Manual de construcción de estructuras de bambú

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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Servicio Nacional de Capacitación para la Industria de la Construcción – SENCICO Av. De La Poesía 351 - San Borja Lima 41, Perú Teléfono (511) 211-6300 www.sencico.gob.pe

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Documento elaborado por Arq. Tania Cerrón Oyague

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GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL ÁREA DE PROGRAMACIÓN Y MATERIAL DIDÁCTICO

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Primera Edición: Setiembre 2014 Tiraje: 200 publicaciones

Impreso por: CARTOLAN EDITORES SRL Pasaje Atlantida N°113 - Lima

Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional del Perú Nº 2014 - 15348 Derechos Reservados Prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier medio sin el permiso expreso del SENCICO

Lima, PERÚ 2014

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ÍNDICE PRESENTACIÓN 7 INTRODUCCIÓN 9 CAPÍTULO 1 - GENERALIDADES 11

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1.1 EL BAMBÚ 13 1.2 ESPECIES NATIVAS Y CULTIVADAS EN AMÉRICA UTILIZADAS EN LA CONSTRUCCIÓN 14 CAPÍTULO 2 - CALIDAD Y DURABILIDAD DE LA EDIFICACIÓN CON BAMBÚ 23

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2.1 COSECHA 25 2.2 PRESERVACIÓN DEL BAMBÚ - TRATAMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS 26 2.3 SECADO DEL BAMBÚ 31 2.4 LIMPIEZA Y LAVADO 32 2.5 TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO 32 2.6 PROTECCIÓN POR DISEÑO 32 2.7 MANTENIMIENTO 35

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CAPÍTULO 3 - ASPECTOS GENERALES EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN 37 3.1 CONSIDERACIONES TÉCNICAS BÁSICAS 39 3.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CONSTRUIR CON BAMBÚ 40 43

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CAPÍTULO 4 - ELEMENTOS DERIVADOS DEL BAMBÚ PARA LA CONSTRUCCIÓN

4.1 ESTERILLA 45 4.2 LATAS O LATILLAS 46 4.3 LAMINADOS 48

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CAPÍTULO 5 - HERRAMIENTAS Y EQUIPOS 51 CAPÍTULO 6 - CONEXIONES 67 6.1 GENERALIDADES 69 6.2 CORTES 69 6.3 TIPOS DE UNIONES 70

CAPÍTULO 7 - PROCESO CONSTRUCTIVO 77 7.1 LIMPIEZA DEL TERRENO 79 7.2 TRAZADO, REPLANTEO Y NIVELACIÓN 79 7.3 EXCAVACIÓN - MOVIMIENTO DE TIERRA 80 7.4 HABILITAR Y COLOCAR ELEMENTOS DE REFUERZO 80 Y VARILLAS PARA ENSAMBLE 7.5 BASES – CIMIENTO Y SOBRECIMIENTO 81

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7.6 HABILITAR BAMBÚ PARA ESTRUCTURA 82 7.7 ENSAMBLAR ELEMENTOS DE ESTRUCTURA 85 7.8 MONTAJE Y FIJACIÓN 89 7.9 CERRAMIENTO 91 7.10 ENTREPISOS 93 7.11 CUBIERTA 94 7.12 REVESTIMIENTO 96 7.13 INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y SANITARIAS 97 ANEXO A 99

ANEXO B 109

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ANEXO C 117

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BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS 123

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PRESENTACIÓN

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La Gerencia de Formación Profesional ha elaborado el siguiente documento técnico impreso denominado MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ, con el fin de complementar y reforzar el aprendizaje del participante para el logro de los objetivos previstos, de acuerdo a los procedimientos establecidos en la estrategia metodológica empleada en la capacitación del alumno de SENCICO. El manual contiene información técnica cuya finalidad es servir como guía en el proceso de aprendizaje del participante interesado en la tecnología del bambú; así como de apoyo a los instructores a cargo del desarrollo de los contenidos del curso; facilitando la planificación de los contenidos y su ejecución ordenada y secuencial.

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Cabe señalar que el manual como todo instrumento educativo estará sujeto a reajustes permanentes, con la inclusión de temas complementarios a los existentes o nuevos, por lo que, para que cumpla su cometido, deberá ser constantemente evaluado y actualizado. En tal sentido los aportes y sugerencias de los usuarios serán recibidos e incluidos en el texto con el consentimiento y autorización de la Gerencia de Formación Profesional del SENCICO.

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INTRODUCCIÓN A pocos segundos después de estallar la bomba de Hiroshima, 6 de agosto de 1945, murieron instantáneamente unas cien mil personas, mientras más de 300 mil resultaron heridas, y fallecieron semanas o meses después. Testigo de este infierno fue una mata de bambú, que se encontraba en el epicentro, que sufrió solo unas quemaduras. Relatos de sobrevivientes del oeste de Hiroshima cuentan que recogieron los residuos quemados de sus viejos hogares, y empezaron a reconstruirlos con fragmentos de zinc y cañas de bambú.

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El bambú es una planta milenaria, noble, bella y fuerte. Estudios realizados hasta la fecha han demostrado el potencial de sus propiedades físico mecánicas, como lo menciona Hidalgo (1974) “la estructura de su tallo es quizá la más perfecta de la naturaleza”. Su ligereza, resistencia y flexibilidad, son sus principales características.

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Es un material que se ha venido utilizando a lo largo de la historia, en países de América Latina y Asia; formando parte de sistemas constructivos tradicionales. Por su bajo costo, fácil disponibilidad y sencilla trabajabilidad ha sido utilizado por personas de bajo recurso, por lo que lo denominaron “la madera de los pobres”.

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A nivel mundial, los sistemas de construcción con bambú han ido evolucionando durante la historia, según Stamm (2008) desde “sistemas de construcción tradicionales”, “empíricos”, “sistemas de construcción tradicionales tecnificados”, “sistemas de construcción modernos” donde las estructuras van con la ingeniería, hasta “estructuras ultramodernas” donde se proponen estructuras reticuladas, paraboloides, estructuras con membrana tensada, mostrando una diversidad de soluciones para la arquitectura y construcción sostenible con el uso del bambú.

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Esta evolución ha sido acompañada de algunos estudios en campo y laboratorio que se han ido desarrollando, propuestas de cada proyectista sustentadas en estudios de cálculo estructural.

Pero, aún no se tienen un conjunto de normas técnicas basadas en estudios experimentales de los diferentes sistemas constructivos y especies de bambú más utilizadas en construcción, que permitan la aplicación técnica y apropiada del bambú, principalmente como elemento estructural.

El presente manual, está organizado como una guía para aquellos técnicos o interesados en conocer los componentes y procedimientos básicos para la aplicación de sistemas constructivos tradicionales tecnificados y estructuras moderadas con ingeniería; que complementa a la Norma Tecnica de Edificación E.100 Bambú del Reglamento Nacional de Edificaciones.

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CAPÍTULO 1

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GENERALIDADES

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1.1 EL BAMBÚ El nombre de bambú se utilizó por primera vez en la nomenclatura botánica de Carl Von Linné en 1753, a pesar de que se cree que apareció en la Tierra hace unos 250 millones de años, cuando los dinosaurios eran todavía las especies animales dominantes (A. Kumar y C.B. Sastry INBAR, 1997). Velenosvsky sostiene que la planta tuvo origen en la era Cretácea un poco antes de la iniciación de la Terciaria, cuando el hombre apareció (Hidalgo, 1979).

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El bambú es un pasto gigante arborescente o en otras palabras una hierba gigante leñosa (Oscar Hidalgo), que pertenece a la familia Gramineae (Poaceae), subfamilia Bambusoideae.

Crecen desde escasos centímetros de altura, como la especie Raddiella Vanessae, el bambú más pequeño del mundo, con 1-2 cm, encontrada en las Guayanas Francesas, América del Sur (Judziewicz, Sepsonwol); hasta las especies gigantes de 40 m de altura, como Dendrocalamus giganteus, de la India. Los tallos de bambú generalmente son duros y vigorosos, siendo esta una planta que puede sobrevivir y recuperarse después de las severas catástrofes, así como los brotes de bambú fueron el primer signo de vida después del bombardeo nuclear de Hiroshima y Nagasaki (Lobovikov, Paudel, Piazza, Ren, Wu, 2007).

De acuerdo con INBAR, cerca de la mitad de la población mundial, estimada en 5 billones de personas, están asociadas con el comercio y los usos del bambú, lo cual se estima en US$ 7 billones y cerca de un billón de personas viven en casas de bambú (Castaño, 2001).

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Se estima que existen alrededor de 1200 especies de bambú y 70 géneros en todo el mundo, al menos 500 especies de bambú son originarias de China, distribuidas en 39 géneros (CBRC, 2011). Su crecimiento silvestre se da, en su mayoría, en las regiones tropicales, subtropicales y templadas en algunos casos en hábitats secos, entre 46° latitud norte hasta 47° latitud sur aproximadamente, y desde el nivel del mar hasta los 4000 metros de altura (Andes de América del Sur), comúnmente en África, Asia y Latinoamérica.

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En el Nuevo Mundo se reportan 42 géneros y 515 especies, lo que equivale casi a la mitad de la diversidad mundial (Londoño, 1996). Por su rápido crecimiento, gran versatilidad y resistencia, ésta maravillosa gramínea ha sido de gran utilidad para el hombre a lo largo de su historia.

(Castaño, 2001).

Fig 1.1 Distribución del bambú en el mundo.

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Entre los bambúes leñosos que se encuentran en América destacan por su importancia económica, los siguientes géneros: Arundinaria (en Asia y América del Norte), Guadua (en América Central y América del Sur, zonas tropicales y subtropicales) y la Chusquea (en América del Sur: Chile).

El género Guadua reúne los bambúes económicamente más relevantes de América, por su uso. Este género es considerado el más importante por las cualidades que presenta su culmo, de gran porte y diámetro, gran durabilidad, de alta resistencia físico mecánica y como material sismo resistente, apropiado para el uso en la construcción.

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La “población” de bambú en el Perú, se encuentra distribuida en todo el territorio. Se tiene como dato el registro de 15 géneros, 64 especies y se ubican casi en su totalidad en la llanura amazónica y solo pocos géneros se encuentran en el bosque perennifolio nublado (Tovar, 1993).

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El Perú es uno de los países andinos con mayor riqueza en diversidad de bambúes. Según el inventario de bambúes realizado por Londoño (2002) para América Latina y en particular para el Perú, se reportaron 37 especies y 8 géneros. Las regiones de Pasco y Cusco son los que albergan la mayor diversidad, mientras que las regiones de Madre de Dios y Amazonas son los que tienen la mayor área cubierta por bambúes (Takahashi & Ascencios 2004).

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En el suroriente de la Amazonía, se registran extensas áreas de bosques tropicales húmedos dominados por bambúes leñosos espinosos de genero Guadua, nativos, alcanzando un área de estimada de 180,000 km2 (Nelson, 2004). La parte que corresponde al Perú, se encuentra entre las regiones de Ucayali, Junín, Cusco y Madre de Dios, con más de 30, 000 km2 de bosques dominados por bambú (CONAM, 1998), y son considerados como una formación vegetal única en la Amazonía Peruana (Räsänen et al. 1993, INRENA 1995).

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1.2 ESPECIES NATIVAS Y CULTIVADAS EN AMÉRICA UTILIZADAS EN LA CONSTRUCCIÓN

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En América, las especies nativas más utilizadas en la construcción son las del género Guadua y Chusquea. Y de las especies cultivadas, originarias de Asia, son las del género Bambusa, Dendrocalamus. A continuación se describen brevemente sus características y el nombre local.

Los datos de los diámetros pueden variar según condiciones locales.

Para mayor información sobre especies de bambú que se usan en la construcción en el mundo, revisar el Manual de Construcción con Bambú (Minke, 2010).

Especies nativas en América

Chusquea culeou fo Altura: 6 m. Diámetro: 4 cm.

Origen: Chile.

Característica: Cáscara muy fuerte.

Chusquea culeou Desvaux (“Coligue”, “Colihue” o “Culeu” en Chile) Altura: 6 m. Diámetro: 4 a 6 cm.

Origen: América Central, América del Sur. Característica: Tallo sólido, color amarillo.

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Chusquea quila Kunth (“Quila” en Chile) Origen: Chile.

Característica: Tallo sólido.

Chusquea spp (“Chusque”, “Surco”, “Carrizo”) Origen: América Central y Sur América. En altas zonas andinas.

Característica: Tallo largo y esbelto, relativamente débil, macizo en el centro.

Género Guadua

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La Guadua (Poaceae: Bambusoideae: Bambuseae: Guaduinae) es un género endémico de América Latina, reúne 29 especies, de las cuales 17 taxas han sido descritas en los últimos 20 años. La región amazónica de Brasil, Perú, Bolivia, Ecuador, Colombia y Venezuela se considera el centro de origen de este género, con una alta diversidad de especies (Judziewicz et al. 1999; Londoño & Peterson 1992).

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A pesar de las variedades, el uso se ha concentrado en la Guadua angustifolia Kunth, y en países como Colombia y Ecuador han logrado un papel importante en economías locales como la del eje cafetero Colombiano, o la de la costa pacífica Ecuatoriana (Judziewics, et al. 1999). Es la especie que más se ha investigado, principalmente en Colombia, con gran potencial para el desarrollo de la industria de la construcción por sus propiedades físico mecánicas.

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Guadua angustifolia Kunth, 1822 Altura: 17 a 24 m. Diámetro: 8 a 14 cm.

Origen: Centro América (entre México y Panamá) y Sur América (excepto Chile y Bolivia).

Característica: Como se ha mencionado anteriormente, esta es una de las especies más importantes en el mundo, debido a su gran resistencia, flexibilidad y durabilidad, por lo tanto es el mejor material para la construcción de estructuras, tiene un gran potencial para la fabricación de materiales compuestos. Es un alternativa para construcciones sismo resistentes. Su crecimiento puede llegar hasta 12 cm de diámetro, 2 cm de espesor y a los 3 meses llega al 80% o 90% de su altura definitivamente. Se han reportado incrementos de altura de 21 cm por día, alcanzando su altura máxima (15 - 30 m) en los primeros 6 meses de crecimiento, y su madurez entre los 4 y 5 años.

Una de las características morfológicas de ésta especie que es de las largas ramas con espinas largas que crecen en la parte inferior de la caña.

La Guadua angustifolia se encuentra en estado natural en Colombia, Ecuador y Venezuela, sin embargo ha sido introducida a varios países de Centro América y del Caribe, e inclusive en Asia, Norte América y Europa; reúne dos variedades que hasta el momento se han registrado solo en Colombia: Guadua angustifolia variedad Bicolor y Guadua angustifolia variedad Nigra.

Las guaduas conocidas como “cebolla”, “macana”, “cotuda” o “castilla” parecen ser ecotipos o formas que responden a condiciones climáticas y edáficas específicas (Judziewicz, et al.

1999).

Nombres comunes para esta especie son: “Gudua”, “Guadúa”, “Guaudua”, “Guaduba”, “Caña de Guayaquil”, “Guafa”, “Caña brava”, “Caña guadua”, “Caña mansa”, “Marona” y otros.

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Guadua aculeata (“Carrizo”, “Jimba”, “Otate”, “Tarro”) Origen: Centro América, entre México y Panamá.

Altura: 12 a 25 m. Diámetro: de 10 a 15 cm.

Características: Entrenudos relativamente cortos, madera de espesor moderado. Usos generales.

Guadua amplexifolia (“Guafa”, “Guadua hembra”, “Guadua carrizo”, “Caña brava”, “Caña de Otte”, “Ocotate”, “Caña mansa”, “Jimba”, “Cauro”, “Otate”) Origen: América Central, norte de Colombia y Venezuela, Cauro en Nicaragua.

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Guadua amplexifolia J. Presl Origen: México, Honduras, El Salvador, Nicaragua, Costa Rica y Panamá.

Altura: 18 m. Diámetro: 10 cm.

Características: Entrenudos relativamente cortos, los inferiores semi sólidos. Usos generales, la menos indicada entre especies registradas para la construcción, pero muy empleada en Nicaragua (Oscar Hidalgo, pag. 83).

Guadua inermis. (“Caña vaquera”) Origen: México.

Altura: De 10 a 12 m en lugares secos. Diámetro de 4 a 7 cm.

Características: El tallo puede ser un poco recto o arqueado. Se usa localmente para construir kioscos (palapas) en la playa o zonas muy calientes y en casas con muros de bahereque.

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Guadua paniculata Munro (“Carrizo”, “Otate amargo”, “Taboca”, “Guapa”, “Otate espinoso”) Altura: 6 a 9 m. Diámetro: 1 a 4 cm.

Origen: Se extiende desde México hasta Bolivia.

Características: Los entrenudos son sólidos en la base y huecos en el resto del culmo. Se usa en la construcción en Bolivia. Tiene una calidad de fibra que la hace óptima para trabajos de tejidos artesanales; por su hábito de crecimiento y forma también tiene potencial como planta ornamental.

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Guadua superba Huber (“Shiquillo”, “Taquarembo”, “Marona”) Altura: 15 a 20 m. Diámetro: 9 a 12 cm.

Origen: Selva Amazónica de Colombia, Brasil y Perú.

Características: Pared gruesa, de 13 a 43 cm de longitud. Es utilizada por los nativos en cierto tipo de construcción. Sus culmos densos, de pared gruesa pueden ser potenciales para la industria del papel y la del piso.

Guadua chacoensis (“Tacuaruzu” o “Tacuara brava”, “Taquaruçu” en Brasil) Altura: 10 a 20 m. Diámetro: 12 cm.

Origen: Paraguay, norte de Argentina, trópico Boliviano y sur de Brasil.

Características: Se emplea en construcciones, fabricación de laminados, aglomerados, parquét; elaboración de muebles y artesanías; fijador de dióxido de carbono; protección de cuencas.

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Guadua weberbaueri Pilger (“Paca” , “Ipa”, “Mame”, “Marona”, “Oona”) Altura: 20 a 25 m. Diámetro: 7 a 10 cm.

Origen: Amazonia de Brasil, Colombia, Perú y Venezuela.

Características: Entrenudos largos hasta de 1 m de longitud, espinas numerosas y más o menos desarrolladas (va de un espacio por nudo hasta 6, como cuernos de vacas y/o alambre de puas), se ha venido utilizando en actos ceremoniales, flechas y para la elaboración de instrumentos musicales, en viviendas temporales de comunidades nativas del Perú como Santa Rosa de Huacaria y también en techos permanentes como caña chancada en Cusco.

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Guadua sarcocarpa Londoño & P.M. Peterson (“Paca”, “Huata”, “Capiro”, “Chig Kan”) Origen: Brasil, Bolivia y Perú.

Altura: 20 a 25 m. Diámetro: 5 a 10 cm.

Origen: Amazonia de Perú y Brasil.

Características: Frutos carnosos que son consumidos por indígenas Piros y Machiguengas que habitan esta región, a menudo únicamente una gruesa espina por nudo. Se ha venido utilizando en actos ceremoniales, flechas y para la elaboración de instrumentos musicales, en viviendas temporales de comunidades nativas del Perú como Santa Rosa de Huacaria y también en techos permanentes como caña chancada en Cusco.

Especies cultivadas en América originarias de Asia

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Bambusa oldhamii Munro (“Bambú verde”, “Tarro” en México) Altura: 6 a 21 m. Diámetro: 3 a 12 cm.

Origen: Asia, Taiwan.

Actualmente cultivado en: Estados Unidos, Centro América (excepto Nicaragua) y Sur América (excepto Venezuela, Ecuador, Bolivia, Paraguay, Uruguay, Argentina y Chile).

Características: Color verde fuerte, internudos cortos.

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Bambusa textilis Altura: 12 m. Diámetro: 5 cm.

Origen: Asia.

Usos: Listones para atar armazones de casas, esteras para paredes.

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Bambusa textilis McClure Actualmente cultivado en: Estados Unidos (Georgia, Florida, California), Guatemala, Costa Rica y Colombia.

Características: Internudos algo largos, madera más bien delgada. Usos como amarres de estructuras.

Bambusa tuldoides (“Bambú de pértiga”) Altura: 17 m. Diámetro: 5 cm.

Origen: Asia.

Actualmente cultivado en: Brasil y El Salvador.

Usos: Generales.

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Bambusa vulgaris (“Bambú”) Altura: 6 a 21 m. Diámetro: 5 a 12 cm.

Origen: Asia.

Actualmente cultivado en los trópicos de América Latina y América del Sur. En Perú se registra en Selva Central.

Características: Se cultivan dos tipos, uno de tallo verde y otro de tallo verde con estrías amarillas. Fibras medianamente delgadas y fuertes, susceptible de ser atacada por los insectos.

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Dendrocalamus asper (“Bambú balde”, en Brasil).

Altura: 25 m. Diámetro: 20 cm.

Origen: India.

Actualmente cultivado en Estados Unidos, Honduras, Panamá, Ecuador, Brasil y Perú.

Características: Su cáscara es muy dura y se raja menos que el Dendrocalamus giganteus.

Es muy bueno para la construcción.

Fig.1.2 Chusquea culeou (California, USA) Foto Gib Cooper

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Fig.1.3 Guadua angustifolia Kunth.

(Buga, Colombia) Foto Tania Cerrón.

Fig.1.4 Guadua angustifolia variedad Bicolor (Buga, Colombia) Foto Tania Cerrón.

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Fig.1.6 Guadua angustifolia.

(Parque Summit, Panamá) Foto Tania Cerrón,

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Fig.1.5 Guadua angustifolia.

(La Florida, Cajamarca, Perú) Foto Edwin Calcina.

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Fig. 1.7 Guadua aculeata (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig. 1.8 Guadua inermis (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig. 1.10 Guadua aculeata (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig. 1.9 Guadua paniculata Munro (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig. 1.11 Guadua inermis (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.14 Guadua sarcocarpa Londoño & P.M. Peterson. (Cusco, Perú) Foto Tania Cerrón.

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Fig 1.13 Guadua superba Huber (Atumplaya, Moyobamba, Perú) Foto Tania Cerrón

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Fig. 1.12 Guadua paniculata Munro (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.16 Dendrocalamus asper. (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.15 Dendrocalamus asper. (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig 1.17 Bambusa oldhamii Munro (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.18 Bambusa oldhamii Munro (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.20 Bambusa vulgaris (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

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Fig 1.19 Bambusa textilis (México) Foto Eduardo Ruiz Sánchez.

Fig 1.21 Bambusa vulgaris (Satipo, Perú) Foto Tania Cerrón.

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Fig. 1.22 Usos del Bambú de acuerdo a sus partes y edad.

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Usos del bambú según sus partes y edad

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CAPÍTULO 2

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CALIDAD Y DURABILIDAD DE LA EDIFICACIÓN CON BAMBÚ

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Para garantizar la sostenibilidad, productividad y calidad del bambú como recurso y material de construcción se debe considerar un adecuado manejo y aprovechamiento del bosque y/o plantación.

El bambú contiene una gran cantidad de almidón, el cual atrae a los insectos, especialmente cuando el nivel de savia es alto. Por otro lado la presencia de humedad puede propiciar la aparición de hongos y líquenes.

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De acuerdo con Jules Janssen, para garantizar la calidad y conservación del bambú es muy importante la etapa de la cosecha, donde se debe tener en cuenta cinco aspectos:¿qué culmos se van cosechar?, ¿cuándo se cosechan?, ¿cómo se cosechan?, limpieza, transporte y almacenamiento.

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Así mismo para prolongar su durabilidad como material y calidad de la edificación de bambú, es importante tener en cuenta lo siguiente: buenos procedimientos en el tratamiento, secado, limpieza, transporte y almacenamiento del material, protección por diseño, acabado y mantenimiento de la edificación.

2.1 COSECHA 2.2.1 Corte del bambú

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¿Cuáles se cortan?

Se cortan solo los bambúes maduros. Para la construcción se utilizan los que tienen entre 3 y 5 años, cuando su tejido se endurece, los menores de 3 años son aún más vulnerables al ataque de insectos xilófagos como el Dinoderus minutus.

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La edad que se considera más apropiada para cortar los tallos es entre los 2 y los 6 años, dependiendo de la especie y su aplicación final. Generalmente las especies más grandes requieren mayor tiempo para alcanzar la edad de corte. Es muy importante determinar la edad de corte, no solo teniendo en cuenta su utilización, sino también su producción.

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Dependiendo de la especie botánica se estima la edad por la coloración, en caso no haya existido un manejo desde el inicio del bosque y/o plantación. ¿Cuándo se cortan?

Desde tiempos inmemorables existe la creencia de que las fases de la luna tienen influencia sobre diversos aspectos biológicos del hombre, los animales y las plantas, y por ello es que consideran que las maderas y los tallos del bambú deben ser cortados en determinadas fases de la luna para evitar que sean infestados por los insectos. Existe una correlación con el contenido de humedad de día y de noche. La humedad del interior de la planta es menor en fase de luna menguante y en horas de la madrugada, antes de la iluminación solar. ¿Cómo se cortan?

El corte del bambú debe realizarse al ras y por encima del primer o segundo nudo ubicado sobre el nivel del suelo, considerando una ligera inclinación en el corte para que la lluvia no penetre en el rizoma pudriéndolo; se utiliza un machete o una sierra.

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Luego del corte, debe someterse ya sea a un tratamiento natural de curado, que tiene como fin reducir o descomponer el contenido de almidón, y/o a un tratamiento con preservantes químicos contra insectos y hongos. Así como debe pasar por un proceso de secado, es necesario bajar el contenido de humedad al 12%. Posteriormente, el bambú no debe quedar expuesto a la humedad del suelo pues es propenso a la pudrición y al ataque de hongos.

El curado no es tan eficiente como el tratamiento con preservantes, pero debido a su bajo o ningún costo, es el que más se ha venido utilizando en las zonas rurales. Existen varias formas de realizar el curado tales como: en la mata, por inmersión en agua, al calor y al humo.

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2.2 PRESERVACIÓN DEL BAMBÚ - TRATAMIENTOS FÍSICOS Y QUÍMICOS

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Los azúcares y almidones son el principal alimento para los insectos y hongos, dos factores que se deben considerar para la preservación y durabilidad de las construcciones. En tal sentido se han venido desarrollando diferentes tratamientos, investigando y mejorando métodos, que se pueden dividir en dos grupos: Métodos tradicionales de protección (sin químicos) y métodos de tratamiento con preservantes químicos. A continuación se nombrarán algunos.

2.2.1 Métodos Tradicionales de Protección (no químicos) Estos métodos son sencillos y económicos, reducen el contenido de los carbohidratos del bambú, incrementan la resistencia contra el ataque de algunos insectos, pero no son efectivos contra termitas y hongos.

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A. Curado en la mata o avinagrado Consiste en cortar el bambú y dejarlo en el sitio de corte (bajo sombra), durante al menos dos semanas, en un proceso de avinagramiento natural. Se dejan los bambúes con ramas y hojas recostados lo más vertical posible, sobre otros bambúes y aislándolos del suelo por medio de una piedra, plástico o sobre la punta de un rizoma. El tiempo puede ser mayor, dependiendo del clima, para que sequen por efecto de la evaporación; después se cortan sus ramas y hojas y se deja secar dentro de un área cubierta bien ventilada.

Fig. 2.1 Curado en la mata.

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Fig. 2.2 Bambúes después de haber sido cortados y curados en la mata.

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B. Curado por inmersión en agua Los tallos recién cortados se sumergen en agua corriente o estancada durante un período de varias semanas (de 4 a 12 semanas). Durante el período de inmersión los carbohidratos contenidos en el parénquima son reducidos, la resistencia a la polilla se puede mejorar. Sin embargo, si los tallos están inmersos en agua durante más de 45 días, se vuelven frágiles (Hidalgo, 1974).

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Otra manera es sumergirlos totalmente en agua dulce o salada por lo menos dos semanas (NTC 5301).

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C. Curado por calentamiento Consiste en colocar los culmos sobre fuego abierto, rotándolos sin quemarlos. Por el calor se extraen los carbohidratos, se logra matar cualquier insecto que se encuentre en su interior, endurece la pared exterior haciéndola menos propicia al ataque de los insectos. Este método también se utiliza para enderezar tallos curvos (Hidalgo, 1974). Es muy laborioso y hay mucha probabilidad de que las cañas se agrieten (Minke, 2010).

Fig. 2.3 Curado al calor (Corte)

Fig. 2.4 Curado al calor (Planta)

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D. Curado en tierra Los bambúes recién cortados se sumergen en el fango, durante unas semanas y luego se secan lentamente en sombra. Esto reduce el contenido de almidón. Este proceso mayormente era practicado por la población rural de Bangladesh (Chowdury, 1992).

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2.2.2 Métodos de preservación con tratamientos químicos Mediante procedimientos y aplicaciones de algunos productos químicos, dependiendo de las condiciones del culmo (bambú verde o seco) y del uso final en servicio, se puede asegurar y prolongar la vida para el bambú, rechazando la acción de insectos, hongos y hasta ser más resistente al fuego.

Se pueden encontrar y utilizar diferentes productos químicos con los que se preservan la madera, tóxicos y naturales, sin embargo el más económico y menos contaminante para sus usuarios es el “Pentaborato”, que es la mezcla de ácido bórico + bórax + agua, el porcentaje de concentración varía según el método.

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Es importante evitar el contacto con las soluciones más concentradas y sólo en caso de salpicaduras no deseadas, lavarse las manos (o los ojos) con agua potable. Se recomienda considerar medidas de protección y seguridad para mezclar los productos, como el uso de mascarillas, guantes, botas, pechera, además debe realizarse en zonas aireadas y ventiladas lejos de productos alimenticios.

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El ácido bórico, además de ser funguicida, tiene una importante labor en la solución preservante como ignífugo (retarda la combustión de la guadua).

A continuación se describe los métodos más utilizados:

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A. Preservación por inmersión Para inmersión en frio o en caliente se requiere de un recipiente, tanque o poza que contenga la solución del preservante donde se pueda sumergir el material a tratar. Se sumergen por un período, que va a depender de la especie, edad y espesor de la pared del culmo. Este método requiere poco equipo y capacitación técnica, siendo el más usado por su efectividad, economía y acción residual, las sales de Boro (Rojas, 2003).

Previamente a ser sumergidas es necesario perforar los culmos, puede ser de dos formas: Longitudinalmente, perforando el diafragma con una varilla de acero de diámetro 1/2” , que tenga punta en uno de sus extremos para que permita romperlos fácilmente, causándoles el mínimo daño.

Transversalmente, haciendo dos perforaciones en cada canuto con una broca de 1/8”, cada una cerca del tabique y de forma inclinada evitando continuidad en el sentido longitudinal de la fibra, por uno sale el aire y por el otro entra la solución. La perforación debe ser de forma espiral a lo largo del culmo. Esta alternativa según estudios y experiencias, evita pérdida de resistencia, mejorar la efectividad y facilitar la penetración de los preservantes.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

La concentración de la solución de Pentaborato y tiempo de permanencia de las piezas de bambú, recomendable por estudios y experiencias son: Podría oscilar entre el 2 al 4%, entre una relación de 1:1 al 2:2. Sí fuera 4%, la relación es 2:2. 2 kg ácido bórico + 2 kg boráx + 100 L de agua, por tiempo de 8 días (Montoya, 2007).

Según la experiencia de Jörg Stam, considera un 5%, relación 2,5 : 2,5 : 2,5 kg ácido bórico + 2,5 kg bórax + 100 L de agua, por un tiempo de 5 días. (Jörg Stam, 2011).

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En caso del tratamiento para las esterillas, latas, piezas de bambú cortadas por la mitad se sumergen de forma horizontal por un periodo no menor de 2 horas.

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Las pozas o recipientes para hacer la inmersión se construyen de acuerdo a las medidas de las trozas o piezas que se utilizarán en obra. Se recomiendan tanques de 1 m de ancho x 1 m de profundidad x 6,50 m de longitud para trozas comerciales de 6 m.

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Fig. 2.5 Piscinas de preservación.

Fig. 2.6 Infraestructura para preservación por inmersión.

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Si no se dispone de tanque o no hay presupuesto para la construcción de un pozo de concreto se puede hacer una excavación cubriéndola con un plástico grueso, asentandola con piedras y teniendo cuidado en el momento que se coloquen los culmos por las espinas que pueden perforar y perder la solución.

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Fig. 2.7 Poza de preservación

Fig. 2.8 Poza de preservación, impermeabilizada con plástico

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B. Preservación por inyección Para usar este método, se debe perforar todos los canutos a 3 cm de distancia del nudo, por donde se inyecta la solución preservativa, en cantidades entre 10 ml y 20 ml, no menores a la tercera parte del volumen del canuto y se queda en su interior por un tiempo no menor a una semana. Para la aplicación se pueden usar bombas manuales, una bomba fumigadora de mochila o similares, luego de inyectar cada canuto se tapona la perforación con masilla, cera de abejas, jabón o clavos de guadua para garantizar que el líquido se mantenga al interior.

Después de inyectada la guadua completa, se almacena acostada y de manera que pueda ser girada un cuarto de vuelta cada día durante el tiempo de aplicación (Rojas, 2003).

Este método se recomienda como tratamiento correctivo y debe utilizarse cuando hay ataque de insectos en productos finales. Después de realizar el tratamiento correctivo se recomienda hacer un seguimiento para verificar la efectividad del proceso (NTC 5301).

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

C. Preservación por presión (Boucherie Modificado) – Desplazamiento de savia.

Para este método se requiere de equipo de inyección a presión, un recipiente para el preservante y boquillas flexibles. Mediante presión se inyecta el preservante y se desplaza la savia del culmo. Usar boquillas de caucho y otro material blando, conectadas al equipo de presión por medio de mangueras cuyo flujo debe ser controlado con válvulas de calibración y paso tanto del aire como de los líquidos preservantes (NTC 5301).

Se debe aplicar con culmos recién cortados.El proceso termina cuando pasa toda la solución preservante al otro lado de la troza de la Guadua (Montoya, 2007).

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Su efectividad está sujeta a la rapidez con que se aplique el método después del corte de las trozas en el guadual debido a que los haces vasculares se lignifican impidiendo una eficaz inyección de la solución por presión (Rojas, 2003).

Fig. 2.9 Modalidad de boucherie a presión para tratamiento de varios bambúes al mismo tiempo.

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2.3 SECADO DEL BAMBÚ

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2.3.1 Determinación del contenido de humedad El contenido de humedad del bambú, es el peso del agua de su tallo en relación a su peso en estado totalmente seco, expresado en porcentaje. Cuando el bambú se va a utilizar para la construcción donde va a estar expuesto a diversos factores físicos y climatéricos, debe someterse previamente a un secado, por las siguientes razones, como las describe O. Hidalgo, 1974: El bambú se contrae con la pérdida de humedad y se dilata cuando se aumenta, para reducir al mínimo los cambios de dimensión del bambú se debe secar, entre 10 % y 15%. Al perder agua el bambú se contrae, en longitud y en diámetro.

El secado reduce el peso de las piezas, por lo tanto el costo del transporte es menor, y su manipulación es más fácil.

Por debajo del 15%, los organismos que dañan el bambú no viven, se previene el ataque de hongos e insectos.

El contenido de humedad es uno de los factores que influye en las propiedades físicas y mecánicas del bambú, las propiedades mecánicas aumentan con el contenido de humedad baja.

Los pegantes actúan mejor en piezas secas.

Los bambúes que van a recibir tratamiento con químicos, por lo general deben estar secos, lo que mejora las condiciones de aplicabilidad de los preservantes.

El terminado de piezas de bambú seco es mucho mejor y más fácil que cuando contiene humedad.

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Según la NTC 5301 el contenido de humedad para el uso del bambú rollizo en construcción en climas tropicales debe estar entre 16% y 22%, en climas templados entre 9 % y 13%.

La humedad se puede medir con un aparato calibrado para bambú, que muestra la electricidad que se transfiere por la cáscara del tallo entre dos clavijas metálicas. (Minke, 2010).

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2.3.2 Secado natural o al aire El método más simple es colocar los tallos a manera de trípode al aire libre, al sol y viento. Se optimiza el proceso de secado en un lugar con cubierta, que no les dé el sol directamente ni que se mojen con la lluvia, de tal forma que el aire le entre por todos los lados al mismo tiempo. El contenido de humedad mínimo que se logra con métodos de secado natural es de 12% al 14%.

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2.3.3 Secado con hornos Con el uso de algunos equipos mecánicos (hornos) se logra un contenido de humedad interno del bambú por debajo del 20% con respecto a su peso, lo que es considerado también un procedimiento de preservación contra insectos y hongos; porque algunos insectos xilófagos alimentan sus larvas con un hongo que solo se produce con contenidos de humedad mayores a este. Este no es un procedimiento seguro en ambientes húmedos. Tiene la particularidad de secar de adentro hacia afuera, a diferencia de los otros sistemas de secado que van de afuera hacia adentro.

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2.4 LIMPIEZA Y LAVADO Para la limpieza de los líquenes en la superficie de los tallos, se puede usar una hidro lavadora con chorro de agua a presión, o trapo con agua. No es recomendable el uso de esponjas y cepillos metálicos pues puede debilitar la cáscara y la lana metálica que comúnmente se suele usar, resulta costoso, lento y peligroso para el sistema respiratorio de los obreros (Minke, 2010).

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2.5 TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO Se debe tener cuidado que no se dañen las piezas de bambú en el momento de ser transportadas.

El bambú necesita estar almacenado en un lugar cubierto, seco y con ventilación.

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2.6 PROTECCIÓN POR DISEÑO Debe adaptarse soluciones técnicas y formales, que se definen desde la planificación del proyecto y el desarrollo de la obra; que garanticen calidad y durabilidad de la construcción. Para lo cual es importante conocer las características del material con el que se va a trabajar.

La etapa de planificación del proyecto comprende el desarrollo del diseño, los cálculos estructurales, el metrado, presupuesto y la programación de la obra por partidas, para luego pasar a la ejecución de la obra, la cual también se planifica para su eficaz desarrollo.

El bambú es vulnerable al sol, humedad y lluvia, que son factores climáticos de acción externa y dependen del lugar donde se ubicará la edificación en bambú. Por lo que desde la etapa de diseño se debe estudiar y considerar el mejor emplazamiento, orientación con respecto al sol, topografía, variables ambientales, precipitaciones y otras condicionantes del lugar.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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El bambú no debe quedar expuesto al exterior, a la acción directa del sol, humedad del suelo y lluvia. Por lo que la estructura de bambú debe tener un recubrimiento de mortero al exterior.

Del mismo modo el diseño debe contemplar cubiertas con volados que den sombra y en caso que se desee tener piezas expuestas deben estar protegidos por estos aleros. La cubierta debe responder a las características climatológicas de la zona, debe cumplir su función de superficie protectora.

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Fig. 2.10 Amplitud de volados de cubierta, Pabellón Zeri. Arq. Simón Velez.

Fig. 2.11 Protección por diseño, recubrimiento, aleros y sobrecimiento, viviendas de interés social. Arq. Simón Vélez.

La estructura de bambú no debe estar en contacto con el suelo, se debe proteger del agua, en caso llueva, hagan limpieza, suelo húmedo, por lo que se debe separar al menos unos 50 cm (Rojas, 2010). La NTE E.100 Bambú, hace referencia de 20 cm como mínimo, recomendable levantarlo 40 cm o más, con el fin de proteger el bambú del ataque de hongos.

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Fig. 2.13

Fig. 2.14

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Fig. 2.12

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Ejemplos de soluciones para evitar el contacto del bambú con el suelo

Fig. 2.16

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Fig. 2.15

El adecuado diseño, cálculo estructural y construcción de la edificación, la protege ante eventos sísmicos.

Todos los elementos de la edificación deben estar adecuadamente unidos entre sí, la estructura anclada a la cimentación.

La cubierta no debe ser muy pesada con respecto al resto de la estructura 2.6 Acabados - Protección de superficies Para los elementos de bambú que quedan expuestos en la estructura se debe considerar un buen acabado para garantizar la durabilidad y posteriormente tener en cuenta el mantenimiento periódico.

Como lo menciona el Ing. Germán Rubio en su libro “Artes y mañas de la guadua”, un buen acabado debe tener características como adherencia, flexibilidad, dureza, estabilidad de color, resistencia a la acción de luz y la humedad.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Los acabados se pueden clasificar en dos tipos: acabado natural y artificial. El natural, cumple con todas las características mencionadas, mientras que al aplicar un acabado artificial puede perder condiciones que garantizan la durabilidad, calidad, color; por lo que los productos artificiales y su aplicación deben tener condiciones iguales o mejores que el acabado natural.

Acabado natural

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a. Limpiar la superficie del bambú si lo necesita y según sea el caso con: Grata (hongos o líquenes), viruta de acero para pisos (manchas de humo de combustible), disolvente asfaltico “varsol”(manchas producidas por el mal manejo en la cosecha). b. Pulir con esponjilla metálica, muy suave, cuidando de no debilitar la cáscara. c. Aplicar cera transparente o linaza y trementina. d. Sacar brillo con un trapo o lana.

Acabado Artificial

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a. Lijar la superficie para quitar solo la primera capa. b. Utilizar tintes, lacas, barnices marinos transparentes, mates o brillantes, esmalte sintético, pintura. Todo de mejor calidad.

2.7 MANTENIMIENTO

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La vida útil de una edificación de bambú depende de su mantenimiento, por lo que debe ser sometida a revisiones, ajustes y reparaciones. Debe ser planificado de acuerdo a la calidad de materiales utilizados, especificaciones técnicas de protección por diseño.

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Por ser un material de origen natural, deben tener un adecuado mantenimiento preventivo, que garantice, que los elementos no sean atacados por insectos u hongos durante su vida útil (NSR-10 Titulo G).

La estructura debe tener a lo largo de su vida útil el mismo uso para el cual fue diseñada (NSR-10 Titulo G).

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El mantenimiento del bambú, se puede realizar con materiales como: ceras, lacas, barnices o pintura y en los siguientes periodos según sea el caso: Para piezas de bambú expuestas a la intemperie se debe realizar el mantenimiento como mínimo cada 6 meses.

Para piezas de bambú en exteriores, protegidas de la intemperie, se debe realizar el mantenimiento como mínimo cada 1 año.

Para piezas estructurales de bambú en interiores, se debe realizar el mantenimiento como mínimo cada 2 años.

Ver más en Norma NTE E.100 Bambú.

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CAPÍTULO 3

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ASPECTOS GENERALES EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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3.1 CONSIDERACIONES TÉCNICAS BÁSICAS 3.1.1 Selección del bambú para la construcción

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Usar bambúes maduros; la edad de cosecha para el bambú estructural debe estar entre 4 y 6 años.

Usar bambúes secos, el contenido de humedad debe corresponder con el contenido de humedad de equilibrio del lugar (Ver numeral 2.3.1). Cuando la construcción se hace con bambúes en estado verde se debe tener en cuenta todas las precauciones posibles para garantizar que las piezas al secarse tengan el dimensionamiento previsto en el diseño.

No usar bambúes con fisuras perimetrales en los nudos, ni fisuras longitudinales entre los entrenudos (de extremo a extremo). En caso de tener elementos con fisuras, estas deben estar ubicadas en la fibra externa superior o en la fibra externa inferior (NSR-10 Titulo G).

Las piezas de bambú con agrietamientos superiores o iguales al 20% de la longitud del culmo, no serán consideradas como aptas para uso estructural (NSR-10 Titulo G).

Los bambúes deben ser lo más parejo posibles (diámetros y distancia entre nudos). Las piezas de bambú - guadua estructural no pueden presentar una deformación inicial del eje mayor al 0,33% de la longitud del elemento. Esta deformación se reconoce al colocar la pieza sobre una superficie plana y observar si existe separación entre la superficie de apoyo y la pieza (NSR-10 Titulo G).

Los bambúes no deben presentar una conicidad superior al 1,0% (NSR-10 Titulo G).

Las piezas de bambú estructural no deben presentar perforaciones causadas por ataque de insectos xilófagos (NSR-10 Titulo G).

No se recomienda usar bambúes que muestran ataques de hongos, insectos. No se deben usar bambúes que presentan algún grado de pudrición.

Usar bambúes que hayan sido adecuadamente preservados, desde el corte en el bambusal, tratamientos físico- natural y químicos, para garantizar una buena durabilidad por parte del material.

Se deben limpiar las piezas de bambú de los líquenes antes de usarlas.

3.1.2 Criterios técnicos de diseño

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Consideración de protección por diseño, para prolongar la durabilidad y calidad del material (Ver numeral 2.6).

Planificación en obra, estimar las cantidades correctas de bambú para evitar desperdicio y ahorro de sobre pedido.

Los bambúes – guaduas que cumplen funciones estructurales deben fijarse a las bases con fierros de acero de diámetro 1/2” o 3/8” como mínimo, o lo que determine el diseño estructural dependiendo de la carga.

Todos los cortes, perforaciones para pernos en el bambú – guadua deben procurar localizarse a no más de 6 cm del nudo.

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Consideraciones en los cortes “boca de pescado”. El acople debe ser total con la superficie del bambú en donde se une.

Las uniones de la estructura de bambú - guadua permanentes deben hacerse con pernos de acero.

No se deben usar clavos para uniones permanentes.

Para el caso de recubrimiento de las cubiertas con caña chancada usar clavo de 1”.

Todos los elementos que estén apoyados sobre las bases y tengan fierros de acero de anclaje deberán rellenarse con mortero.

Todos los canutos que estén sometidos a aplastamiento por carga transversal tengan pernos o no, deberán rellenarse con mortero.

Se debe utilizar zunchos metálicos de 1/2”, cuando se rompen los tímpanos de los nudos y la resistencia del bambú se debilita, colocarse cerca a nudos, y/o como refuerzos en los elementos que presenten fisuras o sean vulnerables a estas.

Cuando un elemento estructural este compuesto por dos o más bambúes, estos deben trabajar como una sección compuesta y para ello deben estar empernados entre sí.

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3.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE CONSTRUIR CON BAMBÚ 3.2.1 Ventajas

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El bambú está dotado de extraordinarias características físicas que permiten su empleo en todo tipo de componentes estructurales, desde tensores, cables para puentes colgantes y estructuras rígidas hasta estructuras geodésicas y laminadas (Hidalgo, 1974).

Es un material de construcción liviano y resistente, por lo que genera estructuras ligeras, resistentes y flexibles, importantes para soluciones sismo resistentes.

Al ser un material liviano es fácil de transportar, almacenar, facilita y da las posibilidades de construir estructuras rápidas, temporales o permanentes.

La superficie natural del bambú es lisa, limpia, de color atractivo y no requiere ser pintada (Hidalgo, 1974).

Los bambúes no tienen corteza o partes que puedan considerarse como desperdicio, se usan en su totalidad.

Del bambú pueden obtenerse diversos elementos para la construcción, como esterillas, latillas, cintas, laminados de manera artesanal o industrial y procesado como lo vienen desarrollando en China y Japón.

El bambú puede utilizarse en combinación con todo tipo de materiales de construcción, incluso el concreto, como elemento de refuerzo (Hidalgo, 1974).

Es una alternativa de material para diferentes modalidades de construcción (viviendas, puentes, equipamiento, otras estructuras).

Su uso en pisos laminados muestra una gran resistencia a la abrasión.

Es un recurso renovable endémico de América Latina, de gran valor ambiental.

El gasto de la energía es la mitad que con la madera, huella ecológica muy baja.

Es un material que es parte de los sistemas constructivos tradicionales de Latinoamerica.

La altura de su tallo alcanza hasta una altura de 25 m y en su mayoría son curveados, lo que proporciona gran versatilidad y utilidad en la arquitectura.

La especie guadua angustifolia en particular posee grandes cualidades físico mecánicas idóneas para construcciones sismo resistentes. Tiene la capacidad para soportar alto esfuerzo a la compresión, flexión y tracción.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

La capa externa, epidermis, ofrece una altísima resistencia a la tracción, igualable al acero.

Como planta, es de rápido crecimiento y puede ser utilizable como material de construcción a partir de los 4 a 6 años.

El bambú acumula dióxido de carbono (CO2), por su crecimiento acelerado, captan más que un árbol.

Es parte del ecosistema de diversos seres vivos.

3.2.2 Desventajas

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El bambú es vulnerable a la exposición de los rayos ultravioleta y al agua, a la humedad, por lo tanto requiere de protección durante el manejo, la ejecución y mantenimiento del proyecto. La estructura no es competente si el bambú está en contacto directo con el suelo y humedades permanentes.

El bambú es sensible al ataque de insectos y hongos. Debe ser tratado inmediatamente después del corte.

Es un material inflamable, la propagación ante el fuego es rápida. Por lo que debe cubrirse con una sustancia o material a prueba de fuego.

Su comportamiento estructural puede variar mucho dependiendo de la especie y esta a su vez del lugar donde crece, la edad, contenido de humedad, sección del culmo a ser utilizada.

El diámetro del bambú no es igual en toda su longitud, tampoco el espesor de la pared del culmo, lo que causa algunas veces dificultades en la construcción.

El bambú al secarse se contrae y su diámetro se reduce. Se debe prever que las piezas estén secas y/o tomar en cuenta este cambio.

Material propenso a los flagelos por su contextura.

La sección redonda y la vulnerabilidad de rajarse complica muchas veces la ejecución de las uniones, anclajes, soportes.

Gasta el filo de las herramientas más que en la madera.

Disponibilidad de pocas herramientas dedicadas al bambú.

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CAPÍTULO 4

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ELEMENTOS DERIVADOS DEL BAMBÚ PARA LA CONSTRUCCIÓN

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Hay diversas formas de utilizar el bambú para la construcción, una es en su forma rolliza, otra es utilizando secciones de su tallo que derivan en elementos para la construcción, desde la manera artesanal hasta la industrial, como lo vienen trabajando desde hace años en China.

A continuación se describirán algunos de los elementos, utilizando la sección del culmo: 4.1 ESTERILLA

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Las esterillas o “caña chancada” como se le denomina localmente en el Perú, se han venido utilizando a lo largo de la historia de manera popular en viviendas rurales y urbanas, obras monumentales, en pisos, revestimiento de paredes y techos, a manera de cielos rasos, paredes de bahareque, quincha. Hoy en día también se utiliza en construcciones de concreto, encofrados, en las mismas losas para aligerarlas y disminuir costos.

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Para la elaboración de esterillas se necesitan bambúes entre 2 y 3 años de edad, recién cortados en el bosque, que garanticen humedad. Se obtiene de la parte basal e intermedia del tallo, que se abre formando una superficie plana. Se coloca en el suelo o con dos soportes y se van haciendo cortes longitudinales sucesivos alrededor de la cabeza de sus nudos con una hachuela para que pueda abrirse. Luego de ser abierta se “aplana” y con la ayuda de una pala o “palin” se quitan los sobrantes de los nudos y el tejido blando en el interior. Finalmente se preserva.

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Fig. 4.1 Formas y proceso de elaboración de esterillas.

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Fig. 4.2 Habilitando esterilla

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Fig. 4.3 Esterilla

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4.2 LATAS O LATILLAS

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Las latas o latillas son segmentos longitudinales de los bambúes, que se obtienen dividiendo radial longitudinalmente la sección del bambú en 4 o más partes. Se emplean en la construcción de paredes de barro embutido, paredes de quincha, pisos, muebles y otros (Hidalgo, 1974).

Los cortes se pueden hacer desde técnicas muy simples con un cuchillo especial, con un cortador radial, hasta con sistemas mecánicos para la fabricación industrial de las latas.

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Se pueden doblar las latas, para lo cual es preferible previamente remojarlas por unas horas en agua.

Fig. 4.5 Corte con cortador radial

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Fig. 4.4 Corte con cuchillo

Fig. 4.7 Corte con cortador radial

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Fig. 4.6 Corte con cortador radial

Fig. 4.8 Limpiando la lata con cuchillo

Fig. 4.9 Cortando con hacha

Fig. 4.10 Latillas manuales

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Fig. 4.11 Paneles con latillas con marcos de madera, sistema constructivo quincha.

Fig. 4.12 Tablillas fabricadas industrialmente.

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4.3 LAMINADOS

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Los laminados de bambú pueden tener gran importancia en el futuro industrial de la construcción en Latinoamérica. Estudios indican que particularmente los laminados de guadua se presentan como una alternativa para el uso de este material en la construcción de estructuras para las cuales la guadua en su estado rollizo presenta limitaciones. (López, Correal, 2009).

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Se pueden obtener diferentes productos como tablas, columnas, vigas, paneles, pisos.

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Según Jörg Stam, el componente básico para los laminados, son las latas, que se obtienen de la parte gruesa del tallo, principalmente de la “cepa”, “basa” y “sobrebasa” es decir, los primeros 8 a 12 m de un tallo de bambú - guadua. La cual se raja longitudinalmente y deja 6 a 10 “latas” por tallo, sección rectangular que se obtiene cortando la cáscara exterior y el tejido blanco del interior. Estas latas rústicas se procesan para luego convertirlas en tablillas totalmente secas, para su posterior ensamble, pegante y prensado. Debe haber control de calidad en cada uno de sus pasos y componentes de todo el proceso, que debería iniciarse desde los bosques de bambú donde se planifica y opera el corte y aprovechamiento de los culmos con destino al tipo de producto de laminados que se requiere.

Desde hace años atrás, China viene desarrollando pisos laminados de bambú, en 1982 fueron desarrollados paneles de bambú laminado. Se producen a escala de industrialización hasta una densidad de 1200 kg/m3. Son absolutamente impermeables, pueden ser usados para la restitución de maderas duras de bosques primarios (Minke, 2010).

De acuerdo a los estudios realizados por López y Correal (2009), se determinó que la densidad de la guadua laminada es en promedio de 715 kg/m3, con un contenido de humedad promedio del 12%. La densidad de los laminados de guadua es un buen indicador de su rigidez, parámetro de mayor importancia en el dimensionamiento de elementos estructurales.

Una de las conclusiones de los resultados fue “teniendo en cuenta la comparación de la resistencia de diseño entre las maderas estructurales andinas y los laminados de guadua, estos se proyectan como un material alternativo de ingeniería de fabricación industrial, con excelente resistencia y ambientalmente sostenible”.

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Fig. 4.13 Sección rectangular de un culmo de bambú

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Fig. 4.14 Tablillas unidas

Fig. 4.16 Bloque de tablillas de guadua

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Fig. 4.15 Tableros laminados sin acabado final

Fig. 4.17 Cielo raso del Terminal T4 del aeropuerto de Barajas en Madrid.

Arquitectos Richard Rogers y Antonio Lamela

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CAPÍTULO 5

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HERRAMIENTAS Y EQUIPOS

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2. Alicate de Corte Su boca está formada por dos dientes afilados de acero templado, se usa para el corte de alambre y pequeñas piezas metálicas.

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1. Alicate Su uso es múltiple, cumple función de mordaza que permite sujetar por fricción una pieza presionándola en forma continua. Se puede usar en cualquier momento como apoyo, durante la construcción.

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3. Arneses de seguridad Se usan como equipo de seguridad para los operarios trabajando en el montaje de techos o estructuras especiales.

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4. Amoladora eléctrica Se usa para cortar fierro, también se puede utilizar para cortar piezas de bambú recto así como se tiene que manejar alguna forma en especial.

5. Andamio Es una estructura auxiliar o construcción provisional, la cual se utiliza para que los obreros puedan hacer el montaje y desmontaje de los materiales de construcción.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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7. Banco de trabajo Su uso es múltiple, para hacer trabajos manuales, dibujos, doblar alambre y otros más que se necesiten en obra. Este banco lo deberá hacer el constructor, el largo puede ser aproximadamente entre 2 m y 3 m (largo de la medida comercial).

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6. Balde plástico para construcción Se usa para acarrear agua, o materiales de construcción (arena, piedra chancada, concreto, entre otros).

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8. Base de sierra copa (base sierra copa) Se usa para acoplar la sierra copa de acuerdo a la medida requerida.

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9. Botiquín de primeros auxilios Tener lo esencial como agua oxigenada, alcohol, cinta adhesiva para fijar los pequeños cortes que suelen hacerse con los fierros.

10. Brocha de 3¨, 4¨ Se utiliza para barnizar, laquear o aplicar algún material líquido ecológico que proteja al bambú en caso este expuesto y le dé el acabado. No es recomendable utilizar barniz pues cierra los poros al bambú.

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11. Brocas para metal HSS (1/8, 3/16, 1/4, 5/16, 3/8, 1/2) Se usa con el taladro para la perforación de orificios en las piezas de bambú, la medida de la broca dependerá del diámetro de bambú y de la función del orificio. En caso de los orificios que son para las uniones de estructuras, por donde pasan las varillas, se recomienda una broca de mayor longitud (40 cm), por lo que se puede soldar un acero de 30 cm, que permita perforar más de uno, sin dañarlo. Las mejores son aquellas que poseen una punta de centrado.

La perforación debe realizarse con alta velocidad y baja presión sobre la pieza ya que los bordes del orificio se rajan o se desfleca con facilidad. Gernot Minke

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12. Caneca plástica de 50 galones (nombre común recipiente, bidón) Se utiliza para depositar agua en el caso de la albañilería (cimiento y sobrecimiento).

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13. Careta de protección Se utiliza para cubrirse el rostro en caso sea necesario al cortar con la Ingleteadora. Tambien puede utilizarse las gafas.

14. Carreta tipo buggy Se utiliza para acarrear materiales de construcción y/o medir, se utiliza en la primera etapa, cimientos, sobrecimientos y losa.

15. Casco Se utiliza para cubrirse la cabeza cuando se trabaja debajo de los techos.

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17. Cintas métricas de 3 m, 5 m, 7.5 m Es un instrumento de medición, graduada en centímetros y en pulgadas, de acero flexible, enrollada dentro de una caja metálica o de plástico. Se usa para medir longitudes menores, las más prácticas son de 5 y 7,5 m.

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16. Cinta métrica de 30 m Es un instrumento de medición, graduada en centímetros en una cara y en la otra, en pulgadas y fracciones de pulgadas. Se usa para medir longitudes largas, para el trazado y replanteo por lo general.

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18. Compresora de aire Se usa para darle presión de aire a la pistola de pintar, que se utiliza para darle el acabado con barniz, laca u otra solución, sin embargo se desperdicia y si los productos son tóxicos, mayor contaminación pues se expande con el aire.

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También se utiliza para la limpieza con agua.

SE

19. Cuchilla Es una herramienta que se utiliza comúnmente para cortar, para el caso del bambú, para raspar algunos desperfectos del bambú cuando ya está montado, y/o ayuda también a mejorar los cortes de “boca de pescado”, o pico de flauta.

Puede tener diferentes funciones en obra.

20. Cuchilla de vuelta estándar Se usa para pulir las piezas de bambú, para darle un acabado liso, su forma curveada permite deslizarse en el bambú.

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SENCICO

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22. Juego de desarmadores de 10 pz Se utilizan para ajustar y aflojar tornillos y otros elementos de máquinas que requieren poca fuerza de apriete y que generalmente son de diámetro pequeño.

O

21. Cuerdas Cuerdas largas que se usan como templadores para mantener posición fija en el momento del montaje de la estructura de bambú y durante la perforación con los elementos complementarios como las correas y viguetas.

N

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23. Escalera Se utiliza para llegar algunos puntos altos (apoyados a una superficie vertical).

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24. Escalera Tijera Se usa para llegar a algunos puntos altos (sin apoyo a ninguna superficie vertical).

25. Escofina de 1”, 1 1/2” Es una herramienta de carpintería usada para perfilar y rebajar las piezas de bambú luego de los cortes. Se obtienen rebajes más toscos que con las limas.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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27. Estacas de madera o barras de refuerzo Se usan para marcar puntos del trazo.

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26. Escuadra fija Es un instrumento de verificación y trazado, formado por piezas de metal (acero) muy delgada en forma “L”, se puede conseguir de diversas dimensiones, las más usadas son las de 16” x 24”. Se usa para trazar perpendiculares, comprobar ángulos rectos (90°).

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28. Extensiones eléctricas (20 m o más) Se usa habitualmente para extensiones de cable eléctrico, con un enchufe en uno de sus extremos y una o varias tomas de corriente en el otro (normalmente del mismo tipo que el enchufe). Se necesita con frecuencia, cuando la construcción no está cerca de puntos de salida de corriente y/ o se tienen que sacar varios puntos de corriente para la utilización de varios equipos.

SE

29. Falsa escuadra Se usa para marcar y verificar trabajos angulares.

30. Formones 1”, 1 ½” Es una herramienta manual, que se utiliza para hacer los cortes de boca de pescado, pico de flauta, a bisel, pero se requiere de mucha habilidad, por lo que usualmente es utilizado para perfilar y para dar el acabado final de los cortes. Se trabaja con fuerza de manos o mediante la utilización de un mazo de madera para golpear la cabeza del formón y sacar trozos de bambú cuando se quedan en la copa sierra.

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33. Guantes de hilo Se utilizan para proteger las manos.

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32. Generador 2 KW Se usa para generar energía, en caso no haya corriente eléctrica en la zona de trabajo y se tenga equipos eléctricos. Recomendable saber utilizar herramientas manuales.

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34. Taladro eléctrico Se usa para hacer perforaciones conjuntamente con las brocas o los cortes con las sierras de copa. De 1200 kw, 800 rpm es ideal.

SE

La revolución del taladro dependerá del mayor o menor esfuerzo y frecuencia con la que se utilizará, en el caso de utilizar una copa adosada, de mayor longitud y con otro equipo, se recomienda un taladro de mayor potencia.

El operario debe usar equipo de seguridad, como guantes, gafas y realizarlo en la posición correcta.

35. Grata Se utiliza para limpiar los tallos de bambú, se coloca en una pulidora. Debe hacerse muy suave para no dañar los culmos, con esta modalidad se ahorra tiempo. Instructor Guillermo Palta del SENA, menciona que 80 tallos se limpian en un día con dos trabajadores. El operario debe usar un delantal de cuero y gafas de seguridad.

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31. Gafas o Lentes de protección Se utilizan para proteger la vista, al realizar los cortes.

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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36. Hachuela Se usa para partir el bambú, para después abrirlo y tener como resultado la esterilla o caña chancada.

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37. Hilo de algodón (pabilo) Se usa para el trazado.

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38. Lápiz de carpintero Se usa para marcar, trazar y hacer anotaciones.

SE

39. Lijadora Se utiliza para lijar piezas de bambú y darle un acabado más liso.

40. Lima plana Se usa para desgastar o para afilar dientes de algunos discos de la sierra eléctrica - ingleteadora, según sea el caso.

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42. Lima bastarda Se usa para hacer desgastes de mayor profundidad.

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41. Hoja de sierra con marco Es una herramienta manual de corte formada por una hoja de sierra montada sobre un arco tornillos tensores (marco), a manera de mango. Se utiliza para realizar los cortes rectos o especiales como “boca de pescado”, “pico de flauta”, “bisel”. Así también para realizar pequeños cortes en las piezas metálicas (fierros, varillas roscadas), madera. Dependiendo del uso que se le quiera dar, la hoja presenta diversos dentados y calidad.

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43. Llave de boca mixta Se utiliza para ajustar las uniones de la estructura, mediante el ajuste de las tuercas.

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44. Llave Inglesa Se utiliza para el ajuste de pernos con cabezas hexagonales de varias medidas.

45. Machete Cuchillo grande que se utiliza para desmontar, abrir paso en bosques, para cortar bambú.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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47. Martillo de goma Herramienta de golpeo ligero que se utiliza cuando es necesario aplicar fuerza a un material, sin dañar la superficie, se utiliza en todo momento en el proceso de armado de la estructura.

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46. Manguera transparente para correr nivel Es un tubo hueco de lona, goma, plástico u otro material impermeable, flexible y transparente, de uso muy común para conducir líquidos. Aprovechando el principio del agua que siempre recupera su nivel al estado de reposo.

Al llenar la manguera con agua, nos sirve para correr nivel.

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48. Martillo Tiene varios usos, para clavar las estacas en el suelo, los marcos, la esterilla sobre marcos, así como para desclavar, con la parte trasera donde tiene un tipo de gancho.

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49. Pala Se usa para excavar o cargar materiales de construcción.

50. Paleta y Frotacho Se usa para darle el acabado al tarrajeo.

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SENCICO

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52. Nivel de mano Instrumento de verificación y control que sirve para establecer o verificar la posición de líneas y superficies.

Permite comprobar la horizontalidad, verticalidad o inclinación de 45° de cualquier elemento y correr nivel.

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51. Mazo de madera Se usa para dar pequeños golpes, se puede hacer de ramas de madera dura, por ejemplo de eucalipto, naranjo o café. (Rubio, 2007)

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53. Piedra de afilar o “chaira” de piedra Se usa para sacar filo a las cuchillas o formones.

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54. Piezas cortas de madera - Tacos Se usan como elementos complementarios de apoyo y separación para nivelar el armado de la estructura de bambú.

55. Pistola para pintar Sirve para pintar con presión de aire.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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57. Plomada Instrumento de control y verificación que está compuesto por un cuerpo metálico cilíndrico que termina en cono invertido, suspendido por un cordel, y a través del cual se desplaza la nuez o corredera y tiene un peso aproximado de 250, 500 ó 1000 gr.

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56. Plancha de batir Se usa para batir el mortero para el tarrajeo.

Mortero que se utiliza como apoyo, separador, para nivelar columnas y/o elementos estructurales en la obra.

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58. Pulidora Se utiliza con la grata para limpiar los bambúes.

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59. Rache Se usa para apretar o aflojar tuercas con dados, la cual tiene un pasador que permite que gire libremente hacia un lado y que apriete hacia el otro lado.

60. Regla metálica Se usa para medir y trazar líneas rectas.

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SENCICO

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62. Sierra y/o serrucho Se utiliza para cortar los bambúes a mano en las medidas deseadas. Hay sierras de carpintería con los dientes más grandes y más pequeños, para los cortes ásperos o finos.

También se puede utilizar sierra para metales (ver N° 39 - hoja sierra), así como equipos que requieren energía como la sierra eléctrica o ingleteadora (ver N° 66 - sierra eléctrica).

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61. Regla grande de madera o metal Se usa para darle el nivel correcto al piso.

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63. Sierra de copa bimetálica 1 ½” Se utiliza junto con el taladro para hacer orificios pequeños (en este caso de diámetro 1 ½”), en los nudos inferiores de los elementos estructurales de bambú donde posteriormente se vacea el mortero para fijar las barras de refuerzo internas con el elemento y las bases. En caso que las uniones de las estructuras requieran mortero, también se utiliza y se hace el mismo procedimiento.

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64. Tarraja o dados manuales (1/4”, 3/8”) Se usa para roscar varillas de 1/4”y/o 3/8” con la manija que gira el dado. Cada diámetro de tornillo tiene su tarraja o dado correspondiente.

65. Tiralíneas Equipo manual conformado de un depósito, eje tambor de enrolle, cordel y sustancia colorante (ocre, cal, yeso u otro material), se utiliza para realizar trazados. Desde las obras preliminares de albañilería, como para el trazo y replanteo en el piso de la matriz de la cercha y/o estructura.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Las herramientas y equipos se vienen adaptando, mejorando y creando, conforme a las experiencias de los constructores de bambú, que buscan mejorar el rendimiento y la calidad, facilitando el uso, acortando el tiempo y garantizando la perfección en los cortes, cortes tecnificados.

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Máquina creada y construida por el colombiano Guillermo Hernán Palta Velasco, como se muestra en la figura. Se utilizan copas de mayor longitud, se recomienda utilizar un taladro de mayor revolución, por el mayor esfuerzo.

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66. Sierra de copa bimetálica (diferentes diámetros 3”, 4”, 5” ) Se utiliza junto con el taladro para hacer cortes exactos de boca de pescado. El diámetro que se utilice dependerá del diámetro del bambú a trabajar.

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67. Sierra eléctrica o Ingleteadora Es equipo ideal para cortar los tallos de bambú en las medidas deseadas. Cortes rectos. El operario debe usar equipo de seguridad, como guantes, gafas y realizarlo en la posición correcta.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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CAPÍTULO 6

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CONEXIONES

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

6.1 GENERALIDADES Las uniones o conexiones pueden ser fijas o desarmables, dependiendo del diseño. Se debe analizar la fuerza que va a resistir la unión para elegir la mejor solución. Todo elemento constituyente de una unión debe diseñarse para que no fallen por tensión perpendicular a la fibra y corte paralelo a la fibra (NSR-10 Titulo G).

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A través del tiempo se han venido desarrollando diferentes tipos de uniones, de manera empírica, con amarres, utilizando alambre galvanizado, cuerdas, nylon, cueros u otro material durable y resistente, en otros casos tarugos, piezas, clavos de madera. Oscar Hidalgo hizo un inventario de diferentes tipos de uniones que se han desarrollado a lo largo de la historia, que son una muestra cultural de la utilización del bambú en la construcción, sin embargo no tienen un respaldo técnico ni normativo.

IC

El tema de las conexiones de bambú a nivel mundial, se sigue investigando y se pueden encontrar diferentes soluciones que se vienen desarrollando y ensayando, con el uso de diferentes especies.

Sin embargo solo las uniones empernadas con la especie Guadua angustifolia, cuentan con un respaldo técnico y normativo, que se utilizan generalmente cuando las solicitudes sobre una conexión son relativamente grandes, requiriendo por lo tanto el uso de pernos, normalmente acompañados de platinas de acero, (NSR-10 Titulo G). También ver NTE E.100 Bambú.

C

El presente manual muestra uniones respaldadas técnicamente. Es importante tener en cuenta que la utilización de uniones que no tengan respaldo técnico y normativo, deben ser justificadas por el proyectista para ser utilizadas estructuralmente.

N

En el Anexo B pueden encontrar uniones tradicionales recopiladas de inventarios de diferentes autores.

6.2 CORTES

SE

Las piezas de bambú, deben ser cortadas de tal forma que quede un nudo entero en cada extremo o próximo a él, a una distancia máxima D = 6 cm del nudo. (NTE E.100 Bambú).

Los cortes más utilizados para la conformación de las uniones de bambú son: corte recto, corte boca de pescado, corte pico de flauta, corte a bisel o diagonal.

6.2.1 Tipos de cortes

Fig. 6.1 Tipos de cortes.

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SENCICO

Fig. 6.3 Corte boca de pescado, con ejemplo de varillas y pernos

6.3 TIPOS DE UNIONES

Fig. 6.4 Unión perpenticular con corte boca de pescado

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Fig. 6.2 Corte pico de flauta

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Tipos de cortes más utilizados

N

6.3.1 Uniones empernadas Todos los elementos metálicos usados en las uniones, que estén expuestos a condiciones ambientales desfavorables, como humedad alta, lluvia, deben ser anticorrosivos o tener algún tipo de tratamiento anticorrosivo.

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Las piezas de bambú, no deben unirse con clavos, ya que la penetración y el impacto de los clavos producen fisuración del bambú debido a la preponderancia de fibras longitudinales. Estas uniones clavadas se reservarán para esfuerzos muy bajos entre elementos de madera aserrada y bambú, como por ejemplo de pie-derecho a solera en muro.

En las uniones que utilicen varillas roscadas deberán colocarse arandelas, pletinas metálicas u otro material de resistencia similar entre la tuerca y el bambú. La perforación del entrenudo para el perno debe pasar por el eje central del bambú. La resistencia mínima de las varillas será de 2400 kg/cm2.

Fig. 6.5 Varilla roscada con perno y arandelas

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Fig. 6.6 Pernos

Fig. 6.7 Arandelas

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Para el caso de la Guadua angustifolia, el espaciamiento entre los pernos no debe ser inferior a 150 mm ni superior a 250 mm, en todo caso debe existir un entrenudo entre cada perno. La distancia desde el perno hasta el extremo libre del elemento debe ser superior a 150 mm en uniones sometidas a tracción y 100 mm en uniones sometidas a compresión (NSR-10 Titulo G).

Es posible usar abrazaderas o zunchos metálicos en el diseño de las conexiones, en caso sea necesario, previo análisis de comportamientos estructurales.

O

En caso las piezas de bambú estén sometidas a cargas de aplastamiento, es necesario rellenar con mortero los entrenudos adyacentes a la unión y por donde pasen los pernos.

Las perforaciones hechas para el relleno de los entrenudos deben tener un diámetro máximo de 26 mm, en puntos próximos a los tabiques de cada uno de los extremos del canuto que va a rellenarse y deben ser debidamente tapadas con el mismo mortero de relleno, para que se garantice la continuidad estructural del elemento.

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6.3.1.1 Uniones perpendiculares, paralelas y en diagonal

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Fig. 6.8 Unión perpendicular.

Fig. 6.9 Unión de dos piezas de bambú en paralelo.

Fig. 6.11 Uniones en diagonal y perpendicular.

Fig. 6.10 Unión de dos piezas de bambú en paralelo con zuncho.

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Fig. 6.12 Detalle de uniones

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SENCICO

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C

Detalle de unión perpendicular y diagonal de elementos en cercha de bambú con solera de madera superior de muro y pie derecho central (Fig. 6.13, 6.14).

Fig. 6.13

Fig. 6.14

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Detalle de unión perpendicular y diagonal de elementos en cercha de bambú con solera de madera superior de muro en un lado (Fig 6.15, 6.16), Ver anexo A: Vivienda Rural con Bambú para Costa Central.

Fig. 6.15

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Fig. 6.16

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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Uniones del arquitecto Marcel Kalberer en su diseño de una estructura de sombrilla plegable (Fig. 6.17), unión movible (Fig. 6.18)

Fig. 6.18

Fig. 6.17

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6.3.1.2 Uniones longitudinales, para extensiones de elementos estructurales Para unir dos piezas de bambú longitudinalmente, se deben seleccionar tallos de diámetros similares. A continuación tres alternativas de unión presentadas por la NTE E.100 Bambú.

Fig. 6.19 Unión con pieza de madera.

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A. Unión con pieza de madera Conexión mediante una pieza de madera y unidas con dos pernos de 9 mm como mínimo, perpendiculares entre sí, en cada una de las piezas de bambu. Los pernos estarán ubicados como máximo a 30 mm de los nudos.

B. Unión con dos piezas metálicas Conexión mediante dos elementos metálicos sujetos con pernos de 9 mm como mínimo, paralelos al eje longitudinal de la unión. Los pernos estarán ubicados como máximo a 30 mm de los nudos.

Fig. 6.20 Unión con dos piezas metálicas.

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SENCICO

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C. Unión con dos piezas de bambú Conexión mediante dos piezas de bambú, sujetos con pernos de 9 mm como mínimo, paralelos al eje longitudinal de la unión. Los pernos estarán ubicados como máximo a 30 mm de los nudos. Para mayor refuerzo podría utilizarse una platina.

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Fig. 6.21 Unión con dos piezas de bambú.

6.3.2 Unión entre la base y la columna La unión entre la base y la columna o elemento estructural se hace mediante elementos metálicos de conexión, anclados internamente o externamente.

C

Los entrenudos atravesados por la pieza metálica y el perno deberán rellenarse con una mezcla de mortero según lo especificado.

A continuación dos alternativas presentadas por NTE E.100 Bambú.

A. Unión con anclaje interno

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Se debe dejar anclada en las bases o cimentación una varilla que atraviese el primero y segundo nudo con un gancho al final. El diámetro del fierro, la longitud depende del diseño estructural.

Antes del montaje de la columna de bambú, se perforan como mínimo los diafragmas de los dos primeros nudos de la base de la columna o elemento estructural.

Se coloca un perno con diámetro que pasará por el gancho de la barra. Diámetro de acuerdo al fierro de anclaje.

Los entrenudos atravesados por la barra se rellenan con mortero.

Fig. 6.22 Unión con anclaje interno.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

B. Unión con anclaje externo Se deja empotrada a la cimentación una base metálica con dos varillas o platinas de fierro de 9 mm de diámetro como mínimo. Estas varillas o platinas tendrán una longitud mínima de 40 cm sobre la cimentación. Se coloca un pasador (perno) con diámetro mínimo de 9 mm, que unirá las dos varillas o platinas, sujetando la columna de bambú.

con

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Fig. 6.23 Unión anclaje externo.

Fig. 6.24 Detalle de fierros de anclaje en elementos estructurales de bambú (columnas).

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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CAPÍTULO 7

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PROCESO CONSTRUCTIVO

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Antes de empezar la obra se debe analizar bien el sistema constructivo propuesto en las especificaciones técnicas del proyecto que permita la planificación en cuanto al tamaño, cantidad de materiales y eficiencia en la ejecución. Se deben verificar e interpretar bien los planos.

El presente proceso constructivo, muestra las etapas indispensables a tomar en cuenta, con recomendaciones básicas en los procedimientos, para la construcción de una estructura de bambú bajo la modalidad de un sistema constructivo tradicional tecnificado. No obstante puede variar o adaptarse según el proyecto. El constructor puede aplicar técnicas derivadas de su experiencia.

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Todas las etapas del proyecto, construcción e inspección de la obra deberán ser realizadas por personal profesional y técnico calificado en cada una de las especialidades correspondientes, el personal de obra debe tener experiencia en construcción con bambú.

7.1 LIMPIEZA DEL TERRENO

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Se debe contar con todas las herramientas y el equipo necesario para la ejecución de cada etapa y de seguridad del personal. Prever la energía eléctrica (o un generador), andamios, puntales, espacio de almacenamiento, entre otros.

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Antes de empezar la obra, el terreno debe limpiarse de todo material vegetal y deben realizarse todas las obras de drenaje necesarias para asegurar la menor incidencia de la humedad. En caso que la edificación que se construya sea elevada, se debe prever el impedimento del crecimiento de vegetación y anidamiento de animales bajo el piso.

7.2 TRAZADO, REPLANTEO Y NIVELACIÓN

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Comprende el trazo de ejes y niveles establecidos en los planos y la nivelación preliminar del terreno. Los niveles serán referidos a los puntos de control indicados en los planos.

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Fotos: Casa paraguas de bambú - SENCICO Chiclayo.

Fig. 7.1 Corriendo nivel y colocando puntos a nivel para trazar

Fig. 7.2 Trazo en terreno

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SENCICO

7.3 EXCAVACIÓN - MOVIMIENTO DE TIERRA

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Las excavaciones para la cimentación se harán de acuerdo a las profundidades mínimas indicadas en los planos de estructuras, estas podrán ser modificadas en caso sea necesario o por las caracteristicas que presente el suelo, previa aprobación del proyectista y del inspector; de no encontrar el suelo recomendado para la cimentación en el nivel previsto.

Fig. 7.3 Excavación para cimientos de la cabaña de los triángulos de bambú – ACCA, Villa Carmen, Cusco.

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7.4 HABILITAR Y COLOCAR ELEMENTOS DE REFUERZO Y VARILLAS PARA ENSAMBLE

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Comprende la habilitación de los elementos metálicos de refuerzo que se requieran en las bases (cimiento, sobrecimiento, dados de concreto, u otro tipo de base) según indicaciones del proyecto, para luego anclar los refuerzos para la unión posterior con las columnas y/o elementos estructurales de bambú, según indicaciones del plano.

Anclar los refuerzos: Consiste en el suministro, habilitado y colocación de varillas corrugadas de acero fy=4,200 kg/cm2 de dimensiones y recubrimiento señalados en los planos del proyecto.

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Fotos: Cabaña de los triángulos de bambú – ACCA, Villa Carmen, Cusco.

Fig. 7.4 Refuerzos de viga de cimentación y elementos verticales de acero para la estructura de bambú

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Fig. 7.5 Varillas corrugadas para cada elemento estructural de bambú. Distancia entre dos, a eje del diámetro

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

7.5 BASES – CIMIENTO Y SOBRECIMIENTO El cimiento se debe hacer de acuerdo con los patrones estructurales y según características del suelo.

Las bases o sobrecimientos que se construyan deberán tener una altura en la que no tengan contacto con la humedad, lluvia. La altura mínima que indica la Norma E. 100 Bambú - RNE, es de 20 cm sobre el nivel del terreno natural, sin embargo tomar las consideraciones necesarias de acuerdo al lugar.

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El sobrecimiento recibirá todos los elementos estructurales verticales de bambú (columnas y muros estructurales). Verificar los refuerzos, que estén a ejes y alineados antes del vaciado y que fragüe la mezcla.

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Fotos: Cabaña de los triángulos de bambú – ACCA, Villa Carmen, Cusco.

Fig. 7.7 Encofrado de sobrecimiento.

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Fig. 7.6 Cimentación, vista de armadura de fierro de base en forma triangular anclada desde el cimiento.

Fig. 7.8 Sobrecimiento con refuerzos verticales.

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SENCICO

7.6 HABILITAR BAMBÚ PARA ESTRUCTURA Comprende la preparación de los materiales y la habilitación de las piezas de bambú para la estructura, para lo cual se debe tener en cuenta las siguientes operaciones: Previamente revisar las indicaciones de los numerales 3.1.1 y 6.2.

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Verificar y clasificar el bambú según calidad. Desechar material no conforme. (Ver numeral 3.1.1.)

Seleccionar y organizar el material bambú, según características propias, usos y aplicaciones, calidades, medidas (diámetros), cantidades.

Reconocer el material para corte según su uso.

Preparar piezas para uniones según lista de corte, medir, marcar.

Cortar piezas para elementos estructurales (Ver numeral 3.1.2 y 6.2).

Cortar piezas para uniones (Ver numeral 3.1.2 y 6.2).

Habilitar elementos metálicos para las uniones.

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Fig.7.9 Material bambú organizado por calidad, medidas y cantidades, antes de empezar obra.

Fig 7.10 Eligiendo y reconociendo pieza de bambú, viendo el lado más recto para ver la dirección del corte.

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Fig.7.11 Midiendo piezas de bambú.

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Fig. 7.12 Marcando piezas de bambú.

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Fig. 7.13 Marcando corte a 5 cm del nudo.

Fig. 7.15 Colocando tallo seleccionado para corte con sierra eléctrica, ingleteadora.

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N

Fig. 7.14 Pieza de bambú marcada para corte pico de flauta.

Fig. 7.16 Cortando con sierra eléctrica, ingleteadora corte recto.

Fig. 7.17 Cortando con hoja sierra, corte recto.

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Fig. 7.18 Corte boca de pescado.

7.20 Corte de boca de pescado terminado.

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7.19 Haciendo corte boca de pescado con taladro y copa sierra.

Fig. 7.21 Perfilando con escofina la pieza de bambĂş luego del corte pico de flauta.

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Fig 7.22 Doblando fierro con tubo.

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

7.7 ENSAMBLAR ELEMENTOS DE ESTRUCTURA Comprende el ensamble de los elementos estructurales de bambú, para lo cual se debe tener en cuenta las siguientes operaciones.

Previamente revisar las indicaciones de los numerales 3.1.2 y 6.3.1

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Verificar piezas para uniones.

Perforar los diafragmas de los nudos de la base de la columna y/o elemento estructural, para el caso de unión con anclaje interno. (Ver numeral 6.3.2).

Verificar la calidad en el acople.

Perforar bambú para ensamble (Ver numeral 3.1.2 y 6.3).

Introducir varilla roscada, colocar pernos y arandelas y ajustar. Ajustar temporalmente.

Armar y presentar estructura. Algunas estructuras pueden y deben armarse en el piso, ser presentadas, verificadas, empernadas para luego ser montadas sobre las bases.

Fig. 7.24 Perforando.

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Fig. 7.23 Verificando calidad de acople.

Fig. 7.25 Pasando la varilla roscada, perno y arandela.

Fig. 7.27 Presentando un módulo de estructura simple.

Fig. 7.26 Armando módulo de estructura en el piso, ensamblando y nivelando.

Fig. 7.28 Presentando cercha sin empernar.

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7.7.1 Columnas Las columnas de bambú no deben estar en contacto directo con el suelo, de preferencia tampoco la albañilería o el concreto. El bambú se apoyará sobre un separador de metal u otro material impermeable. Los bambúes que conforman la columna, deben unirse entre sí con zunchos o varillas roscadas.

Ver más detalles en el numeral 6.3.2.

Fig. 7.29 Columna de tres bambúes - Anexo A: Vivienda rural de bambú para Costa Central.

7.7.2 Muros - Paredes

A. Muros estructurales Los muros estructurales deben componerse de un entramado compuestos por una solera inferior y una solera superior de madera; pie-derechos y diagonales de bambú como elementos de arriostre; y un recubrimiento con base en mortero de cemento colocado sobre malla de alambre delgado (diámetro no superior a 1,25 mm) que a su vez se clava sobre esterilla de bambú. Los muros estructurales tendrán recubrimiento por ambos lados.

En caso de soleras de madera, estas tendrán un ancho mínimo igual al diámetro de los bambúes usados como pie - derechos. El espesor mínimo de la solera superior e inferior será de 35 mm y 25 mm respectivamente (NTE E. 100 Bambú).

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

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La distribución de los muros en planta debe ser tal que la longitud de estos en cada dirección permita resistir los esfuerzos producidos por el sismo.

Fig. 7.30 Muro estructural, ver Anexo A: Vivienda rural de bambú para Costa central

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Fig. 7.31 Uniรณn entre muros estructurales - en el mismo plano y perpenticular. (Corte)

Fig. 7.32 Uniรณn muros (Planta).

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

B. Tabiques Los tabiques no estructurales están compuestos por entramados de soleras de madera y pies derechos de bambú, fijados al entrepiso en una viga de madera mediante varillas roscadas, tuercas y arandelas según lo específica el plano. Los bambúes se fijan a la solera de madera mediante clavos.

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7.7.3 Vigas Las vigas se conforman por una o más piezas de bambú. Las compuestas por más de una pieza deben unirse por zunchos o pernos esparcidos como mínimo de un cuarto de la longitud de la viga.

Para longitudes mayores que la dimensión de un bambú, se deben unir longitudinalmente como se muestra en el Capítulo 6, bajo indicaciones técnicas del proyectista.

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7.7.4 Cerchas Las cerchas estarán conformadas por piezas de bambú unidas entre sí mediante varillas, tuercas, arandelas y platinas. En todo canuto por donde pasen pernos, se realizará el relleno con mortero. Las cerchas estarán apoyadas sobre los muros y/o columnas según lo especifiquen los planos.

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En algunos casos pueden estar conectadas entre sí mediante una cercha de arriostre que permitirá que trabajen en conjunto, depende del diseño y las especificaciones técnicas del plano.

Ver detalles 6.17 y 6.18 del Capítulo 6

SE

Fig. 7.33 Cercha.

7.8 MONTAJE Y FIJACIÓN Las recomendaciones que se presentan a continuación para el montaje de estructuras en bambú deben considerarse como mínimas, el constructor puede aplicar técnicas de su experiencia.

Los planos en obra deben de contar con toda la información sobre el ensamblaje y ubicación de los elementos estructurales, arriostramiento definitivo y precauciones especiales.

Verificar los anclajes en las bases, con los planos de cimiento y sobrecimiento.

El personal de obra debe contar con los ejes y cotas para el montaje, indicados por el constructor.

Nivelar y plomar cada elemento frecuentemente durante el proceso.

Montar los elementos portantes en anclajes de fierro.

89

SENCICO

Arriostrar de manera temporal, para mantener los elementos estructurales en plano perpendicular, posición señalada en los planos y que puedan resistir las cargas de viento y sismo durante la construcción.

Arriostrar de manera definitiva y empalmar toda la estructura, de acuerdo a lo especificado en el diseño y planos (dimensión y ubicación) para garantizar la estabilidad vertical.

Preparar mortero para fijar uniones y conjunto estructural. La calidad del mortero de cemento para el relleno de los entrenudos deberá ser en una proporción máxima de 1:4 (cemento – arena gruesa) (NTE E. 100 Bambú).

Asegurar y ajustar los pernos y arandelas y cortar a plomo de varilla.

O

7.8.1 ANCLAJES, ARRIOSTRAMIENTO Y EMPALMES

Todos los elementos estructurales deben estar anclados, arriostrados, empalmados e instalados de tal forma que garanticen la resistencia y rigidez necesarias para cumplir con los propósitos de diseño. El personal debe tener la experiencia suficiente.

N

C

IC

Fotos: Casa paraguas de bambú - SENCICO Chiclayo

Fig. 7.35 Nivelando y aplomando estructura.

SE

Fig.7.34 Armando estructura, ambiente para servicios higiénicos. Columnas y pies derechos fijados en sobrecimiento mediante varillas de fierro, instalaciones sanitarias.

Fig. 7.36 Llenando mortero en columnas.

90

Fig. 7.37 Columnas y elementos estructurales montados.

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Fig.7.39 Terminando la estructura, empalmando elementos de arriostre en cubierta

N

C

IC

Fig.7.38 Paneles perimetrales de bambú fijados.

O

Fotos: Cabaña de los triángulos de bambú – ACCA, Villa Carmen, Cusco.

Fig. 7.40 Estructura de cabaña de los triángulos de bambú montada.

SE

7.9 CERRAMIENTO

Una alternativa para el cerramiento de los muros y/o paneles de bambú es con esterilla o caña chancada y malla de acero galvanizado, para lo cual se siguen los siguientes pasos: Ensamblar listones de madera sobre piezas de bambú en caso sean paneles o estructuras solo de bambú.

Cortar y fijar esterilla o caña chancada de acuerdo a la forma y dimensión que va a cubrir el paño. La parte posterior de la esterilla deberá colocarse para fuera en caso posteriormente se revista con mortero. Luego colocar la malla de acero galvanizado sobre la esterilla.

Mallas de refuerzo se pueden utilizar: Malla de alambre trenzado con diámetro máximo de 1,25 mm de abertura hexagonal no mayor a 25,4 mm.

Malla de alambre electro soldado con diámetro máximo de 1,25 mm de abertura cuadrada no mayor a 25,4 mm.

Otras mallas que cumplan la función de adherencia y estabilidad del revoque.

91

SENCICO

N

C

IC

Fig.7.41 Colocando esterilla en paneles de bambĂş.

O

Fotos: Casa paraguas de bambĂş - SENCICO Chiclayo.

Fig. 7.43 Vista exterior de cerramiento con esterilla.

SE

Fig. 7.42 Cerramiento con esterilla en proceso.

Fig. 7.44 Vista interior de cerramiento con esterilla.

92

Fig. 7.45 Vista del interior, columna central y muros con esterilla.

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

IC

O

Fotos: Cabaña de los triángulos de bambú – ACCA, Villa Carmen, Cusco.

Fig. 7.46 Colocación de esterilla finalizada.

7.10 ENTREPISOS

C

En el caso de dos pisos, las columnas constituidas por más de un bambú deben conectarse a la viga de amarre del entrepiso o de la cubierta, por medio de un elemento en madera aserrada que garantice el contacto completo entre el elemento horizontal y la sección transversal de todos los bambúes que componen la columna.

N

El diseño estructural del entrepiso de bambú, se regirá de acuerdo a la NTE E. 100 Bambú.

Se debe evitar el aplastamiento de las vigas de bambú en sus extremos. En caso de vigas compuestas, conformadas por piezas de bambú superpuestas, se tendrá que prever el arriostramiento necesario para evitar el pandeo lateral.

SE

El recubrimiento del entrepiso debe ser con materiales livianos, con peso máximo de 120 kg/m2, salvo que se justifique con el cálculo estructural correspondiente (NTE E. 100 Bambú).

Ejemplo: Vivienda Rural con bambú para Costa Central – Ver Anexo A. El área total de concreto de la losa de piso será la suma de las áreas individuales de cada ambiente. A esta losa en el concreto se colocará una malla electro soldada como refuerzo para evitar fisuras, el espesor de la losa es de 5 cm acabado frotachado. La losa está apoyada en las viguetas de bambú o entramado, y que sobre estas viguetas va como encofrado el bambú chancado asegurado en el bambú.

Para este caso, los largueros son los elementos que reciben la carga del entrepiso y están conformados por dos piezas de bambú dispuestas verticalmente una encima de otra. Los bambúes se unen entre sí con zunchos o varillas roscadas espaciadas. Los bambúes están conectados a las soleras de amarre con varillas roscadas, arandelas, tuercas y mortero.

93

O

SENCICO

SE

N

C

Fig. 7.47 Detalle de conexión de largueros con las soleras de amarre.

IC

Fig. 7.48 Detalle de conexión de largueros con soleras de amarre por los dos lados.

Fig. 7.49 Detalle de conexión de largueros con soleras de amarre por los dos lados - corte.

7.11 CUBIERTA

La cubierta debe ser liviana. Los materiales utilizados para la cubierta deben garantizar una impermeabilidad suficiente para proteger de la humedad a los bambúes y a la madera de la estructura de soporte.

En caso de colocar un cielo-raso debe construirse con materiales livianos anclados a la estructura del entrepiso o de la cubierta y permitir la ventilación de cubiertas de los espacios interiores.

94

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

O

Fotos: Casa paraguas de bambú - SENCICO Chiclayo.

C

IC

Fig. 7.50 Cubierta en proceso. Esterilla sobre estructura de techo.

Fig. 7.52 Colocando onduline Finalizando cubierta.

SE

N

Fig. 7.51 Detalle del centro de la cubierta al interior.

Fig. 7.53 Detalle de colocación de onduline, sobre correas de madera (transversales).

95

SENCICO

Ejemplo: Vivienda Rural con bambú para Costa Central – Ver Anexo A Las correas de bambú seguirán la trama del diseño propuesto en el proyecto poniendo especial cuidado en la fijación de las correas a las cerchas de bambú. Se debe cuidar al bambú contra los posibles desgarramientos. Estas correas van fijadas a las cerchas de bambú con varilla roscada, arandelas y tuercas.

O

La cobertura se sostiene por las cerchas principales de bambú donde se apoyan las viguetas de bambú y sobre la cuales se tiende el bambú chancado, dándole la forma curveada y caída, sobre el bambú chancado van unas correas de madera de 2” x 1” espaciadas a cada metro, que servirán de apoyo, donde se asegurará las planchas de cobertura.

7. 12 REVESTIMIENTO

IC

Una alternativa para el revestimiento es con mortero, cuyo fin es vestir y formar una superficie de protección. Hay varios tipos de mortero, uno de ellos es el mortero con cemento arena y que se le puede añadir cal.

Los muros estructurales deberán tener recubrimiento por ambos lados.

C

En la primera capa llamada “pañeteo” se proyecta el mortero sobre el cerramiento, ejecutando previamente las cintas encima de las cuales se corre una regla, luego cuando el pañeteo ha endurecido se aplica la segunda capa para obtener una superficie plana y acabada.

SE

N

Previamente a la ejecución del cerramiento y revestimiento, deberán instalarse las redes, cajas para interruptores, tomacorrientes, pasos y tableros, las válvulas, los insertos para sostener tuberías y equipos especiales, así como cualquier otro elemento que deba quedar empotrado al interior del panel.

Fig. 7.54 Revestimiento acabado

96

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

7.13 INSTALACIONES ELÉCTRICAS Y SANITARIAS Se debe prever las instalaciones sanitarias desde el inicio de la construcción (trazado y replanteo). Las instalaciones sanitarias no deben estar empotradas dentro de los elementos estructurales de bambú.

SE

N

C

IC

O

Las instalaciones eléctricas pueden ser empotradas dentro de los muros estructurales de bambú. En caso de requerirse perforaciones estas no deberán exceder de 1/5 del diámetro de la pieza de bambú. Cuidar que los ductos de la instalación eléctrica no deben ser perforados o interrumpidos en el momento de ensamblar elementos de bambú.

97

SE

N

C

IC

O

SENCICO

98

IC

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

N

C

ANEXO A

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

SE

N

C

IC

O

SENCICO

100

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

PROYECTO VIVIENDA RURAL DE BAMBÚ PARA LA COSTA DEL PERÚ Zonas rurales y semi-rurales de la Costa Central del Perú Vivienda unifamiliar CERRON ARQUITECTOS SAC Diseño arquitectónico: Arquitectos Tania Cerrón, Cesar Cerrón Diseño estructural: Ing. Juan Carlos Atoche SERVICIO NACIONAL DE CAPACITACION PARA LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION - SENCICO (Gerencia de Investigación y Normalización) 107,17 m2 (total), 95,04 m2 (sin volado).

O

Ubicación: Tipo: Proyectista:

Propietario:

Área:

IC

Concepción Arquitectónica Incorpora patrones de la arquitectura de la Costa Central del Perú, como el espacio abierto exterior, por donde se ingresa a espacios interiores, espacios limpios y simples, con patio interior y posibilidad de acceso a la parte posterior, en caso que el lote sea más largo y pueda haber un huerto o granja. Así también, esta presente el concepto de vivienda productiva, uno de los ambientes con vista al frente, podría convertirse en tienda o taller. En cuanto a la forma y composición de la estructura, permite la integración con la naturaleza, con una solución plástica, dinámica, con techos en forma de bóveda, respondiendo a las condicionantes del clima. La propuesta vincula la arquitectura vernácula del lugar con una arquitectura plástica natural para encontrar su propia identidad y exhibir las dotaciones del material: flexibles, ligeros y seguros.

N

C

Concepción Estructural La estructura de dos niveles se concibió en base a muros, un entrepiso y una cobertura liviana.

Los muros estructurales están conformados por un esqueleto de pies derechos y diagonales de bambú; una solera superior y una inferior de madera; y una cobertura de mortero de cemento aplicado sobre malla de alambre, clavada en esterilla de bambú, que a su vez se clava sobre el esqueleto del muro en ambas caras.

SE

El entrepiso está conformado por largueros de bambú, soportados por soleras de amarre apoyadas en las soleras superiores de los muros, y restringidos por frisos de madera que cumplen la función de tirantes en el diafragma. El sistema de entrepiso está cubierto por esterilla de bambú, y mortero de cemento aplicado sobre una malla de acero electrosoldado o similar.

La cobertura está conformada por cerchas cuyos elementos son de bambú y están contenidos en un plano, que soportan correas de bambú que a su vez reciben el material de cierre de cubierta. Se incluyó un muro de albañilería confinada en la zona húmeda de la vivienda para garantizar su durabilidad. La estructura se apoya en un sistema de sobrecimientos de concreto simple que descansan sobre cimientos corridos de concreto ciclópeo.

Materiales El material predominante es el bambú, especie Guadua angustifolia Kunth.

101

SE

N

C

IC

O

SENCICO

PLANO DE PRIMERA PLANTA

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SE

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

PLANO DE SEGUNDA PLANTA

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IC

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SENCICO

SE

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C

ELEVACIÓN 1-FRONTAL

ELEVACIÓN 2-POSTERIOR

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IC

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

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C

CORTE A-A

CORTE B-B

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IC

O

SENCICO

SE

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ESTRUCTURA DE LA VIVIENDA VISTA FRONTAL

ESTRUCTURA DE LA VIVIENDA VISTA POSTERIOR

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IC

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

N

C

VISTA FRONTAL DE LA VIVIENDA

VISTA POSTERIOR DE LA VIVIENDA

107

SENCICO

Configuración de la vivienda considerando sus componentes.

LEYENDA

11

1. Bases – Cimiento y sobrecimiento.

2. Estructura de bambú del primer piso.

Columnas.

Muros estructurales.

Tabiques.

Vigas.

O

10

3 y 4. Entrepiso.

Viguetas de bambú, caña chancada, losa de concreto de 5 cm con malla electro soldada.

5. Escalera de bambú y madera.

IC

7

6. Estructura de bambú del segundo piso.

Columnas.

Muros estructurales.

Tabiques.

Vigas.

9 6

7. Cerchas y correas de bambú.

N

C

8. Cerramiento del primer piso.

9. Cerramiento del segundo piso.

10 y 11 Cubierta.

Caña chancada, planchas de calamina tipo onduline.

12 Núcleo sanitario de albañilería de ladrillo confinado.

SE

4

3

8

2

5

12

1

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IC

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

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ANEXO B

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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SENCICO

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MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

UNIONES TRADICIONALES Se hace la aclaración que las uniones que se presentan a continuación son una respuesta cultural de la utilización del bambú en la construcción, que se han venido desarrollando a lo largo de la historia, no tienen un sustento técnico ni normativo. Podrían ser utilizadas para estructuras menores y temporales. Para estructuras mayores, en caso se utilice conexiones de bambú que no estén respaldadas por alguna norma, deberá ser justificada por el proyectista.

IC

O

Uniones entre elementos verticales a manera de columnas y horizontales a manera de viga Unión amarrada de pieza horizontal con doble soporte como columna. En cada soporte se hace una oreja cuadrada o en ángulo, colocándose luego entre los dos una lata sobre la cual se sienta la viga, Hidalgo 1979 (Fig. B.1). Doble viga sencilla, en 3 columnas (Fig. B.2). Dos dobles vigas, en 3 columnas (Fig. B.3). Vigas cuádruples, de diámetros y paredes similares. En este caso colocan latas horizontales y/o verticales que ayudan a mantener en posición los bambúes, particularmente cuando estos no son muy rectos. Hidalgo 1979. (Fig. B.4).

C

Uniones entre elementos horizontales y verticales, al tope Uniones amarradas que no reciben cargas, con el uso de alambre (Fig. B.5). Soporte de esquina correspondiente al detalle Fig. B.5 (Fig. B.6). Unión con taco de madera y pernos cónico de madera (Fig. B.7), con clavos de madera en donde se amarra (Fig. B.8) unión con pernos de madera cónicos en ambos sentidos (Fig. B.9), unión con un taco de madera pero fácil de moverse por lo que faltaría un amarre (Fig. B.10), unión en la cual las paredes de la pieza vertical son más gruesas para hacerle unas orejas y se pueda ensamblar con la pieza horizontal (Fig. B.11).

N

Unión entre elemento vertical y horizontal, donde el vertical es de diámetro más grande y en donde se perfora una orificio para que pase el pasador y se pueda amarrar (Fig. B.12), pieza vertical y horizontal del mismo diámetro con orifico en vertical con dos amarres (Fig. B.13, B14), con dos orificios (Fig. B.15).

Otras uniones (Fig. B.16, B.17, B.18, B.19), unión utilizando perno de acero, que ilustra la transición de lo primitiva con los métodos técnicos e industriales (Fig. B.20).

SE

Uniones entre elementos horizontales sobre puestos con verticales o inclinados Unión amarrada utilizada generalmente para arriostrar, en construcción de andamios (Fig. B.21), con un soporte inferior (Fig. B.22), unión para unir varios paneles (Fig. B.23), unión para apoyos laterales (Fig. B.24), unión asegurada por un tarugo de madera cónico (Fig. B.25).

Unión en techos inclinados para el caso de la vigueta superior (Fig. B.26), para el caso de la vigueta inferior o arriostre (Fig. B.27), unión con soporte que se emplea para sostener la vigueta en caso techo muy inclinado (Fig. B.28). Unión con piezas inclinadas en cercha, con un orificio por donde pasa el pasador, puede ser rattan (Fig. B.29).

Unión vertical con horizontal y diagonal (Fig. B.30), unión de dos diagonales y una vertical (Fig. B.31), unión para techos en pendiente con una pieza de madera que intersecta pieza de bambú y sirve como apoyo para las piezas horizontales de bambú (Fig. B.32).

111

SENCICO

Unión amarrada con pieza de madera que intersecta pieza vertical de bambú y soporta a la pieza horizontal de bambú (Fig. B.33).

Uniones en esquinas con perforación horizontal por donde pasa el pasador para el amarre (Fig. B.34).

Uniones amarradas con elementos horizontales laterales (Fig. B.35, B.36, B.37, B.38), aprovechando la rama (Fig. B.39), un elemento vertical y dos laterales (Fig. B.40), uniones con elementos horizontales con pernos de madera (Fig. B.41, B.42).

O

Uniones con piezas flexionadas Uniones perpendiculares, aprovechando la elasticidad del bambú a una de las piezas que conforma la unión se le da la forma de un listón y se le da la curva para el amarre con la otra pieza (Fig. B.43, 44, 45), con amarre (Fig. B.46).

IC

Unión lineal entre dos piezas de bambú Uniones propuestas por el arquitecto Marcel Kalberer con amarre (Fig. B.47), unión entre un bambú de mayor y menor diámetro (Fig. B.48, 49), unión de dos piezas de bambúes de diámetro similar unidos por dos medias piezas de un bambú (Fig. B.50).

Fig. B.2

Fig. B.3

SE

Fig. B.1

N

C

Unión intersectadas Unión de bambúes de diámetros más grandes y más pequeños (Fig. B.51).

Fig. B.4

112

Fig. B.5

Fig. B.6

Fig. B.7

Fig. B.8

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Fig. B.11

Fig. B.12

O

Fig. B.10

IC

Fig. B.9

Fig. B.14

Fig. B.15

Fig. B.16

N

C

Fig. B.13

Fig. B.18

SE

Fig. B.17

Fig. B.21

Fig. B.24

Fig. B.19

Fig. B.20

Fig. B.22

Fig. B.23

Fig. B.25

113

SENCICO

Fig. B.27

IC

O

Fig. B.26

Fig. B.28

N

C

Fig. B.29

Fig. B.31

Fig. B.32

SE

Fig. B.30

Fig. B.33

114

Fig. B.34

Fig. B.36

Fig. B.37

Fig. B.38

C

IC

Fig. B.35

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Fig. B.40

Fig. B.41

Fig. B.42

SE

N

Fig. B.39

Fig. B.43

Fig. B.45

Fig. B.44

Fig. B.46

115

SENCICO

Fig. B.48

IC

O

Fig. B.47

Fig. B.49

SE

N

C

Fig. B.50

Fig. B.51

116

IC

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

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ANEXO C

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

SE

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SENCICO

118

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

GLOSARIO Acabado: Estado final, natural o artificial, en la superficie de una pieza u objeto de bambú o madera para un fin determinado.

Alero o voladizo: Parte de la cubierta que vuela, se extiende fuera del límite de la pared.

Almidón: Constituido por moléculas de glucosa.

O

Amarre: Nudo hecho con trenzados o correas de fibras de origen vegetal o animal (cuero o bejuco), utilizado en construcciones y artesanías.

Anclaje: Refuerzo metálico de diferentes formas que se emplea como elementos de apoyo y de fijación de elementos de la construcción.

IC

Arandela: Pieza metálica en forma de corona para repartir la fuerza en un área mayor.

Arriostre: Elemento de refuerzo (horizontal y vertical) o muro transversal que cumple la función de proveer estabilidad y resistencia a los muros portantes y no portantes sujetos a cargas perpendiculares a su plano.

Apical: Extremo superior del bambú.

C

Avinagrado: Acción de un proceso de fermentación inducido por el hombre.

N

Bahareque: Sistema constructivo con el cual se obtiene muros delgados y resistentes a partir de parales de bambú o guadua, colocados a distancias iguales sobre una solera de madera o bambú y recubiertos interna y externamente por tableros de esterilla.

Bambú o planta de bambú: Es un recurso natural renovable, planta herbácea con tallos leñosos, perteneciente a la familia de las Boacease (gramíneas), sub familia Bambuesoideae, Tribu Bambueseae.

SE

Basa y sobrebasa: Término que se utiliza para diferenciar el primero y segundo segmento de la guadua. La basa es utilizada en construcción como viga por su mayor diámetro, y la sobrebasa se utiliza como varillones para el soporte de los techos.

Boucherie: Método de preservación por presión, desplazamiento de la savia.

Canuto: Parte de la guadua que está entre nudos.

Cepa: Término que se utiliza para diferenciar la primera sección basal. Sus diámetros son mayores de todo el culmo y sus entrenudos más cortos por lo que generalmente es utilizada para las columnas.

119

SENCICO

Cepillado: Proceso de alisar la superficie de bambú.

Cercha o tijeral: Elemento estructural triangulado que recibe las cargas de un tejado.

Columna: Pieza cuyo trabajo principal es a compresión.

Conector: Elementos metálicos que incluyen clavos, tornillos, pernos, multiclavos de dientes integrales, anillos partidos, platinas de corte y cartelas, los cuales se emplean como medio de unión de dos o más bambúes o con otros materiales.

O

Contracción: Reducción de las dimensiones de una pieza de madera causada por la disminución del contenido de humedad por debajo de la zona de saturación de las fibras, que se presenta en los sentidos radial, tangencial y longitudinal.

IC

Contenido de humedad (CH): Contenido de agua al interior de un cuerpo expresado como la relación en porcentaje entre el peso del agua contenida y el peso del material anhidro.

Contenido de humedad de equilibrio (CHE): Es el valor que alcanzan los cuerpos en contenido de humedad en condiciones naturales, según la temperatura, humedad relativa del sitio y durante un tiempo determinado.

C

Contenido de humedad en base seca: Es la relación del peso húmedo inicial menos el peso seco o anhidro sobre el peso seco.

Correa: Elemento generalmente horizontal que se apoya perpendicularmente sobre los pares o sobre las vigas de un techo, y tienen por función unir dichos elementos y transmitirles las cargas de la cubierta.

N

Cosecha: Temporada en la que se recolecta el fruto o producto de un cultivo.

Culmo: Igual que tallo.

SE

Dintel: Parte superior de las puertas, ventanas y otros huecos que cargan sobre las columnas.

Elemento de bambú: Cada una de las piezas que forman un componente de bambú.

Entrepiso: Componente de bambú que separa un piso de otro, en una edificación.

Endémico: Nativo de, y restringido a, una región geográfica particular.

Entrenudo: La parte del tallo entre los nudos, secciones huecas o entrenudos interrumpidos e intervalos regulares por nudos.

Especie: Unidad básica de la clasificación biológica, subdivisión del género. La especie se subdivide a veces en variedades o razas.

Esterillas: Elementos planos hechos de un tallo de bambú.

120

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

Fibra: Célula larga, fusiforme o filiforme, con paredes lignificadas, generalmente muertas, que se haya en el cuerpo leñoso de las plantas y le proveen soporte mecánico.

Género: Categoría de la clasificación biológica que comprende uno o mas individuos filogenéticamente relacionados y morfológicamente similares; un rango de la jerarquía de la clasificación taxonómica ubicada entre familia y especie. Los miembros de género se asume que están más cercanos filogenéticamente entre sí que con cualquier especie de otro género.

O

Gramínea: Familia de plantas monocotiledóneas en la que se encuentran cereales, bambúes y pastos.

Humedímetro, Idrómetro o Igrómetro: Medidor de humedad para la tierra o para granos, especialmente de trigo, cebada, maiz, arroz, avena, girasol, soya, maní, entre otros.

Inmersión: Acción o acto de sumergir.

IC

Inmaduro: No maduro. Se refiere al culmo joven en donde la lignificación que fortalece al tejido es aun incompleta.

Laminados: Guarnecido de láminas o planchas hechas en guadua, de manera uniforme, presenta diferentes formas, redondos, cuadrados, hexagonales, entre otros.

C

Latas y latillas: Segmentos delgados de los tallos de bambú hacia el largo de la fibra.

Líquenes: Organismo resultante de la simbiosis de hongos con algas unicelulares.

Mata: Conjunto de una misma planta.

SE

N

Muro de corte: Elemento vertical del sistema sometido a cargas horizontales laterales originadas por movimientos sísmicos o por la presión de viento. Estas cargas producen fuerzas cortantes en el plano del entramado. Un muro de corte está constituido por un entramado de pie derechos, soleras superior e inferior, riostras y rigidizadores intermedios (cuando se necesiten) y algún tipo de revestimiento por una o ambas caras. N.T.E E.100 Nativos: Aborígenes. Perteneciente al lugar donde ha nacido uno, propio, natural.

Nudo: Lugar del tallo donde se insertan las hojas y las ramas. Tabiques salidos de la guadua.

Panel: Tablero, de dimensiones y materiales diversos, que puede formar parte de cualquier unidad de la construcción, como muros, pisos, techos, entre otros.

Par y nudillo: Sistema de cercha.

Pentaborato: Solución preservativa empleada para el tratamiento de la guadua.

Perno: Pieza larga de metal roscado, con cabeza en un extremo que asegura con arandela y tuerca por el otro lado.

121

SENCICO

Pie derecho: Elemento vertical que trabaja a compresión. Piezas verticales de los entramados o muros de corte.

Pie de amigo: Elemento inclinado de soporte que trabaja a compresión.

Pórticos: Elementos estructurales compuestos por elementos tipo columna y tipo viga con una conexión entre ellos que es rígida y puede transferir esfuerzos de momentos.

Puntilla: Clavo.

Secado: Acción o efecto de extraer la humedad.

Sismorresistente: Tiene cierta resistencia al sismo.

IC

Sobrecimiento: Parte de encima de la cimentación.

O

Preservación: Acción o efecto de proteger.

Solera: Elemento superior o inferior del entramado de paneles.

Vigas: Elementos estructurales lineales que transfieren fuerzas en flexión, normalmente en posición horizontal.

C

Tabique: Pared delgada que separa espacios de una edificación. Panel.

Tablero: Conjunto de tablas unidas por el canto que se clava a un armazón.

N

Tallo: Caña que crece verticalmente del rizoma.

Tarugo: Clavija, espiga o trozo cilíndrico de madera o guadua que a modo de clavo sirve para unir dos piezas en madera o guadua.

SE

Zuncho: Abrazadera de hierro, o de cualquier otro material resistente.

122

O

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

SE

N

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IC

BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS

GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

SE

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SENCICO

124

MANUAL DE CONSTRUCCIÓN DE ESTRUCTURAS CON BAMBÚ

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Castro, Fidel (2010). “Lo que jamás podrá olvidarse (Primera Parte)”, Cuba Debate, revista digital.

Recuperado de http://goo.gl/MRkLLu China National Bamboo Research Center - CBRC (2011). “Bamboo technologies training course -Socio –economy of Bamboo”. Reference Book for Human Recourse Development Cooperation in Program in the Framework of China Aid, Hangzhou, China.

O

China National Bamboo Research Center - CBRC (2011). “Bamboo technologies training course –Utilization of Bamboo (I)”. Reference Book for Human Recourse Development Cooperation in Program in the Framework of China Aid, Hangzhou, China.

Dunkelberg, Klaus (1985). “IL 31 Bambus Bamboo - Bamboo as a building material”. Institute for Lightweight Structures (IL), University of Stuttgart, Nr 31, Stuttgart, Germany.

IC

Gonzales Mora, E. (2005). “Elaboración de una propuesta para el aprovechamiento y la transformación del bambú el ámbito del PRODAPP”. (Informe final de Consultoría, Comisión Europea-CE), Selva Central, Perú.

Gutiérrez, Jorge (2000). “Structural Adequacy of Traditional Bamboo Housing in Latin America”.

INBAR, Techn. Report No19, Bejing, China.

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Hidalgo, Oscar (1974). “Bambú: su cultivo y aplicaciones en fabricación de papel, construcción, arquitectura, ingeniería, artesanía”. Estudios Técnicos Colombianos, Colombia.

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Hidalgo, Oscar (1981). “Manual de construcción con bambú”. Estudios Técnicos Colombianos, Universidad Nacional de Colombia, Centro de Investigación de Bambú y Madera CIBAM, Bogotá, Colombia.

Hidalgo, Oscar (1985). “Konstruieren mit Bambus in Südamerika’’, Mitteilungen des Instituts für leichte Flachentragwerke, University of Stuttgart, IL31, Stuttgart, Germany.

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GERENCIA DE FORMACIÓN PROFESIONAL

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