UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

SEDE-JAEN

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

TEMA :

SISTEMA CONSTRUCTIVO EN MADERA, DRYWALL

CURSO :

CONSTRUCCIONES II

ALUMNA:

ALBERCA MARCELO, Kelly Katherine.

DÁVILA OLIVERA, Blanca Rubí.

HOYOS MEGO, Leidy.

HUACCHA SANGAY, Hugo Cesar

PÉREZ PÉREZ, Franklin.

VALDIVIA GUEVARA, Jimmy

DOCENTE:

ING. HOYOS CONDOR, Eusebio.

JAEN-PERU

2010

SISTEMA CONSTRUCTIVO EN MADERA

INTRODUCCION

La madera, sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles, fue el primer material empleado por el hombre debido a sus características como: facilidad de conformación, bajo peso específico, apariencia agradable y buenas propiedades mecánicas, térmicas y acústicas, etc.

Estas, y otras propiedades, han dado a la madera un campo de aplicación muy variado, especialmente como material de la construcción. Hoy en día, sin embargo, la aparición de nuevos materiales con mejores propiedades o más económicos, han desplazado en muchos casos a la madera de sus aplicaciones tradicionales. Otro factor muy importante que ha llevado a la reducción en el uso de la madera ha sido la escasez de bosques provocada por la deforestación.

Las viviendas de madera deben ser técnicamente correctas para brindar un adecuado nivel de habitabilidad.

En la construcción de viviendas de Madera, el interés social, las limitaciones de presupuesto no pueden justificarse con precariedad constructiva. Al contrario, es necesaria una mayor inversión en diseño, para asegurar el rango de confort adecuado a los usuarios, reduciendo al mínimo los costos, especialmente los indirectos, que resultan del uso de la vivienda y son permanentes. Comparando con cualquier sistema constructivo alternativo, los gastos de mantenimiento de una vivienda de madera bien diseñada no deben ser superiores ni la vida útil tiene que ser menor.

En el presente trabajo mostraremos el proceso constructivo a seguir empleando el uso de la Madera en la construcción.

OBJETIVOS

Identificar el tipo de madera adecuada a emplear en la construcción.

Señalar los pasos constructivos para el diseño con madera.

MARCO TEÓRICO

Por madera entendemos aquella sustancia fibrosa y dura que se sitúa debajo de la corteza de los árboles y que constituye el tronco. La estructura del tronco no es homogénea y, al realizar un corte transversal del mismo, se aprecian diferentes zonas y partes, cumpliendo cada una de ellas una función en el crecimiento del árbol, y por tanto en la formación de la madera. De la parte exterior hacia la interior, las diferentes partes del tronco son:

Corteza exterior o súber: es la capa protectora del tronco, y está formada por tejido muerto.

Corteza interna o floema: está formada por tejido vivo y transporta, en sentido descendente, hasta las raíces, los alimentos fabricados en la fotosíntesis y el oxígeno absorbido del aire usado en la respiración. El floema puede tener fibras de líber, que son muy fuertes, y en algunas especies constituyen la materia prima de la que se obtienen fibras comerciales, por lo que también se denomina a esta zona líber.

Las principales ventajas que el sistema constructivo en madera ofrece a los constructores y usuarios son:

El sistema constructivo en madera es un sistema diseñable para cualquier tipo de requerimiento de resistencia al fuego, aislación térmica y acústica, resistencia a la humedad y al ataque de insectos.

El sistema constructivo permite la prefabricación entregando gran rapidez de montaje con procesos fácilmente certificables.

Es una construcción seca, que sumada a la aislación térmica que se incorpora según los requerimientos de los habitantes, produce un importante ahorro de energía en calefacción y brinda un sobresaliente nivel de habitabilidad.

El comportamiento sísmico de las construcciones en madera es sobresaliente, ya que el bajo peso y rigidez de la estructura permite disipar rápidamente los esfuerzos sísmicos. Es decir, son muy seguras.

La producción de madera demanda la menor energía entre los materiales de construcción y dado que mientras el bosque crece captura cantidades considerables de CO2, la hacen ser un material único, beneficioso para el medio ambiente.

Características de la madera:

Al igual que para otros materiales, la estructura de la madera determina en gran medida las propiedades y características de ésta. En el caso de las maderas, la estructura viene dada por los elementos anatómicos que la forman: células, vasos leñosos, fibras, canales de resina, etc. Así, la composición celular, el grosor, la simetría, etc., de estos elementos determinan las características de la madera, y junto a las otras propiedades físicas y mecánicas, sus posibles usos.

Las principales características, que además nos permite identificar a los distintos tipos de maderas, son: la textura, el grano y el diseño, además del color y olor.

Defectos de manipulación

Los defectos de manipulación son aquellos que se originan, en las maderas ya cortadas, al perder humedad o ser atacadas por insectos que la dañan. Los defectos más comunes son: el colapso, grietas, rajaduras y los alabeos.

Colapso: es un defecto que se produce durante el secado de la madera, y que consiste en una disminución de las dimensiones de la madera al comprimirse los tejidos leñosos. Se origina en maderas secadas a demasiada temperatura o humedad, y en maderas secadas rápidamente al aire. Para corregir en lo posible este defecto se debe cepillar la pieza de madera, aunque ya habrá perdido propiedades de resistencia mecánica.

Grietas y rajaduras: consisten en la aparición de aperturas en la madera como consecuencia de la separación de los elementos leñosos. Cuando la apertura sólo alcanza a una superficie ésta se denomina grieta, mientras que si alcanza ambas superficies, atravesando la madera, se denomina rajadura. Estos defectos se originan al contraerse la madera durante el secado y originan pérdidas en las propiedades mecánicas de la madera.

Alabeos: son encorvamientos de la madera respecto a sus ejes longitudinales y/o transversales, que se producen por la pérdida de humedad. La gran porosidad de la madera hace que absorba humedad con gran facilidad, sin embargo, la parte central del tronco tiene una menor capacidad de absorción que las exteriores, y hace que las variaciones de dimensiones no sean uniforme en todo el tronco. Esta característica obliga a manipular cuidadosamente a la madera, tanto en el aserrado del tronco como en el proceso de secado, ya que de lo contrario surgen muy fácilmente los alabeos. Los tipos fundamentales de alabeos que se pueden encontrar son: el abarquillado, el combado, la encorvadura y la torcedura.

El abarquillado es el alabeo de las caras de la madera al curvarse su eje transversal (respecto a las fibras), a causa del secado más rápido de una de las caras, a distintos tipos de corte en cada cara o al barnizado de una sola de ellas. El combado es el alabeo de las caras al curvarse el eje longitudinal de la madera, y puede originarse por falta de pesos en los extremos, gran contracción longitudinal en maderas de reacción, etc. La encorvadura es la curvatura del eje longitudinal al torsionarse los extremos, y se origina al liberarse las tensiones de crecimiento. Por último, las torceduras son el retorcimiento que surge en una madera al curvarse al mismo tiempo por su eje longitudinal y transversal, y se originan por tensiones de crecimiento o secado desigual.

Clasificación de las maderas

Las maderas pueden clasificarse de diversas formas según el criterio que se emplee. Uno de los más importantes es el de sus propiedades, las cuales están en función de su estructura, es decir, de su textura. La textura dependerá a su vez del modo de crecimiento del árbol, así por ejemplo, las maderas provenientes de árboles de crecimiento rápido presentarán anillos de crecimiento anchos y serán blandas, mientras que las de crecimiento lento, los anillos serán muy estrechos y las maderas duras. En función del modo de crecimiento, las maderas se dividen en:

Maderas resinosas. Suelen ser maderas de lento crecimiento, son propias de zonas frías o templadas, y poseen buenas características para ser trabajadas y buena resistencia mecánica. Este tipo son las más usadas en carpintería y en construcción. Dentro de este tipo, algunas de las más conocidas son: el pino, el abeto, el alerce, etc.

Maderas frondosas. Son maderas propias de zonas templadas, y dentro de ellas podemos diferenciar tres grupos: duras, blandas y finas. Dentro de las duras tenemos el roble, la encina, el haya, etc. Dentro de las blandas tenemos el castaño, el abedul, el chopo, etc., y por último, dentro de las finas tenemos el nogal, el cerezo, el manzano, el olivo, y otros árboles frutales.

Maderas exóticas. Son las mejores maderas y las que permiten mejores acabados. Dentro de este grupo tenemos la caoba, el ébano, la teka, el palisandro, el palo rosa, etc.

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen de la especie botánica del árbol y de las condiciones de crecimiento de éste, puesto que estos factores determinan la velocidad de crecimiento y la presencia de defectos. Al igual que en las propiedades físicas, el grado de humedad influye notablemente sobre las propiedades mecánicas. Por ello, éstas se referirán siempre a maderas secas, con un contenido del 12% en humedad. También resultará importante diferenciar los resultados obtenidos para las diferentes propiedades, según la dirección sobre la que se apliquen los diferentes tipos de esfuerzos.

La resistencia a la compresión

Es la facilidad a ser comprimida al aplicarle un esfuerzo, el cual puede darse en dos direcciones: paralela y perpendicular al grano, siendo máxima la resistencia para la dirección paralela y mínima para la perpendicular. Por otro lado, a partir de un contenido de humedad del 30%, la resistencia a la compresión permanece constante, pero hasta el 30% la resistencia aumenta al decrecer la humedad.

la resistencia a la tracción

Se trata de medir la resistencia de la madera cuando se aplican dos esfuerzos, en igual dirección y sentido opuesto, dirigidos hacia fuera de la pieza en estudio. Al igual que para la compresión, esta resistencia será muy pequeña si los esfuerzos son perpendiculares a las fibras, pero si se aplican paralelos a éstas se observa una gran resistencia, siendo éste un comportamiento general a la mayoría de las maderas. En cuanto a la influencia de la humedad, se observa que al aumentar ésta, disminuye la resistencia.

Resistencia a la flexión y elasticidad

Es la resistencia que opone la madera a flexionarse sin romperse ante un esfuerzo. Si el esfuerzo se aplica perpendicular a las fibras la resistencia será máxima, mientras que si es en paralelo será mínima. No obstante, defectos estructurales en la madera pueden hacer perder resistencia, al igual que una disminución de humedad y la antigüedad de la madera, es decir, las maderas húmedas son más flexibles que las secas, y las maderas jóvenes lo son más que las viejas.

La resistencia al corte

Es la capacidad de la madera de resistir una carga que tiende a seccionarla por un plano normal al eje longitudinal. En general, si el esfuerzo se aplica en la dirección normal a las fibras, la resistencia será alta, mientras que en la dirección paralela es necesario realizar ensayos a fin de evaluarla.

Hendibilidad o clivaje

Es la resistencia que presenta la madera a rajarse al introducirle un clavo, es decir, la resistencia de las fibras a separarse en sentido longitudinal. En general, las maderas húmedas aceptan mejor el clavado que las secas, y las blandas que las duras.

Acabado y tratamiento de la madera

La madera que procede directamente de la tala y aserrado contiene un alto grado de humedad que no interesa para la mayoría de las aplicaciones, por lo que antes de ser empleada es necesario someterla a procesos de secado. Con la madera seca se mejoran, en general, la resistencia mecánica, la resistencia al ataque de insectos y hongos, la estabilidad de sus dimensiones, la facilidad de cepillado, lijado y pintado, y se consigue un menor peso para el mismo volumen.

Métodos de protección

Después del secado de la madera, hay que tener en cuenta que ésta puede verse alterada por una serie de factores de origen climático, biológico y humano. Para proteger la madera frente a ellos se la somete a una serie de procesos de preservación y protección, que alargan su durabilidad y rendimiento. Los agentes preservadores empleados para tratar las maderas son una serie de sustancias químicas que pueden ser de tipo oleoso, óleo solubles o hidrosolubles.

En el proceso de protección influyen fundamentalmente de dos factores: las características anatómicas de la madera y su secado. Estos factores determinarán la facilidad de penetración de los líquidos preservadores, el método de preservación a emplear y la sustancia aplicable. En función de estas características de la madera que se vaya a tratar se pueden seguir dos tipos de tratamientos: sin presión y con presión.

Dentro de los tratamientos sin presión se encuentran el pintado o barnizado, y la inmersión en frío o en caliente. En estos procedimientos se trabaja siempre a presión atmosférica, sin someter la pieza de madera a cambios de presión, ya sean se sobre presión o de vacío. En los tratamientos con presión se recurre a un aumento o disminución de la presión para introducir en la madera las sustancias preservadoras. Además de estos dos tipos también son posibles procedimientos

mixtos en los que se aplica a la madera tratamientos con y sin presión en etapas sucesivas.

Las fases de acabado a base de pinturas, barnices, resinas, etc., tienen fines similares a los tratamientos de preservación, pero además intentan realzar las características de la madera y embellecerlas antes de su puesta en servicio. Las sustancias de acabado requieren para su aplicación de una limpieza previa de la madera, y pueden ser opacos, como las pinturas, y transparentes como las resinas y barnices.

LA MADERA COMO ELEMENTO ESTRUCTURAL

Características de la madera

*Madera para miembros estructurales

A diferencia de muchos materiales de construcción, la madera no es un material elaborado, sino orgánico, que generalmente se usa en su forma natural. De los numerosos factores que influyen en su resistencia, los MÁS importantes son: la densidad, los defectos naturales y su contenido de humedad. A causa de los defectos y las variaciones inherentes a la madera, es imposible asignarle esfuerzos unitarios de trabajo con el grado de precisión que se hace en el acero o en el concreto. Desde el punto de vista de la ingeniería, la madera presenta problemas más complejos y variados que muchos otros materiales estructurales.

*Material Estructural

Con mucha frecuencia se le llama al material estructural maderaje o madera gruesa. Debido a que la resistencia de la madera varia con el tipo de carga a la que se sujeta, y también por que el efecto del curado varia con el tamaño.

*Columnas de madera

El tipo de columna de madera que se usa con mas frecuencia es la columna sólida sencilla. Consiste en una sola pieza de madera, de sección transversal rectangular. Un tipo de columna que también se considera como columna sólida sencilla es un miembro sólido de sección transversal circular; se usa con menor frecuencia que una columna de sección transversal rectangular. Ahora que se dispone de conectores para madera, se usan constantemente columnas con separadores. Consiste en un conjunto de piezas de madera y se usan en los miembros de las armaduras que trabajan a compresión. Las columnas compuestas se hacen sujetando, con pegamento o tornillos, tablones y miembros cuadrados. Son deficientes en cuanto a capacidad de carga. En todos lo tipos de columnas, la capacidad de carga depende de la relación de esbeltez.

*Relación de esbeltez

La relación de esbeltez, de una columna sólida de madera es la relación de la longitud sin apoyo de la columna a la dimensión de su lado menor. Este lado es la mas angosta de los dos caras, la relación de esbeltez es l/d, lo que l = longitud sin apoyo de la columna, en pulgadas, y d = la dimensión del lado menor, en pulgadas.

*Tipos de vigas

Una viga es un miembro estructural que esta sujeto a cargas transversales.

Generalmente, las cargas obran en un Angulo recto al eje longitudinal de la viga. Comparadas con otros miembros estructurales, las cargas obre una viga así como el mismo peso de la viga, tienden a flexionar en vez de alargar o acortar el miembro. En las vigas simples, los apoyos están en los extremos, y las fuerzas resistentes dirigidas hacia arriba se llaman reacciones. Una trabe es una viga, pero este término se aplica a las vigas grandes. Una viga que soporta a otras vigas pequeñas se llama trabe.

En la construcción de entramados, las vigas que soportan directamente las tablas del piso se llaman viguetas. En los reglamentos de construcción mas recientes se usan los términos vigueta y tablón para identificar madera de sección transversal rectangular que tiene un espesor nominal de 2”. Hasta, pero sin incluir los de 5”. Y anchos nominales de 4”, o MÁS. Las vigas que soportan cubiertas de techos se llaman pares; con frecuencia son inclinados.

En la construcción de puentes, las vigas longitudinales en las que se colocan los travesaños o durmientes se llaman largueros refiriéndose a la madera de sección transversal rectangular que tiene dimensiones nominales de 5” o mas de espesor y 8” o mas de ancho.

Una viga simple es la que descansa en un apoyo en cada extremo, sin restricciones.

La mayoría de las vigas en la construcción de madera son vigas simples.

Una viga volada es la que sobresale de un apoyo, como las empotradas en un muro que sobresalen del parámetro del mismo.

LA MADERA PARA CONSTRUCCIÓN

En la construcción de viviendas la madera puede tener tres categorías de uso:

Madera de uso definitivo:

Es aquella incorporada a la edificación, ya sea a nivel de estructura o terminaciones, cuyo objeto es cumplir con la vida útil establecida para el edificio, es decir, queda incorporada definitivamente a la vivienda.

Madera de uso transitorio:

Cumple la función de apoyar estructuralmente la construcción del edificio, sin quedar incorporada a su estructura al finalizar la actividad. En esta categoría se encuentra, por ejemplo, toda la madera utilizada en encofrados para hormigón.

Madera de uso auxiliar:

Es aquella que cumple sólo funciones de apoyo al proceso constructivo. En esta categoría se pueden considerar, por ejemplo, la instalación de faenas, niveletas o tabla estacados, reglas y riostras de montaje, entre otros.

Por ello, no toda la madera utilizada en las actividades de construcción de una vivienda debe tener propiedades, especificaciones y requerimientos iguales, ya que éstas dependerán del destino que tendrá.

PROYECTO DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDA

Corresponde a la idea que debe ser materializada en terreno para dar solución a una necesidad de vivienda.

La vivienda corresponde a un proyecto de construcción de carácter habitacional que permite el alojamiento temporal o permanente de una o varias personas, la que debe proporcionar a sus usuarios seguridad, comodidad y las condiciones de habitabilidad y de higiene que permitan el desarrollo cotidiano de la vida de sus habitantes.

Requisitos de la vivienda

La vivienda constituye en sí misma una de las necesidades fundamentales del hombre.

Debe satisfacer una gran cantidad de requisitos del usuario, que le permitan el desarrollo normal de su vida. En general, son requisitos que se encuentran directamente relacionados con el costo de la vivienda que pueda solventar el mandante.

Los principales aspectos que deben prevalecer en todo diseño son:

Seguridad Funcionalidad Durabilidad

Seguridad:

La estructura de la vivienda debe ser capaz de resistir fenómenos de la naturaleza como sismos, vientos, lluvias y nieve, así como también solicitaciones mecánicas y a sus instalaciones (sanitarias, gas, electricidad entre otras), y la acción del fuego.

Es decir, la seguridad se relaciona con aquellos mecanismos que aseguren el buen funcionamiento de un proceso, producto o servicio, previniendo que falle o colapse, y disminuyendo situaciones de riesgo para las personas y/o bienes materiales. Por lo anterior, la vivienda debe estar diseñada y construida en función del:

Diseño arquitectónico Diseño estructural Diseño de las instalaciones Procedimiento constructivo Materiales especificados para el proyecto

Todos estos aspectos permiten garantizar la seguridad tanto de los usuarios de la vivienda como de los bienes que en ella se encuentran.

Funcionalidad:

La funcionalidad de una vivienda está definida por los hábitos y costumbres de los habitantes que cobija, pero también se debe situar dentro del medio ambiente en que se encuentra, con condiciones estables y adecuadas con respecto a la temperatura, humedad, acústica, iluminación, ventilación y calidad de aire.

Como se desprende, la funcionalidad se encuentra asociada a la habitabilidad y estética de los distintos espacios y elementos que componen la vivienda, o sea, debe contar con espacios de tamaño suficiente, accesibles y dispuestos de manera funcional, que permitan el desarrollo armónico de las actividades normales de la familia.

Durabilidad:

Es la capacidad de los materiales de mantener sus propiedades o características frente a exigencias o solicitaciones para las cuales fueron diseñados durante un

tiempo determinado, el cual se conoce como el período de vida útil del elemento en cuestión.

En una vivienda se debe analizar la durabilidad de todos los materiales que la componen. Con ello, se podrán tomar las medidas de control y aseguramiento más apropiadas para cada material, lo que permitirá una reducción de costos por concepto de mantención, mejoramientos y reposición de las partidas afectadas.

Esto es posible a través del adecuado diseño de los elementos, la correcta elección de los materiales y de una puesta en obra que asegure la máxima durabilidad de lo construido.

PARTES Y ESTUDIOS QUE CONTEMPLA UN PROYECTO DE VIVIENDA EN MADERA

A) ESTUDIO DEL TERRENO

Considera los siguientes aspectos:

Ubicación del terreno:

Comuna en que se encuentra, identificación de avenidas, calles, número municipal, accesos, deslindes y orientación cardinal. En caso que el terreno se ubique en una zona sub-urbana, es necesario especificar con monolitos y puntos de referencia que permitan la delimitación del lote correspondiente.

Características del terreno:

Condiciones del terreno donde se va a materializar la construcción como:

1) Topografía del terreno:

Conocer en detalle la caracterización del predio donde se ejecutará el proyecto, o sea, su forma, dimensiones, relieve, orientación, elementos existentes sobre él como posibles construcciones, árboles, cursos de agua, instalaciones (sanitarias, eléctricas, telefónicas), y tipos de cercos, entre otros.

En una visualización global del relieve del terreno, se identifican los puntos de mayores o menores cotas (alturas), los sectores de mayores o menores pendientes, la existencia de cambios de pendientes, las zonas de posibles accidentes topográficos del lugar (quebradas o montículos), y el sentido del escurrimiento de las aguas lluvias, tanto del predio como de su entorno.

Características del subsuelo:

Los aspectos que es necesario conocer son:

Estratos del subsuelo, conformación y características de los diferentes estratos.

Nivel de la napa freática, comportamiento y variación. Capacidad de soporte del suelo y característica de consolidación.

A continuación se expondrán los conocimientos generales para el estudio de un proyecto y construcción de una obra de edificación. Debemos estar seguros que la base de una vivienda se fundará en un suelo conocido, o sea, la carga admisible es la adecuada para la magnitud del peso que deberá soportar, además, asegurar que en el transcurso de los años la resistencia del suelo no tendrá cambios que puedan repercutir en la vivienda.

Características de los suelos:

Un suelo se deforma al recibir cargas a través de una fundación continua o aislada. El diseñar una fundación adecuada consiste en limitar las posibles deformaciones a valores que no produzcan efectos perjudiciales a la vivienda, evitando asentamiento total y/o asentamientos diferenciales.

Los suelos pueden ser de las más variadas combinaciones de estratos, por lo que tienen cada uno diferentes comportamientos y características propias, producto del resultado de una lenta desintegración de las rocas originales que componen la corteza terrestre.

Los componentes de las rocas son diversos y con mayor razón el suelo que ha recibido la influencia prolongada, a través de los años, de factores físicos, químicos y biológicos.

La desintegración de las rocas produce fragmentos que son arrastrados por los torrentes de los ríos y dan origen a los bolones, gravas, gravillas y otros.

Así es como otros materiales granulares forman el subsuelo, se vuelven a compactar o unir entre sí a lo largo del tiempo, a veces por simple compresión o ser aglomerados o ligados por cementos naturales de variada naturaleza, formando un producto de distinta consistencia.

Presencia de agua en el terreno de fundación

La presencia de agua en el terreno de fundación afecta:

La capacidad de soporte del suelo El diseño de la fundación

La materialización de la fundación

Capacidad de soporte del suelo

Dependiendo de la clasificación del suelo, afectará sus propiedades de diferentes formas, por ejemplo, en terrenos donde predomina la granulometría gruesa (ripio, arena gruesa), el comportamiento será el mismo como si fuese seco.

En cambio, en los suelos de predominio de arenas arcillosas, la humedad actúa como agente cementicio, aumentando la adherencia y volumen de suelo. En este caso, es aconsejable considerar zanjas de drenajes o drenes y así evitar la presencia de agua para que no haya esta variación de volumen.

En suelos arcillosos se debe adoptar el mismo criterio y evitar ciclos alternados de suelos secos a saturados que afectan la capacidad de soporte del suelo, produciendo asentamientos diferenciales.

2) Diseño de la fundación

Si la vivienda se encuentra emplazada en un terreno con presencia de agua superficial en zona lluviosa y con pendiente pronunciada, el agua puede socavar las fundaciones, lo que hace necesario proteger la fundación construyendo zanjas para desviar las aguas.

En el caso de terrenos con exceso de humedad (napa freática superficial), la fundación tenderá a absorber el agua por capilaridad, afectando posiblemente al sobrecimiento en caso de plataforma de piso. Las soluciones son diversas, como fundar sobre pilotes de madera preservada o de hormigón impermeable, sobre la cual se materializa la plataforma de madera.

En otros casos, será necesario el empleo de drenes, sellos para evitar el acceso del agua por capilaridad. En el caso de la construcción en madera, siempre se debe considerar el tratamiento de impregnación de toda madera que se encuentre en contacto con el hormigón.

3) Abastecimiento

Resulta de gran importancia conocer los diferentes centros de abastecimiento que existen en el lugar para la construcción (materiales, arriendo de equipos y proveedores en general), estudiar alternativas y conocer los recursos de mano de obra requeridos.

B) DISEÑO ARQUITECTÓNICO:

En esta etapa el arquitecto comienza a interpretar y a plasmar las ideas del encargo general (programa del proyecto, idea del sistema constructivo y estructural) que el mandante desea materializar.

Para el diseño se considera la estandarización de materiales y elementos que se integrarán al proyecto, así como también todos los aspectos de habitabilidad que aseguren la mejor condición de vida a sus ocupantes, incorporando protección contra la humedad, aislación de la envolvente, protección acústica y calidad del aire interior.

El diseño considera las siguientes etapas:

• Programa: Documento en el que se dan a conocer los requerimientos del mandante y que se deben reflejar posteriormente en la construcción de la vivienda.

• Anteproyecto: Bocetos de la solución que el arquitecto presenta para satisfacer las necesidades y requerimientos del mandante. Una vez aprobado el anteproyecto, se definen costos y plazos estimativos para que el mandante decida sobre la alternativa más adecuada según sus intereses.

• Proyecto arquitectónico: Estudio que comprende:

a) Planos generales de emplazamiento de planta de arquitectura por piso, elevaciones, cortes, y cubiertas.b) Planos de detalle de escantillón, puertas y ventanas, escaleras, revestimientos con diseño (baños, cocina) y otros.c) Maquetas para un mejor entendimiento del proyecto, en caso de ser necesario.

C) DISEÑO ESTRUCTURAL

Dotar al proyecto definido de las estructuras necesarias que le permitan ser capaz de resistir todas las solicitaciones a que será sometido durante su vida útil.

Comprende las siguientes etapas:

Determinación de tipo y magnitud de las solicitaciones por peso propio, sobrecargas, acción del viento, nieve, temperatura y sismos.

Estructuración y definición de los elementos que resistirán las solicitaciones estimadas, de forma de asegurar que la estructura cumpla para lo que fue diseñada.

Diseño de elementos estructurales: definir los materiales, forma y dimensión de los elementos que absorberán los esfuerzos con su diseño de uniones.

Planos de fundaciones, estructura de plataformas, entramados horizontal, vertical, techumbre, escalera o cualquier otra estructura especial, con memoria de cálculo, recomendaciones y especificaciones respectivas.

La estructura de una vivienda está conformada por la fundación, los entramados horizontales (plataforma primer piso, entrepiso en el caso de una vivienda de dos pisos y cielo), entramados verticales (tabiques soportantes y autosoportantes), y estructura de techumbre.

En el proceso de montaje se consideran los revestimientos necesarios para lograr la rigidez adecuada, además de considerar, a medida del avance de la obra, los arriostramientos provisorios que permiten eliminar riesgos que deriven en posibles accidentes o daños estructurales.

En la Figura se muestra en detalle la solución estructural del sistema de plataforma, que es el método más extendido y ventajoso para la construcción de una edificación de una vivienda de dos pisos.

CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES

Los sistemas estructurales desarrollados para viviendas de madera se dividen en dos grandes grupos según el largo de los elementos estructurales y las distancias o luces entre los apoyos:

Estructuras de luces menores Estructuras de luces mayores

Estructuras de luces menores

Se subdividen en:

Estructuras macizas Estructuras de placa Estructuras de entramados

Estructuras macizas:

Sistema constructivo que por su aspecto de arquitectura, solución estructural y constructiva, es particularmente diferente. Su presentación es de una connotación de pesadez y gran rigidez por la forma en que se disponen los elementos que lo constituyen, en este caso rollizo o basa.

Estructuralmente no corresponde a una solución eficaz, ya que por la disposición de las piezas, éstas son solicitadas perpendicularmente a la fibra, o sea en la

dirección en la cual la resistencia es menor. Sin embargo, el disponer de esta forma el material facilita el montaje de los diferentes elementos que conforman la estructura de la vivienda.

Otra ventaja que ofrece es la buena aislación térmica, garantizada por la masa de la madera, pero presenta problemas en la variabilidad dimensional por efecto de los cambios climáticos, los que afectan en gran medida los rasgos de ventanas y puertas, como también las instalaciones sanitarias.

Hoy el avance de la industria ha permitido mejorar el sistema de construcción maciza, introduciendo nuevos diseños, aprovechando los aspectos de aislación, facilitando y mejorando los aspectos estructurales y los de montaje de la construcción.

Figura 6-2: B. Cada tronco se va colocando uno sobre otro, amarrados en su interior con fierros verticales de diámetro de 8 mm (1) y sellando longitudinalmente el encuentro entre estos con espuma de poliuretano (2), como protección a la infiltración de aire y lluvia del exterior y salida de calor del interior.

Estructuras de placas:

La necesidad de reducir los plazos en la construcción y de mejorar y garantizar la calidad de terminación del producto, ha conducido a que gran parte de los elementos que conforman la estructura de la vivienda sean fabricados y armados en industrias especializadas o en talleres de las propias empresas constructoras y cuya aplicación se ha ido acentuando en la medida que aumenta la mecanización de los procesos constructivos.

A cada panel que corresponde se le incorpora la instalación eléctrica, sanitaria, aislación térmica, barreras de vapor y humedad, puertas y ventanas, para luego

ejecutar en obra los anclajes a la fundación, uniones de encuentros y colocación de revestimientos.

La gran fortaleza que ofrece este sistema constructivo es el fácil desarme de los elementos estructurales que conforman la vivienda, por lo que las soluciones de las uniones como pernos, piezas de madera, clavos y perfiles de acero deben ser de fácil acceso y simple mecanismo.

El armado de estos paneles está regido por la estructuración de construcciones de diafragmas, donde los paneles se disponen de forma que se arriostren y se obtenga la rigidez necesaria para la estructura.

Estructuras de entramados:

Son aquellos cuyos elementos estructurales básicos se conforman por vigas, pilares o columnas, postes y pie derecho.

Según la manera de transmitir las cargas al suelo de fundación podemos distinguir los sistemas:

a) De poste y viga, aquellos en que las cargas son transmitidas por las vigas que trasladan a los postes y estos a las fundaciones.

b) De paneles soportantes, aquellos en que las cargas de la techumbre y entrepisos son transmitidas a la fundación a través de los paneles.

Sistema poste- viga

Utilizado principalmente cuando se deben salvar luces mayores a las normales en una vivienda de dos pisos, pudiendo dejar plantas libres de grandes áreas. Utiliza pilares o postes, los cuales están empotrados en su base y se encargan de recibir los esfuerzos de la estructura de la vivienda a través de las vigas maestras ancladas a estos, sobre las cuales descansan las viguetas que conformarán la plataforma del primer piso o del entrepiso.

Las diferentes piezas de madera van entrelazadas entre sí, lo que hace necesario un ensamble en los más diversos ángulos. En muchos casos la resolución adecuada de las uniones es la que caracteriza la calidad de la construcción, que en general se resuelve empleando herrajes metálicos o conectores especiales, los que entregan solidez y seguridad a la unión.

En general, en la mayoría de las uniones estructurales, según sea la relación de esfuerzos entre las piezas, deberá elegirse el sistema más adecuado, cuidando que las dimensiones de los elementos de transmisión generalmente metálicos, estén en relación con la sección de los elementos de madera.

Sistema de paneles soportantes

En el sistema de paneles soportantes se destacan:

Sistema continuo Sistema plataforma

Sistema Continuo

Los pie derecho que conforman los tabiques estructurales perimetrales e interiores son continuos, es decir, tienen la altura de los dos pisos (comienzan sobre la fundación y terminan en la solera de amarre superior que servirá de apoyo para la estructura de techumbre).

Este sistema constructivo considera fijar la estructura de plataforma del primer piso y de entrepiso directamente a los pies derechos de los tabiques estructurales.

Las vigas del primer piso se fijan al pie derecho por el costado de éste y se apoyan sobre la solera inferior del piso. Las vigas del entrepiso también se fijan a los pies derechos por el costado y se apoyan sobre una viga, la cual está encastrada y clavada a los pies derechos. Esta disposición permite conformar un marco cuyas uniones tienen cierto grado de empotramiento.

La secuencia constructiva tiene la virtud de colocar la estructura de la techumbre y su cubierta después de colocados los pie derecho, lo que genera un recinto protegido para trabajar en casi todas las etapas del proceso constructivo y terminaciones.

Sistema de plataforma

Es el método más utilizado en la construcción de viviendas con estructura en madera.

Su principal ventaja es que cada piso (primero y segundo nivel) permite la construcción independiente de los tabiques soportantes y autosoportantes, a la vez de proveer de una plataforma o superficie de trabajo sobre la cual se pueden armar y levantar.

Paralelamente a la materialización de dicha plataforma de primer piso de hormigón o madera, se pueden prefabricar externamente los tabiques para ser erguidos a mano o mediante sistemas auxiliares mecánicos simples.

La plataforma de madera se caracteriza por estar conformada por elementos horizontales independientes de los tabiques, apoyados sobre la solera de amarre de ellos, la que además servirá como una barrera cortafuego a nivel de piso y cielo para la plataforma.

El entramado horizontal de la plataforma está dispuesto de tal manera que coincide, en general, con la modulación de los pie derecho de los tabiques, conformando una estructura interrelacionada. Por otra parte, requiere de un elemento estructural que funcione como una placa arriostrante, en reemplazo del tradicional entablado, conocido como “Sistema Americano”. En la actualidad, se cuenta con dos tipos de placas arriostrantes: el contrachapado estructural y la placa de OSB (Oriented Strand Board), los que ayudarán en la resistencia de la plataforma y sobre los cuales se fijarán las soleras de los tabiques del piso superior, además de recibir la solución de pavimento que indique el proyecto.

Elementos horizontales (vigas) apoyados sobre las soleras de amarre de los tabiques del primer piso. Arriostrando el entramado horizontal (plataforma de entrepiso) con tableros contrachapado estructural.

SISTEMA CONSTRUCTIVO DRYWALL O DIVISIONES DE YESO

El Drywall (o muro seco), es un sistema constructivo en seco, que consiste en una estructura de perfiles de acero galvanizado o madera (parantes y rieles), sobre los cuales se colocan paneles incombustibles de yeso (originalmente) o fibrocemento por ambas caras. Sirve para la construcción de todo tipo de proyectos de arquitectura, sobre todo para realizar divisiones de ambientes, tabiques, acabados, cielorrasos y cerramientos.

El Sistema de Construcción en Seco (Drywall), es una tecnología  utilizada en todo el mundo para la construcción de tabiques, cielo rasos y cerramientos, en todo tipo de proyectos de arquitectura comercial, hotelera, educacional, recreacional, industrial y de vivienda, tanto unifamiliar como multifamiliar. 

Las principales ventajas que ofrece el Sistema de Construcción  Drywall, son su rapidez de ejecución, gran versatilidad, menor peso sobre estructuras existentes, limpieza y un menor costo que los sistemas tradicionales, ofreciendo además mejores niveles de confort y facilidad a la hora de realizar reparaciones o modificaciones tanto en tabiques como en techos falsos.

USO DEL DRYWALL

Por su versatilidad, limpieza, rapidez en su ejecución y fácil manejo; es un sistema moderno, usado en todo tipo de ambientes, ya sea extremadamente secos o demasiados húmedos, así como en toda clase de proyectos de obras nuevas, ampliaciones o remodelaciones, siendo mas rápidos y fáciles de ejecutar que otros sistemas tradicionales.

Específicamente se usa en: divisiones interiores y exteriores, enchapes, revestimientos de muros, tabiques con problemas de ruidos molestos, fachadas, aleros, ductos para tuberías, cielorrasos, iluminación, aislación térmica, acústica, bases para cubiertas y placas entre pisos. Otros como: sellados de vanos, revestimientos de vigas y columnas, nichos decorativos, cerramientos de ductos (de acometidas eléctricas, montantes eléctricas), falsas vigas y columnas, cerramientos en general, entre otros. Se adapta a cualquier forma o dimensión, proporcionando flexibilidad al proyectista en cuanto a formas y diseños.

No tiene función estructural en la infraestructura de la edificación, el uso adecuado del sistema constructivo dependerá principalmente:

Del tipo de estructura que se tiene o se propone. Y la placa o plancha a utilizar.

VENTAJAS DE USAR DRYWALL:

Rápido: Gracias al corto tiempo de instalación, los costos administrativos y financieros se reducen un 40% en comparación con el sistema tradicional.

Liviano: Su peso en promedio del tabique de drywall es 25 Kg/m2 aprox equivale a 2.98 m2. Comparado con el peso de un tabique de albañilería (ladrillo hueco tartajeado) que es 182 kg/m2 aprox., es entre 7 a 10 veces menos pesado.

Fácil instalación: Con este sistema, las instalaciones (eléctricas, telefónicas, de cómputo, sanitarias, etc.) van empotradas y se arman simultáneamente con las placas.

Transporte: Por ser un producto liviano, el transporte se facilita empleando el mínimo de operarios.

Versátil: El producto permite desarrollar cualquier tipo de proyecto arquitectónico, ya sea volúmenes especiales, cielos rasos o tabiquería ligera

Recuperable: Por las características en la construcción del Drywall se puede recuperar el 80% del material (con el cuidado correspondiente) para ser empleado nuevamente.

Fácil Aplicación: Drywall puede ser aplicado usando clavos, tornillos y adhesivos. También se usan esquineros de metal, molduras para marcos de metal y uniones para expansión

Económico: Drywall es más económico de usar que los acabados de yeso sobre listones.

Fácil mantenimiento: Una vez instalado, Drywall requiere muy poco o ningún mantenimiento

Fácil reparación: Los agujeros en Drywall pueden ser fácilmente reparados usando parantes para reforzar el área dañada, una pieza de Drywall cortada a la medida del agujero, mezcla y malla o cinta de papel.

Provee de una buena base para aplicar los materiales de acabado: Se puede aplicar fácilmente pintura o papel sobre Drywall. Algunos tipos incluso vienen PRE-decorados.

Durabilidad o vida útil: Su durabilidad, está dada por sus principales componentes o insumos, como:

Materiales y Vida útil (Años promedio) Perfiles de acero galvanizado 30 a 40 años Placa de roca de yeso o fibrocemento30 años Elementos de fijación (clavos, tornillos, fulminantes etc.) 15 a 20 años.

También por un adecuado uso y mantenimiento; pudiendo alcanzar una vida útil promedio de 15 a 20 anos en condiciones normales.

Incombustible: Las placas de yeso o fibrocemento son materiales no combustibles, no contribuyen a la propagación y combustión; por su composición química.

Pueden resistir al fuego un promedio de20 min a 2 horas aprox., dependerá del tipo o característica de la placa y de un apropiado diseño del sistema constructivo (drywall), este diseño debe considerar tres características Principales para evitar dicha propagación:

Estabilidad estructural. Sellado de aberturas de la barrera. Aislamiento Térmico.

Anti- sísmico:

En este sistema constructivo, el tabique es muy ligero, en los sismos ofrece mayor seguridad que un tabique tradicional (albañilería). Por ejemplo se tiene algunas conclusiones del Drywall:

Se adapta a las deformaciones (ductibilidad, capacidad de deformarse elásticamente).

El muro de Drywall pesa entre 7 a 10 veces menos que uno de albañilería, entonces a menores masas menores fuerzas sísmicas.

Soporta deformaciones mayores a las mínimas exigidas por las normas sísmicas

Soporta adecuadamente cargas perpendiculares a su propio plano, superiores a las aportadas por un sismo severo.

El muro NO COLAPSA y el riesgo es mínimo de desprendimiento de sus piezas.

Las tuberías sanitarias al interior de los tabiques no sufren deformaciones.

COMPOSICION:

1. Placa de roca de yeso o fibrocemento, según sea el caso.

2. Parantes metálicos o perfiles de acero galvanizado, las instalaciones eléctricas, sanitarias, teléfono, etc. pasan por los agujeros que presenta el parante.

3. Riel metálico o perfiles de acero galvanizado.

4. Fijación al piso.

5. Tornillo de fijación entre metales.

6. Tornillo de fijación entre placa y metal.

7. Cinta para juntas.

8. Masillado de la junta.

9. Cerámico o Mayólicas (opcional, según diseño).

10. Pegamento para cerámico (opcional, según diseño).

11. Sellado entre el piso y el muro (opcional según diseño).

PLACA DE ROCA Y FIBROCEMENTO

Estas placas o planchas se usan para recubrir la estructura metálica o de madera, por ambas caras o por una sola, dependerá del diseño del proyecto.

Se dividen en dos grupos:

Placa de roca de yeso: Conformado por un núcleo de roca de yeso bihidratado (Ca SO4 +2H2O), cuyas caras son revestidas con papel tratado especial de fibra celulosa altamente resistente, algunas a la humedad o al fuego.

Son más usadas en la parte interna de la edificación de medidas estándares.En el mercado existen diferentes presentaciones, como placas:

• Standard (color crema), usadas en zonas internas, sin mayor protección.

• Resistentes a la humedad (color verde), usada en zonas internas altamente húmedas.

• Resistentes al Fuego (color rojo), usadas en zonas internas de mayor riesgo al fuego.

Uso recomendado:

Placa de Fibrocemento: Está compuesta por una mezcla homogénea de cemento, sílice cristalina y fibras de celulosa, dimensionalmente estable, es el producto de realizar el fragüe del cemento en un horno de autoclave, este material es inalterable usada en exteriores (fachadas) o en interiores donde se requiere

resistencia a fuertes impactos o resistencia a la humedad; en el mercado, existen dos presentaciones:

• Placas de Fibrocemento Standards.

• Placas de fibrocemento Biseladas (para un mejor acabado en los encuentros de placas), sus medidas de ambos son iguales y estandarizados, siendo lo siguiente:

Uso recomendado:

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE PERFILES PARA DRYWALL

Placas:

Paredes:

Tipos de paredes:

Encuentro de paredes:

Peso de las placas I:

Peso de las placas II:

Estructura metálica o perfiles de acero galvanizado:

La estructura metálica está conformada por perfiles de acero galvanizado, los parantes de uso vertical y el riel de uso horizontal ubicados en el inferior y superior de los pasantes, sus espesores y dimensiones (sección) dependerá del diseño estructural que se efectué, son sujetados con tornillos entre si y fijados al piso, pared o techo, conformando la estructura del Drywall. En el presente cuadro se muestra los principales perfiles:

Fijaciones:

Cielorrasos (junta invisible) II:

Acabado de juntas:

Cielorrasos (junta invisible) II:

CONCLUSIONES: Este sistema constructivo permite adecuarse de manera fácil y rápida a

cualquier cambio que requieren los ambientes. Son muy versátiles y su ejecución es limpia no genera mayores riesgos

antes los sismos. Los costos del tabique Drywall por m2 es menor en 19% con referencia a

los tabiques convencionales. Los tiempos, en su ejecución son de 01 a 07 días, entre el Drywall y el

sistema convencional. El Drywall es un moderno sistema constructivo pero no tienen una función

estructural dentro de la infraestructura de la edificación. Permite la construcción oportuna, en el menor tiempo, disminuyendo los

procesos convencionales, entregando el producto en el tiempo deseado. El impacto ambiental: del Drywall es muy leve y temporal, porque su

ejecución es limpia, rápida y no genera material excedente para su eliminación.