Curso Análisis Y Diagnostico Para Nuevas Construcciones

Con GuaduaUniversidad Tecnológica De Pereira Facultad De Ciencias Ambientales

Proyecto U.T.P

ANALISIS DE CONSTRUCCIONES CON GUADUA “Una visión integral”

Iván Gómez García

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ANALISIS DE CONSTRUCCIONES CON GUADUA

ANALISIS DE CONSTRUCCIONES CON GUADUA

Iván Gómez García

CONTENIDOCONTENIDO• Introducción – Antecedentes• PRIMER tema. Selección y Clasificación• SEGUNDO tema: Generalidades :La guadua y sus características

A: Externas.

B: Ambientales.

C: Estructura de la guadua.

D: Componentes químicos.

E: Analisis comparativo madera-guadua.

F: Propiedades físicas.

G: Químicas-Mecánicas.• TERCER tema: Protección por diseño: condiciones sol y agua-condiciones

de apoyo-cargas aplicadas-cimentación-bases metálicas-uniones acoples-pletinas otros.

• CUARTO tema: Módulos prefabricados-paneles –casas Marsella y Santuario-Casas guadua laminada

• QUINTO tema Aspectos varios :Legales-económicos-ambientales culturales -(Normatividad dcto. 052-NSR98-Norma unificada-Plan verde-Estatuto de guadua-Icontec - Curadurias).

• SEXTO tema: Preservación –agentes bioticos.

Problemática de la guadua.

Comentarios

Conclusiones

• PLANTACIÓN :Selección del sitio y el suelo; densidad de siembra, planificación, manejo sostenible.

• CORTE: Fisiología, hábitos de crecimiento, maduración, ”menguante y vinagrado”.

• Manipulación, transporte y almacenamiento.

• Preservación –secado.

• Protección de sus propiedades fisicoquímico mecánicas.

• Protección plagas y enfermedades

• Protección por diseño condición sol –agua-funcion-uso-Normas dcto 052-56-nsr 98-ntc 2500.NFPA-AFPA

• Protección humedad suelo: bases metálicas-dados en concreto y otros materiales-elementos de protección

• Protección de sus propiedades mecánicas: pernos –acoples-uniones-abrazaderas-conectores otros.

• Mantenimiento.

PRESERVACIÓN INTEGRALPRESERVACIÓN INTEGRAL

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

L a guadua ha jugado un papel preponderante en el desarrollo de las sociedades y comunidades tanto del eje cafetero como en otras regiones de nuestro país. El análisis de construcciones en guadua debe partir del PRINCIPIO DE PRESERVACIÓN INTEGRAL: es decir desde el manejo sostenible del guadual, de la plantación misma con la selección del sitio y suelos para la siembra, de la planificación de los aspectos: Ambientales, Económicos, Culturales, Legales, Fitosanitarios, cuidados en general para obtener un recurso en optimas

condiciones y de excelente calidad .

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN Es un cambio de actitud frente al material en su

corte, vinagrado, cuidados en el manejo y control de plagas y enfermedades, manipulación, desjarrete, destrozado en piezas, marcación molecular para determinar su edad, una selección y clasificación juiciosa ,transporte, almacenamiento, secado y preservación con métodos eficientes, rápidos y económicos, ubicación en la estructura de acuerdo a la función a desempeñar en ella, protección por diseño, condiciones de clima, sol y agua, protección con bases metálicas, pletinas, acoples pernos, uniones, abrazaderas, etc. que la hagan durable y permanente en las diferentes construcciones que emprendamos con ella; tener en cuenta los diferentes parámetros de diseño

A-ARQUITECTÓNICO: Localización, asolación, vientos, pendientes, vistas.

B-INGENIERIA: Normas sismorresistente, requisitos estructurales, cálculos, vientos, aleros, diferentes esfuerzos admisibles que va a soportar dentro del sistema estructural.

ANTECEDENTESANTECEDENTES

• En Colombia la deforestación indiscriminada es una de los principales causas del deterioro del medio ambiente, la colonización, la tala de los bosques, el consumo de maderas como fuente de energía ,la sub-utilización y desperdicio de los recursos naturales maderables, tanto en la extracción como en la transformación, causando catástrofes como erosión, contaminación y desaparición de especies; aparece la guadua como una alternativa para adelantar procesos de desarrollo sostenible conservacionista, paisajístico, artesanal, agroindustrial, de arquitectura e ingeniería, incrementando los ingresos y mejorando la calidad de vida de la sociedad.

• Pero la falta de ”cultura”, de una visión integral de la guadua, ha hecho que este noble material sea mal manejado y mal utilizado.

• Hoy con el posicionamiento no solo en Colombia sino en otros países, despierta un gran interés su estudio e investigación.

Primer tema:SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

Primer tema:SELECCIÓN Y CLASIFICACIÓN

• SELECCIÓN EN LA MATA.• EDAD DE LA GUADUA.• CRITERIOS DE SELECCIÓN.• CORTE.• CLASIFICACIÓN.• OBSERVACIÓN SIMPLE VISTA.• MANIPULACIÓN Y

ALMACENAJE• TRANSPORTE.

Segundo tema: GENERALIDADESLA GUADUA Y SUS CARACTERISTICAS

Segundo tema: GENERALIDADESLA GUADUA Y SUS CARACTERISTICAS

Clasificada dentro de las familias de las gramíneas no es un árbol, es un pasto gigante de gran porte; es hueca, cilíndrica, resistente, flexible, protectora de suelosy cuencas hidrográficas.Hojas caulinares con bordes continuos,anillo o nudo con banda de pelos blancos ycortos.Presencia de papilas asociadas con estomasy abundantes espinas. Rizoma paquimorfo que le sirve de cimiento.Los nudos varían en su distancia. Posee ramas alternas para mantener equilibrioSu follaje lo protege de rayos ultravioletas

CARACTERISTICAS EXTERNASCARACTERISTICAS EXTERNAS

• COLOR: Amarillo claro.• OLOR: dulzón, tierra.• SABOR: astringente

alcohol etílico.• TEXTURA: lisa.• DUREZA: alta al

impacto.• VETEADA : líneas,

manchas.• ASPECTO: brillante e

impermeable.• FORMA: cilíndrica.

CARACTERISTICAS AMBIENTALES

CARACTERISTICAS AMBIENTALES

FLORA FAUNA- AGUA -MATERIA PRIMA -CO2

• Biodiversidad 132 especies flora y fauna, 22 familias de aves migratorias.

• 2 a 4 ton. materia orgánica por hectárea

• Mejora y protege el perfil del suelo

• Recurso hídrico 30.300 litros por ha.

• Absorbe 40 litros por culmo día;

gasta 16 en transpiración y reserva

24 litros. Con la fotosíntesis absorbe

co2 y libera o.

ESTRUCTURA DE LA GUADUAESTRUCTURA DE LA GUADUA

Estas propiedades se determinan por su estructura anatómica.

• NUDO: son tabiques con intensa ramificación de vasos y floema hacen la conducción transversal.

• ENTRENUDOS: son las células conformadas por fibras en un 40% y tiene forma axial.

• EPIDERMIS (duramen): es la capa cutinizada impermeable a base de cerosa

ALBURA

30%DURAMEN

4%

PARENQUIMA30 %

FIBRA

40%

TUBOS CRIBOSOS 10%

HACES VASCULARES 6%

COMPONENTES QUIMICOSCOMPONENTES QUIMICOS

• AGUA: DE 80 A 90 GM• CENIZA: DE 80 MG• VITAMINA B1: 0.05 MG• GRASA: 0.2 A 0.4 MG• HIERRO 0.5 A 1.7 MG• VITAMINA C: 3-5 MG• FIBRA: 0.5 A 0.8 GM• PROTEINA:1.3 A 2.3 GM• CALORIA:80 –90 MG• FOSFORO:40 A 60 MG• GLUCOSA: 2 A 4 GM• TONINO: 0.036%• ACIDO CIANIDRICO: 775 RPM• PH: 5.85

ANALISIS COMPARATIVO ESTRUCTURAS DE

MADERA Vs. GUADUA

ANALISIS COMPARATIVO ESTRUCTURAS DE

MADERA Vs. GUADUA

MADERA

CORTEZA

ALBURA

PARÉNQUIMA

DURAMEN

MÉDULA

CADMIUN

CELULOSA = 40-60-%

HEMICELULOSA = 5-25 %

LIGNINA = 20-40 %

C = 49 %

O = 44 %

H = 6 %

N = 1 %

PROPIEDADES FÍSICASPROPIEDADES FÍSICAS

• DENSIDAD• CONTENIDO HUMEDAD• HUMEDAD DE

EQUILIBRIO• CONTRACCIÓN• EXPANSIÓN• HIGROSCOPIA• AISLAMIENTO

TÉRMICO ELÉCTRICO• DIELÉCTRICA

DENSIDADDENSIDAD

MATERIAL DENSIDAD VELOCIDAD M/ SEG

Corcho 0.25 1200

Madera 0.82 3000

Guadua 1.10 3500

Acero 7.85 5000

CONTENIDO DE HUMEDADCONTENIDO DE HUMEDAD

TIPOS DE AGUA

• A) LIBRE

• B) HIGROSCÓPICA

• C) CONSTITUCIÓN

CONTRACCIÓN-EXPANCIÓNCONTRACCIÓN-EXPANCIÓN

• CONTRACCIÓN

EXPANCIÓN

TABLA DE CONTAMINACIÓNTABLA DE CONTAMINACIÓN

• Emisión gas carbónico

• Consumo de Energía

• Relación peso/resistencia

• Coeficientes de conductibilidad

RELACIÓN EMISIÓN CO2 /m3 Vs PESO

RELACIÓN EMISIÓN CO2 /m3 Vs PESO

ALUMINIO 327 kilos Peso propio 5

CONCRETO 101 kilos Peso propio 216

ACERO 76 kilos Peso propio 15

MADERA 6 kilos Peso propio 29

GUADUA 3 kilos Peso propio 12

CONSUMO ENERGÍA TRANSFORMACIÓN M3 Y CONSTRUCCIÓN M2

CONSUMO ENERGÍA TRANSFORMACIÓN M3 Y CONSTRUCCIÓN M2

TRANSFORMACIÓN

DE UN M3

CONSUMO DE

ENERGÍA KW / M3

KW / M2

GUADUA 3 a12 x HORA 10 x HORA

MADERA 8 a 30 x HORA 35 x HORA

CONCRETO 150 a 200 x HORA 62 x HORA

ACERO 600 a 700 x HORA 155 x HORA

ALUMINIO 750 a 850 x HORA 270 x HORA

RELACIÓN PESO / RESISTENCIARELACIÓN PESO / RESISTENCIA

MATERIAL COMPRESIÓN

KG/M3

COMPRESIÓN

KG/CM3

UNIDAD COEFICIENTE DE

EXPASIÓN

TÉRMICA

GUADUA 250 250 1.0 3.8 x 10 E –6

MADERA

SECA

500 400 1.25 5.1 x 10E –6

CONCRETO 2400 300 8 10 x 10E-6

ACERO 7800 4200 1.86 11 x 10E-6

ALUMINIO 400 550 0.73 15 x 10E-6

COEFICIENTE DE CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA

COEFICIENTE DE CONDUCTIBILIDAD TÉRMICA

MATERIAL KCAL / H / M°C

GUADUA

0.3

MADERA 0.5

CONCRETO 25 a 40

ACERO 50 a 100

COBRE 350

tercer tema:PROTECCIÓN POR DISEÑOtercer tema:PROTECCIÓN POR DISEÑO

A- CONDICIONES ABIÓTICAS : sol, agua, condiciones de apoyo, cargas aplicadas, módulo de elasticidad, esfuerzos admisibles. Función de la guadua: columna, viga, riostra, solera inferior o superior, pie derecho, muros, entrepisos, viga de coronamiento, correa y cercha. B- BASES METALICAS: 1-2-3-4-5-6-7-8-9 ó más guaduas.C- DADOS DE CONCRETO: formas, diseños varios; Reciclaje de botellas, frascos y recipientes varios, Platinas metálicas.D- ANCLAJES –PERNOS: Pletinas, Acoples, Abrazaderas,

Conectores.E – UNIONES: clavadas, pernadas, zunchadas, estructurales;

unión cimiento-muro, unión cimiento-columna, unión entre muros.

b) BASES METÁLICASb) BASES METÁLICASProtección por diseño

Aísla la guadua del suelo, de la humedad evitando que la capilaridad la afecte.

Generando una articulación para evitar el momento flector.

Las fuerzas de compresión se transmiten a través de la base metálica, para no producir desgarramiento en las fibras de la guadua.

c) DADOS DE CONCRETOc) DADOS DE CONCRETO

Para la protección por diseño contrala humedad.Evita la pudrición por hongos y el ataquede insectos.

Debe tener suficiente altura para que el Agua no la salpique.

Se convierte en un elemento de acabado arquitectónico.

• Admite una gran variedad de diseños de acuerdo a la necesidad y a los diferentes esfuerzos a que ha de someterse la estructura

DADOS DE CONCRETODADOS DE CONCRETO

La base metálica transmite los esfuerzos de compresión a los dados y estos al suelo

DADOSDADOSDISEÑOSDISEÑOS

d) ANCLAJESd) ANCLAJES

• ELEMENTOS QUE MEJORAN LAS PROPIEDADES ESTRUCTURALES DE LA GUADUA

ANCLAJESANCLAJES

• ESTOS ANCLAJES METÁLICOS CON UN BUEN DISEÑO Y BIEN UBICADOS

PROTEJEN LA GUADUA AUMENTANDO SU VIDA

ÚTIL

SISTEMAS DEANCLAJE

SISTEMAS DEANCLAJE

• Metálicos, madera, macana, guadua, otros.

• Pletinas : acero, madera,

varilla, otros.• Acoples.• Abrazaderas.• Conectores.

Cuarto tema: MODULOS PREFABRICADOS

Cuarto tema: MODULOS PREFABRICADOS

Ejemplos varios:

80 casas en Marsella 1.988

Santuario 30 casas 1992.

Centros comunitarios,

colegios, kioscos, otros.

Paneles prefabricados.

Estructuras prefabricadas:

columnas, entrepisos,

estructuras espaciales,

cerchas.

Casas en guadua laminada

futuro.

Ensayos modulares:

columnas laminadas, vigas,

cuartones, paneles y otros.

MODULOS PREFABRICADOSMODULOS PREFABRICADOSPRESERVACIÓNMANIPULACIÓN CORTE Y ALMACENAMIENTOFUNCIÓN DE LA GUADUA SEGÚN UBICACIÓN Y DISEÑO CONSTRUCCIÓN ETAPAS CIMENTACIÓNMUROS-COLUMNAS –VIGAS-CERCHAS-CUBIERTA.

Quinto ASPECTOS LEGALESQuinto ASPECTOS LEGALES

Uno de los aportes a las normas sísmicas Colombianas, correspondientes a las

disposiciones para el diseño y construcción de viviendas de uno y

dos pisos; son las Normas Colombianas Sismorresistentes

NSR 98 Titulo E Dcto. 052

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE DECRETO 052

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE DECRETO 052

CAPITULO I : CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE

•Terremotos y sismo resistencia. ¿Qué es un terremoto?

•Los principios de la sismo resistencia. (estabilidad, estructura

•Apropiada, calidad de la construcción, disipación de energía)

CAPITULO II : REQUISITOS GENERALESGeneralidades, materiales, continuidad vertical, regularidad en Planta y altura, juntas sísmicas, cielorrasos, cubiertas.

CAPITULO III : CIMENTACIONESSistema de cimentación, terrenos plano e inclinados, instalaciones hidro sanitarias.

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE DECRETO 052

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN SISMORRESISTENTE DECRETO 052

CAPITULO I V : MUROS : estructurales arriostrados y no

Arriostrados, muros no estructurales y diafragmas.

CAPITULO V: ENTREPISOS generalidades, conformación y detalles de entrepiso.

CAPITULO VI : COLUMNAS generalidades

CAPITULO VII : CUBIERTAS

CAPITULO VIII : UNIONES clavadas, pernadas, zunchadas,Estructurales y unión entre muros.

CAPITULO IX : GLOSARIO Y BIBLIOGRAFIA

NORMA UNIFICADANORMA UNIFICADA• CAPITULO I : GENERALIDADES• CAPITULO II : REGISTROS• CAPITULO III :

APROVECHAMIENTO DE GUADUA NATURAL Y CAÑABRAVA

• CAPITULO IV : TRÁMITE DE PERMISOS Y AUTORIZACIONES

• CAPITULO V : DE LOS GUADUALES NATURALES DE MANEJO SOSTENIBLE.

• CAPITULO VI : PLANTACIONES• CAPITULO VII: TRANSPORTE Y

COMERCIO DE GUADUA Y CAÑABRAVA

• CAPITULO VIII : ASISTENCIA TÉCNICA

• CAPITULO IX : DISPOSICIONES FINALES

SISTEMAS ESTRUCTURALESSISTEMAS ESTRUCTURALES

A) ESTRUCTURAS MENORES: luces menores a seis metros.

• A-1) sistema tabique lleno• A-2) sistema entramado• A-2-1) americano• A-2-2) plataforma• A-2-3) pilar poste viga• A-2-4) ballon• A-3) sistema placas (bahareque)

A-1 A-2-1

A-2-2

A-2-3

A-2-4 A-3

B) ESTRUCTURAS MAYORESB-1) sistemas planaresB-1-1) vigasB-1-2) cerchasB-1-3) marcos B-1-4) arcosB-2) sistemas espaciales laminaresB-2-1) plegadasB-2-2) cascarasB-2-3) bóvedasB-2-4) cúpulasB-2-5) hiperbólicasB-2-6) colgadasB-3) sistemas espaciales de entramadoB-3-1) reticular espacialB-3-2 geodesicas B-3-3) lamelas

B-1-1

B-1-2

B-1-3

B-1-4B-2-1B-2-3

Sexto AGENTES BIOTICOSSexto AGENTES BIOTICOS

• Secado• Preservación• Plagas y enfermedades• Cuadro comparativo método boucherie• conclusiones

1 PROBLEMÁTICA DE LA GUADUA

1 PROBLEMÁTICA DE LA GUADUA

• Reflexiones • Integralidad de la guadua• Cultura de la guadua• Cadena productiva de la guadua• Clusters de la guadua• Microcluster• Comites• Normalización• Icontec.

2-COMENTARIOS 2-COMENTARIOS

• Recurso natural• Certificación voluntaria• Otros aspectos• V.I.S.• Comercialización• Exportación• Agroindustria• Empresas varias potencialidades• Tecnología- investigación.

3-CONCLUSIONES

3-CONCLUSIONES

• REFORESTACIÓN• INTEGRALIDAD• ACTORES INVOLUCRADOS• PRESERVACIÓN, SECADO• USO CONSTRUCCIÓN• USO AGROINDUSTRIAL• INVITACIÓN NUEVA CULTURA DE LA GUADUA A todos

los actores involucrados (propietarios, guadueros, productores, artesanos, constructores, comercializadores, profesionales de diferentes ramas, gremios, universidades, investigadores), a trabajar integralmente la guadua con una red nacional y mundial para intercambio de experiencias investigaciones, aciertos y desaciertos.