UNIVERSIDAD NACIONAL DE MANIZALES LA GUADUA La Guadua es una de las 500 especies conocidas de las Bambuseas, que crecen en todos los continentes, excepto en Europa. El 90 % de ellas se encuentran en Asia y América. El género americano “guadua” comprende cerca de 20 especies. En Colombia existen las especies: Guadua angustifolia y guadua latifolia. De la guadua angustifolia, que es la de más usos, se conocen en el Antiguo Caldas las variedades: guadua macana, guadua cebolla y guadua rayada. La guadua macana es la más empleada en la construcción, pues tiene las paredes más gruesas.

Figura 3.20 sembrado de guadua La guadua se ha empleado en Caldas y en la zona cafetera vecina, en la construcción de edificaciones en el medio rural y urbano. Un porcentaje impòrtante de las edificaciones antiguas de ciudades como Manizales, aún existentes, han sido construidas en bahareque, que en general es una estructura de paneles de guadua y madera, con rellenos de barro (las más antiguas) y con recubrimientos laterales de esterilla de guadua, recubiertas con boñiga y en algunos caso revocados con morteros de cemento (las más modernas) o cubiertas con láminas de latón. También es usada en construcción de galpones, instalaciones para beneficio del café. Las construcciones de bahareque son excelentes para soportar los terremotos, tan abundantes en la región. Jorge Enrique Robledo en su investigación, (ref.16) presenta una descripción del origen del bahareque en Caldas a raíz de los temblores de finales del siglo XIX que destruyeron las construcciones de tapia pisada, que los colonizadores antioqueños habían introducido en los inicios de nuestras ciudades. El denominado “estilo temblorero” surgió como un estilo constructivo que permitió que las construcciones fueran inmunes a los temblores. Este estilo se desarrolló en Manizales y se extendió hacia las poblaciones vecinas, no solo en la construcción de vivienda, sino en construcciones mayores tales como iglesias, escuelas. Del revoque primitivo de «boñiga», se pasó al recubrimiento con láminas de latón y al encementado. El bahareque permitió construir en todas partes casas que podían tener uno o dos pisos de frente y cuatro o cinco hacia el abismo, aún existentes. En la construcción contemporánea la guadua se emplea ampliamente como material auxiliaren la fabricación de formaletas, aligeramiento de losas (casetones), en muebles, bancas, cercas, corrales para animales, y modernamente en utensilios y artefactos de gran valor artístico y económico.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MANIZALES Las construcciones en guadua, a pesar de que durante el siglo XX han permitido la satisfacción de las necesidades de vivienda, con la flexibilidad de modificación y ampliación para atender el crecimiento de la familia, han terminado con una mala imagen, por su vinculación a barrios de invasión y “tugurios”. Se añaden además, la falta de un uso más técnico de ella como material y de unos procedimientos de diseño arquitectónico que aprovechen sus cualidades como material.

Figura 3.21 Viviendas construidas en guadua en calles de gran pendiente Los ejemplos de proyectos técnicamente realizados muestran las bondades de la guadua, por su menor costo, posibilidad de integrar mano de obra de los habitantes y adaptación a las condiciones topográficas de grandes pendientes transversales, con pesos reducidos en comparación con las construcciones de mampostería, y excelente comportamiento de los sistemas estructurales de bahareque en los terremotos. Con el fin de lograr mejores construcciones en guadua y mejores detalles de las uniones de los miembros, recomiendo, adicionalmente a los ya mencionados, la consulta de algunos de los trabajos del arquitecto Oscar Hidalgo López, dedicado investigador y docente universitario; ver: “Manual de Construcción con Bambú”, Editores Técnicos Colombianos, Bogotá, 1981.

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Figura 3.22 Pabellón Zeri, construcción en guadua, Manizales El arquitecto manizaleño Simón Vélez ha estudiado las formas y los procesos constructivos adaptables a la guadua y ha realizado múltiples construcciones en las que se rescatan los valores estéticos y estructurales de la guadua. Sus uniones con elementos múltiples y pernos, con mortero entre los nudos, contienen gran número de elementos. El pabellón Zeri, del cual se muestran algunos detalles de los apoyos, constituye una de sus últimas realizaciones y elprototipo mostrado construido en guadua y troncos de aliso, fue ensayado experimentalmente con excelentes resultados.

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Figura 3.23 Detalles de apoyos del pabellón ZERI, Manizales Con el fin de hacer contrucciones más técnicas, es preciso contar con esfuerzos de diseño y sistemas de uniones que puedan ser previsibles y que permitan usar en gran medida la capacidad de la guadua mostrada en los resultados de los ensayos. Igualmente, es necesario que se establezca una comunicación más íntima entre los especialistas que trabajan en los laboratorios y los ingenieros y profesionales que usan la guadua en la construcción, para cerrar la brecha tecnológica que existe en su uso como material estructural, plagado de empirismo.

EL BAHAREQUE ENCEMENTADO A raíz del terremoto de Armenia (1999), se presentaron propuestas para el uso de materiales y sistemas constructivos, para atender las necesidades de la reconstrucción; entre los estudiados está el bahareque, sistema estructural autóctono que había tenido un buen comportamiento en el sismo. En trabajo de grado, dirigido por los ingenieros Jorge Eduardo Hurtado y Samuel Darío Prieto y asesorado por el profesor Josef Farbias de la UN Medellín, Silva y López (2000), recopilan resultados de trabajos anteriores a los realizados por Farbiaz en la UN Medellín. Se estudia el comportamiento de páneles de bahareque con carga axial y fuerza horizontal para predecir el comportamiento delas estructuras construidas con páneles de guadua, yse ensayan prototipos espaciales de casas en bahareque.

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Figura 3.24 ensayo de conjunto espacial de páneles, ref. 17 Los resultados de estos trabajos han permitido elaboraruna adición a la Norma Sismorresistente Colombiana NSR-98, el capítulo E-7, que regula las construcciones en «bahareque encementado de guadua», expedidas con el Decreto 52 de enero del 2002.

Figura 3.25 vivienda en guadua, bahareque encementado, proyectos de vivienda postsismo, Armenia Según la NSR,el bahareque encementadoes un sistema estructural de muros que se basa en la fabricación de paredes construidas con un esqueleto de guadua, o guadua y madera, cubierto con un revoque de mortero de cemento aplicado sobre malla de alambre, clavada en esterilla de guadua, que a su vez, se clava sobre el esqueleto del muro. El funcionamiento estructural como sistema constructivo a base de muros es similar a la mampostería reforzada. El bahareque encementado se constituye de dos partes: 1. las paredes, que se construyen con entramados de guaduas horizontales, denominadas «soleras o carreras», y guaduas verticales, llamadas también «pie-derecho» y pueden contener elementos diagonales; los elementos horizontales pueden ser de madera aserrada, y2. el recubrimiento o revoque que se fabrica con mortero de cemento aplicado sobre una malla de alambre clavada sobre esterilla de guadua o de un entablado.

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figura 3.26 Tipos de páneles de guadua con abertura de ventana, tomadas de ref. 17 A finales del 2003 se terminó un trabajo de grado dirigido por Hurtado y Prieto, y realizado por el ingeniero civil Darwin Brochero, en el cual se muestran los resultados del uso del arboloco (montanoa quadrangularis ) en la construcción de páneles de bahareque encementado, siguiendo las regulaciones de la norma colombiana, antes citada.

figura 3.27vistas generales del arboloco, tomadas de ref. 4 El arboloco es una especie nativa (Colombia y Venezuela) que se usó ampliamente en las construcciones de bahareque durante el proceso de la «colonización antioqueña» como vigas para los entrepisos y soportes de los techos en el Viejo Caldas y que crece entre los 1400 y 2500 m sobre el nivel del mar.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MANIZALES figura 3.28 trozas de arboloco, ref. 4 El tronco es de tipo tubular, leñoso, de gran dureza, pero muy susceptible a rajarse, con un corazón de material blando, tipo corcho, que se usa ampliamente para artesanías; además tiene excelentes propiedades para control de erosión en laderas pendientes, como las de la región, pues crece rápidamente y tiene un sistema radicular muy extenso que ayuda a amarrar los suelos blandos de tipo volcánico como los de la mayor parte de la zona andina colombiana. Se realizaron estudios a escala reducida (1/3) para seleccionar la tipología y los tipos de uniones de los páneles a construir como prototipos con trozas de arboloco. Los prototipos seleccionados contienen diagonales tipo K, los cuales se presentaron el mejor comportamiento en los ensayos con los modelos a escala reducida. Los prototipos de los páneles en bahareque encementado se recubrieron con el revoque de cemento, colocado según las instrucciones de la norma, y se ensayaron en los laboratorios de la Facultad de Minas de Medellín.

Figura 3.29 pánel de arboloco en K, disposición para el ensayo, tomado de ref. 4 Los ensayos mostraron que la configuración en K fue la más eficiente, mostrando la mejor rigidez inicial y resistencia última, además de fácil adaptación para el reforzamiento de las zonas de ventanas. Se recomienda su inclusión dentro de los sistemas normalizados por el capítulo E-7 de la NSR. Además del comportamiento del entramado , se demuestra que el revestimientoes el elemento más resistente a cargas laterales, y que aporta no solo a la rigidez inicial, sino a la resistencia última. El diagonalado sólo trabaja en forma activa después de la fisuración del revestimiento, cuando empieza a aportar a la resistencia y deformación últimas del conjunto.

MAMPOSTERÍA ESTRUCTURAL La mampostería es la unión de bloques o ladrillos de arcilla o de concreto con un mortero para conformar sistemas monolíticos tipo muro, que pueden resistir acciones producidas por las cargas de gravedad o las acciones de sismo o viento.

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Figura 3.30 Bloques de concreto usados en mampostería estructural Inicialmente la mampostería se hizo con piedra labrada que se unía mediante una “argamasa” de cal o aún “al tope”. Este material fue ampliamente usado en la antigüedad por los romanos para construir sus puentes y acueductos. En el conocido acueducto de Segovia en España, los bloques de piedra, cortados al detalle se unen sin argamasa. Modernamente, se aprovechan los ladrillos de arcilla y los bloques de concreto de gran resistencia, unidos mediante morteros de cemento. El muro así ensamblado se considera un elemento monolítico, siempre y cuando las uniones de las juntas puedan garantizar la transmisión de esfuerzos entre las piezas individuales, sin fallas o deformaciones considerables.

Figura 3.31: edificio multifamiliar en mampostería reforzada TIPOS DE MAMPOSTERÍA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MANIZALES La mampostería puede tener refuerzo en forma de varillas y entonces se denominará mampostería reforzada, cuando las varillas se introducen por los huecos de los ladrillos y se anclan con concreto de relleno; y mampostería confinada, en la que el refuerzo se coloca en elementos de concreto (vigas y columnas de amarre), situados en la periferia del muro. La norma NSR-98 autoriza la mampostería de cavidad reforzada, aún no usada en el país, aunque sí muy conocida en la literatura técnica. Mampostería reforzada. Es la mampostería con refuerzo embebido en celdas rellenas, conformando un sistema monolítico. También tiene refuerzo horizontal cada cierto número de hiladas. El refuerzo se usa para resistir la totalidad de las fuerzas de tensión yocasionalmente, para resistir los esfuerzos de compresión y cortante que no pueda resistir la mampostería simple. Mampostería confinada. Es la mampostería con elementos de concreto reforzado (vigas y columnas de amarre), en su perímetro, vaciados después de construir el muro de mampostería simple. Ennuestro medio, la mampostería confinada es la más común y con ella se construyen la mayor parte de las viviendas de 1 y dos pisos; se hace con bloques de arcillacocidos de huecos horizontales, de resistencia mediana o con bloques de mortero, construidos artesanalmente, de baja resistencia y poca estabilidad dimensional. Ya se usan bloques de concreto, fabricados con tecnología adecuada y que permiten obtener buenas resistencias y durabilidad.

Figura 3.32 Esquema estructural de casa unifamiliar en mampostería confinada, tomada deref. 17 La mampostería de cavidad reforzada. Es la construcción realizada con dos paredes de piezas de mampostería, separadas por un espacio continuo de concreto reforzado en funcionamiento compuesto. Mampostería simple. Es el tipo de mampostería estructural sin refuerzo. Los esfuerzos dominantes son de compresión los cuales deben contrarrestar los esfuerzos de tensión producidos por las fuerzas horizontales. La NSR-98 las prohibe explícitamente para las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia. Por esta condición ya no se usan en nuestro medio.

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