CONGRESO Madera como materia de construccin

Estudiante: Andrs Enrique Garca Snchez

Ingeniera: Lauren Genith Isaza Domnguez

Calculo Integral

1105

Universidad Cooperativa de Colombia Villavicencio/MetaFacultad de IngenierasIngeniera Civil

Introduccin

Este trabajo fue hecho para dar a conocer los temas tratados en el congreso de la construccin realizado en la Universidad Cooperativa de Colombia en los das 6-7-8 de mayo de 2015.

La utilizacin de la madera como sistema constructivo o como elemento estructural ha acompaado al hombre a lo largo de toda la historia. Al principio, junto a la piedra, era el principal elemento constructivo. Posteriormente aparecieron nuevos materiales que relegaron su utilizacin. Actualmente la evolucin de su tecnologa permite obtener productos estructurales ms fiables y econmicos, y su mejor conocimiento, tanto desde el punto de vista estructural como ecolgico y medioambiental, la permite competir con el resto de los materiales estructurales.

En este congreso se trataron temas muy importantes acerca de nuestra carrera con la cual nos enriquecimos en conocimiento, creo que todas la personas que estudian ingeniera civil deberan haber asistido ya que en ciertos aspectos no sabamos nada acerca del tema pero gracias a la conferencia aprendimos y resolvimos ciertas inquietudes.

Objetivos

Objetivo General

Conocer los distintos usos de la madera en la construccin y ver las razones por la cual en Colombia se utiliza mas el concreto y mampostera como prioridad.

Objetivo Especifico

-Comprender la viabilidad de la madera como materia prima para la construccin.

-Conocer las bondades o debilidades de la madera y que hacer para mejorarla como herramienta de construccin.

-Que tipos de construcciones se pueden llevar a cabo solo con madera.

Cronograma

Mircoles 6 de mayo de 2015

8:00am 8:30am Acto de Inauguracin

8:30am 10:00am innovacin basada en Ciencia PhD. Cecilia Bustos-Universidad del Bio Bio Chile

10:00am - 11:00am El Vetiver y sus aplicaciones en Bioingeniera Msc. Fabio Garavito Neira

11:00am 12:00pm Rendimiento Energtico en aplicaciones de vidrio de seguridad para la construccin VITELSA. Ingeniera Industrial Yenixt Feer Olaya Rubio

Jueves 7 de mayo de 2015

8:00am 10:00am El concreto y sus patologas SIKA Colombia. Ingeniero Fabin Vsquez

10:00am 12:00 pm Metodos para estabilizacin de taludes GEOBRUGG. Ingeniero William Snchez

Innovacin basada en Ciencia

En el marco del Convenio de Desempeo sobre Hbitat Sustentable, co-financiado por MINEDUC, la UBB ha creado un programa multidisciplinario de investigacin y desarrollo de alto valor de la madera. Este programa nuclea las capacidades de las Facultades de Ingeniera y de Arquitectura, Construccin y Diseo, quienes por ms de 50 aos han formado profesionales, realizando investigacin aplicada y transferencia tecnolgica en el rea. El proyecto Hbitat Sustentable UBB-MINEDUC pretende poner a disposicin de empresas, instituciones pblicas y sociedad civil productos de innovacin que fortalezca significativamente los conceptos de sustentabilidad ambiental y eficiencia energtica, donde la madera tiene un rol preponderante, creando este Centro Tecnolgico de Innovacin y Alto Valor de la Madera. El proyecto cuenta con la participacin de empresas como MASISA, Forestal Mininco, Fundacin Techo, PYMES de la Madera (PYMEMAD), 3M, Cmara Chilena de la Construccin, Instituto de la Construccin, Ministerio de Vivienda y Urbanismo, Agencia Chilena de Eficiencia Energtica, OXIQUIM, CIPA, INFOR y un conjunto de centros de investigacin de primer nivel mundial, entre otros. Maravillosa estructura vegetal, renovable, de fcil transformacin, bella, clida y apropiada para los ms diversos usos, la madera ha servido a la humanidad desde sus orgenes. En forma permanente y continua ha estado presente a lo largo de la historia de las civilizaciones en la casi totalidad de las actividades del hombre, as lo destacaba el ex rector UBB, Hilario Hernndez Gurruchaga (1936-2010), en un editorial preparada para la revista Maderas: Ciencia y Tecnologa cuyo ttulo indicaba, El maana es la edad de la madera. En esa misma editorial el profesor Hernndez Gurruchaga afirmaba que los avances de la ciencia y la tecnologa proyectarn a la madera como uno de los materiales del futuro. En 1961, la Universidad Tcnica del Estado, actual Universidad del Bo-Bo, a travs de un proyecto de la FAO, auspiciado por el Instituto Forestal (INFOR) crea el primer Centro Tecnolgico de la Madera para fortalecer la fabricacin de productos provenientes del bosque en Chile. Una iniciativa desarrollada conjuntamente con la CORFO, que hicieron posible instalar un novedoso aserradero demostrativo de alta tecnologa, para su poca, donde se fabricaron las primeras vigas laminadas en Chile las que actualmente se aprecian en el segundo piso de la Escuela de Diseo Industrial. El arquitecto, docente e investigador UBB, Ricardo Hempel recuerda que ese aserradero fruto de una donacin de parte de Inglaterra dur hasta fines de los aos 80, para dar paso a nuevas tecnologas. Sedestaca en esas dcadas el aporte de distinguidos profesores como Gustavo Chiang, Walter Kauman, Roberto Goycolea, Csar Moya, Genaro Gotelli y Germn Tamm. En aos posteriores se crea el Centro de Alta Tecnologa en Maderas orientado principalmente a la industria del mueble, que cumpli su ciclo hasta el ao 2009. Igualmente importante han sido y son los mltiples proyectos de I+D de tipo Fontec, Fondef, Innova, de cooperacin internacional con gran participacin de Universidades y empresas. La Facultad de Ingeniera a travs de su Departamento de Ingeniera en Maderas, y ms recientemente por su Departamento de Ingeniera Civil, por ms de 50 aos ha formado profesionales realizado investigacin y transferencia al sector silvo-maderero. As tambin lo ha hecho la Escuela de Arquitectura con ms de 44 aos de existencia, siendo la ms antigua del sur de Chile. El profesor Ricardo Hempel, indica que si bien la madera se ha usado ampliamente en la construccin de viviendas, este producto tiene otros beneficios no aprovechados, por un problema ms bien cultural como pensar que la madera es frgil y poco resistente al paso del tiempo. En Europa y Amrica del Norte existe una tendencia fuerte en construccin en madera a raz de nuevos productos que estn surgiendo, haciendo la madera ms resistentes al fuego y con mejores propiedades trmicas y acsticas. Precisamente en estos ltimos 10 aos la Universidad del Bo-Bo ha estado introduciendo estos nuevos materiales y procesos. Centro de Innovacin y Alto Valor de la Madera El director general de Investigacin, Desarrollo e Innovacin, Mario Ramos, indica que precisamente gracias al trabajo de ms de 50 aos en temas de la madera impulsados por la Universidad y a los desafos en materia de sustentabilidad, eficiencia energtica e industrializacin, se potenci este centro interdisciplinario, con el objetivo de articular diversas disciplinas en innovacin basada en ciencias para generar nuevos productos y procesos y transferirlos a empresas, realizar nuevos emprendimientos y apoyar al sector pblico, afirma. Este programa, revela el Dr. Ramos, tiene como foco la innovacin y est respaldado en el Convenio de Desempeo en Innovacin que tiene la Universidad con el Ministerio de Educacin sobre Hbitat Sustentable y pretende adems relanzar la madera como material innovador para la construccin y fabricacin de productos para el uso de las personas. Ventajas comparativas Suecia y Canad se cuentan entre los pases donde el 90 por ciento de sus construcciones son elaboradas a base a madera. Chile es un pas forestal, especialmente la regin del Biobo, segn un estudio de INFOR, Chile posee casi 11 millones de hectreas de bosques productivos y cerca de 34 millones de hectreas potenciales, lo que aboga un futuro promisorio para la madera. Este producto se presenta como un material natural, noble, renovable y sustentable con el medio ambiente. Est comprobado que la madera utilizada de buena manera permite la construccin, a un costo razonablemente ms accesible, admite un hbitat agradable que mejora la disposicin de subsistencia de las personas, seala Mario Ramos. En materia de investigacin en torno a la madera la Universidad del Bo-Bo cuenta con amplia experiencia. Muchos de estos trabajos de investigacin, que se han realizado en ms de cincuenta aos, han sido traspasados a las empresas con el objetivo de darle mayor valor aplicado. En la actualidad lo que pretendemos hacer es reimpulsar esta senda sobre la innovacin basada en ciencia. De manera que este conocimiento que est en la Universidad con ms de 40 doctores vinculados, cinco carreras, dos Doctorados, tres programas de Maestra y el apoyo permanente de las Facultades de Ingeniera y Arquitectura, Construccin y Diseo, puedan darle valor a la madera en sus procesos de transformacin y a las tecnologas que estn asociadas, concluye el directivo UBB.

El Vetiver y sus aplicaciones en Bioingeniera

Vetiver (Chrysopogon zizanioides) es una hierba erecta, del tipo C4 y por tanto, se desarrolla mejor a plena exposicin solar, alcanza una altura entre 1,50 y 2 m, con hojas de unos 2 cm de ancho en la base, terminando en una punta aguda. Las races forman una densa red, que normalmente alcanza hasta tres metros de profundidad y en algunos casos, se han conseguido races de hasta cinco metros de longitud.

Mediante pruebas de ADN se ha comprobado que la mayora de los cultivos de C. zizanioides distribuidos en ms de120 pases tropicales y subtropicales son estriles, pese a que presentan una espiga o inflorescencia de un atractivo color rojizo. Esta esterilidad favorece su uso como barrera viva no invasora, ya que se reproduce por hijos que van engrosando la planta, formndose una fuerte macolla que puede sobrepasar los 100 hijos al cabo de un ao.

Vetiver tiene mltiples aplicaciones a favor del ambiente: controla la erosin, es un filtro biolgico, recarga acuferos, permite recuperar zonas marginales o degradadas, etc. Adems, tiene un impacto social positivo al constituir materia prima para artesanas y construcciones. Por estos valores, el Sistema Vetiver tiene un potencial para mitigar los impactos del cambio climtico, como por ejemplo:

-El Vetiver puede sobrevivir en los dos extremos de los gradientes de temperatura y precipitacin.

-El Sistema Vetiver es una solucin de bajo costo al reducir el dao potencial de desastres y eventos extremos - prevencin de deslaves, estabilizacin de tierras y control de erosin e inundaciones.

-El Sistemas Vetiver reduce la intensidad de las inundaciones al disminuir el flujo del agua de lluvia en las pendientes y mejorar la recarga del agua en el sub-suelo.

-El Sistemas Vetiver mejora la calidad del agua al evitar el flujo de sedimentos y contaminantes hacia los ros.

-El Sistemas Vetiver protege y reduce los costos de mantenimiento de estructuras como represas, canales, carretas, etc. todos vulnerables al cambio climtico.

-El Sistemas Vetiver reduce la erosin y a conserva la humedad del suelo, lo que resulta en cosechas mejoradas.

-El Vetiver capta grandes volmenes del carbono atmosfrico.Desde hace aproximadamente 15 aos el Sistema Vetiver esta usado en programas de conservacin de suelo, proteccin de infraestructuras rurales, como carreteras, etc. en Amrica Latina con el apoyo de programas del Banco Mundial, y otras agencias.

Bioestabilizacin de taludes

Prevencin con bioestabilizacin tcnica vetiver:

Este procedimiento no requiere de mucha inversin si el terreno a estabilizar se encuentra en condiciones estables, pero si no presenta estas condiciones hay que utilizar guaduas y estacas, adems del material vegetal a utilizar, y se puede aplicar en taludes que aun no han sido afectados por la erosin, pero que estn expuestos a futuros derrumbes a causa de las constantes precipitaciones, a la deforestacin de bosques montaosos maderables, a incendios forestales y al mal uso del suelo que personas indiscriminadas le dan con permiso o sin permiso de entidades gubernamentales.Estabilizacin correctiva de taludes erosionados con tcnica vetiver:

Para poder mitigar los desastres ocasionados en los taludes y laderas montaosas por las inclemencias del clima, como altas precipitaciones de lluvias o el uso indiscriminado de los recursos naturales, llmese deforestacin, explotacin minera o agrcola, que han sufrido deslizamientos de la capa vegetal orgnica, debemos tener en cuenta varios mecanizamos indispensables para su reestabilizacin y recuperacin de la capa vegetal, con el fin de preveer futuros desastres ecolgicos.

Nuestra Tcnica de Control de Erosin con Vetiver, requiere para este tipo de obras, una adecuacin de los terrenos afectado, una remocin de escombros y una construccin de un sistema de trinchos en madera o guadua de proteccin del material a utilizar, el cual funcionara durante el tiempo en que el material vegetal logre un sistema radicular suficiente para sostenerse solo y luego el mismo se degradara y su material se incorporara al suelo. Es importante aclarar que para un buen manejo de Control de Erosin con VETIVER, se debe hacer un mantenimiento permanente del cultivo, por lo menos cada 3 meses, con el fin de que su sistema radicular contine su desarrollo normal hasta los cinco aos, edad en la cual su sistema radicular debe estar en aproximadamente 5 metros de profundidad, y entrelazado entre planta y planta logra la firmeza y afianzamiento definitivo esperado. Este cultivo puede durar ms de cincuenta aos de vida con un buen mantenimiento que se reduce a tan solo podas de la plantacin, si este procedimiento no se hace la planta solo logra un desarrollo radicular de menos de un metro y medio de profundidad; con un buen manejo de podas en dos aos puede alcanzar desarrollo radicular de casi 3 metros de profundidad.

Vetiver no es una maleza, ya que no se reproduce por semillas propagadas, y se adapta al lugar de siembra fcilmente, donde permanece por muy largo tiempo recogiendo del medio ambiente sustancias del aire como CO2. En caso de incendios forestales vuelve y renace sin necesidad de establecer nuevos cultivos. Las hojas afiladas y las races aromticas, de Vetiver, repelen serpientes, roedores y otras plagas similares.

Rendimiento Energtico en aplicaciones de vidrio de seguridad para la Construccin

El doble vidriado hermtico (DVH) es un aislante trmico y acstico transparente construido por dos hojas de vidrio flotado separadas entre si por una cmara de aire gas deshidratado cuyo espesor puede ser 6, 9 12mm (otros espesores se manejan con solicitud especial). La separacin entre ambos vidrios est definida por un perfil metlico hueco de diseo especial cuyo interior contiene desecantes que absorben en la presencia de humedad al interior de la cmara de aire.

VENTAJAS

El uso de cmaras de DVH, permite al usuario disfrutar de beneficios como:

-Ahorro energtico de hasta un 70%, por la disminucin de la transferencia de calor, y el paso de luz.

-Mejoras en las condiciones acsticas del lugar (Se obtienen mejores resultados con le uso de vidrios laminados en las unidades de DVH, influyen tambin aspectos como el espesor de la cmara.

USOS

DVH con cmara de aire

Existen diversos campos de aplicacin para este producto, en espacios interiores como Ventanas, puertas de dormitorios, bibliotecas, salas de estar, oficinas; aplicaciones exteriores como: fachadas de edificios, residencias, establecimientos comerciales y hoteles.

Estas unidades de DVH, son utilizadas tambin en Aeropuertos, estudios de grabacin, hospitales etc.

DVH con cmara de argn

Adems de las aplicaciones arquitectnicas, se puede utilizar en aplicaciones industriales como refrigeradores cuartos fros.

El Concreto y sus Patologas

Las causas de las alteraciones y las patologas que pueden generarse en el hormign tienen su origen en una gran diversidad de factores. El conocimiento de estas es fundamental en cualquiera de las etapas de una construccin que emplee hormign como material. Para ello hay que tener muy en cuenta tanto los factores de diseo, as como su construccin.

La determinacin de las causas que ha provocado el hormign no siempre es fcil, pero es importante como medida previa a la aplicacin de remedios y de una terapia adecuada; no hay que olvidar que, en general, las mismas causas producen idnticos tipos de defectos, de forma que conociendo la causa es posible prever el cuadro de fisuras que pueden aparecer, esquematizar el fenmeno y determinar sus posibles consecuencias o viceversa. Teniendo en cuenta, que en varias ocasiones las causas pueden ser combinadas.

Se puede realizar una pequea clasificacin de las causas segn su origen:

-Derivadas de los componentes del hormign-Derivadas de la fabricacin y ejecucin-Defectos y deterioro del acero de la armadura-Influencia del ambiente-Deterioro por agentes externos:-Fsicos-Qumicos

Se origina siempre que la tensin, generalmente a traccin, a la que se encuentra sometido el material sobrepasa su resistencia ltima. Se podrn distinguir por varias razones:

-Edad de aparicin en el elemento estructural-Por su forma-Trayectoria-Abertura-Movimiento, etc.

Hay que tener especial cuidado con distinguir el hormign endurecido del fresco, y los defectos, fallos o lesiones en uno y otro porque, por ejemplo, un defecto del hormign fresco puede provocar una lesin en el endurecido (un hormign con una consistencia muy seca, difcilmente compactable, puede quedar con oquedades y poros que permitan la corrosin de las armaduras). Un dato a tener en cuenta, es la consideracin que se le da al hormign como un sistema homogneo en su composicin, compacto e inerte al medio donde se sita. Pero en realidad es todo lo contrario, se trata de un compuesto de sistema heterogneo y poroso, sometido, a un medio capaz de alterarlo y reaccionar con sus componentes; jugando como factor fundamental no solo su proteccin fsica sino tambin su composicin qumica, que es la que permite la correcta proteccin de la armadura.

CAUSAS COMUNES QUE PROVOCAN LAS FISURAS EN EL HORMIGN

-Alto contenido de agua en el hormign, provocando retraccin hidrulica.-Alta dosificacin de cemento. Evitar la necesidad de emplear mas agua, para no provocar la causa anterior. Lo ideal, seria el mnimo consumo de cemento.-Elevado calor de hidratacin del cemento. Provoca menor resistencia a la traccin.-Movimiento de la estructura por asientos diferenciales o por estar asentado en suelos expansivos.-Exceso de cargas, tanto estticas como dinmicas.-Los cambios climticos y meteorolgicos (la humedad, sequedad del sol, la lluvia, ciclos de hielo-deshielo, los vientos secos calientes o fros, etc) ocasionan las contracciones y expansiones que originan las tensiones traccionadas internas.-Ataque de qumico, como los sulfatos, reaccin de los lcalis del cemento, corrosin de las armaduras en ambientes adecuados para ello, etc.

Mtodos para estabilizacin de taludes

Seguridad, rentabilidad y sostenibilidad: estas son las caractersticas que han convertido al sistema de estabilizacin de taludes de TECCO de Geobrugg un producto de gran xito y nico en el mundo. Ahora con tres diferentes capacidades de soporte, con el TECCO SYSTEM3 los especialistas en sistemas de proteccin y estabilizacin han ampliado considerablemente las posibilidades de trabajo. Ahora puede aplicarse a prcticamente cualquier talud, independientemente de si se trata de roca, materiales sueltos o cualquier tipo de terreno entre medias. Por decirlo de algn modo, se trata de soluciones sistmicas a tres niveles. Por otra parte, dos nuevos tamaos de las placas de fijacin extienden el mbito de aplicacin y permiten la optimizacin del espaciado entre anclajes. El software de diseo RUVOLUM ha sido validado y con el mismo se consigue el dimensionamiento rpido y preciso de las medidas de estabilizacin.

Alambre de acero de alto limite elstico con un importante valor aadido

Las mallas TECCO estn disponibles con grosores de cable de 2mm, 3mm o 4mm, con una resistencia la traccin de ms de 1770 N/mm2. Por qu esto es importante? Lo ensayos a escala natural han mostrado, que el xito o el fracaso de un sistema de estabilizacin depende totalmente de la capacidad de la malla de transferir las solicitaciones del talud a los anclajes. La nica manera de lograr esto con eficiencia y seguridad es utilizar mallas compuestas de alambres de alto lmite elstico que permite la transferencia de carga crtica a las placas de fijacin sujetas por los anclajes.

Beneficios

Al contrario que los muros de contencin, hormign proyectado, redes de cable rectangulares o diagonales, pesadas mallas de acero estndar de simple torsin y hexagonales reforzadas, el TECCO SYSTEM3 ofrece una serie de ventajas, tales como:

Es vlido para prcticamente cualquier condicin geotcnica Rentabilidad gracias al espaciado flexible entre anclajes de hasta 3,5 x 3,5 mCmodo y sencillo de colocar sin necesidad de obras de excavacinRpida instalacin y bajo coste total del proyectoen todo tipo de taludes, particularmente en los casos en que se acompaa de revegetacinHuella ecolgica de CO2 de 4 a 9 veces menor Las carreteras cerradas al trfico pueden reabrirse rpidamente

Aplicaciones

TECCO en taludes compuestos por materiales sueltos

Pre-tensionado inicial para minimizar la deformacinFcil de conectar sin solapes innecesariosDistribucin uniforme de las solicitacionesFcil de cubrir con vegetacin naturalPatrn de anclajes debidamente dimensionadoLas placas de fijacin se pueden seleccionar segn el nivel de solicitacionesTECCO para roca

Puede adaptares fcilmente a cualquier tipo de terreno Patrn de anclajes flexible debidamente dimensionado Entorno de trabajo muy seguro, ya que se puede perforar a travs de la malla Red de cable espiral SPIDER

Red de cable espiral confeccionada con alambres de acero de alta resistencia trenzadosAlta resistencia a la traccinPuede adosarse al terreno en cualquier condicinMuy resistente al punzonamientoLa perforacin se puede realizar a travs de la red, lo que permite el posicionamiento ptimo de los anclajes dentro del conjunto Componentes del TECCO SYSTEM3

Malla TECCO Placas de fijacin TECCO P33 o placas de fijacin TECCO P66Clips T3 Anclajes para suelo o roca Geomalla tipo TECMAT para garantizar la cobertura vegetal Dimensionado: nuestro software de dimensionado RUVOLUM permite a los diseadores introducir sus parmetros geotcnicos especficos del lugar y dimensionar de forma expedita, un sistema de estabilizacin que optimiza la seguridad y los costes al mismo tiempo que ofrece la tranquilidad de utilizar un producto completamente contrastado y calibrado.

Conclusiones

En la construccin en madera, es necesario tomar en consideracin, no solo la esttica, sino tambin la facultad que concurre desde el punto de vista econmico.

Si en materia de construccin con madera mejoramos la organizacin de la produccin, el montaje y el desarrollo de una realizacin; si las materias primas disponibles son mejor utilizadas, y si desarrollamos nuevos materiales compuestos; si la construccin en madera es tratada de una manera mas equitativa por las reglamentaciones de construccin; si la investigacin y la enseanza se intensifican y si todo es posible sin obviar las tradiciones de las construcciones en madera entonces, en general, las estructuras portantes en madera pueden reivindicar un lugar importante en el dominio de la construccin.