Unidad 6 Sist Estruc[1]
- 1. La Construcción de Viviendas enen Madera Construcción de Viviendas Madera Capítulo II Unidad 6 Sistemas Estructurales Unidad 7 Fijaciones y Uniones Unidad 8 Fundaciones Unidad 9 Entramados Horizontales Unidad 10 Entramados Verticales Unidad 11 Estructura de Techumbre Unidad 12 Escalera C HI L E N A D ON EL CI RA A MA C O RPO DERA HI TA C L LE PAI S F O R E S
- 2. Unidad 6 SISTEMAS ESTRUCTURALES Centro de Transferencia Tecnológica C HI L E N A D ON EL CI RA A MA C O RPO DERA HI TA C L LE PAI S F O R E S
- 3. Unidad 6 Centro de Transferencia Tecnológica
- 4. UNIDAD 6 SISTEMAS ESTRUCTURALES 6.2 CLASIFICACIÓN DE LOS SISTEMAS ESTRUCTURALES 6.1 GENERALIDADES Los sistemas estructurales desarrollados para viviendas de madera se dividen en dos grandes grupos según el La estructura de una vivienda está conformada por la largo de los elementos estructurales y las distancias o fundación, los entramados horizontales (plataforma primer luces entre los apoyos: piso, entrepiso en el caso de una vivienda de dos pisos y cielo), entramados verticales (tabiques soportantes y • Estructuras de luces menores autosoportantes), y estructura de techumbre. • Estructuras de luces mayores Techumbre Tabiques Piso 2º Plataforma de entrepiso Tabiques piso 1º Plataforma de 1º piso Fundación aislada Figura 6 - 1 : Corte de la vivienda específicando sus componentes estructurales principales. En el proceso de montaje se consideran los revestimientos 6.2.1 Estructuras de luces menores necesarios para lograr la rigidez adecuada, además de considerar, a medida del avance de la obra, los Se subdividen en: arriostramientos provisorios que permiten eliminar riesgos que deriven en posibles accidentes o daños estructurales. • Estructuras macizas • Estructuras de placa En la Figura 6-1 se muestra en detalle la solución estructural • Estructuras de entramados del sistema de plataforma, que es el método más extendido y ventajoso para la construcción de una edificación de una vivienda de dos pisos. La Construcción de Viviendas en Madera PAGINA 121
- 5. 6.2.1.1 Estructuras macizas: 1 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 2 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 Figura 6-2: B. Cada tronco se va colocando uno sobre otro, ama- estructura de la vivienda. rrados en su interior con fierros verticales de diámetro de 8 mm (1) y sellando longitudinalmente el encuentro entre estos con espuma Otra ventaja que ofrece es la buena aislación térmica, de poliuretano (2), como protección a la infiltración de aire y llu- via del exterior y salida de calor del interior. 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 6.2.1.2 Estructuras de placas: los rasgos de ventanas y puertas, como también las La necesidad de reducir los plazos en la construcción y instalaciones sanitarias. de mejorar y garantizar la calidad de terminación del producto, ha conducido a que gran parte de los elementos Hoy el avance de la industria ha permitido mejorar el que conforman la estructura de la vivienda sean fabricados sistema de construcción maciza, introduciendo nuevos y armados en industrias especializadas o en talleres de las diseños, aprovechando los aspectos de aislación, facilitando propias empresas constructoras y cuya aplicación se ha y mejorando los aspectos estructurales y los de montaje ido acentuando en la medida que aumenta la mecanización de la construcción. de los procesos constructivos. Figura 6 - 3: Industria especializada que muestra la estación en Figura 6-2: A. Vivienda construida con troncos macizos, de la que se arman los tabiques y se realizan las uniones de los diámetro promedio de 30 a 35 cm. elementos. PAGINA 122 La Construcción de Viviendas en Madera
- 6. Unidad 6 UNIDAD ESTRUCTURALES SISTEMAS 6 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 Este sistema básicamente consiste en la fabricación de de acero deben ser de fácil acceso y simple mecanismo. paneles que están conformados por bastidores de perfil de madera, provistos de revestimiento que le imprimen El armado de estos paneles está regido por la la rigidez y arriostramiento al conjunto. estructuración de construcciones de diafragmas, donde los paneles se disponen de forma que se arriostren y se obtenga la rigidez necesaria para la estructura. 6.2.1.3 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 trans- mitidas por las vigas que trasladan a los postes y estos a las fundaciones. Figura 6 - 4: Instalación de una puerta a un tabique autosoportante. b) De paneles soportantes, aquellos en que las cargas de la techumbre y entrepisos son transmitidas a la A cada panel que corresponde se le incorpora la instalación fundación a través de los paneles. eléctrica, sanitaria, aislación térmica, barreras de vapor y humedad, puertas y ventanas, para luego ejecutar en obra 6.2.1.3.1 Sistema poste- viga los anclajes a la fundación, uniones de encuentros y Utilizado principalmente cuando se deben salvar luces colocación de revestimientos. 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. Figura 6 - 5: Estructuras preparadas (tabiques, frontones) para ser trasladadas al lugar donde se está construyendo. La Construcción de Viviendas en Madera PAGINA 123
- 7. 6.2.1.3.2 Sistema de paneles soportantes En el sistema de paneles soportantes se destacan: • Sistema continuo • Sistema plataforma 6.2.1.3.2.1 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). Figura 6 - 6: Se puede observar el conjunto de vigas horizontales e inclinadas y cómo transmiten los esfuerzos a los pilares o co- lumnas. 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 Figura 6 - 8: El entramado vertical conformado por pie derecho el sistema más adecuado, cuidando que las dimensiones continuos. Las piezas tienen la altura de los dos pisos. de los elementos de transmisión generalmente metálicos, estén en relación con la sección de los elementos de madera. Este sistema constructivo considera fijar la estructura de plataforma del primer piso y de entrepiso directamente a los pie derecho 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 pie derecho por el costado y se apoyan sobre una viga, la cual está encastrada y clavada a los pie derecho. 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 Figura 6 - 7: Conjunto de elementos estructurales, vigas y pilares constructivo y terminaciones. a la vista en el interior. PAGINA 124 La Construcción de Viviendas en Madera
- 8. Unidad 6 En la práctica este sistema no permite ser prefabricado, La plataforma de madera se caracteriza por estar además, los largos que requieren los pie derecho no están conformada por elementos horizontales independientes estandarizados, por lo que es un sistema que ha sido de los tabiques, apoyados sobre la solera de amarre de desechado en los últimos años. ellos, la que además servirá como una barrera cortafuego a nivel de piso y cielo para la plataforma. 6.2.1.3.2.2 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. Figura 6 - 11: Entramados horizontales independientes, en este caso de piso y entre piso, donde se montan los diferentes tabiques soportantes (muros) y autosoportantes. Figura 6 - 9: Construida la plataforma de piso, se inicia la cons- trucción de los tabiques soportantes y autosoportantes. 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. Figura 6 - 12: Elementos horizontales (vigas) apoyados sobre las soleras de amarre de los tabiques del primer piso. Arriostrando el entramado horizontal (plataforma de entrepiso) con tableros Figura 6 - 10: Una vez fabricados los tabiques sobre la plataforma, contrachapado estructural. se procede a izarlos y ubicarlos en el lugar correspondiente. La Construcción de Viviendas en Madera PAGINA 125
- 9. 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. PAGINA 126 La Construcción de Viviendas en Madera
- 10. Unidad 6 BIBLIOGRAFIA - Bascuñan, R; Ghio, V; De Solminihac, H; Serpell, A, “Guía - Hempel, R; Poblete, C, “Sistemas Estructurales en para la Innovación Tecnológica en la Construcción”, 2° Madera” Cuaderno N°7, Universidad del Bío-Bío, Edición, Editorial Universidad Católica de Chile, Santiago, Editorial Aníbal Pinto S.A, Concepción, Chile. Chile, 1998. - Hanono, M; “Construcción en Madera”, CIMA - Canada Mortgage and Housing Corporation, CMHC, Producciones Gráficas y Editoriales, Río Negro, “Manual de Construcción de Viviendas con Armadura de Argentina, 2001. Madera – Canadá”, Publicado por CMHC, Canadá, 1998. - Millar, J; “Casas de Madera”, 1° Edición, Editorial Blume, - Echeñique, R; Robles, F, “Estructuras de Madera”, Barcelona, España, 1998. Editorial Limusa, Grupo Noriega editores, México, 1991. - Mac Donnell, H; Mac Donnell, H.P, “Manual de Construcción - Heene, A; Schmitt, H, “Tratado de Construcción”, 7° Edición Industrializada”, Revista Vivienda SRL, Buenos Aires, Ampliada, Editorial Gustavo Gili S.A, Barcelona, España, Argentina, 1999. 1998. - www.inn.cl (Instituto Nacional de Normalización). - Hempel, R; “Sistemas Constructivos en Madera” Cuaderno N°1, Universidad del Bío-Bío, Editorial Aníbal - NCh 173 Of.74 Madera – Terminología General. Pinto S.A, Concepción, Chile, 1987. La Construcción de Viviendas en Madera PAGINA 127