seminario de investigacion arquitectura en madera

SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN

ARQUITECTURA EN MADERAANÁLISIS DE CASOS DE EDIFICACIÓN HABITACIONAL DE MEDIANA ALTURA.

FACULTAD DE ARQUITECTURA URBANISMO Y GEOGRAFÍA

AUTOR DIEGO UBILLA SAEZPROFESORA GUÍA CLAUDIA CASTRO

RESUMEN. 9

1.- INTRODUCCIÓN. 11

2.- MARCO METODOLÓGICO.

2.1.- Planteamiento del problema. 11

2.2.-Justificación.14

2.3.-Objetivos.15

2.3.1.-Objetivogeneral.15

2.3.2.-Objetivosespecificos.15

2.4.-Metodologíadeinvestigación.16

3.- MARCO TEÓRICO.

3.1.- La madera y sus propiedades. 19

3.2.-Usosdelamaderaenlaconstrucciónde

mediana altura. 21

3.3.-Nuevastecnologíasestructuralesdelamadera.23

4.- ANÁLISIS DE CASOS.

4.1.-Sistemasestructuralesdelamadera.25

4.1.1.-Edificiosestructuradosconpanelsólido.26

4.1.1.1.-EdificioStadthaus.26

4.1.1.2.-EdificioHolz8.28

4.1.2.-Edificiosestructuradosconpilaryviga.30

4.2.2.1.-EdificioStadhausE3.30

4.2.2.2.-EdificioHolzregal.32

4.2-Fichasdeanálisis.37

4.2.1.-Fichaedificioestructuradocon

panelsólido.37

4.2.1.1.-EdificioStadthaus.37

4.2.1.2.-EdificioHolz8.39

4.2.2.-Fichaedificiosestructuradoscon

pilaryviga.41

4.2.2.1.-EdificioStadhausE3.41

4.2.2.2.-EdificioHolzregal.43

ÍNDICE

5.- RESULTADOS.

5.1.-Fichaanálisiscomparativo.46

5.2.-Análisiscomparativo.48

6.- CONCLUSIÓN. 53

7.- BIBLIOGRAFÍA. 55

8.- ANEXOS. 57

8.1.-Laminado.59

8.2.-Contralaminado.61

ÍNDICE

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ANÁLISIS DE CASOS DE EDIFICACIÓN HABITACIONAL DE MEDIANA ALTURA

En el desarrollo de la humanidad las construccionessiempre sehan transformadoyevolucionandoen conjunto conlaspersonas,amedidaqueavanzanlostiemposlasedificacionestiendenaalcanzarunamayoraltura,estonohubiesesidoposiblesinlamadera,yaqueatravésdelahistoriasehautilizadocomosistema estructural, alcanzando mayor o menor desarrollo deacuerdoalaépocaenlaqueseutilizo.

Elpresente trabajomuestracomoprimeraaproximacióna la madera, como es este material, que es y cuales son suspropiedades, para posteriormente contextualizar mediante unrecuento histórico, el uso de la madera en la construcción demedianaaltura.A continuación sepresentael desarrollode lasnuevastecnologíasyeldesarrollotécnicoenlamadera,loquelaha llevadoaposicionarse comoalternativaestructural frente alhormigónoelacero.

Ademaseltrabajomuestra2sistemasestructurales,eldepanelsolidoyeldepilaryviga,condosejemplosconstruidoscadauno,entregandoinformacióndecadaedificio,paraposteriormente,analizarcadauno,yluegoanalizarloscomparativamente.

RESUMEN. El objetivo de este trabajo es identificar tipologíasconstructivasenmadera,para laedificacióndemedianaaltura,utilizadas en la actualidad, logrando caracterizar estos sistemasestructuralesmedianteelanálisisdecasos,ydeestaformapoderdeterminar las estrategias de control ambiental y protecciónal fuego presentes en los distintos ejemplos de edificioshabitacionalesenaltura,demodoquesirvacomoreferenciadelossistemasmascomunesutilizadosenlaactualidad.

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La madera, es uno de los recursos naturales másabundantesenelmundo,poseeunacomplejaestructuranaturaly el conocimiento de sus propiedades físicas, químicas, suscaracterísticasycomportamientoengeneral,ayudanaestableceryefectuarunbuenusocomomaterial.

A diferencia de otros materiales de construcción como,acero, hormigón, aluminio, etc. La madera presenta ventajasy cualidades superiores, necesita un menor gasto energéticoen su producción, es renovable racionalizando su extracción,permitiendo que el bosque se regenere, es biodegradable,reciclable,noestóxicayademásdurantesudesarrollofijaCO2.

La construcciones en general, particularmente lashabitacionales, a lo largo de la historia han sido sometidas adistintasvariables,enunprincipioorientadasalaestructurayamedidaqueseadesarrolladolasociedadavariablesdeseguridady uso, siendo estas ultimas las que en la actualidad influyendirectamenteenlaedificacioneshabitacionalesyeneldesarrollodel bienestar de sus residentes.Materiales como el acero y elhormigón se han desarrollado mas en aspectos estructuralesy de uso, que lamadera, siendo este campo donde lamaderaen la actualidad esta evolucionando, mejorando y obteniendoresultadosimpensadoshaceunosañosatrás.

INTRODUCCIÓN.1 Figura 1Plantación forestal

Fuente:http://3.bp.blogspot.com/-VgWNALqbLec/TZp6m-GER_I/AAAAAAAAAAg/dLCGgePQrv8/s1600/156918.gif

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2.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

En la actualidad no es habitual el uso de lamadera enedificacionesenaltura,susproblemasfrentealosincendios,asícomoproblemasdeaislamientoacústico,térmicoyresistenciaalos sismos, fueron algunas de las causas demayor importanciaque frenaron su desarrollo en la construcción. En las últimasdécadas,trasestudiosyensayossobrelaconstrucciónenalturaconmadera y con el desarrollo técnico adecuado, comienzan aaparecerlasprimerasobrasdesarrolladasensutotalidadopartedeellasconestematerial,lasfacilidadesdeejecuciónasícomosumejorcomportamientososteniblehanaumentadolainvestigaciónparadesarrollarestetipodeedificaciones.

Por lo general en los distintos países del mundo, lautilizacióndelamaderacomosistemaestructuralesbastantebaja.Estoesdebidoaquelamaderaporserunmaterialanisótropicono posee el mismo comportamiento en todas sus direcciones,siendoestounpuntoclaveenlasdificultadesparalaconstrucciónysuscálculosestructurales,ensistemastradicionales.

Ademásdelasdificultadesenlaspropiedadesdelamadera,losdistintoscuerposnormativosqueregulanlasconstrucciones,presentesencadapaísnofacilitanorestringenlaconstruccióndeedificiosenmaderademedianaaltura,alnoconsiderarlaviableestructuralmente para construcciones debido a la inestabilidadfísicaqueposee.Enpaísescomoelnuestroporejemplo,ademásdelosperjuiciosqueposeenlaspersona,lanormativanoesmuyclara,dificultandolaimplementacióndelamaderacomosistemaestructural.

MARCO METODOLÓGICO.2

Figura 2Despiece natural de un tronco

Figura2Fuente:http://www.futper.com/blog/wp-content/uploads/tronco.jpg

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SEMINARIO DE INVESTIGACIÓN, ARQUITECTURA EN MADERA

2.2.- JUSTIFICACIÓN.

Enlaactualidad,paísescomoAustriahantenidoungrandesarrolloenlaimplementacióndenuevastecnologíasparalaejecucióndesistemas estructurales de madera, este gran desarrollo a niveltécnicocomenzóporlaconcientizaciónquesehainiciadoanivelmundialapartirdelasnuevasideasdesostenibilidadydesarrollosostenible, respondiendo a esto Austria es pionero en generalmaterialesdeconstrucciónconcertificación,endondeaseguranquelosbosquesdesdedondeextraenlamaderasongestionadosdebuenamaneraasegurandoquelaextraccióndemateriaprimaserecupereenplazosestablecidos.

Al implementar estas nuevas tecnologías se redujeronlasirregularidadesenelcomportamientodelmaterial,endondegracias al proceso constructivo, se aseguran que la madera secomportepredeciblementeantelaaplicacióndedistintasfuerzas,estaregularidad llevaa lamaderaasobresalirestructuralmenteamaterialescomoelaceroyelhormigón,endonde larelaciónpeso y resistencia estructural, supera las establecidas en lasnormasdelosdistintospaísesdelmundo,ademáslosresultadosobtenidos por la velocidad de construcción, debido a su fácilimplementación la han llevando a posicionarse junto a estosmaterialesconsolidadosydeusopreferenteenlasestructurasdelasedificaciones.Losresultadosobtenidosporlaimplementacióndeestasnuevastecnologíashanllevadoapaísesaarriesgarseenlaimplementacióndeedificiosdemedianaaltura.

Figura 3Producción madera contralaminada, empresa KLH

Fuente:http://www.klh.at/uploads/pics/herstellung_short_13.JPG

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2.3.- OBJETIVO.

2.3.1.- Objetivo general.

Identificar distintas tipologías constructivas en maderaparalaedificacióndemedianaaltura,utilizadasenlaactualidad.

2.3.2.- Objetivos especificos.

Caracterizar sistemas estructurales en madera, quepermitan construir edificación de mediana altura, a través delanálisisdecasos.

Determinarestrategiasdeacondicionamientoambientalydeprotecciónalfuego,utilizadasenlaactualidad,presentesenlaedificaciónenmaderademedianaaltura.

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2.4.- METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN.

La investigación se centrara en el análisis de casos deedificios habitacionales de mediana altura, construidas en elmundo,quehayanutilizadolamaderacomosistemaestructural,considerandoedificacióndemedianaalturaconstruccionescuyaalturaseaigualomayoralos4pisos.

Unade los primeros pasos de la investigación es definirmediante un estudio bibliográfico, el marco teórico, otorgandolasbasesalainvestigación.Seiniciaraconunestudiorelacionadoalconocimientodelamaderaysuspropiedades,acontinuacióndelimitaremos el campo de acción de la madera y su campode aplicación como estructura a través de la historia. Comoultimaetapadentrodelmarcoteórico,estudiaremoslasnuevastecnologíasestructuralesaplicadasalamaderaenlaactualidad.

Posteriormenteaesto,medianteunestudiobibliográficose definirán los parámetros para el análisis de las distintasedificaciones,estosdebenasegurarelconfortdecadaunadeloshogares en el edificio, como por ejemplo, técnicas de aislaciónacústica,técnicasdeprotecciónalfuego,técnicasdeprotecciónalahumedad,técnicasdeaislacióntérmica,etc.

A continuación, mediante un estudio bibliográfico sebuscaranejemplosdeconstruccioneshabitacionalesdemedianaaltura,despuésdeencontrarlosejemplosseprocederáasepararlas muestras, agrupándolas según el sistema estructural queutiliza.

Luegodeagruparlosejemplossegúnsusistemaestructuralseprocederáaanalizarlasdistintasmuestras.Lasúnicasmuestrasqueseanalizaranseránlasqueposeaninformaciónsuficienteparapoderresponderatodoslosparámetrosdeanálisisanteriormentedefinidos,talescomoplantas,cortes,detallesconstructivos,fotos,etc.

A continuación se procederá a constatar y redactar losresultados encontrados en el análisis de los distintos casos,presentándolosenunafichaporcadaejemploaestudiar.Ademásserealizaraunafichaqueconcentraralainformacióncomparativadeloscuatroedificiosyunrespectivoanálisis.

Por ultimoprocederemos a realizar una conclusión, quesereferiráatodoelprocesoinvestigativoyeltrabajoengeneral,comparando las distintas fichas realizadas anteriormente,extrayendopuntosencomún,características,modosdeempleodelosdistintossistemasestructurales,etc.

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Como anexo mediante un estudio bibliográfico serealizara un análisis y descripción de los sistemas estructuralesenmadera,presentesenlosejemplosyaencontrados,endondeprincipalmente nos referiremos a la forma en la que estáncompuestosestosmaterialesysuspropiedadesestructurales

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3.1.- LA MADERA Y SUS PROPIEDADES.

La madera es un recurso natural renovable, queparticularmenteesreciclable,reutilizableybiodegradable.

Según la RAE, lamadera es la parte solida y fibrosa delosarbolesqueaparecebajosucorteza,otrasdefinicionesdicenque es el conjunto de tejidos orgánicos que forman la masade los troncos de los arboles, desprovistos de corteza y hojas.Ambasdefinicionescoincidenenquelamaderaprovienedelosarboles,estosestándivididosentreszonas,follajetalloyraíces.Esdenuestroconocimientoquelamaderaseproduceeneltallo,estapartedelárbolesta compuestaporvariaspartes,desdeelcentroalexteriorestacompuestopormedula,duramen,albura,cambium,cortezainteriorycortezaexterior,dondecadaunadeellas cumple una función especifica, como transportar sabia ynutrientes,serquienresistaelpesodelárbol,protecciónde lascondicionesclimáticasyagentesexternos,etc.

MARCO TEÓRICO.3

Corteza

Líber

Cambium

Duramen

AnillosdeCrecimiento

LeñaoMadera

Medula

Figura 4Partes del tronco de un árbol

Fuente:http://3.bp.blogspot.com/-Bk6YRxJRwSQ/Tm3oYYQQXXI/AAAAAAAAAZY/4XHP5xel-CU/s1600/arbol.png

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Dentrodelamaderaproducidaporunárbolsereconocendostipos lamadera tempranay lamadera tardía,diferenciadasporlacantidaddemaderaporcentímetrocubicoqueposeecadauna,asimplevistaestadiferencianoesmasqueuncambiodecolordelamadera,estecambiodecolorayudaadiferenciarlosanillosdecrecimientodelasdistintasespecies.

Lamaderasecaracterizaporserunmaterialanisótropico,esto quiere decir que posee un comportamiento estructuraldesigual. La madera es un material vivo, cuya extracción debesersosteniblea travésdeunacorrectagestión forestal integral,este material se caracteriza por ser un material que almacenadióxido de carbono durante su etapa de crecimiento y que losfija incluso después de su extracción y procesamiento. Ademásesunmaterialqueutilizamuypocaenergíaensuprocesamiento,permitiendogenerarnuevosmateriales,cuyamateriaprimasonlosdesechosdelprocesamientodelamadera,oinclusolamaderaenestadoprocesado.Estosnuevosmaterialesproducidosposeenpropiedadesestructuralesmásdefinidasydeuncomportamientoregular, optimizando estructuralmente la madera y su usoestructural.

CO2

Figura 5Retención CO2

Fuente: elaboración propia

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3.2.- USOS DE LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN DE MEDIANA ALTURA.

Atravésdelahistoriaelhombrehaimplementadoelusodelamaderaendiversasáreas,quesehamanifestadoendiversasculturas demanera similar, una similitud del uso de lamaderacomosistemaestructuralenlaedificacióndemedianaaltura.

Dentro de la historia la madera ha vivido dos grandesperiodos de desarrollo, el primero durante el imperio romano y el segundo durante la edad media, alcanzando una granespecializaciónenelsigloXIX,debidoaldesarrollodeunionesyanclajesmetálicos,ademásde la invenciónde lacierraamotorrevolucionandolaindustriadelamadera,lograndogenerarpiezasdemaderadesecciónmaspequeñaydecaracterísticassimilares.Elusodelamaderaademássevefavorecidoporlasegundaguerramundialendondeserestringeelusodelacerosoloconfinesdeindustrialización bélica, favoreciendo su desarrollo abriéndosepasopocoapocoentrelosmaterialesestructuralesdeusocomún. En la actualidad en muchos países la madera no seconsidera como estructura permanente de edificios de variospisos,apesarqueantesdelallegadadelaceroyelhormigónelusodelamaderaenedificacionesdegrantamañoeraexclusivo.

Esasí comoa travésde lahistoriaencontramosmuchosejemplosdeedificacióndeestetipo,siendoelmásantiguo,unavivienda,quedatadelaño79DC.UbicadoenHercolana,Italia

(figura 6). Se caracteriza por su estructura, marcos de maderarellenosconmamposteríaconunaalturaestimadadeochopisos.

Figura 6Casa Opus Craticium, Hercolana, Italia.

Fuente:http://ica.princeton.edu/images/drewer/ldherculaneum-014.jpg

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Enelorientepodemosencontrargrancantidaddeejemplosde este tipo que se conservan enmuy buenas condiciones, enYingxian, China, se encuentra una pagoda construida en el año1056,caracterizadaporsituarsesobreunaroca,utilizándolacomocimentaciónyalcanzandounaalturade67,31metros.

Otro ejemplo de gran relevancia son las edificacionesobreras,endondeennuestropaísexisteunejemploreconocidocomopatrimoniodelahumanidad.EnlaciudadmineradeSewell,en1906nacesuprimercampamentodeviviendas,posteriormentea esto debido al auge de la ciudad se implementa un hospital,saladecine,casinodeentretención,iglesiayestaciónferroviaria,adoptando un sistema estructural de entramado de una solaalturalograndoaalcanzarlosedificiosmasaltosunaalturade5pisos.

Ejemplos como estos existen muchos en el mundo, losque aun se conservan en condiciones estructurales tolerables,considerandoesolamaderaatravésdesuhistoriahaalcanzadoun desarrollo en nuevos sistemas constructivos, comoentramados ligeros,maderas laminadas,paneles sándwich, LVL,X- LAM, sistemas tridimensionales, etc. gracias a esto, continuósudesarrollo,realizandosistemasindustrializadosmascomplejos,permitiendomejorarlascaracterísticasestructuralesdelamaderaasícomosupuestaenobraheimplementación.

Figura 7Pagoda en Yingxian, China

Figura 8Sewell, El Teniente, Chile

Fuente:http://www.chinatourguide.com/china_photos/shanxi/attractions/wooden_pago-da_of_ying_county.jpg

Fuente:http://www.adsmundochile.com/admin/upload/imagen_45d45336e56d2.jpg

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3.3.- Nuevas tecnologías estructurales de la madera.

A partir de 1999, con la creación de la universidadde ciencias aplicadas de la madera, en Suiza comienza arevolucionase el campo investigativo de este material. Launiversidad se transformo en un ejemplo de nuevas técnicas ysistemasen la construcciónenmadera,marcandounpuntodeinflexión en la concepción de una edificación demadera en laeracontemporánea,desdeeseperiodohastalaactualidadsehavisto un incremento en la implementación de lamadera comosistemaestructuraldeedificacionesdemedianaaltura.Graciasalosesfuerzosrealizadosporestaentidad,pororganismospúblicosoempresasprivadas,esqueenel2000,enInglaterraserealizounestudiosobrelaconstruccióndeedificiosenmedianaaltura,construyendounprototipode6pisosdealtura (figura10),quelogrocambiarlanormativa,demostrandoqueesteesunmaterialquepuedecompetirestructuralmentedeigualaigualconelaceroyelhormigón,yqueesfactiblesuimplementación.

En esta última década, la investigación de las nuevastecnologíasdelamaderaydelosnuevossistemasconstructivosenestematerial,sehancentradoeneldesarrollodeproductosprefabricados con propiedades mecánicas elevadas de uncomportamientoestructuralregular,consiguiendodeestaforma,ir superando las limitaciones de la madera natural, lograndoproductoscadavesmenosanisótropico.

Figura 9Universidad de ciencias aplicadas de la madera, Suiza

Figura 10Prototipo de 6 pisos de altura, Londres

Fuente:http://www.adsmundochile.com/admin/upload/imagen_45d45336e56d2.jpg

Fuente:http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/BFH_Biel,_Gebaeu-de_Solothurnstrasse_02_09.jpg

Fuente:http://www.trada.co.uk/techinfo/library/view/44DEFBCA-5137-4A65-8A3B-B07EBD2E56A4/Timber+frame+2000/TF2000trusses.jpg

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4.1.- SISTEMAS ESTRUCTURALES DE LA MADERA.

Gracias a los avances a nivel técnico, y la facilidad con la quelos sistemas constructivos en madera pueden someterse a laprefabricación, es que se han logradodisminuir los tiempos detrabajoenobra.Estosavancestécnicosenlamaderahanalcanzadounpuntoenelquepuedencompetirenigualdaddecondicionesconcualquierotromaterialdeusoestructural,comoelacerooelhormigón.

Es tan variada la formas en la que se puede utilizar lamaderacomoestructura,queesdevitalimportanciaconocercualessonesasalternativasyqueesloquenospermitecadaunadeellas,considerandolosrequerimientosdeespacialidad,funcionalidad,iluminación,etc.alasqueseránsometidas.

Dentro de esta variedad de sistemas constructivos, los mascomunessonosdepilaryvigaypanelsólido,esporestoqueparapodercomprenderdemejor formaquees loquenospermitenestossistemasestructuralesenlaedificacióndemedianaaltura,enestetrabajosehanagrupado4ejemplosdeedificiosconunrolhabitacionalcuyossistemasconstructivossondepilaryvigaopanelsolido,desarrollándosecasiensutotalidadconelusodelamaderacomoelementoestructuralprincipal.

ANÁLISIS DE CASOS.4

Figura 11Londres, Inglaterra

Fuente: elaboración propia

Figura 12Berlín, Múnich, Alemania

Fuente elaboración propia

Figura 13Viena, Austria

Fuente elaboración propia

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4.1.1.- Edificios estructurados con panel sólido.

4.1.1.1.- Edificio Stadthaus

El edificio Stadthaus es un edificio de departamentosubicado en la ciudad de Londres, Inglaterra, posee una plantacuadradade17metrosencadaunodesusladosyunaalturade30metros,albergando29departamentos.Eledificioseestructuracompletamente enmadera, siendo uno de las edificaciones enmaderamásaltasenEuropadelaeracontemporánea.

Eledificioseencuentraestructuradoporpanelesmacizosdemadera contralaminada, producidos por la empresa KLH enAustria.Estospanelesfueronelaboradosconabetorojo,utilizandoentre 3 y 5 capas encoladas y pegadas en disposición cruzada,alcanzandoespesoresentrelos95mmylos158mm,reduciendoel riesgo de albeo y de contracción del tablero. Después desu traslado, la estructura fue montada sobre una cimentacióntradicional de hormigón reforzado, correspondiente a todo elprimerniveldeledificio.Elmontajeserealizoen27días,estosedebea lo fácilqueesel sistemadesujeciónde lasestructuras,ademásde la liviandaddelmaterial, quedada suspropiedadesfísicasypesosuperalosestándaresdeseguridadexigidosporlacomunidadeuropea.

LamaderadebidoalascondicionesclimáticasdeLondrescaracterizadasporsuelevadahumedad,fuetratadayaisladaparalaproteccióncontraestaycontralaputrefacción.Losmaterialesutilizadosparalaproteccióndeestasvariablessonprincipalmente

Figura 14Imagen satélites de la ubicación del edificio

Figura 15Planta tercer nivel

Figura 16Sección longitudinal

Fuente:googleearth

Fuente:http://www.plataformaarquitectura.cl Fuente:http://www.plataformaarquitectura.cl

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lana mineral, cuyos espesores varían entre 70 mm y 50 mm,ademásde lautilizacióndecámarasdeairecuyoespesoressonde50mmhaciaelexterioryde75mmentrepisos,asítambiénen el revestimiento exterior se utilizaron paneles de maderalaminadarevestidosconunaplacadepoliuretanoyfibrocementoasegurandoquelospanelesdemaderacontralaminadaestuvieraprotegido de las precipitaciones. Estos materiales cumplenuna doble función brindando además de la protección contrala humedad una protección acústica, apoyados con una gomaacústicaentrepisosde25mm.El conjuntodeestosmaterialesaseguranelconfortdentrodelosdepartamentos.

Ademásdelaproteccióncontralasvariablesambientalesla madera debió ser protegida contra la acción del fuego paraesto además de sobredimensionar los paneles macizos decontralaminado se utilizo principalmente materiales que sonresistentesalfuegocomo,lanamineral,placasdeyesocartónde18mmresistentesalfuego,utilizadasentodoelrevestimientointerior,capasdehormigónpresentesobre las losasdecontralaminado,asegurandoretardarlaaccióndelfuegosobrelamaderaencasodeemergencia,asegurandoeltiempodeevacuación.

Unadelascaracterísticasdelaconstrucciónenmaderaessu relaciónconelmedioambiente,endondeeledificiodebidoaquelamaderaabsorbeCO2durantesuvidanaturalycontinuareteniéndolo una ves cortado, disminuyo su huella de carbonoporunperiodode21añosdefuncionamientoaproximadamente,almacenando186000Kg.deCO2 .

Figura 17Escantillón muro fachada

Fuente:http://www.plataformaarquitectura.cl

Fuente:carcia,m.(2010).Sistemasestructurales[imagen]

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4.1.1.2.- Edificio Holz 8

EledificioHOLZ8,seencuentraemplazadoenelparqueB&O,enBadAibling,Múnich,Alemania,extensazonaajardinadaque anteriormente formaba parte de una base militar EEUU.Fuepatrocinadopor investigadoresde launiversidadtécnicadeMúnichylauniversidaddeRosenheim,enelmarcodeunavisiónparaelfuturodetodoelsector,bajoelconcepto“ciudadconceroenergía “, elproyecto seestructuraenmaderayunnúcleodehormigón armado prefabricado, alcanzando una altura de casi25metroscon8pisos,siendounode losedificiosmasaltosdeAlemania.Susplantassedesarrollandeunaformamuylibre,alposeer pocosmuros estructurales en su distribución en plantamezclandolosusosresidencialesydeoficinas.

Eledificioseencuentraestructuradoporpanelessólidosatarugados prefabricados, producido y desarrollado por Huber& Sohn, estos fueron elaborados con madera de abeto de 8o16 cmde sección, y son reforzadosporunmarcodemaderalaminada, además los paneles estructurales, incluyen dentrodesucomposiciónmaterialesconresistenciatérmicoacústicaymaterialesquebrindanprotecciónfrentealaaccióndelfuegoylahúmedas.

Graciasaquelaestructuracióndeledificiofuepensadaconelementosprefabricadosenmaderayposeerlaparticularidaddesermuylivianos,selogrorealizarelmontajedelatotalidaddelos


Figura 19Planta cuarto y quinto nivel


Fuente:googleearth

Fuente:http://architecture.mapolismagazin.com Fuente:http://www.schankula.com

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pisosdelaconstrucción,ensolo16días,desdequesecomenzóalevantarelprimernivel.

El edifico holz 8 al ser uno de los edificios mas altosde Alemania, y al ser de madera, necesitaba un concepto deprotección contra incendios especial. Requisito y solucióndiscutidoporlosdoctoresPeterMandy,yStefanWinter.Elplandeproteccióncontraincendiosconsisteenlaimplementacióndetécnicasysistemas,queretardenlaaccióndelfuegoyasegurenque la estructura no colapse, parte importante de este plan esla utilización de hormigón armado prefabricado en el núcleode escaleras y ascensores, que además de asegurar el tiemponecesario para una evacuación, ayuda a arriostrar el edificio.Además se utilizaronmateriales con alta resistencia a la accióndelfuego,comolanamineralconunespesorde240milímetrosyplacasdeyesocartón ignífugasde15milímetros,Así tambiénse implementaron medidas de compensación utilizando unsistemadedetectoresdehumo inalámbricos conectados a unareddealarmasparaasegurarunaprontarespuestaantecualquierincidente.

Holz 8 se caracterizo por su preocupación por elmedioambiente, siendo apoyado por la Fundación Federal deMedioAmbiente,tambiénespartede“energíaceroparaBadAibling“proyecto apoyado por elministerio federal de economía. Partefundamentaldesupreocupaciónambientalfueronlasemisionesdeco2queimplicolaconstruccióndeledificio,ylasemisionesqueimplicaraelfuncionamientodeeste,bajoeseconcepto

tomaronespecialprecauciónen laaislación térmicadeledificiolograndounaaltacalidadenlaproteccióncontraelfríoyelcalor,requiriendo 18 kWh / m² por año en calefacción, lo que estacercadelosestándaresdelascasaspasivasyqueesabastecidoporunareddecalefacciónurbanapresenteenelárea.Ademáslograrondisminuiren600casitoneladasdeCO2, las emisiones en suconstrucciónalutilizaralrededorde600m3 de madera en todo eledificio.

ConelHolz8sedemostróquelamaderaescompletamenteeficiente estructuralmente y puede ser totalmente compatibleconlosrequisitosdeseguridadcontraincendiosyestándares.Setratadeunproyectopilotoque será seguido comoejemplodesostenibilidad.

1. Panelmaderacontralaminada2. Lana mineral3. Hormigónsobrelosa4. Aislaciónpiso5. 2placasyesocartónignifugo6. Laminaimpermeabilizante

1

1

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5

6

1. Panelmaderacontralaminada2. Hormigónsobrelosa3. Aislaciónacústica4. 2placasdeyesocartónignifugo5. Aislaciónpiso6. Laminaimpermeabilizante

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5

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Figura 22Escantillón muro medianero

Figura 21Escantillón muro exterior

Fuente:Detail[imagen]2012

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4.1.2.- Edificios estructurados con pilar y viga.

4.1.2.1.- Edificio Sadthaus E 3.

El edificio E 3 se encuentra ubicado en la ciudad deBerlín, Alemania, en un barrio residencial consolidado. Es unaconstrucción ubicada entre medianeros y fue gestionado enconjunto entre la oficina de arquitectos, los especialistas y losresidentesdelosfuturosdepartamentos.EledificioE3eselprimeredificioenalturaenuncontextototalmenteurbanoenEuropa.

El edificio se encuentra totalmente estructurado consistemademarcosrígidodepilaresyvigasdemaderalaminadade abeto, sin muros de carga interiores, lo que le brinda granflexibilidad en las plantas, permitiendo modificarlas según lanecesidaddesusresidentes,sintenerproblemasestructurales.

Laestructuraseencuentraensambladamedianteunionesdeplacasderefuerzodeacero,ancladosconpernostransversalesalasvigasypilares.Laslosasdeentrepisosoncompuestas,utilizanpaneles sólidos de madera contralaminada como estructuraprincipal y son recubiertos conuna capadehormigón armado.La solución estructural posee dos núcleos de hormigón que sedisponendearribaabajoentodalaalturadeledifico,garantizando,enconjuntoconlasolucióndelasfachadas,elarriostramientodeledificio.Elmontajedetodoelsistemaestructuralhastaalcanzarlos7nivelesdealturatarde4mesesaproximadamente,lograndodarterminoalaconstrucciónen9mesesentotal.

Figura 23 Imagen satélites de la ubicación del edificio

Figura 24Planta quinto nivel


Fuente:googleearth

Fuente:http://www.e3berlin.de/img/Holz/2005-5OG.jpgFuente:carcia,m.(2010).Sistemasestructurales[imagen]

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Los edificios cuya planta superior este a más de 13metrosdealtura,segúnlasnormativasdeconstrucciónalemanasmodificadas el 2005, se deben construir con materiales noinflamables.LaconstruccióndelE3eslaprimeraexcepciónaestanormativa,yaquedebidoaldiseñodeledificioylasmedidasdeprotecciónalfuegoutilizadas,lograronconvenceralasautoridadespara laobtenciónde lospermisosdeedificación.Nocabedudaque la mayor dificultad que el equipo encargado del proyectotuvoqueresolverfuelaresistenciaalaaccióndelfuego,estoselogromedianteunplanespecialde seguridadcontra incendios,cuyoselementosclavessonladisposicióndelacajadeescalerasde hormigón, separada del edificio y ventilada, escapes muycortosquenosuperanlos20metros,sobredimensionamientodeloselementosestructuralesdemadera laminada, ademásde lautilizacióndemateriales resistentesal fuego, comoyesocartónignífugo,lanamineralobarnicesresistentesalfuego.

Además de los problemas de resistencia al fuego sedebieron solucionar problemas térmicos y acústicos, estos selograronsolucionarmediantelacombinacióndematerialescomolanamineral, laminas acústicas, estucode cemento y cal, tantoenlasolucióndemuroscomoenlasolucióndesuelo.Graciasalacombinacióndeestosmaterialeseledificioposeeunconsumoanualde40kWhpormetrocuadrado,lograndocalefaccionarlosdepartamentosmedianteunsistemadelosaradiante,conectadaalareddecalefaccióndeldistrito.

Otradelasvariablesqueelgrupodearquitectosdecidióabordarfue la ambiental, dondemediante la utilización de sistemas decaptaciónsolar,bombasdecalortierraagua,almacenamientodeaguaslluviasparaelriegoylasdescargasdelWC,lograndisminuirelgastoenergéticodeledificioensufuncionamiento.



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4.1.2.2.- Edificio Holzregal. EledificioholzregalestáubicadoenViena,Austria,a lospiesdeunapequeñacolina,oficinasoespacioscomercialesdeeledificiocombinalosusosresidencialycomercial,albergandoenelprimernivel7oficinasoespaciosparacomerciode16m2cadaunoyenlasplantassuperiores16departamentosdúplexde92m2 y117m2losaccesosalasviviendassonporelsegundoniveldesdelacolinamedianteuncorredorinterior.

El edificio de cuatro pisos se estructura en su totalidadconpilaresyvigasdemaderalaminada,ademásdelautilizaciónde paneles sólidos de madera contralaminada en las losasde entrepiso y algunos muros transversales que sirven comoestabilizadorespara laestructuraprincipal,estos seencuentranenlaseparacióndecadadepartamento.Lafachadafuetrabajadacon paneles prefabricados, estructurados con un entramadoligerodemadera,todoslaspiezasdemaderautilizadasyaseaenlaestructuralaminadaocontralaminadayenlaprefabricacióndelafachada,sondeabetogris.

La construcción de la obra comenzó con la creación delacimentaciónyunniveldesótano,ademásde laconstruccióndelacajadeascensoresylasescalerasdeemergencia,todoestocompletamenteestructuradoenhormigónarmado,enesteniveldesótanoseencuentranlosestacionamientosdeledificio.Sobreestenivel,encargadodeproporcionar laresistencianecesariaaledificio,secomienzaamontarlaestructuradepilaresyvigas,


Figura 28Planta segundo nivel


Fuente:googleearth

Fuente:http://www.detail.de/uploads/pics/574_396_500.jpg

Fuente:http://www.detail.de/uploads/pics/575_1500_386.jpg

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losasdeentrepisoyrevestimientosexteriores,quegraciasasuprefabricaciónllevaronadesarrollarlatotalidaddelaobraentansolo 3 meses.

Paraelcontroldelosagentesambientales,seutilizounacombinacióndemateriales,resistentesacústicaytérmicamente,presentesenlasolucióndelospanelesprefabricadosdelafachada.Estosmateriales sonprincipalmente, lanamineral, que varía suespesor entre 180 y 360milímetros, barreras de estanquedad,capas de aislamiento acústico, de 30 milímetros de espesor,barrerasdevaporycámarasdeaire.

Parte importante dentro de la solución del edificio fueotorgar resistencia a la acción del fuego, esto se logro con lautilizacióndematerialesconresistenciaalfuegocomoplacasdeyesocartónignífugas,ylanamineral,ademáslaslosasdeentrepisosecubrieronconunacapade130milímetrosdehormigónpararetardarlaaccióndelfuegoyelnúcleodeescalerasyascensoressondehormigónarmado.

Holzregalrepresentaunproyectopioneroenlautilizacióndelamaderacomosistemaestructural,debidoalasregulacionesnormativasytécnicasquepresentabaAustria,ysolofueposibleluegode la introduccióndenuevasregulacionesde la ingenieracivil y el Instituto Austriaco de Tecnologías de la Construcción(OIB)enelmarconormativodelpaís.



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4.2 FICHAS DE ANÁLISIS.

4.2.1 Ficha edificios estructurados con panel sólido.

4.2.1.1.- Edificio Stadthaus

EDIFICIOARQUITECTOUBICACIÓNSUPERFICIE CONSTRUIDA AÑO DE CONSTRUCCIÓN

ALTURA SISTEMA CONSTRUCTIVO MATERIALIDAD ESPESOR MÁXIMOALTURA MÁXIMA PANELLUZ MÁXIMAUNIONESMONTAJE

SISTEMAS DE PROTECCIÓN AL FUEGO

SISTEMAS DE PROTECCIÓN AMBIENTAL

STADTHAUSWAUGH THISTLETONLONDRES, INGLATERRA2890 m2 APROX.2009

9 PISOSPANEL SOLIDOPANEL SOLIDO MADERA CONTRALAMINADA158 MILÍMETROS 8.5 METROS APROX.9 METROS APROX.EN FORMA DE L DISTANCIADAS A 60 CMTRES SEMANAS Y SEIS DÍAS POR 4 O 6 TRABAJADORES

MATERIALES RESISTENTES AL FUEGO EN LOS REVESTIMIENTOS, YESO CARTÓN RESISTENTE AL FUEGO Y LANA MINERAL, EN MUROS Y CIELOS ADEMAS DE UNA CAPA DE HORMIGÓN SOBRE LOSAS

MATERIALES RESISTENCIA ACÚSTICA Y HUMEDAD, LANA MINERAL, GOMA ACÚSTICA, UTILIZACIÓN DE CÁMARAS DE AIRE, REVESTIMIENTO EXTERIOR DE MADERA LAMINADA CON UN 30 % DE POLIETILENO Y FIBROCEMENTO, TERMOPANEL.

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4.2.1.2.- Edificio Holz 8


ALTURA SISTEMA CONSTRUCTIVO MATERIALIDAD

ESPESOR MÁXIMOALTURA MÁXIMA PANELLUZ MÁXIMAUNIONESMONTAJE



HOLZ 8ARTHUR SCHANKULABAD AIBLING, MÚNICH, ALEMANIA1300 m2 APROX.2011

8 PISOSPANEL SOLIDOUNIÓN PIEZAS DE MADERA ATARUGADAS,MADERA CONTRALAMINADA 160 MILÍMETROS2,8 METROS APROX.8 METROS APROX.UNIONES A TRAVÉS DE LOSAS MEDIANTE PERNODOS SEMANAS Y DOS DÍAS

MATERIALES RESISTENTES AL FUEGO EN LOS REVESTIMIENTOS, YESO CARTÓN IGNÍFUGO Y LANA MINERAL, EN MUROS Y CIELOS, CAPA DE HORMIGÓN SOBRE LOSAS, ADEMAS DE CAJA DE ESCALA DE HORMIGÓN ARMADO PREFABRICADA

MATERIALES RESISTENCIA ACÚSTICA Y HÚMEDA, LANA MINERAL, LÁTEX DE RESISTENCIA ACÚSTICA

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4.2.2 Ficha edificios estructurados con pilar y viga.

4.2.2.1.- Edificio Sadthaus E 3





SADTHAUS E 3KADEN, KLINGBEILBERLÍN, ALEMANIA940 m2 APROX.2008

7 PISOSPILAR VIGAMADERA LAMINADA Y CONTRALAMINADA360 MILÍMETROS2,8 METROS APROX.6,6 METROS APROX.HERRAJES EMPOTRADOS A PILAR Y VIGA 9 MESES EN TOTAL, 3 MESES APROXIMADAMENTE EN MONTAR LOS SIETE PISOS EN MADERA.

MATERIALES RESISTENTES AL FUEGO EN LOS REVESTIMIENTOS, YESO CARTÓN IGNÍFUGO Y LANA MINERAL, EN MUROS Y CIELOS, CAPA DE HORMIGÓN SOBRE LOSAS, BARNIZ RESISTENTE AL FUEGO, CAJA DE ESCALA DE HORMIGÓN ARMADO SEPARADA DE LA ESTRUCTURA DEL EDIFICIO, NÚCLEOS HORMIGÓN MADERA

MATERIALES RESISTENCIA ACÚSTICA Y HÚMEDA, LANA MINERAL, LAMINA ELÁSTICA, ENFOSCADO DE CEMENTO Y CAL

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4.2.2.2.- Edificio Holzregal





HOLZREGALJOHANNES KAUFMANNVIENA, AUSTRIA2240 m2 APROX.2010

4 PISOSPANEL SOLIDOMADERA LAMINADA Y CONTRALAMINADA240 MILÍMETROS2,7 METROS APROX.3,5 METROS APROX.UNIONES HERRAJE EMPOTRADOS AL PILARDOCE SEMANAS

MATERIALES RESISTENTES AL FUEGO EN LOS REVESTIMIENTOS, YESO CARTÓN IGNÍFUGO Y LANA MINERAL, EN MUROS Y CIELOS, CAPA DE HORMIGÓN SOBRE LOSAS, ADEMAS DE CAJA DE ESCALA DE HORMIGÓN ARMADO

MATERIALES RESISTENCIA ACÚSTICA Y HÚMEDA, LANA MINERAL, BARRERAS DE RESISTENCIA ACÚSTICA, CÁMARAS DE AIRE

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AÑO

m2

SISTEMA CONSTRUCTIVO

MATERIALIDAD

ESPESOR MÁXIMO

EDIFICIO E 3 EDIFICIO HOLZREGAL EDIFICIO STADHAUS EDIFICIO H 8

2008 2010 2009 2011

940m2 2240m2 2890m2 1300m2

PILARYVIGA PILARYVIGA PANELSOLIDO PANELSOLIDO

MADERALAMINADA MADERALAMINADA MADERACONTRALAMINADA

UNIÓNDEPIEZASDEMADERAATARUGADASYM.CONTRALAMINADA

360mm 240mm 158mm 160mm

ALTURA MÁXIMA PANEL 2,8m 2,7m 8,5m 2,8m

LUZMÁXIMA 6,6m 3,5m 9 m 8m

UNIONES HERRAJESEMPOTRADOSALPILARYVIGA

HERRAJESEMPOTRADOSALPILARYVIGA

UNIONESENFORMADELDISTANCIADASA60cm

UNIÓNATRAVÉSDELOSAMEDIANTEPERNO

VARIABLES

RESULTADOS.55.1.- FICHAS ANÁLISIS COMPARATIVO.

Figura 46Unión a través de losa

Figura 45Unión a través de losa

Figura 44Unión con herrajes empotrados

Figura 43Unión con Herrajes empotrados

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EDIFICIO E 3 EDIFICIO HOLZREGAL EDIFICIO STADHAUS EDIFICIO H 8

YESOCARTÓNIGNÍFUGO,LANAMINERAL,BARNIZRESISTENTEALFUEGO.

HORMIGÓNSOBRELOSA.

CAJADEESCALADEHORMIGÓNARMADO.

NÚCLEOHORMIGÓNMADERA

SISTEMA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL

VARIABLES

YESOCARTÓNIGNÍFUGO,LANAMINERAL.

HORMIGÓNSOBRELOSA.

CAJADEESCALADEHORMIGÓNARMADO.


HORMIGÓNSOBRELOSA.


HORMIGÓNSOBRELOSA.

CAJADEESCALADEHORMIGÓNARMADOPREFABRICADO.

LANAMINERAL,LAMINAELÁSTICA,ENFOSCADOCEMENTOYCAL.

LANAMINERAL,BARRERADERESISTENCIAACÚSTICA,CÁMARADEAIRE.

LANAMINERAL,GOMAACÚSTICA,CÁMARADEAIRE,REVESTIMIENTOEXTERIORDEMADERALAMINADACONPOLIESTIRENOTERMOPANEL.

LANAMINERAL,LÁTEXRESISTENCIAACÚSTICA.

Figura 49Yeso carton ignifugo

Figura 47Lana mineral

Figura 48Goma resistencia acustica

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5.2.- ANÁLISIS COMPARATIVO

De las muestras de los cuatro edificios presentados,se pueden obtener abundante información relevante para laconstrucción de futuros edificios habitacionales con sistemasestructuralesenmadera,endondepodemosapreciarsimilitudesentrelosdiferentescasos.

Enprimerlugarsedebeconsiderarquecualquieredificio,cuyo sistema estructural sea de madera, debe resolver unaproblemáticacomún,quees la resistenciaa laaccióndel fuegoy un plan para asegurar que la estructura soporte el tiemponecesario para que el edificio sea evacuado. Para la soluciónde esta problemática los cuatro edificios analizados utilizanrecubrimientos ignífugosentodos losrevestimientosexteriores,o sobre las estructuras demadera, de esta forma retardan losefectosdelfuegofrentealmaterial,ademassedebeconsiderarque todaso lagranmayoríade los sistemasestructurales,pilary viga o panel solido, sobredimensionan su estructura debidoaque la accióndel fuegoabarcauna capade2 cmdeespesoraproximadamente.Otradelassolucionesqueserepiteentodoslos ejemplos es la utilización de losas colaborantes de panelessólidosdemaderacontralaminadayhormigónarmado.

Ademas de esta problemática, se debe considerar lasoluciónfrenteavariablesacústicas,térmicas,dehumedad,etcqueestaráncondicionadasdependiendodelcontextoenelqueseestableceráeledificio,delosejemplosanalizadospodemos

ParedF90-AParedF90-BAParedF90-ABCorredordeaccesoEscalera

Ascensor

T30puertaSalidadeemergencia

Figura 50Plan de seguridad contra incendios

Edificio sadthaus E 3, Berlín, Alemania

Fuente:http://www.e3berlin.de/img/architektur/1_Brandschutz.jpg

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darnoscuentaquelalanamineralfueelaislanteescogidoparalascuatrosolucionesdemuro,variandoessuespesoryenelnumerode capas, ademas algunos edificios presentan cámaras de aireparaapoyarestasolución..

Uno de los puntos importantes para el uso de la madera comosistemaestructuralenlaedificaciónhabitacionaldemedianaaltura,essuvelocidadenelmontaje,endondepodemosinferirquedesdeel2008hastalaactualidadlosprocesosdeplaneamientoyprefabricacióndelasconstruccioneshanmejoradolostiemposenlaconstrucción,disminuyendosignificativamenteelmontajeparaloscadasistemasconstructivos.

Dentro de la estructuración de los edificios los cuatropresentabanunarriostramiento,tresdeestosutilizabanlacajadeescalasyunoutilizabaunnúcleodepilaresdemaderarecubiertacon placas de yeso cartón ignífugo, comprendiendo que lasestructura de losedificiosquesebeneficiande la riostraenelnúcleodeescaleras,es totalmente independienteaesta,ysolofuncionancomoapoyo. Unultimopuntoencomúnenlosedificioseslapresenciadelacajadeescaleras,endondedosdeellosposeeunacajadehormigóneneledificioyunodistanciadadeledificio,ysolounedificiotieneuna caja de escaleras demadera, aunque esta seencuentraen su totalidad recubierta conplacasde yeso cartónignífugo.

Figura 51Caja de escalas de hormigón armado, independiente a la estructura

Edificio Holz 8, Bad Aibling, Múnich, Alemania

Fuente:http://architecture.mapolismagazin.com/sites/blog1b/files/styles/blog-post_page_full/public/null/holz8-20_0.jpg

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Cadaunodelosdistintossistemasestructuralesenmaderapresentanventajasydesventajas,conociendoestasvariablesesposible darles solución, reduciendo sus falencia, estableciendoestructurastotalmentecompetitivasconotrosmateriales.

El sistema estructural de panel macizo, destaca por serun conformado pormuros de carga, los que le brindanmayorestabilidadaledificio,debidoalarriostramientoqueseproduceentre losdiferenteselementosque componen laplantadeunaobra. Este sistemaposeeunamuybuena inercia térmica yunavelocidad muy alta en su montaje, debido a que sus unionesson bastante simples. Ademas desde el punto de vista de lasostenibilidad los paneles macizos son el sistema estructuralquefijamasCO2,debidoalacantidaddemaderaqueposeeporm3. Las desventajas quepresenta este sistemaestructural es ladisminuciónenlacantidaddevanosquepuedenutilizar,ademasdemenor libertadenel desarrollo enplantade los edificios, sibienpuedenlograrlucesdegrantamañolosespaciosnopuedencambiartotalmente.

El sistema estructural de pilar y viga, permite una granflexibilidad en el desarrollo de las plantas, debido a que laestructuraesmuyreducida,lograndogenerarplantasquepuedensermodificadas, de acuerdo a las necesidades de uso, ademaspermitegrandeszonasvidriadasenlasfachadas,proporcionandounamayoriluminaciónnaturalqueotrossistemasestructurales.Comodesventajaspresentaunabajaresistenciaafuerzas

Figura 52Proceso de montaje

Edificio Stadthaus, Londres Inglaterra

Fuente:http://fopestudio.files.wordpress.com/2010/01/logo-aeim1.jpg

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Figura 53Utilización de diagonales en sistema de pilar y viga

Edificio sadthaus E 3, Berlín, Alemania

horizontales, obligando a utilizar elementos arriostrantes comodiagonalesomurosdecargaloquedisminuyesufacilidadparaelaprovechamientodelaluznatural,ademasporserunaestructurapequeña posee una muy baja inercia térmica, obligando a lautilización de sándwich o combinaciones de materiales parasolucionaresteproblema.

Fuente:http://www.e3berlin.de/__we_thumbs__/473_1_Erstes_OG_058a.jpg

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Cadaunodelosdistintossistemasestructuralesenmaderapresentanventajasydesventajas,conociendoestasvariablesesposible darles solución, reduciendo sus falencia, estableciendoestructurastotalmentecompetitivasconotrosmateriales. La importancia de la madera como sistema estructural,es talqueenalgunospaíseshan llegadoahacerexcepcionesasu normativa, casos comoel de Alemania, que pese aque su normativa no permitela edificación con sistemasestructurales de materialescombustibles, mayores a 13metros de altura, han pedidodesarrollaredificiosdemasde20metros.

Sindudaejemploscomoeste demuestran que la madera es una muy buena alternativaconstructiva,ganandoterritoriode a poco frente a otrosmateriales y demostrando que auntienenmuchasalternativasy posibilidades de aplicación comosistemaestructural.

CONCLUSIÓN. 6 Esinevitablepensarenlosaltosnivelesdecontaminaciónqueexistenentodoelmundo,endondelaconstrucciónesunaparte importante de este fenómeno. El uso de materiales conun alto consumo energético para su extracción, producción omontaje, como el acero o el hormigón.Materiales que poseenunadurabilidadmuyelevada,yquealmomentodesuutilizaciónnosepiensaenunamedidadereciclajecuandosuvidaútilacabe. Considerando estos altos niveles de contaminación, lamadera es el material ideal para comenzar a preocuparse delfuturo, ya que se caracteriza por su bajo consumo energéticoen suextracción,producciónymontaje, tardandomenosen suimplementación,debidoasuliviandad.Ademaslamaderaesunmaterialrenovable,reciclableyfijaCO2 durante su desarrollo y lo mantienedespuésdesuextracción.

la madera como desventaja, presenta un malcomportamiento frente al fuego, lo que se puede solucionarde unamaneramuy simple, sobredimensionando la estructurao revistiendo la estructura con materiales ignífugas, lograndomantener su comportamiento estructural por mucho mastiempo,hoylamaderapresentauncomportamientosimilaralosmaterialesdeusoestructuralconvencionales.

Figura 54Imagen hace referencia a identificar la procedencia de la madera

controlando el desarrollo sostenible de los bosques

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LIBROS Y REVISTAS

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Carcacía,M.(2009).Estudiocomparativodesistemasconstructivosenmaderaparaedificiosdemásde3plantas.Tesinafinademáster

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Detail.(2012junio)vorgefetigtesbavenmitholz.Detail.Pp662-668

Detail.(2008noviembre)wohngebäudeinberlin.Detail.pp1296-1300

FritzA.(2004)Laconstruccióndeviviendaenmadera.Corma

Feuertrutzmagazin.(2012marzo)holz8brandschutzimhöchstendeutschlands.pp26-30

PerazaF.(2011).MaderaLaminadaEncolada.

PerazaF.(2011).TablerosContralaminados.

ProChileBioBío.(2009).Chilepaísforestal.(1ªEd.)Concepción:autor

BIBLIOGRAFÍA.7

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PAGINAS WEB

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Edificiosdemadera.Estructurascontraterremotos.(30dejulio2009).Recuperadoel21deagostodel2012dehttp://www.frameandform.

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Mapolisarchitecture.(2012)flyingathighergamewithWoodshankulaarchitekten-holz8badaiblingrecuperadoel1deoctubredel2012dehttp://architecture.mapolismagazin.com/schankula-architekten-holz-8-bad-aibling.

NEESWood: Edificios demadera,menos vulnerable a los terremotos. (s. f.) Recuperado el 21 de agosto del 2012de http://www.laaldeaforestal.cl/index.php?option=com_content&view=article &id=198%3Aneeswood-edificios-de-madera-menos-vulnerables-a-losterremotos&catid=1%3Alatestnews&Itemid=152&lang=es

Plataformaarquitectura. (2009)Stadhaus,24murraygrove-WaughThistletonArchitectsrecuperado el19 deagostodel2012dehttp://www.plataformaarquitectura.cl/2009/07/14/stadthaus-24-murray-grove-waugh-thistleton-architects/

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Rockwool.(2011)ACHTGESCHOSSIGERHOLZBAUIMNULLEMISSIONSQUARTIERrecuperadoel15deoctubredel2012dehttp://www.rockwool.de/unternehmen/presse/pressetext?Pressetexte=2547

Schankula.(2011)8geschossigesholzhausparkgelande,badaiblingrecuperadoel25deagostodel2012dehttp://www.schankula.com/dokumente_pdfs/ba_h8_broschuere.pdf

Win4wien.(s.f.)BrauereiLiesing–Holzregalrecuperadoel29deseptiembredel2012dehttp://www.win4wien.at/projekte/holzregal/

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8.1.- MADERA LAMINADA

Lamadera laminada encolada fue creada por el alemánFriedrich Otto Hetzer a principios del siglo XX en el año 1901cuandoobtuvosuprimerapatenteparavigasrectas,laestrategiaquesiguióalainvencióndeHetzer,fueelusodepiezasdepequeñaescuadría,paralafabricacióndepiezasdetamañoscasiilimitado,estesedebióaelincrementodelusodelamaderaenelperiodode la segunda guerramundial, donde estaba restringido el usodeacero.EnEstadosUnidos,seestimaqueseahorraron360000toneladasdeaceroestructural,alconstruirconmadera.

La madera laminada es un producto estructuralindustrializado, realizado mediante el encolado y prensado deláminasdemaderamaciza,por logeneral laspiezasdemaderase unen entre si pormedio de uniones finger-joint en sentidolongitudinal, permitiendo alcanzar largos mayores a los 30metros.Al realizarestostiposdeunionesseoptimiza lacalidaddelamadera,extrayendolaspartesdelapiezadelamaderaquecomprometensucomportamientoestructural,conesto,selogranalcanzarcapacidadesdecargahastaun80%alamaderaacerrada,lograndoponerseaniveldelaresistenciaestructuraldelaceroyelhormigón,considerando la relaciónpesoresistenciaestructural,endondelamaderalaminadaesmuchomasresistenteyposeeunpeso muy bajo.

ANEXO.8

Figura 55Viga de madera laminada

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Lamadera laminadaesunmaterialrenovableycompletamentereutilizableoreciclable,quenecesitaunacantidadmuybajadeenergía para lograr procesarlo, además de no producir agentescontaminantesensufabricación. Lasprincipalescaracterísticasdeestematerialson:

• Liviandad.• Aislacióntérmica,yaqueposeeunatransmitanciatérmicainferior a losmateriales tradicionales, loque la significaposeerexcelentespropiedadesaislantes.• Flexibilidad, al lograr realizar formasdiversasque salvangrandeslucessinapoyosintermedios.• Resistenciamecánica,mayorresistenciamecánicaque lamadera aserrada.• Resistencia química, en ambientes ácidos o alcalinos noreaccionaaagentesoxidantesoreductores.• Resistencia al fuego, logrando resistir largo tiempode exposición al fuego, comprometiendo solo 2 centímetrosaproximadamentedesucapaexterior.

Enlaactualidadlaslíneasdeinvestigacióndeestematerialestánrelacionadasalusodeesteenelexterior,yaquehastaelmomento parecía que el uso estructural bajo las condicionesclimáticas de los exteriores, estaba solo reservado amaterialescomoelacerooelhormigón.

Figura 56Estructura en base a vigas laminadas

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8.2.- MADERA CONTRALAMINADA

La madera contralaminada es un tablero estructuralformadopor almenos3 capasde tablasdemadera, encoladasgeneralmentesoloensuscarasyenalgunasocasionestambiénporsuscantosde formaque las tablasdecapassucesivasseanperpendicularesentresi,exceptoencasosparticularesconcapasdobladas. Todas las tablasque componencada capade tablerodebenestarclasificadasestructuralmente.

En español se denomina con las siglas TCL, tableroscontralaminados,eninglesCLToXLamCrossLaminatedTimber,enfrancésPanneauxdeBoisMassifyenalemáncomoBrettsperrholzBSP. Estos tableros se diferencian de los tableros de maderamaciza de tipo alistonado o tricapa, debido a sus dimensionesmuy superiores, tanto en espesor como en longitud, lo queimplica técnicas de fabricación diferente, y unas prestacionesestructuralesdiferentes.

Sus principales ventajas residen en que resuelven enmuchos casos la triple función arquitectónica, estructural, conmayor continuidad en la transmisión de las cargas, aislamientotérmico y aislamiento acústico, debido a sumayor espesor. Susprincipalesusosyaplicacionessonenpisos,murosycubiertasenconstruccionesqueutilizansolomaderacomosistemaestructural,asítambiénesestructurasmixtasqueconvineelusodelamaderacon otros materiales como el hormigón o el acero. Por suscualidadesresistentespuedeutilizarseenedificiosdetodotipo,peroporsuslucesmoderadasyporalturassonespecialmente

Figura 57Composición panel contralaminado

Figura 58Diferentes composiciones de capas, algunas de tablas dobladas

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adecuados para la construcción de viviendas y edificacioneseducacionales.

Lamaderacontralaminadaaencontradounusointeresanteenzonassísmicas,segúnlosresultadosdeestudiosenlaboratoriosrealizadosconedificacionesaescalareal,dondefuesometidoapruebas sísmicas, soportomovimientos que alcanzaban escalassuperioresalos7grados,obteniendouncomportamientooptimoaestaclasedeacontecimientos.

Estos tableros se diferencian según la especie de lamaderaylascualidadesmecánicasdelastablasempleadasensuproducción,porelnumerodecapasyelgrosortotal,endondehabitualmenteelnumerodecapasesde3,5y7capasalcanzandoexcepcionalmente9,13y15capas,ademássepuedendiferenciarporlaorientacióndelascapasexterioresyporelaspectodelascarasqueestánalavistaylascapasinteriores.

Los adhesivos que utilizan son principalmente fenólicos,aminoplásticos, poliuretanos de un componente, emulsionesde polímeros de isocianato, estos se utilizan para distintascaracterísticasdelmaterialcomosuusointerior,exterior,etc.lasdimensionesmáximasquepuedealcanzarestemateriales15a25metrosdelongitud,hasta5metrosdeanchura,hasta0,5metrosdeespesor.Enelusopracticolosespesoresdelmaterialsonde190a250mmparaforjados,57a190mmdeparatechos,120a180mmparamuros,78a96mmparatabiquesyencubiertasentre200y240mm.

Lasdistintasposibilidadesquebrindaestematerialyaseaporsusespesores,porsuaplicaciónen laconstrucción,porsuslongitudesoespesoresademásdesufacilidadparaelmontaje,lohacenunmuybuenmaterialparaedificacionesdecualquiertipo.

Figura 54Panel de madera contralaminado

seminario de investigacion arquitectura en madera

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