CIMENTACION SUPERFICIAL EN ROLLIZOS DE MADERA

HISTORIA DEL USO DE LA MADERA EN CONSTRUCCIONES

La madera se emplea desde la prehistoria; en ese entonces los habitantes lacustres construían sus chozas apoyándolas sobre troncos hincados en el lecho del lago. Estos troncos lograron conservarse mientras las aguas que los rodeaban eran ácidas, es decir de pantanos turbosos.

Los rollizos de madera se conservan más tiempo si se los mantiene permanentemente mojados o secos, pero si se alternan estas condiciones de humedad, se destruyen rápidamente.

Antes de colocar los pilotes se aconseja impregnarlos a presión con una sustancia protectora para evitar el ataque de hongos o insectos que destruyen sus fibras.

Las maderas más usadas, por ser más económicas, son pino y abeto. Si se requiere de mayor resistencia por el ataque de aguas de mar o por impactos, se debe recurrir a maderas más costosas pero de mayor dureza, como por ejemplo la haya o la teca.

Los rollizos naturales son más económicos, pero si poseen sección cuadrada, son mejores para sus posibles empalmes.

El hincado debe realizarse con golpeteo suave sobre la parte más gruesa del tronco.

En pilotes más grandes la carga de trabajo no ha de superar las 25 T. Esta clase de pilotaje se emplea donde el tronco de árbol es un material habitual fácil de encontrar en ese lugar, o cuando se trata de cimentaciones en zonas lacustres

En general la producción de maderos y especialmente de rollizos necesita el empleo de máquinas de control computarizado. Con estas maquinarias el proceso de fabricación es relativamente sencillo: la cepilladora circular proporciona un diámetro constante en toda la longitud del tronco. Viene enseguida el perfilado que permita el ajuste de los rollizos. A continuación se retestan y se realiza el cajeado de la esquina de acuerdo a las dimensiónes exactas que se marcan en los planos. Finalmente se practican una serie de cortes o perforaciones que alojarán tirantes metálicos y las clavijas (en el caso de que se empleen). Según el clima del país de destino los rollos se tratarán por aspersión o por inmersión (dadas las dimensiones).

Los rollizos calibrados se obtienen bien a partir de fustes de grueso diámetro, bien a partir de madera reconstituida por encolado o bien directamente del tronco. El perfilado y calibrado de los rollizos requiere maquinaria especializada poco numerosa en nuestro país. Los maderos y rollizos han de ajustarse con precisión. Generalmente se realiza un premontaje en fábrica para comprobar el perfecto acoplamiento de todas las piezas que es importantísimo en obra. La numeración va creciendo conforme suben las hiladas de troncos.

EL USO DE LAS COLUMNAS DE MADERA SE DEBE:

Las columnas de madera son una adición arquitectónica maravillosa a cualquier hogar porque agregan un sentido de la clase y la distinción a tu aspecto total casero adentro y hacia fuera. Son fáciles de instalar y pueden ser talladas en cualquier forma o estilo y ser pintadas para emparejar.

Las columnas de madera se deben hacer solamente de las maderas más finas como caoba, álamo, cereza, pino, roble, arce, y secoya. La mayoría de los surtidores y de los fabricantes de madera de la columna pueden tallar para redondear y para ajustar columnas de tamaños constantes con proporciones clásicas, así como los diámetros de encargo del eje para los proyectos especiales. Las columnas de madera pueden también ser haber emergido lisa o haber estriado con canto-cualesquiera juegos tu visión artística.

Si utilizas columnas de madera huecos, deben ser expresadas para evitar que la humedad urbanizada condensar en el interior y se descomponga la madera. La ventilación apropiada requiere una abertura en la tapa y el fondo. Para determinar la cantidad de ventilación que necesitarás, que dividir el diámetro de la columna (o la anchura) por la mitad y que convertir a las pulgadas cuadradas. Por ejemplo, necesidades 10 de una columna del pulgada-diámetro cinco pulgadas cuadradas de la abertura del

respiradero en la base y otras cinco pulgadas cuadradas en el capital. Para guardar insectos y critters pequeños de hacer un hogar, tus respiraderos se deben bloquear con las pantallas de cobre.

EXTRACCION DE LOS ROLLIZOS DE LA SELVA

Con respecto a la producción de madera rolliza, el volumen de extracción promedio en los últimos siete años es de 228,954 m3, observándose una tendencia creciente que va de 190,000 m³/año a 240,000 m³/año, y una tasa de crecimiento promedio anual de 3.4%La producción de madera rolliza comprende 38 especies, de las cuales el mayor volumen corresponde a 10 especies, entre las que destacan lupuna, caoba, cumala y cedro, que sustentan las industrias de aserrío y laminado. Estas especies representan el 93%, y cuatro de ellas, el cedro, la caoba, la lupuna y la cumala, corresponden al 79% de la extracción promedio anual en los últimos siete años La extracción se logró con 291 licencias forestales, entre contratos, permisos en CC. NN. Y permisos en Unidades de Aprovechamiento (UA), en una superficie promedio anual de 561,209 ha, obteniéndose un rendimiento promedio de 0.5 m³/ha.Este volumen promedio anual de madera rolliza es producido en un 80% mediante extracción manual, utilizando fuerza humana y tecnología rústica como “molinetes”. La extracción mecanizada se emplea para producir principalmente cedro, caoba y maderas duras.

Del volumen promedio anual, las especies lupuna, capinurí, copaiba y lagarto caspi aportan cerca de 94,000 m3 (41%) para contrachapado y laminado, y unos 137,000 m3 (59%)

La producción anual de madera rolliza en Loreto proviene principalmente de 45 cuencas.Éstas se encuentran distribuidas en todo el ámbito de la región Loreto. Los habitantes asentados en dichas cuencas y en sus cercanías practican la microextracción de manera informal. El aporte promedio en m3 rollizos de cada cuenca se muestra en el La extracción forestal se realiza bajo tres modalidades: extracción a través de contratos forestales de hasta 1,000 ha, permisos de extracción en comunidades nativas, y permisos de extracción en unidades agropecuarias, asignadas a personas naturales y personas jurídicas. Estas modalidades concluyeron en junio de 2004, para dar paso a las concesiones forestales, cuyos concesionarios fueron seleccionados por concurso público, con lo que se inició la aplicación de la nueva Ley Forestal y de Fauna Silvestre (Ley 27308).

Cuatro de ellas cubren el 80% del total. Eso demuestra el carácter selectivo de la extracción y el bajísimo rendimiento, cercano a 0.5 m³ /ha, obtenido con tecnología rudimentaria. Este modo de extracción, limitado a especies de alto valor económico y alta demanda, genera también alta presión sobre determinadas especies y trae como consecuencia el fenómeno de descremación o “empobrecimiento” de los bosques, principalmente en las zonas de más fácil o menor costo de acceso.

OBTENCION Y TIPOS DE ROLLIZOS

Los rollizos son fustes sin copa, desrramados y desprovistos de partes salientes, con corteza o sin ella. También recibe el nombre de troza o trozo. Se distinguen tres tipos de rollizos estos son los siguientes:

Rollizos Aserrables:

Rollizos Aserrables podados: Rollizos de Pinus radiata de diferentes diámetros, desde 24 cm., que provienen de bosques podados, de modo que una importante proporción de su volumen está libre de nudos. Ello permite utilizarlo en la producción de madera aserrada y chapas de calidad "Libre de Nudos" o madera terciada con una cara sin nudos.

Rollizos Aserrables regulares: Rollizos de Pinus radiata de diferentes diámetros desde 18 cm. hasta 40 cm. y largos desde 3,2 m hasta 12 m.

Postes: Postes de Pinus radiata descortezados con y sin impregnar de diámetro menor 12 cm, diámetro mayor 18 cm y largos hasta 12 m.

Rollizos Pulpables: Trozos de baja calidad y cilindricidad, extraídos generalmente de raleos, de secciones superiores del árbol en la cosecha final o en la cosecha de rodales que fueron establecidos con un objetivo pulpable.

De Pino Insigne: Rollizos pulpables producido principalmente de raleos apropiados para productos de fibra de madera. De Eucaliptus Rollizos pulpables producidos principalmente de raleos apropiados para productos de fibra de madera.

Rollizos debobinables: Este tipo de Rollizos presenta madera de mayor calidad que los mencionados anteriormente, exigiendo mayores diámetros, sección transversal circular, baja presencia de nudos en la periferia y menor conicidad.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PRODUCTOS

Los Rollizos de Pino Insigne se comercializan preferentemente en 4 largos: 3.2, 3.66, 4.0 y 4.90 m. Para asegurar esta característica, el producto tiene un sobre largo de 7 cm. Existen dos calidades de rollizos aserrables. La primera, es un trozo destinado a instalaciones industriales con un alto volumen de consumo, que requieren un rollizo exigente en rectitud y tipo de nudo. La segunda calidad, es un trozo destinado a instalaciones de menor escala, con menor tecnología que les permite procesar esta materia prima sin dificultades.

Las materias primas son los rollizos de maderas, astillas y lampazos (residuos de rollizos aserrables) procedente de aserraderos. Los rollizos de maderas son cargados en los descortezadores, especie de tambores que funcionan rotando a una velocidad de 6 a 10 revoluciones por minuto.

USO DE ROLLIZOS

Un sistema de edificación de casas que va ganando en popularidad utiliza postes de madera tratada para los cimientos y la armadura estructural (Figura 1). Aunque generalmente se utilizan postes rollizos, también se usa en ocasiones madera escuadrada. En ambos casos se hincan en la tierra y sirven como elementos de apoyo principales de la estructura. Con ello los pilares tienen dos funciones básicas: actuar tanto de cimentación como de armadura de trabajo para el apoyo de los elementos del suelo, las paredes y la armadura de la cubierta.

FIGURA 1. - La construcción tipo poste se ha usado con éxito para reducir el costo. Especialmente se adapta a laderas y terrenos escabrosos.

Como no son necesarios cimientos convencionales, es menor la preparación del lugar - de erección y, sobre todo, este menor movimiento de tierras reduce la posibilidad de erosión y también de grandes movimientos de tierra en laderas escarpadas. Por ello, este sistema se adapta más particularmente a una topografía accidentada que con los cimientos convencionales. Si los postes están debidamente anclados en tierra y si todos los elementos están correctamente unidos, este tipo de construcción es especialmente efectivo para resistir solicitaciones de importancia en zonas muy ventosas, sobre todo en aquellas en que los grandes vientos suelen ir acompañados de oleaje

TRATAMIENTO CON SUSTANCIAS PRESERVADORAS

La construcción armada con postes depende de la capacidad de éstos de resistir la acción destructora de los organismos xilófagos tales como hongos e insectos presentes en el suelo en que están empotrados. Dado que la albura, incluso la de especies madereras resistentes, tiene poca duración, esto exige que los postes deban tratarse con sustancias protectoras para asegurarles larga duración.

Los postes rollizos son los más comunes en la construcción de casas, aunque a veces se utilizan elementos rectangulares para simplificar el armado. Los miembros rectangulares exigen un mayor cuidado en su tratamiento porque, con frecuencia, la albura se ha eliminado en todo o en parte y el duramen de muchas especies es difícil de tratar.

El tratamiento de la madera para protegerla contra organismos destructivos está muy perfeccionado y los productos químicos y operaciones de tratamiento son suficientemente conocidos y se describen en multitud de obras. Cae fuera del propósito del presente trabajo describir las sustancias químicas y los procedimientos en detalle. Los procesos de presión son los más comunes, aunque pueden también utilizarse otros. La elección de la sustancia preservadora responderá a una serie de factores, siendo los más importantes la posibilidad de pintura externa, la ausencia de olores y la permanencia y efectividad del tratamiento. Las disposiciones oficiales pueden en algunas zonas limitar o prohibir su empleo, por lo que tales disposiciones deberán consultarse antes de llegar a una elección.

DISEÑO ESTRUCTURAL

El diseño de una casa armada con postes no tiene exigencias insólitas, excepto las consideraciones relativas a las características del suelo que afectan a la profundidad de empotramiento de los postes y la resistencia del suelo a las solicitaciones laterales. En zonas en que existe el peligro de huracanes, debe atenderse en especial a los anclajes entre elementos y entre éstos y los postes.

CONSTRUCCIÓN

Cimientos

Una de las ventajas de la construcción de casas con postes en laderas es la reducida posibilidad de erosión en comparación con las cimentaciones que exigen grandes excavaciones. La preparación de las hoyas para empotrar los postes exige ciertos cuidados para evitar perturbaciones en el suelo. Si bien estas hoyas pueden excavarse a mano, la perforación mecánica es mucho más rápida si se cuenta con estas máquinas y si el terreno lo permite.

La Figura 6 ilustra diversos procedimientos de anclaje de postes. En algunos tipos de suelos basta el relleno con el propio material extraído. Si esto no es posible debido a una falta de apoyo suficiente, el relleno puede hacerse con arena o grava o con una mezcla de tierra y cemento. Esta última solución puede ser muy conveniente en los países en desarrollo en que son preferibles los métodos locales.

FIGURA 6. - Colocación de los postes, el método de empotrado de los postes está en función del tipo y topografía del suelo.

Cuando las tensiones admisibles del suelo son insuficientes para soportar las cargas, quizá resulte necesario disponer una zapata de hormigón en el fondo de la hoya que ofrezca una mayor superficie de sustentación que la resultante de la propia base del poste. Estas zapatas pueden prepararse a pie de obra o prefabricarse y situarse después en las hoyas. El relleno puede ser como el antes indicado o, tratándose de otras perforaciones someras de cierto tipo de suelos, quizá convenga rellenar con hormigón.

Antes del rellenado es necesario situar los postes en la posición correcta y aplomarlos. Quizá fuera recomendable unir parte de la armadura y comprobar el aplomo y la escuadría de la estructura antes del relleno, sobre todo cuando se utiliza hormigón.

Vigas de apoyo

En la Figura 7 se ilustran tres sistemas comunes de apoyo de vigas. De ordinario se utilizan pernos o placas de púas para unir las vigas principales del suelo a los postes debido a las grandes cargas que imponen del suelo, mientras que las vigas del techo podrían unirse con clavos.

Las vigas principales que sirven de apoyo a las viguetas y al entramado de las paredes se unen a los postes como se indica en la Figura 8. Cuando se utilizan viguetas o cuando los postes llegan hasta el nivel de la estructura del suelo, las vigas deberán diseñarse para soportar las cargas de la cubierta transmitidas por el entramado de las paredes. Sin embargo, de ordinario el entramado de la cubierta está sustentado sobre vigas de techo sujetas a la parte alta de los postes.

La buena práctica constructiva aconseja que las vigas de apoyo se unan por pares, una a cada lado del poste. En el caso frecuente en que las vigas de apoyo del suelo queden expuestas a la intemperie, lo mejor es tratarlas con una sustancia preservadora.

SEGÚN EL REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES

CLASIFICACION DE COLUMNAS CIRCULARES

Para secciones circulares, se considera como esbeltez la razón entre la longitud efectiva y el diámetro “d”

Se definirán como columnas cortas aquellas con relación de esbeltez menor o igual a 9

Las columnas intermedias son aquellas con relación de esbeltez mayor a 9 y menor que

El valor de para esta norma deberá ser tomado como la relación de esbeltez para la cual la columna, considerada como una columna larga tiene una carga admisible igual a dos tercios de la carga de aplastamiento en la tabla 1 se presentan los valores

para secciones circulares

RELACION DE ESBELTEZ Ck GRUPO COLUMNAS ENTRAMADOSA 15.57 17.34B 15.89 17.49C 15.95 19.46

TABLA 1

Las columnas largas son aquellas cuya relación de esbeltez es mayor que y menor que 43

No podrán utilizarse como columnas circulares elementos cuya relación de esbeltez sea mayor que 43

ESFUERZOS ADMISBLES

Los esfuerzos admisibles usados en el diseño de columnas y entramados de sección rectangular o circular así sea deberán ser indicados en la siguiente tabla

ESFUERZOS ADMISIBLES

GRUPO FLEXIONTRACCION PARALELA

COMPRESION PARALELA

COMPRESION PERPENDICULAR CORTE

A 20.6(210) 14.2(145) 14.2(145) 3.9(40) 1.5(15)B 14.7(105) 10.8(110) 10.8(110) 2.7(28) 1.2(12)C 7.3(75 7.8(80) 7.8(80) 1.5(15) 0.8(8)

Para el diseño de los entramados se pueden incrementar estos esfuerzos en un 10% sis e asegura el trabajo de conjunto de los pie derechos

MODULO DE ELASTICIDAD

Los módulos de elasticidad usados en el diseño de columnas deben ser iguales a los de flexión

MODULO DE ELASTICIDADGRUPO Emin EpromA 9316(95000) 12148(130000)B 7355(75000) 9806(100000)C 5394(55000) 8826(90000)

Se deberá usar el modulo de elasticidad promedio para el diseño de entramados y el modulo mínimo para el diseño de columnas aisladas

CARGAS ADMISIBLES EN ELEMENTOS SOMETIDOS A COMPRESION

Los elementos sometidos a compresión axial deben ser diseñados sin considerar una excentricidad mínima siempre que se utilicen las expresiones presentadas en los tres párrafos siguientes.

Columnas cortas: Su carga admisible debe calcularse multiplicando el valor del esfuerzo admisibles en compresión paralela a las fibras por el área de la sección

Columnas intermedias: Para columnas intermedias que fallan por una combinación de aplastamiento e inestabilidad se podrá adoptar la ecuación

La carga admisible de columnas largas se debe determinar por consideraciones de elasticidad.

Considerando una adecuada seguridad al pandeo la carga máxima se determinada por la ecuación de euler

La formula general de las columnas de secciones de cualquier forma es:

Para columnas circulares

Tenemos alguno ejemplos de la utilización de columnas de madera