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• Alessandra Reyes Vicente

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HISTORIA DE LOS SISTEMAS CONSTRUCTIVOS 1. MADERA En la historia no se conocen rastros fósiles de madera que nos aseguren que el hombre primitivo construía con ella, sin embargo existen memorias urbanas de civilizaciones antiguas como los aborígenes del Amazonas, los papúes de Nueva Guinea o construcciones celtas tradicionales en Galicia y Asturias, que nos confirman dicho sistema constructivo, fueron gracias a la aparición del hacha y cuchillos fabricados en piedra, lo que propiciaría el corte de maderas y posterior uso para una mayor seguridad y resistencia de construcciones orientadas al refugio. Tenemos así tipos de arquitectura según el clima:

CLIMA CÁLIDO Y HÚMEDO

Refugio aborigen; Armazón de madera que se cubre con hojas, hierbas o corteza de árbol.

Arquitectura vernácula Indonesia; Elevada sobre estructura de pilotes para crear una cámara sombreada, ventilada y aislar la vivienda de la lluvia. Formada por una estructura de pilar y viga que soportan la cubierta y por muros sin función estructural. Construido con madera hojas y bambú.

Palafito de Venezuela; Se eleva sobre el agua o la tierra creando una plataforma de rollizos de bambú sobre la que se levanta una estructura del mismo material. Toda la estructura se cubre con palmas atadas con cuerdas vegetales.

CLIMA TEMPLADO Hórreo; Una de sus tipologías posee la estructura y el cerramiento de madera. Elevada sobre enanos de piedra para evitar el contacto con el suelo. Indios Yurok (norte de California); Estructura de madera de secuoya. Cerramiento de tablones solapados arriostrados por postes horizontales, todo unido con clavos y pasadores. La cubierta a dos aguas está formada por una estructura de madera de par e hilera sobre la que se colocan tablones solapados y corteza para impermeabilizar.

Casa tradicional japonesa; Pilares de sección cuadrada que forman una malla donde encajan todas las piezas. El suelo se levanta del terreno mediante enanos de madera. Forjado de paneles de madera y tatami. Tabiquería formada por puertas correderas de papel. Falso techo de madera y cubierta con estructura de madera y tejas cerámicas.

Rancho marismeño (Parque de Doñana); Estructura de troncos de madera. Paramentos y cubierta constituida por un trenzado de juncos. Cumbrera resuelta con una mezcla de arcilla y estiércol para impermeabilizar.

CLIMA FRÍO Lavo lapón Vivienda nómada Verano; Estructura de troncos donde apoya una cubierta de pieles y turba. Invierno; Estructura de troncos de forma tronco piramidal. Revestimiento de corteza y tepes (tierra con raíces vegetales). Suelo interior de madera excepto en el hogar. Yurta Vivienda nómada Estructura de madera ligera formada por una celosía para las paredes y unas varillas para la cubierta. El recubrimiento es de lana en invierno y de un tejido más ligero en verano. Arquitectura vernácula de Noruega Existen diferentes tipologías según la zona, pero todas tienen el mismo esquema constructivo. Se levanta sobre el terreno para evitar la humedad. Sobre el forjado de madera se levantan los paramentos formados por maderos redondos descortezados cajeados en los extremos. Construyen con la madera verde de manera que al secar el cajeado se hace más fuerte. Para aislar se coloca musgo entre los troncos. El tejado se cubre con tableros de madera semicilíndricos, corteza y barro para impermeabilizar y encima pasto vegetal para aislar. Casas Europeas y rusas

En Europa y Rusia hay una gran tradición de las fachadas de madera y hoy en día sigue teniendo aceptación. Están construidas con rollizos dispuestos horizontalmente. La estabilidad se consigue realizando una concavidad en la parte inferior que evita la utilización de clavos o pasadores. La unión entre dos fachadas perpendiculares se realiza mediante cajeado. Al principio las uniones entre rollizos se cubrían exteriormente con cal o tierra para sellar. Actualmente los encajes realizados mediante maquinaria garantizan la estanqueidad al agua y al aire. Se realizan sobre un muro de mampostería con poca capilaridad que hace de cimentación y evita el contacto de la madera con el suelo. La madera debía tener menos de un 20% de humedad para evitar deformaciones al entrar en carga. Está construcción evolucionó y actualmente se le ha añadido un capa aislante en la cara interior (disminuye su inercia, pero aumenta su resistencia térmica), se ha mejorado la estanqueidad de las juntas y las exigencias de humedad evitan que la madera se deforme. Estructuras europeas de roble La cabaña de troncos evolucionó y apareció una estructura de maderos rectangulares de roble.

El cerramiento entre la estructura de madera se realizaba de varias formas constituyendo una pared rígida que da estabilidad a la estructura:

• Mampostería • Arena y arcilla sobre cañizo tejido •Ladrillo

La construcción en madera ha vivido dos grandes cimas, en el imperio romano, en pleno reinado de Cesar Augusto, en el año 25 a.C., Marco Viturbio, arquitecto e ingeniero romano, escribe un tratado sobre la arquitectura y las técnicas de construcción en Roma titulado “De Architectura”, según este libro, la arquitectura descansa en tres principios: La belleza, la firmeza y la utilidad, que es la función de la arquitectura, recopilando las primeras descripciones sobre la composición, cualidades y usos de la madera, así como, profundizando en las características de la madera frente a los xilófagos (consumidor primario de madera). La segunda cima, data durante la Edad Media, en donde la técnica maderera en general perfecciona y desarrolla su concepto estructural alcanzando un gran nivel hasta principios del s.XIX. Posteriormente la revolución industrial, época protagonizada por las estructuras en acero y hormigón, la construcción en madera se pone al día y reemplaza la madera maciza por una madera industrializada, cambiando la materia mas no la técnica, pues en cuanto a los sistemas de unión, se siguen empleando ensambles de caja y espiga, y uniones con clavijas de madera. No obstante con cuando el hierro y el acero se establecen en el mercado, los ensambles de madera se comienzan a realizarse con piezas metálicas, logrando aguantar los esfuerzos atracción y cortantes hasta límites antes inimaginables. Es en los primeros años del s. XIX, que se sustituye la sierra manual por la sierra a motor, logrando tener láminas de hasta 1mm de espesor, y la posterior aparición de la madera laminada, y gracias a ello se hace posible la realización de vigas compuestas y estructuras de gran importancia, se da mayor facilidad de fabricación de elementos de gran tamaño partiendo de madera fácilmente disponible, se minimizan las grietas y otros defectos asociados a la pérdida de la humedad en piezas de gran sección, mayor resistencias de cálculo y posibilidad de utilización de maderas de diferentes calidad. Un claro ejemplo es el auditorio de Basilea (Suiza) en 1893.

En la década de 1830, se idean dos sistemas fundamentales de entramado abierto, los paneles de pared tenían una única forma pues eran el apoyo al forjado así como la estructura de la planta superior, si la pared exterior se regía por piezas de dos plantas de altura, los pisos intermedios debían apoyarse en travesaños clavados a las montantes, los cuales iban diagonalizados con barras de madera, generando que la jaula pueda actuar como diagragma rígido, además la ligereza de las montantes, de pequeña escuadra de 10x5cm, estructuras que podrían ser montadas por cualquier hombre que tuviera un martillo y una sierra. Por otro lado, el entramado de madera americano fructificó en las técnicas de autoconstrucción que tanto éxito tuvieron en la arquitectura doméstica de los EEUU, países escandinvos y Gran Bretaña, en los posteriores experimentos se incorporarían tableros de madera resistentes que actúan como diafragmas en sustitución de las triangulaciones. Un factor decisivo para la recuperación de la madera en Inglaterra, fue el movimiento Arts and Grafts, a finales del s.XIX, inspirado por el socialista utópico William Morris, el cual defendia la artesaría tradicional en detrimento de la producción industrializada, aprovechando la experiencia del artesano y las características de los materiales naturales. Esta filosofía llegaría a Estados Unidos a través de las comunidades religiosas. Del cual podemos rescatar el trabajo de Frank Lloyd Wright en la Casa Gamble, en donde la estructura de madera de secuoya queda visible tanto al exterior como al interior con un marcado acento constructivista, en la cubierta, las cabezas de los pares, un mayor número de elementos en la estructura y numerosas uniones resueltas mediante clavos y tornillos. Esto pudo ser realizado dado que a finales del s.XIX, se incorpora las colas y resinas sintéticas, y desde 1930 se aplicarían termoendurecibles, logrando que las unidades estructurales constituidas por pequeños elementos de madera de diferentes propiedades sean continúas.

No obstante no hay mejor estructura como la Villa Mairea (Noormarkly, Finlandia, 1941) de Alvaro Aalto. La estructura es mixta, con muros de carga y pilares no dispuestos según una retícula regular e incluyó de materiales diferentes, la madera aparece revistiendo con tablas verticales el ala de estudio en la carpintería de teca de ventanas, en las tablas también de teca que cubren la fachada en la biblioteca o en las marquesinas de madera del porche de entrada, así mismo las maderas laminadas se realizan de forma plana.

No es hasta el s. XX donde aparecen las cubiertas de directriz curva, cuyo funcionamiento mecánico propiciaría que lo si antes no se sobrepasaba los 30 metros para salvar luces, ahora se podía por encima de 100 metro. Un claro

ejemplo el muelle de Southampton y gran vestíbulo de campo de deportes de Westlalia, cuyo arco salva una luz de 75 metros. Apareciendo los sitemas constructivos con madera de Stephan y Hetzer quienes se basaron en los principios de la construcción metálica. El sistema Stephan consta de unos arcos compuestos por dos cordones enlazados por una celosía encepada, unida a ellos con tacos metálicos, las correas descansaban directamente sobre el arco y el conjunto se completaba con un tirante que absorbía el empuje. Mientras que Hetzer, diseñó el cuchillo, el cual componía de un cordón superior curvo y con sección en doble T y un cordón inferior que era un tirante metálico, la doble T se conseguía encolando tablas en posición horizontal. Este sistema logra mayor confección espacial, selecciona distintos tipos de maderas según tracción, abeto, o a compresión. Un ejemplo es la sala de Máquinas de la Exposición de Bruselas (1910) con luces de 43 metros en una vivienda de madera. Otra aportación es la estructura Grisel o en parrilla, consiste en una malla reticular tensada, compuesta de pequeñas piezas de madera mutuamente empernadas. Al principio, las casas de madera, estaban hechas por troncos apilados horizontalmente y ensamblados en las esquinas. Cuando aparecieron los primeros aserraderos de madera, se comenzaron a emplear para serrar los troncos por los dos lados y así optimizar el uso de la materia prima y poder estandarizar las medidas de la madera. Actualmente las casas de madera están diferenciadas según las siguientes clases: Casas de madera prefabricadas de troncos naturales. Quizás es el método más antiguo de construcción y son tan finas como un muro de piedra. Casas de madera prefabricadas de troncos cepillados. Esta técnica incluye numerosas formas y dimensiones. Casas de madera prefabricadas de troncos torneados. Esta es la versión moderna de las casas de troncos naturales y pueden ser torneados de forma cónica o recta.

Casas de madera prefabricadas de troncos y métodos varios. Este tipo de construcción, incluye la imitación de troncos de madera, troncos apilados verticalmente y combinaciones de varios métodos.

2. 2. 2. 2. 2.

El Adobe

El adobe se empezó a utilizar aprox. hace 7000 años ya que el hombre ha utilizado los bloques de ladrillo mojado y secados al sol para realizar sus construcciones desde los antiguos Asirios y Caldeos, Persas, Culturas Orientales y de América como la Cultura Inca. Es una de las técnicas de construcción más antiguas y populares de la antigua historia. Fue en Egipto donde un arquitecto de nombre Hassan Kathy un pionero que uso de esta tecnología que hoy en día apropiada en Egipto. Por otro lado, en las construcciones de nuestra Cultura Inca se empleó el uso de la tierra cruda para el caso de la arquitectura ceremonial y el uso de la quincha para el caso de arquitectura habitacional. Así mismo, en el periodo virreinal tuvo un constante uso de la tierra cruda (Adobe) para construir muros, contrafuertes y excepcionalmente arquerías y la ultimación de la tierra cocida (ladrillo) para arcos, portadas, bóvedas sobre cimientos y acabados de pisos y ornamentación. A diferencia de lo ocurrido en Lima, la quincha es utilizada únicamente en los techos. Los adobes que datan la historia se hacían con una mezcla de buena tierra, arena gruesa, paja y agua. Eran anchos y resistentes para que las paredes de la vivienda sean robustas y resistan bien, prácticamente eran de medidas como el tapial de esta época 80cm, no obstante las técnicas han hecho que dichas longitudes disminuyan:

Adobe Cuadrado:

Medio Adobe:

40x40x10 cm.

40x20x10 cm.

Es en la época contemporánea donde con los movimientos sísmicos aparece el adobe reforzado con caña, la zapata cambia a una profundidad mínima de 60cm, y su ancho 1.5 veces el espesor del muro. Así mismo el relleno de la zanja pasa a ser llenado con concreto ciclópeo, claro antes de ello se coloca la caña fajada con clavos al dado, utilizando yeso y cemento para asegurar su posición.

El sobrecimiento también se emprea con concreto ciclópeo o piedra asentada con mortero de cemento y areana, sobresaliendo por lo menos 20 cm sobre el nivel de la rasante del terreno, mientras que, en el caso de la planta, se utilizan contrafuertes intermedios cada 3m y en las esquinas para darle mayor resistencia a los encuentros y muros de la casa, o de caso contrario es posible realizar el refuerzo de encuentros con malla electrosoldada.

Los muros ahora serán reforzados con cañas ubicadas verticalmente:

Así mismo se hace empleo de una viga solera de madera, que vendrían a ser dos largueros sobre los muros unidas por pequeñas piezas de la misma madera, esto se utiliza para fijar los extremos superiores de las cañas colocadas en el interior de los muros, con lo cual se consigue que éstas queden ancladas tanto en la cimentación como en la viga collar, confinando a los muros. Ahora el corte de los techos, sigue siendo igual en algunos casos mientras que en otros se ha comenzado a utilizar poliestireno para hacerlo más ligero, mientras que el tarrajeo se especializó para tener un acabado liso y brilloso, aumentando su resistencia a la lluvia

Vivienda de adobe con reforzamiento horizontal y vertical de caña y muros revestidos con malla electro soldada de alambre galvanizado de 1mm, 3/4”de abertura y mortero de cemento arena en esquinas y encuentros. Techo a un agua con vigas de madera y tímpano de adobe recubierto con malla electro soldada y mortero de cemento arena. Los módulo suelen ser de 3 ambientes, 2 habitaciones contiguas en un solo bloque y otra independiente. Esta característica tiene la ventaja de que en cada localidad se pueda ajustar a las condiciones topográficas y disponibilidad del terreno de manera que se asegure

comodidad, iluminación y ventilación, adecuación a la dinámica socioeconómica de las familias así como a sus costumbres, y prácticas culturales. Para zonas sobre los 3,500 msnm se varía el piso de concreto por madera en los dormitorios. En resumen, ahora los pisos son de cemento pulido y en altitudes > 3,500 msnm, y madera en los dormitorios, los muros de adobe son reforzados con caña y revestimiento de malla electrosoldada con mortero de cemento-arena en los encuentros y esquinas, el techo se realiza como una cobertura liviana de planchas opacas de polipropileno y una plancha transparente por ambiente, y el tímpano con adobe recubierto con malla electrosoldada y mortero de cemento-arena.

3. QUINCHA En el Perú, los indicios de la quincha se dio antes de la época pre-hispánica, cuando el hombre de la costa construía, producto de la necesidad de un refugio, cercos y techos a base a lodo, caña brava y carrizo, materiales que sería sacados de las márgenes de los ríos, así como la arcilla y la arena del mismo lugar.

La quincha era elaborada formando dos capas entrelazadas de varas de caña brava, sujetas a postes y vigas de huarango u otros árboles, unidas una a una mediante carreras paralelas amarradas con soguilla de hilos de maguey trenzado o totora; sobre la superficie así formada se aplicaba una capa de lodo de aproximadamente tres (3) centímetros de espesor, pero con la particularidad de que en el batido del lodo se empleaban granos de arena y suelo de diferentes dimensiones, lo cual hacían una mezcla de mayor estabilidad debido al uso adecuado de la granulometría. En el caso de los techos, se empleaba estera e totora o carrizo amarrado en la armadura de caña previamente armada, posterior mente se le aplicaba una capa de torta de barrio de cinco centímetros de espesor, no obstante, para evitar las retracciones presentadas en la etapa de secado al sol, se le añadía fibras aligerantes como pedazos de ramas y hojas. Posteriormente, con la llegada de los españoles, el sistema constructivo empieza a quedarse en el olvido, dado que con la idea de estilos de los invasores, se implantan el uso de piedra y adobe, sin embargo, la continua presencia sísmica, lograría que se retomara la quincha de los Yungas, mejorando el uso de la carpintería, y con ello el sistema constructivo así como su acabado. De manera que apartir del siglo XVIII hasta el siglo XX, los niveles superiores de las edificaciones empiezan exclusivamente a ser construidos con quincha.

En la actualidad aún pueblos de nuestra costa la siguen empleando, por lo que el ININVI (Instituto Nacional de Investigación y Normalización de vivienda) ha lanzado un sistema de construcción a base de quincha prefabricada. Este método ha sido estudiado desde 1972 por la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), donde se realizaron los primeros ensayos con paneles de quincha, luego el Instituto. Requiere paneles prefabricados. Estos se hacen con una estructura de madera tejida con caña y revestida de barro, que se construye en un taller de carpintería fuera del sitio de la construcción. Los muros será reemplazado por la construcción de los paneles prefabricados fuera del sitio, mediante un trabajo de carpintería, se hace un marco de madera por cada tipo de vano de acuerdo con las dimensiones que indiquen los planos. Luego se hace el tejido de las cañas como se

muestra en las figuras de abajo. Finalmente se perfilan y trasladan sin haber colocado ningún revestimiento. A continuación mostramos algunos ejemplos de paneles prefabricados:

Posteriormente se tomaría la quincha reforzada, Los suelos más apropiados para construir son los suelos compactos, con presencia de piedra. También se puede construir en suelos arcillosos, limosos, arenosos o suelos combinados, que estén sueltos o compactos. En todos los casos deben estar libres de humedad. Empieza con la limpieza y la nivelación. En terrenos en pendiente se suele cortar el sector más elevado y rellenar el sector más bajo. El relleno se hace por capas de 20 cm compactadas cada una de ellas antes de construir la plataforma final

Antes de colocar las columnas y parantes en el cimiento, debes impermeabilizar el extremo de la madera que tendrá contacto con la

mezcla, las columnas deben quedar alineadas, derechas (aplomadas) y con el extremo libre a la altura indicada en el plano, para colocar la viga collar.

Si el suelo es compacto, puedes hacer una cimentación corrida con concreto ciclópeo, como se ve en el dibujo de la izquierda, Si el suelo es arenoso o poco consistente, la cimentación debe ser reforzada con una armadura de fierro (concreto armado), como se ve en el dibujo de la derecha.

La viga collar va clavada sobre los extremos libres de las columnas y parantes, formando un marco perimetral y rígido que, a su vez, sirve de apoyo para las vigas del techo.

Se colocan los listones que van horizontalmente entre los parantes y las columnas, formando la estructura de los muros. El listón inferior va adosado

al sobrecimiento mediante un alambre y el listón superior va clavado a la viga collar. Los listones horizontales van empotrados en ambos extremos con el destajo necesario y con clavos lanceros. Los barrotes intermedios van clavados a las columnas y a los parantes.

Por otro lado los muros tienen otro tratamiento, llamada en enquinchado de los muros Consiste en complementar o rellenar la estructura del muro con caña brava, como se ve en el dibujo. Esta va tejida y adosada rígidamente a los barrotes y listones, y no lleva clavos.

En el caso del tarrajeo, se da la capa de revestimiento al enquinchado por ambas caras, para lo cual se prepara el barro con paja picada. Se aplica directamente al tejido de la caña que debe quedar al ras del borde de las columnas, las que hacen de guías. Finalmente, antes de que seque el barro se debe rayar la superficie para que el revestimiento de acabado final tenga buena adherencia.

En el caso del techado, puede hacerse de varias formas. En todos los casos, deben ser livianos y flexibles, adecuados para casos de sismos. No es conveniente usar ladrillos ni tejas pesadas. El techo más apropiado para las viviendas de quincha y el más aceptado por la población es una combinación de caña Guayaquil, madera y torta de barro, que además es de bajo costo.