En esta entrada podrán encontrar las partes de la norma Colombiana vigente para estructuras sismo resistentes; la NSR-10 titulo G, donde se tratan los puntos mas importantes de la Guadua y la Madera. En esta entrada se especifica los requisitos y cuidados de estos materiales para uso constructivo primario y secundario.
G.1.3.2 — REQUISITOS DE CALIDAD PARA MADERA ESTRUCTURAL —
Estas maderas tendrán un uso básicamente resistente ya que constituyen el
armazón estructural de las construcciones. Es decir, forman la parte resistente
de muros, columnas, diafragmas, entrepisos y cubiertas. Las condiciones de
calidad que debe cumplir este material son las siguientes:
(a) Debe ser madera
proveniente de especies forestales consideradas como adecuadas para construir,
es decir, que maderas aún no agrupadas estructuralmente deberán estudiarse de
acuerdo con la metodología utilizada en el Apéndice G-A, de la presente norma.
(b) Deben ser, en lo
posible, piezas de madera dimensionadas de acuerdo con las escuadrías o
secciones preferenciales indicadas en el Apéndice G.F en donde se indican las
secciones nominales y reales, el área, el módulo de la sección, el momento de
inercia y el nombre comercial.
(c) La madera
empleada en estructuras debe cumplir con los requisitos de calidad para madera
de uso estructural, capítulo 3.19 de la Norma NTC 2500. (RG.6)
(d) El contenido de
humedad de la madera, debe corresponder a la humedad de equilibrio del lugar,
según Apéndice G-D. Cuando las maderas de los grupos ES1, ES2, ES3, ES4, ES5,
ES6 definidos en G.1.3.4, y G.2.2.1, G.2.2.2, ofrezcan dificultades al clavado
se debe efectuar un pretaladrado, y cuando sean construidas en estado verde,
según G.2.2.4. y G.2.2.5, se deberán adoptar precauciones para garantizar que las
piezas al secarse tengan el dimensionamiento previsto en el diseño, utilizando
los parámetros del apéndice G.C., contracciones.
(e) La madera de uso
estructural deberá tener buena durabilidad natural o estar adecuadamente
preservada. Además se deben aplicar todos los recursos para protegerla mediante
el diseño constructivo del ataque de hongos, insectos y focos de humedad.
G.1.3.3 — CALIDAD DE LA MADERA ESTRUCTURAL — Se establecen
dos categorías de madera aserrada de uso estructural.
Estructural Selecta
(E.S)., empleada en elementos portantes principales, como columnas, vigas
maestras, vigas de amarre, cerchas, arcos, pórticos, viguetas de piso
,dinteles, pies derechos de paneles portantes, voladizos, escaleras, cimbras y
formaletas.
Estructural Normal
(E.N.)., empleada únicamente y como segunda alternativa, en elementos portantes
secundarios, como correas, cuchillos, contravientos, riostras, separadores,
remates, pie-de-amigos, tacos, puntales y elementos temporales y con la reducción
señalada en la tabla G.1.3.1.
G.11.2.2 — PRESERVACION DE LA MADERA — Se entiende por
preservación o inmunización de la madera el proceso mediante el cual se aplica
un producto químico capaz de protegerla contra el ataque de hongos, insectos o taladradores
marinos.
(a) Los productos
químicos que se podrán utilizar son los especificados en las normas NTC 1764,
NTC 1767, NTC 1854 y NTC 2247, consistentes en productos inorgánicos
oleosolubles. Al utilizar los productos mencionados se deberán cumplir los
requisitos establecidos en las normas ICONTEC correspondientes.
(b) Toda madera antes de someterse a un proceso de
inmunización deberá prepararse apropiadamente.
Dicha preparación consistirá en una o varias de las siguientes
acciones:
(1) Descortezado — Especialmente de madera que se va a
utilizar en forma rolliza como postes, pilotes, etc.
(2) Secado — Según el proceso de inmunización el contenido
de humedad es distinto pero en cada caso deberá ajustarse a las especificaciones
técnicas del proceso.
(3) Incisionado — Maderas aserradas o rollizas de alta densidad
o muy impermeables deberán incisionarse para asegurar una penetración más
profunda y homogénea de la sustancia inmunizante.
(4) El dimensionamiento final y las operaciones de cajeado,
perforaciones o trabajos similares deberán realizarse antes del proceso de
preservación. Si por fuerza mayor debiera hacerse algún corte o taladrado
posteriormente al tratamiento se deberá preestablecer la capa protectora mediante
pastas preservadoras o similares.
(c) Según los requerimientos de protección, el uso de la
madera y las características de ella, se aceptarán dos métodos de preservación:
tratamiento sin presión y tratamiento a presión.
(d) Los tratamientos sin presión más aceptables son:
aplicación con brocha, pulverización o aspersión, inmersión, baño caliente y
frío, difusión y doble difusión.
(e) Los tratamientos a presión aceptables son: a célula
llena y a célula vacía.
(f) Las maderas preservadas mediante procesos a presión
deberán cumplir con la norma NTC 2083, en cuanto a los requisitos de
penetración y retención neta de acuerdo con las condiciones de uso.
(g) Los ensayos para determinar la penetración y retención
de la sustancia inmunizante deberán ajustarse a las especificaciones de las
normas NTC 1093 y NTC 1157 respectivamente.
(h) La toma de muestras para los ensayos mencionados deberá
seguir los procedimientos de la norma NTC 1822.
(i) La evaluación del valor fungicida de los preservativos
para madera se hará según la norma NTC 1128 (ASTM D 1413).
(k) La terminología más usual relacionada con los materiales
y procedimientos de preservación será aquella establecida en la norma NTC 1149.
(l) Algunas maderas no requerirán tratamientos inmunizantes
debido a las condiciones de uso o a su propia durabilidad natural. La
durabilidad natural o resistencia natural de las maderas a la pudrición podrá evaluarse
en forma acelerada mediante el método descrito en la Norma NTC 1127.
(m) En los tratamientos de vacío-presión las inmunizadoras
deberán dejar registros escritos y suministrar al cliente la siguiente
información mínima:
(1) Tipo de tratamiento utilizado.
(2) Tipo de inmunizante.
(3) Penetración.
(4) Retención.
(5) Garantía otorgada según uso.
(6) Precauciones y recomendaciones de uso.
(n) En los procedimientos de aplicación manual deberán
suministrarse al cliente el catálogo u hoja técnica del producto inmunizante.
Durante la inmunización se debieran observar todas las normas de seguridad suministradas
por el fabricante.
G.11.4.4 — PROTECCIÓN CONTRA LA HUMEDAD — Por ser
higroscópica y porosa, la madera absorbe agua en forma líquida o de vapor. Si
la humedad se acumula en la madera afecta sus propiedades mecánicas, se
convierte en conductora de electricidad y sobre todo, queda propensa a la
putrefacción y al ataque de hongos. La madera puede humedecerse por acción
capilar, por lluvia o por condensación.
(a) La madera en
contacto con el suelo o con alto riesgo de humedad debe ser preservada según lo
establecido en G.11.2.2.
(b) Toda la madera, estructural o no, expuesta a la acción
directa de la lluvia debe protegerse con sustancias NSR-10 – Capítulo G.11 –
Preparación, fabricación, construcción, montaje y mantenimiento G-96 hidrófugas
o con superficies impermeables.
(c) Todo elemento estructural expuesto a la intemperie debe
apoyarse sobre zócalos o pedestales de cemento o metálicos de tal forma que no
permanezcan en contacto con el agua apozada y debe ser protegido, lo mismo que
los elementos de madera de recubrimiento de muros exteriores, por medio de aleros
y deflectores.
(d) Para prevenir la condensación es necesario evitar los
espacios sin ventilación, especialmente en climas húmedos. En aquellos
ambientes que por su uso estén expuestos al vapor, como baños y cocinas, además
de suficiente ventilación, deben protegerse las superficies expuestas con
recubrimientos impermeables.
G.11.4.5 — PROTECCIÓN
CONTRA LOS HONGOS — Los hongos que atacan la madera son organismos parásitos de
origen vegetal que se alimentan de las células que la componen desintegrándola.
Se producen sobre la madera húmeda bajo ciertas condiciones de temperatura, por
esporas traídas a través del aire o por el contacto directo con otros hongos.
La protección de la madera debe comenzar, por lo tanto, desde que se corta. Las
maderas con baja durabilidad natural y la madera de albura de todas las
especies deben tratarse con sustancias preservantes.
(a) Debe
especificarse madera que haya sido almacenada en condiciones de mínima humedad
y que haya sido tratada con fumigantes durante el apilado.
(b) Debe desecharse la utilización de madera con muestras de
putrefacción y hongos.
(c) La degradación de la madera causada por los hongos podrá
evitarse si se utiliza con contenidos de humedad (CH%) menores a 18%. Se
deberán tratar con sustancias preservantes, especialmente aquellas maderas con
una baja durabilidad natural y la madera de albura de todas las especies.
(d) Debe evitarse el uso de clavos y otros elementos
metálicos que atraviesen la madera en las caras expuestas a la lluvia, salvo
que se sellen las aberturas. Se recomienda el uso de clavos galvanizados.
G.11.4.6 — PROTECCIÓN
CONTRA INSECTOS — La madera puede ser atacada, especialmente en climas húmedos
y cálidos, por insectos que perforan su estructura en busca de nutrientes. Entre
estos insectos están las termitas subterráneas, los gorgojos y los comejenes.
(a) En zonas donde existan termitas subterráneas deben
eliminarse los restos orgánicos alrededor de la construcción y establecerse
barreras de tierra tratada con insecticidas hasta la profundidad de la cimentación.
(b) Donde existan termitas subterráneas y aladas deben
colocarse barreras o escudos metálicos sobre las superficies de la cimentación
en forma completamente continua.
(c) Donde el riesgo de ataque de insectos sea alto debe
tratarse la madera de la construcción con los métodos descritos en G.11.2.2.
G.11.4.7 — PROTECCIÓN
CONTRA EL FUEGO — Para el diseño debe tenerse en cuenta que la madera es un elemento
combustible que se inflama a una temperatura aproximada de 270°C, aunque
algunas sustancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar
el proceso ver capitulo J del presente reglamento. Las siguientes medidas
contribuyen a proteger las edificaciones de madera contra el fuego.
(a) No deben
utilizarse elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura
de los ambientes.
(b) Las paredes próximas a fuentes de calor deben aislarse
con materiales incombustibles.
(c) Las edificaciones adyacentes construidas con madera
deben separarse como mínimo 1.20 m entre sus partes salientes. Si la distancia
es menor, los muros no deben tener aberturas y su superficie estará recubierta
de materiales incombustibles con una resistencia mínima de 1 hora de
exposición. Si están unidas, el paramento común debe separarse con un muro
cortafuego de material incombustible. Este muro debe sobresalir en la parte
superior por lo menos 0.50 m y en los extremos por lo menos un metro medidos a
partir de los sitios que más sobresalgan de las construcciones colindantes. La
estabilidad de este muro no debe sufrir con el colapso de la construcción
incendiada.
(d) Las piezas estructurales básicas deben
sobredimensionarse 3 mm en su espesor, en la cara más expuesta.
(e) Deben evitarse acabados que aceleren el desarrollo del
fuego, tales como lacas y barnices oleosolubles.
(f) En el diseño de las instalaciones eléctricas debe
tenerse en cuenta, además de las recomendaciones de
G.11.4.9, un claro y fácil acceso a los tableros de
cortacircuitos y de control.
(g) En edificaciones de uso comunitario: escuelas, centros
de salud, oficinas, locales y centros comerciales, etc., por su tamaño y dada
la gran velocidad de propagación del fuego en las edificaciones de madera, se deben
considerar las siguientes recomendaciones:
(1) Acceso rápido y señalizado a las fuentes más probables
de incendio. NSR-10 – Capítulo G.11 – Preparación, fabricación, construcción,
montaje y mantenimiento G-97
(2) Distribución de extinguidores según las recomendaciones
de expertos en combatir incendios.
(3) Salidas de escape suficientes, de fácil acceso y
claramente señalizadas.
(4) En las edificaciones de varios pisos deben proveerse
escaleras exteriores de escape.
(5) Sistemas automáticos de detección, ya sea por humo o
calor.
(h) Los depósitos para el combustible de estufas y
calentadores deben localizarse fuera de las edificaciones y deben rodearse de
materiales incombustibles o retardadores del fuego.
G.12.3 — MATERIALES GUADA
G.12.3.1 — REQUISITOS DE CALIDAD PARA GUADUA ESTRUCTURAL —
La guadua rolliza utilizada como elemento de soporte estructural en forma de
columna, viga, vigueta, pie derecho, entramados, entrepisos etc., debe cumplir
con los siguientes requisitos:
(a) La guadua debe
ser de la especie Guadua angustifolia Kunth. El presente capitulo no contempla
la posibilidad de utilizar otras especies de bambúes como elemento estructural.
(b) La edad de cosecha para guadua estructural debe estar
entre los 4 y los 6 años.
(c) El contenido de humedad de la guadua debe corresponder
con el contenido de humedad de equilibrio del lugar. Cuando las edificaciones
se construyan con guadua en estado verde se deben tener en cuenta todas las
precauciones posibles para garantizar que las piezas al secarse tengan el
dimensionamiento previsto en el diseño.
(d) La guadua estructural debe tener una buena durabilidad
natural o estar adecuadamente preservada. Además se deben aplicar todos los
recursos para protegerla mediante el diseño del contacto con la humedad, la
radiación solar, los insectos y los hongos.
G.12.3.2 — CLASIFICACIÓN VISUAL POR DEFECTOS
G.12.3.2.1 — Las
piezas de 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.
G.12.4.2.2 — Las
piezas de guadua estructural no deben presentar una conicidad superior al 1.0%
G.12.3.2.3 — Las
piezas de guadua estructural no pueden presentar fisuras perimetrales en los
nudos ni fisuras longitudinales a lo largo del eje neutro del elemento. En caso
de tener elementos con fisuras, estas deben estar ubicadas en la fibra externa
superior o en la fibra externa inferior.
G.12.3.2.4 — Piezas de guadua con agrietamientos superiores
o iguales al 20% de la longitud del culmo no serán consideradas como aptas para
uso estructural.
G.12.3.2.5 — Las
piezas de guadua estructural no deben presentar perforaciones causadas por ataque
de insectos xilófagos antes de ser utilizadas.
G.12.3.2.6 — No se
aceptan guaduas que presenten algún grado de pudrición.
G.12.3.2.7 — Todo
proceso de preservación y secado de piezas de guadua rolliza debe seguir lo
estipulado en la norma NTC 5301.
G.12.12.2 — PROCESO DE PREPARACIÓN
G.12.12.2.1 — Secado
de la guadua — Toda guadua destinada a la construcción de estructuras debe ser secada
hasta un contenido de humedad (CH%), lo más cercano posible al contenido de
humedad de equilibrio (CHE) con el medio ambiente de la zona en donde va a
quedar instalada.
(a) Como regla
general, las guaduas para uso estructural deben estar secas al momento de fabricación
por debajo del 19% CH.
(b) El secado natural o al aire se realizara mediante la
exposición de la guadua al medio ambiente. Este proceso se debe realizar en
patios cubiertos con circulación de aire. Se recomienda que las guaduas se
acomoden en tasajeras verticales, de no ser posible se pueden apilar de forma horizontal,
pero garantizando que no se presenten curvaturas exageradas en el proceso de secado.
Durante el proceso se debe evitar el deterioro del material por la acción del
clima, agentes biológicos u otras causas.
(c) Cuando el contenido de humedad requerido es inferior al
contenido de humedad de equilibrio del medio ambiente del lugar o cuando se
desee guadua seca en el menor tiempo posible, se podrán utilizar métodos
artificiales de secado.
(d) Durante el proceso de secado artificial debe
garantizarse la integridad de la pieza de guadua, previniendo rajaduras
excesivas o aplastamientos.
G.12.12.2.2 —
Preservación de la guadua — Es el proceso mediante al cual se aplica a la
guadua un producto químico capaz de protegerla contra el ataque de hongos u
insectos.
(a) Cualquier guadua
que vaya a ser usada como elemento estructural debe tener como mínimo un tipo
tratamiento de los estipulados en la norma
(b) Si el proceso de preservación se va a realizar por
inmersión, se debe garantizar que las perforaciones de los tabique
longitudinales no sobre pase 130 mm.
(c) En los procedimientos de aplicación manual debe
suministrarse al cliente el catalogo u hoja técnica del producto inmunizante.
Durante el proceso de aplicación del persevante se deben seguir todas las
normas de seguridad industrial suministradas por el fabricante del producto.
(d) En ningún caso se deben instalar elementos de guadua sin
inmunizar.
G.12.12.4.4 — Protección contra la humedad — La guadua es un
material higroscópico y poroso que absorbe el agua presente en el ambiente en
forma de vapor o de líquido. Si la humedad de la guadua se incrementa sus
propiedades mecánicas se disminuirán, comenzará a hincharse, trasmitirá con
mayor facilidad el calor, la electricidad y se hará más vulnerable al ataque
biológico.
(a) Se recomienda que los elementos de guadua nunca estén en
contacto directo con el suelo, se deben construir zócalos o pedestales que
alejen la guadua del suelo.
(b) No se permiten elementos de guadua expuestos a la
intemperie.
(c) Para prevenir el fenómeno de condensación del agua, deben
evitarse los espacios poco ventilados. En ambientes que por su uso estén
expuestos a vapor, como cocinas y baños, además de buena ventilación, deben
protegerse las superficies expuestas con recubrimientos impermeables.
G.12.12.4.5 —
Protección contra hongos e insectos — La guadua en general es susceptible al
ataque de hongos e insectos; los primeros atacan guaduas con altos contenidos
de humedad, comenzando su acción desde el interior del culmo debido al alto
contenido de parénquima, y los insectos, especialmente las termitas, gorgojos y
comejenes atacan guaduas desde el momento del corte en el guadual, en busca de
nutrientes contenidos en el material. La protección del material contra el
ataque de hongos e insectos debe comenzar desde el momento del aprovechamiento
en el guadual.
(a) Debe garantizarse
que la guadua se almacene en condiciones de humedad mínima y que ha sido tratado
con fumigantes durante el apilado.
(b) Bajo ningún motivo deben ser usadas guaduas que
presenten muestras de áreas atacadas por hongos ni insectos.
(c) Para evitar el ataque de hongos, el contenido máximo de
humedad de las guaduas usadas como elementos estructurales debe ser de 20%.
G.12.12.4.6 —
PROTECCIÓN CONTRA EL FUEGO — Para el diseño debe tenerse en cuenta que la
guadua es un material combustible y que se inflama con facilidad., aunque
algunas substancias impregnantes o de recubrimiento pueden acelerar o retardar
el proceso, véase Titulo J del presente Reglamento. Las siguientes medidas
contribuyen a proteger las estructuras de guadua contra el fuego:
(a) Deben evitarse
elementos de calefacción que aumenten peligrosamente la temperatura de los ambientes.
(b) Las paredes y elementos estructurales próximos a fuentes
de calor como chimeneas, hornos, estufas, etc. Deben aislarse con materiales
incombustibles.
(c) En ningún caso se debe utilizar estructuras en guadua
cuando la temperatura a la que estarán sometidas durante toda su vida útil
exceda los 65 CD .
(d) Los depósitos destinados para el almacenamiento de
combustibles deben localizarse fuera de las edificaciones de guadua y estar
rodeados de materiales incombustibles.
(e) Es recomendable limitar el uso de acabados como
barnices, lacas, pinturas oleosolubles y cualquier otra sustancia que acelere
el desarrollo del fuego.
(f) Las estructuras adyacentes de guadua deben estar separadas
como mínimo 1.20 m; caso contrario los elementos deben contar con coberturas de
materiales incombustibles con resistencia mínima de 1 hora de exposición. En el
caso que dos estructuras estén unidas, el paramento común debe estar separado
con un muro cortafuego que debe sobresalir en la parte superior como mínimo
0.50 m y en los extremos 1.00 m, medidos a partir de la parte más sobresaliente
de las estructuras colindantes. Este muro debe estar diseñado para continuar
estable aun con el colapso de la estructura incendiada.
(g) En las edificaciones de uso comunitario como escuelas,
centros de salud, comercio, etc., se deben considerar las siguientes
recomendaciones:
• Debe existir un acceso rápido y señalizado a las fuentes
más probables de incendio.
• La distribución de extintores, aspersores y mangueras contra
incendios debe seguir las recomendaciones dadas por expertos.
• La estructura debe contar con suficientes salidas de
emergencia de fácil acceso y claramente señalizadas.
• Deben existir mecanismos automáticos de detección de humo
y/o calor.
Bibliografía
Asociación
Colombiana de Ingeniería, Sísmica. (2010). Titulo G Estructuras de madera y
estructuras de Guadua. En A. C. Sísmica, NSR-10 (pág. 168). Bogota:
Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial.
