado con pegamento o resina, de manera que se incrementa
considerablemente la capacidad de carga del bamb en su direccin
transversal. A continuacin se describen varias maneras de fijar la pieza de
madera al bamb (Figura 36).
PosteViga
VigaPoste
Pasador
Pasador
Anclajemtalico
Anclajemtalico
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Figura 36. Uniones con centro de madera.
Se aconseja usar un taladro especial para hacer huecos en el bamb demedidas estndar, por ejemplo 70 mm de dimetro para bambes de 67, 75 y
72 mm, despus se fabrican piezas de madera con mismos dimetros 70 o 75
mm y se fijan con pegamento.
Para bambes con dimetros interiores de 78 mm, es recomendable usar
corazones de madera de 75 mm, la madera se fija colocando cuas entre el
bamb y sta.
Para evitar que se rajen los culmos de bamb, se hacen previamente dos
hendiduras en el extremo de ste, despus se coloca la pieza de madera con
pegamento y se aprieta el extremo con una abrazadera.
Colocar el conector de madera de manera que sobresalga del culmo, para quepueda recibir a otros elementos, con esta unin se pueden utilizar los mtodos
normales de construccin para hacer las conexiones. La ventaja de este
mtodo es su bajo costo y la disponibilidad de piezas.
Pieza de madera
Culmo de bamb
Pieza de maderaPieza de madera
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Una variante de este tipo de unin se hace usando una placa metlica que se
inserta en la pieza de madera (Figura 37). La placa sobresale del cilindro de
madera para que se le pueda adaptar distintas piezas como los que se ilustran
en la figura. La placa de acero C se introduce en la ranura del cilindro de
madera B y se adhiere con una mezcla de resina epxica y cemento Portland.
Figura 37. Uniones con madera y placas de acero.
Uniones en estructuras espaciales
La unin de varios elementos en distintos planos se puede resolver con
el uso de conectores metlicos; placas de dos o ms elementos pueden
soldarse previamente con otros y despus puede ensamblarse el resto de
las conexiones. La figura 38 muestra la conexin de una pequea caja
hecha de placas de acero, cuyas caras estn colocadas perpendicularmente
a los elementos que van a conectarse, las puntas de acero se pueden soldar
directamente a las superficies. La soldadura se puede realizar en el sitio dela construccin, porque resulta ms barato que tornear la punta de acero,
aunque esto ltimo tambin es posible.
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Figura 38. Uniones para estructuras tridimensionales.
Uniones combinadas
Otra forma de usar bamb en construcciones robustas es fabricando
elementos y uniendo varios culmos para formar vigas o postes de dimensionesmayores que las que puede tener un solo culmo. La ventaja adicional de este
sistema es que se incrementa la capacidad de soportar las perforaciones que se
realizan para hacer las uniones, aunque en el caso de los postes o columnas, su
base no se refuerza. Este sistema constructivo tambin facilita la sustitucin
de elementos individuales, cuando, por alguna causa se deterioran, por
ejemplo, en el caso de una columna. En el caso de los postes dobles, tambin
proporcionan un mayor apoyo a los elementos horizontales o vigas.
Las vigas pueden estar formadas por cuatro o seis elementos, la hilera superior
se separa de la inferior con tiras de bamb o piezas de madera que se colocan
a una separacin mxima de un metro, para que los bambes superiores no se
deslicen sobre los inferiores. Algunos ejemplos se ilustran a continuacin.
Culmo
Unin
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Figura 39. Vigas formadas por cuatro elementos.
Figura 40. Viga doble central, se puede usar en diferentes partes de una edificacin.
Figura 41. Viga lateral doble.
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Figura 42. Dos vigas laterales dobles.
Uniones reforzadas con mortero o uniones metlicas
En estas uniones se utiliza mortero, para rellenar el hueco del bamb y
se refuerzan con varillas de acero, esta tcnica facilita hacer uniones ms
complejas. Con este tipo de uniones se aprovecha el dimetro total del culmo,
aunque tambin tiene desventajas que se deben tomar en cuenta; como ladiferencia de contracciones, que puede provocar que el bamb se raje, los
valores de contraccin del bamb son entre 15 y 20 veces mayores que los del
mortero; si la humedad relativa del ambiente disminuye, el bamb se contrae y
se raja. Para esta conexin se taladra el bamb, colocando la varilla dentro de
ste y se fija en los internodos rellenndola con mortero. Con los extremos de
las varillas se pueden crear diferentes tipos de uniones.
Figura 43. Uniones con varilla y mortero.
Varilla
Poste
Perforacin
Tuerca y rondana
Viga
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Para este tipo de conexiones, es necesario usar varillas especiales y rellenar
cuidadosamente al bamb con mortero, de otra forma, el bamb se puede
rajar, debido a la transmisin de la fuerza en un solo punto.
Figura 44. Colocacin de las varillas y vertido
del mortero en uniones con bamb.
Uniones con tiras de acero y pasadores
Esta conexin es similar a las descritas en el inciso anterior, igual se taladra el
bamb y las varillas de acero se incrustan en su seccin transversal, rellenado
despus el interior hueco del bamb con mortero. La unin se asegura con
tiras de acero lateralmente, fijndola alrededor del bamb con las varillas de
acero. Esta unin transmite las fuerzas a diferentes puntos del culmo y evita la
concentracin de cargas y fuerzas en un slo punto.
Figura 45. Vistas y cortes de una unin
con mortero y varilla de refuerzo.
Poste
Mortero
Viga
Tuerca y rondana
Varilla
Varilla
Tuerca para mayoradhesin
Poste
Viga
Mortero
Mortero
Embutido pararellenar con mortero
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Figura 46. Uniones de bamb sujetas con varillas y cintas de acero.
Construcciones con bamb
El bamb es un material con cualidades fsicas y mecnicas adecuadas para la
construccin, adems es un recurso natural abundante, de bajo costo y fcil
manejo.
Ventajas del bamb como material de construccin
Valor ecolgico
Es un material de rpido crecimiento, puede alcanzar su madurez entre
los 5 y 6 aos. A partir de ese momento se pueden obtener cosechas en
una plantacin, a diferencia de muchas especies maderables, en las que se
requieren periodos hasta cuatro veces mayores para su aprovechamiento,
despus del cual el rea es limpiada, con riesgo de deforestacin cuando no
se tiene un plan de manejo adecuado; en el caso de los bambes, los tallos
maduros se cortan anualmente y hay un rebrote constante.
Mortero
VigaViga
Tuercas Poste
Cinta de acero
Poste
Varilla
Cintas de aceroPijas
Pija Pija
Varilla
Cintas de acero
Tuerca
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59Manual para la construccin sustentable con bamb
Por su sistema de races y tallos, el bamb ayuda a la conservacin y
recuperacin de suelos, ya que con sus races forma un sistema de redes que
lo fijan evitando su erosin, adems, con la biomasa de las hojas que caen, se
forma una capa considerable de material orgnico que alimenta al suelo. Otros
beneficios que proporcionan los bambes son la produccin de oxgeno, que
es cuatro veces ms que la de otras especies, y su alta capacidad de capturar
carbono, que contribuye a la reduccin de ste en la atmsfera.
Propiedades mecnicas
El bamb es un material ligero, resistente y de alta rigidez, gracias a estas
propiedades las construcciones con bamb son resistentes estructuralmente
y tienen un excelente comportamiento ante sismos, por su bajo peso y alta
disipacin de energa en las uniones de los diferentes elementos de una
construccin con bamb.
Valor social y econmico
Una plantacin de 20 x 20 m produce despus de cinco aos, suficiente
material para construir dos casas de 8 x 8 m, de acuerdo con datos de la
Fundacin del Medio Ambiente del Bamb, de Bali, Indonesia. En la industria,
como materia prima, el bamb se utiliza para la obtencin de pulpa para papel,
en la India el 80% de las fbricas de papel dependen de este recurso, logrando
con esto restarle presin a los bosques maderables. Otro pas que tambin
produce papel utilizando el bamb como materia prima es Brasil.
Consumo de energa
La energa que se requiere para transformar el bamb es mucho menorde la que requieren otros materiales de construccin para su obtencin y
transformacin, como se ilustra la tabla 3.
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Tabla 3. Consumo de energa para fabricar diferentes materiales para la construccin.
Desventajas del bamb como material de construccin
PreservacinPor ser un material natural, el bamb requiere preservadores, igual que la
madera, para protegerlo contra el ataque de hongos o insectos, en general, su
durabilidad natural es menor que la de la madera.
Inflamabilidad
El fuego es uno de los principales agentes de destruccin del bamb y
la madera como materiales de construccin. La madera es un elemento
estructural de secciones robustas y conserva su capacidad de carga durante un
incendio por ms tiempo, por la proteccin que le procura la capa carbonizada
que se forma en su superficie durante un incendio, la que acta como un
aislante. Por el contrario, en un elemento de bamb con resistencia semejante,
sta se reduce porque transversalmente es semejante a un tubo con sus
paredes delgadas, a diferencia de las secciones slidas de una pieza de madera;sin embargo, con un diseo y mantenimiento adecuados, este riesgo se puede
reducir considerablemente.
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Figura 47. Elementos de madera con una seccin transversal grande y secciones de bamb.
Formas del bamb
Debido a su naturaleza vegetal, sus tallos no son rectos ni de secciones
regulares, lo que presenta dificultades para que las uniones estructurales sean
resueltas de manera segura, tambin es ms difcil la industrializacin de loselementos del bamb y su prefabricacin como elementos constructivos.
Trabajos preliminares
Como en cualquier otra construccin y autoconstruccin se deben realizar
los trabajos preparatorios para fincar la estructura, limpiar y adecuar el
terreno, hacer el trazo, la excavacin y nivelacin. En este manual slo se
mencionarn estas actividades, pero sin detallarlas. Informacin ms amplia
se puede obtener en el Manual del arquitecto descalzo y en el Manual de
autoconstruccin.
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Construccin
Cimientos
Una de las ventajas de usar bamb para la construccin de edificios es el bajo
costo de la cimentacin, debido al reducido peso de la estructura.
Altura y ancho del cimiento
Es recomendable que el piso est por arriba del nivel del terreno, para evitarque el agua de lluvia entre en la vivienda. El cimiento debe subir por lo menos
20 cm sobre el suelo. El ancho del cimiento depender de la resistencia del
suelo y del peso de los muros y del techo. Los cimientos se pueden hacer con
materiales disponibles en la regin.
Tabla 4. Dimensiones recomendables para los cimientos de una casa de bamb.
En zonas de suelo muy hmedo, por ejemplo; en zonas pantanosas, es mejor
construir el piso separado del suelo, sobre postes (Figura 48). Este tipo
de casas tambin se puede construir en zonas montaosas con superficies
irregulares, duras o muy inclinadas (Figura 49).
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Figura 48. Casa con cimentacin elevada
recomendable para terrenos pantanosos.
Una casa hecha en su totalidad de bamb y con conexiones bien diseadas y
fabricadas, puede quedar sin fijar al suelo. En caso de un sismo, la construccin
baila sobre el suelo, pero no se derrumba.
En otras situaciones, con suelos firmes, en reas ms planas, es ms
recomendable hacer un cimiento corrido (Fig. 50).
Figura 50. Cimentacin de la vivienda con losa corrida.
Cuando se construyan cimientos corridos en terrenos inclinados debenhacerse en escalones, evitando hacerlos con la base inclinada (Figura 51).
Figura 49. Vivienda sobre postes en
terreno pedregoso irregular.
Pantano, los postes
sobre zapatas
Irregular, los postesson de tamaos diferentes
Postes
El cimiento tieneforma de anillo
debajo de las paredes
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Otra opcin puede ser seguir el declive con pisos a niveles diferentes, entonces
los cimientos y los pisos quedan en varios niveles del terreno (Figura 52).
Cuando se ahorra en la construccin de los cimientos, posteriormente se
invierte mucho tiempo y dinero en la reparacin de paredes y pisos, que seagrietan o deslizan a causa de los cimientos mal hechos.
Figura 51.a. Cimientos inclinados no recomendable;
b Cimientos escalonados, recomendable.
Figura 52. Cimientos escalonados con
niveles diferentes en bloques.
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65Manual para la construccin sustentable con bamb
Tipos de cimentacin
Los sistemas para pisos de planta baja elevada permiten un espacio entre el
sistema de piso y el terreno.
Cimientos aislados
Son recomendables cuando la ligereza de las construcciones con bambhace que una cimentacin corrida sobre un suelo duro resulte sobrada,
incrementando el costo de la construccin, o cuando el suelo en donde se
construye es muy hmedo, por ejemplo en zonas pantanosas, que representan
un riesgo de deterioro para las estructuras de bamb. Una manera de
solucionar el desplante de la cimentacin es a travs de cimientos aislados, de
esta forma el rea de construccin resulta mucho menor en comparacin con
una cimentacin corrida. Otra ventaja es permitir un espacio libre, para realizaruna inspeccin peridica, con una separacin mnima de sesenta centmetros
sobre el terreno. Sobre los cimientos se apoyan los postes verticales, que,
en conjunto, soportan el peso de toda la estructura, y la transmiten hacia el
suelo. Para que sean eficientes y seguros, debe haber una buena conexin
entre ambos, para resistir las diferentes fuerzas que pueden afectar la
construccin.
Figura 53. Ejemplos de cimentaciones aisladas para construcciones elevadas.
Cimientoaislado
Cimientoaislado Loseta de cimentacin
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A continuacin se describen dos tipos de soluciones para cimientos
aislados.
Zapatas de mampostera de bloques huecos de concreto.
Los bloques de 20 x 20 x 40 cm se apoyan sobre una zapata de concreto
(ver las recomendaciones de la Tabla 1) armada con varillas de 3/8 de
pulgada (plg),espaciadas a cada 20 cm. Normalmente los bloques se usanpara formar pilastras con seccin de 40 x 40 cm. Los huecos de la pilastra se
rellenan con concreto de fc = 150 kg/cm2. En zonas de vientos fuertes o alta
sismicidad, la pilastra se ancla a la zapata de concreto con varillas de refuerzo;
se recomiendan tres varillas de 3/8 plg, o dos varillas del No. 4 (1/2 plg). La
altura de la pilastra no debe ser superior a cuatro veces la dimensin mnima
de su seccin transversal.
Figura 54. Cimentacin con placa de concreto y dado con bloques huecos de concreto.
Block hueco de20 x 20 x 40
Zapata de concreto
b= 40cm
Ver tabla de dimensiones
10 cm
h
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Cimientos de mampostera de piedra braza
Si se dispone de este material en el lugar, puede resultar econmico utilizarlo
para construir los cimientos. Si el terreno lo permite, se construyen de
seccin constante (40 x 40 cm); para terrenos con poca capacidad de carga
se puede ampliar la base del cimiento para formar una seccin piramidal. Es
recomendable que la corona del cimiento sea de concreto, para anclar varillas
en el cimiento (Figura 54).
Figura 55. Cimientos de mampostera de piedra braza.
Cimientos con planta baja apoyada sobre el terreno
Para estructuras de bamb en las que la planta baja se desplante en el terreno,
se recomiendan tres tipos de cimentacin:
Cimientos independientes de la losa de concreto
Son cimientos perimetrales (como los descritos anteriormente) sobre los que
se apoyan las columnas. En estos sistemas se deben dejar juntas de expansinde 1,2 cm de ancho entre los cimientos y la losa. Los muros y cimientos deben
sobresalir como mnimo 20 cm sobre el nivel exterior del suelo.
Varilla de anchade 3/8
Castillo de 15 x 20de concreto reforzada con
var. o armex
Piedra braza
30 cm
60 cm
Plantilla deconcreto pobre
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Mampostera de bloques huecos
Se construyen con bloques huecos de concreto de 20 x 20 x 40 cm, sobre
una zapata de concreto armada con varilla de 3/8 de plg a cada 20 cm.
Los bloques huecos se rellenan de concreto, aproximadamente a cada 3 m,
dejando ahogadas cuatro varillas de 3/8 plg, ancladas desde la zapata (Figura
56). Es aconsejable rematar el cimiento con una cadena de concreto armada
con cuatro varillas de 3/8 plg y estribos del No. 2 a cada 15 cm, o con armex
de 15 x 20 cm.
Figura 56. Cimientos corridos con bloques huecos de concreto.
Mampostera de piedra braza
Es recomendable construirlas con las dimensiones mnimas ilustradas en
la Figura 57, dejando huecos previstos para anclar una cadena reforzada
de armex o con cuatro varillas de 3/8 plg y estribos No. 2 a cada 20 cm;
sobre sta se apoya la solera de desplante, para lo que se recomienda que la
superficie superior est bien nivelada.
20 cmVer tabla dedimensiones
Zapata deconcreto
Cadena de concreto,armada con varilla o armex
Block hueco de20x20x40
Varilla de 3/8
Varilla de 3/8
Varilla de 3/8@ 20cm
10 cm
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Figura 57. Cimientos corridos de piedra braza.
Cimientos integrados a la losa de concreto
Cuando se tienen terrenos con poco desnivel se pueden reducir notablemente
los tiempos de construccin de la cimentacin y los trabajos de excavacin,
apoyando la estructura sobre una losa de concreto reforzada, colada
monolticamente con las zapatas corridas y los cimientos para recibir columnas
aisladas. La preparacin del terreno, dimensiones y el armado de la losa deben
cumplir con lo indicado en las figuras 58 y 59.
El proceso de construccin puede ser el siguiente:
Se desmonta el terreno, quitando la materia orgnica o cualquier tipo
de relleno, hasta llegar a terreno natural firme.
Se coloca una capa de relleno compactado para aumentar la estabili-
dad del suelo.
Varilla de 3/8
Plantilla deconcreto pobre
Cadena de 15 x 20 de concretoreforzada con varilla o armex
NTN
Piedra braza
5cm
60 cm
30 cm
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Sobre ste se tiende una capa de grava, de 10 a 15 cm, que sirve
como drenaje para evitar que la humedad penetre en la losa. Para
evitar que durante el colado se filtre la lechada, se coloca una capa de
material impermeable sobre la grava, que puede ser una membrana
de polietileno o una capa de fieltro asfltico en tiras con traslapes
mnimos de 10 cm.
Posteriormente se cuelan la losa y las zapatas al mismo tiempo, la
losa debe ser de concreto entre 8 y 10 cm de espesor, es aconsejable
reforzarla con varillas de 3/8 plg, espaciadas a 40 cm en ambas direc-
ciones, o con malla electro-soldada con separaciones de 15 x 15 cm
con alambre de calibre 10/10 u 8/8 plg. El refuerzo se coloca a un
tercio del peralte a partir del lecho superior.
El nivel terminado de la losa debe quedar por lo menos 20 cm sobre
el nivel del terreno circundante (Figura 60).
Figura 58. Losa de concreto corrida.
Figura 59. Cimentacin con zapata corrida integrada a losa de concreto.
Losa de concreto
Barrera de vapor(polietilino o fieltro
de Grava)
Relleno compactado
Terreno natural
Malla soldada o varillas de3-8 @60 cm mx. en ambas
direcciones
h= 8 a 10 cm
10 a 15 cm
15 a 30 cm
10 cm20 cm
NPT
Estrivos de (3/8)@ 25 cm
40 cmRelleno
compactado30
15
20 min.
Gravacementada
Armado de losa,malla soldada o var.de 3/8 @60 cm
NPT
NT
4 0 1/2Est. No.3 (3/8)
@25 cm
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Pisos
Los pisos de una construccin son la base sobre la que se erige sta, deben
tener la capacidad de actuar como diafragmas para transmitir las fuerzas
horizontales y verticales a los elementos verticales. Los sistemas de piso de
planta baja elevada y los entrepisos se deben disear y construir de manera
que no se presenten deformaciones o vibraciones excesivas.
Pisos apoyados sobre el terreno
Se construyen con un firme homogneo y slido hasta la losa de cimentacin,
y se pueden recubrir con cualquier acabado.
Figura 60. Sistema de piso apoyado sobre el terreno.
Pisos con planta baja elevada sobre el terreno
Son recomendables para terrenos con declive pronunciado o para no construir
cimientos corridos, sino cimientos aislados, ahorrando material y dinero.
Los postes que soportan toda la estructura, deben anclarse muy bien a los
cimientos aislados. Este tipo de piso est formado por un sistema de vigas de
soporte (parte de la estructura de la construccin de la casa), uniones y unacubierta de piso, todo de bamb, aunque tambin existe la combinacin de
madera y bamb. Se recomienda levantar el piso 60 cm para inspeccionarlo
regularmente por la parte inferior (Figura 61).
20 cm
Pisn
Esterilla otiras entretejidas
Tierra niveladay compactada
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Recubrimientos de piso
La cubierta de piso puede hacerse con tableros de esterilla, tiras de bamb
entretejidas o bambes enteros de dimetros pequeos. La distancia
recomendada de separacin entre vigas es de 40 cm, se puede aadir una
solera de madera para facilitar la unin entre el recubrimiento y las vigas;
sobre esta cubierta se puede verter una capa de mortero de cemento-arena
en proporcin 1:4, reforzada con malla electro soldada de refuerzo o tela de
gallinero comn, como aislamiento para hacer ms confortable el interior de lahabitacin en las pocas de fro (Figura 62).
Piso de madera
Viguetas
Riostra
30 a 40 cm
30 a 40 cmPoste
Solera inferior
Piso de maderaViguetas
30 a 40 cm
DiagonalPiso de madera
ViguetasViguetas Riostra
Viguetas
Piezas contra-Piso de madera
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Figura 61. Sistemas de piso elevados sobre el terreno.
Figura 62. Sistema de piso con esterilla y mortero.
Solera demadera
Malla de acero
Esterilla, tiraso bamb entero
40 cm
Clavo o tornillo
Mortero cemento - arenaproporcin: 1:4
30 a 40 cm
Poste
Solera inferior
Piso de madera
Piso de madera
Viguetas
30 a 40 cm
Piso de maderaPieza contrafuego
Pieza contrafuego
Viga inferior
30 a 40 cm
30 a 40 cm
PostesSolera inferior
Piso de madera
Viguetas
Diagonal
Postes
Solerainferior
Piso de madera
Viguetas
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Muros
Los muros exteriores protegen a los edificios de la intemperie, mientras que
los interiores definen los espacios destinados a diversas actividades dentro
de la construccin; deben ser duraderos y de apariencia agradable, contribuir
a mantener un ambiente grato con un mnimo de energa, evitar la entrada
de agua de lluvia, disponer de cierta resistencia a los incendios y tener
aislamiento acstico.
Tanto los muros exteriores como los interiores se ven expuestos a cargas que
deben ser capaces de soportar y transmitir a los cimientos. Tambin deben
soportar las cargas verticales de su propio peso y las de los sistemas de piso y
techo apoyados sobre ellos, as como las fuerzas horizontales de la accin del
viento o de algn sismo.
Una vez fijados, los postes se recubren en el interior y exterior con tableros de
esterilla colocados horizontalmente, con el lado liso hacia adentro.
La fijacin de los tableros a los postes se puede hacer utilizando una cinta de
2 cm de ancho cortada de la parte externa del bamb, que se fija al centro de
cada poste, atravesando la esterilla con tornillos colocados a una distancia
no mayor de 8 cm, o empleando alambre galvanizado con el cual se unen las
cabezas de los tornillos, dndole una vuelta a cada uno antes de atornillarlos
totalmente (Figura 63).
En la construccin de los muros de bajareque se debe considerar que las
tiras que forman la esterilla, por tener forma trapezoidal, tienen un extremo
ms ancho que el otro y por ello deben colocarse en tal forma que, sobre elextremo ms angosto de una tira se coloque el ms ancho de la siguiente y
viceversa.
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De igual manera, se debe cuidar que las esterillas ms gruesas deben colocarse
sobre los extremos ms delgados o de menor dimetro de los postes de
bamb, y las ms delgadas en el extremo de mayor dimetro, con el fin de
lograr un plano vertical de la superficie externa o interna de la pared (Figura
64).
Figura 63. Muro de bamb con bajareque.
Figura 64. Muro de bajareque con la esterilla horizontal.
30 - 40cm
Postes
Tira de bamb
Tablero de
Alambre galvanizado
Zocio
Solera inferior
Vaco
Postes
Solerainferior
RecubrimientoTablero de esterilla
Zocio
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Si se utilizan tableros de esterilla muy delgados y flexibles, es importante
tomar en cuenta que los postes deben colocarse a menor distancia, a cada
30 cm, de lo contrario cualquier presin que se haga sobre el muro una vez
que se haya recubierto, provoca el agrietamiento del recubrimiento, y que el
recubrimiento de los muros de bahareque se haga aplicando sobre ellos dos
capas de barro o mortero de cemento-arena en proporcin de 1:5.
Muro de barro embutido
El entramado de este tipo de muros se construye en forma semejante a los
de bajareque, aunque en lugar de los tableros de esterilla se emplean tiras
de bamb de 4 cm de ancho, fijadas horizontalmente sobre los postes con el
lado externo hacia adentro, y con una separacin de 8 cm entre las tiras, para
facilitar el relleno de su interior con arcilla hmeda previamente mezclada con
paja.
A medida que se va rellenando su interior se va presionando la arcilla, hasta
que quede a ras de la parte externa de las tiras. Una vez relleno el muro se
deja secar durante un mes o ms, posteriormente se aplican dos capas de
recubrimiento de tierra y boiga de forma semejante a como se aplica el
recubrimiento en los muros de bajareque. Si se emplean tiras muy delgadas, la
separacin de los postes no debe ser mayor de 30 cm.
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Figura 65. Detalle de muros de embutido.
En la construccin de los muros de embutido deben tenerse en cuenta las
siguientes consideraciones: las tiras pueden colocarse interior y exteriormente
a la misma altura o alternadas. En las esquinas o cruces de muros las tirasse deben colocar a diferentes alturas de manera que sus extremos se crucen
como se ilustra en la figura 66.
Figura 66. Colocacin de tiras en esquinas de muros embutidos.
30 - 40 cm
Tiras de bamb Relleno de arcillamezclado con paja
Solera inferior
Las tiras entrecruzadas en lainterseccin de los muros
Arcilla mezclada con paja
Recubrimiento de tierra y
bogiaZoclo
Tiras de bamb
Postes
Solera inferior
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Muro de quincha
Las paredes de quincha o entrelazados son muy utilizadas en Per en la
construccin de vivienda de bajo costo, con este sistema se logran muros
delgados y resistentes, que dejan a la vista los marcos de bamb, formados
por postes y soleras o por columnas y vigas, proporcionando un aspecto muy
agradable a la vivienda. Para hacerlos se emplean dos mtodos diferentes
entre s, por la direccin en que se entretejen las tiras con los soportes.En el mtodo A, las tiras se entretejen verticalmente entre soportes
horizontales de bamb fijados previamente a las columnas o postes con una
separacin uniforme que puede variar entre 50 y 70 cm (Figura 67 A).
En el mtodo B, las tiras de bamb se entretejen horizontalmente entre
soportes verticales fijados previamente a las soleras inferior y superior, con
una distancia semejante a la indicada en el mtodo A (Figura 67 B).Para la construccin del entramado se utilizan tiras obtenidas de bambes
de 2 o 3 aos de edad, lo suficientemente flexibles para que no se rompan al
entretejerlas.
En caso de utilizar tiras muy delgadas y flexibles, la separacin entre los
soportes debe reducirse. Para el recubrimiento de las paredes se emplean de 2
o 3 capas de barro, adobe o de mortero, siendo este ltimo el ms aconsejable.
La primera capa de mortero de cemento debe aplicarse con fuerza para que
penetre entre las tiras y se logre la unin entre el mortero de uno y otro lado.
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Figura 67. Muro de quincha con tiras de bamb verticales y horizontales.
Cubiertas y techos
Los techos o cubiertas brindan proteccin contra las condiciones ambientales,
adems de cumplir con su funcin de seguridad estructural y buena apariencia.Es la parte de la construccin que presenta mayores dificultades en su diseo
y construccin. Para su diseo se deben considerar las cargas vivas, muertas
y accidentales. Tambin se debe disear un buen sistema de apoyo entre la
cubierta y los muros o postes, para que todo el peso del techo se transmita
hasta la cimentacin, asegurando que la cubierta quede bien anclada a los
sistemas intermedios (muros y postes), para resistir las fuerzas accidentales
de viento o sismo.
Un techo de bamb es un sistema estructural formado por largueros, vigas
y tensores, cuya funcin es soportar un recubrimiento final, que puede ser
de diferentes materiales, como de bamb, lminas, teja o malla de acero con
mortero.
La estructura del techo consiste en vigas principales y/o armaduras
que soportan largueros, espaciados entre 40 y 60 cm, y en caso de ser
necesario se modulan estas separaciones con las dimensiones de materiales
Poste
Poste
Recubrimiento
Solerainferior
Solerainferior
Recubrimiento
Tiras de bamb
Soportes debamb
Soportes debamb
Tiras de bamb
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