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lunes, 1 de marzo de 2010


La madera en tiempo de sismos

Por Arq. Iris de Mondesert e Ing. Víctor Lora

Febrero 2010

En la última década han ocurrido dos temblores de distinta intensidad que han traído de nuevo nuestra atención sobre las largamente repetidas amenazas de un gran sismo que va a acabar con la isla. La catástrofe ocurrida recientemente en Haití nos ha puesto nerviosos, y también nos ha hecho cuestionarnos, sobre todo a los/as profesionales que tenemos relación con el tema de la construcción.

Recordando el sismo de septiembre 2003 ocurrido en Puerto Plata, en las gráficas difundidas del desastre, entre edificios de hormigón colapsados se veían casas y anexidades fabricadas en madera que resistieron sin daños importantes el evento telúrico.

En algunas fotografías tomadas después del terremoto de Puerto Príncipe, pude observar en Jacmel viviendas de madera muy viejas y deterioradas, que resisten torcidas pero en pie, mientras una edificación de tapia vio desmoronarse su galería frontal.

Según lo testimoniado por los expertos reunidos en la UNPHU los días 4 y 5 de febrero para debatir la recuperación de Haití, la madera que colapsó en el sismo fue arrastrada por elementos de hormigón conectados a estas estructuras ligeras.

El testimonio de Luis H. Arthur aparecido en el periódico El Nacional el 1 de abril de 2009 nos cuenta una historia parecida en ocasión del terremoto del 1946:

1 Abril 2009, 6:00 PM

Terremotos y Viviendas

Escrito por: Luis H. Arthur (luis@arthur.net ) para el periódico El Nacional

“Cuando el terremoto del año 1946 yo iba a cumplir 10 años y recuerdo el pánico de todos, los llantos, las plegarias y la incertidumbre de no saber cuántas replicas vendrían, a qué hora y de que intensidad. El dormir en descampado. En aquellos tiempos vivíamos en Puerto Plata en una casa de dos pisos de madera, techada se zinc. La madera es flexible y tiene más capacidad para absorber estas ondas energéticas y como en el país todas las viviendas eran de madera, esto evitó que se produjeran derrumbamientos de pesadas paredes y aplastamientos, pero hubo un maremoto que entró hasta 5 Km en la costa nordeste (Nagua, Matancitas). El total de víctimas en el país se calculó en 1,970, entre muertos y desaparecidos.

“En estos 62 años el país ha cambiado. Las construcciones se han hecho de bloques de hormigón, pero no hay garantía de que fueran calculadas para resistir las ondas de expansión horizontales que, dada la rigidez propia del material, son un riesgo latente que pende sobre nuestras cabezas y vidas.”

No ha sido casual que desde que se tiene evidencias en nuestra isla y las otras Antillas se ha venido construyendo con elementos vegetales del lugar: yagua, cana, yarey, guano, palma y bejuco. Eran refugios adaptados a las condiciones naturales del lugar, que incluían humedad, calor, huracanes y temblores de esta tierra, ubicada en el cinturón de fuego entre placas tectónicas temblorosas y susceptibles.

A la llegada de los conquistadores españoles, adoptaron el sistema constructivo nativo, y el mismo permaneció inclusive en la primera etapa de sus ciudades, mientras se fabricaban las casonas de piedra, ladrillo y tapia.

Esa tecnología luego se fusionó con el modo tradicional español de construcción en madera. Con el tiempo desapareció el modelo de vivienda de planta circular, quedándonos en herencia el caney o modelo rectangular y sus métodos constructivos.

Cuando llegaron a la isla los primeros esclavos de raza negra, trajeron consigo las tradiciones constructivas de sus regiones de procedencia, y las fueron transmitiendo de generación en generación. Como legado de la cultura negra tenemos la casa construida con muros de tejamaní, elaborados con estacas entrecruzadas entre horcones de madera, y luego recubiertos con una mezcla de excremento de vaca y tierra. Casi sin ventanas, su interior es una fresca cueva gracias a los materiales con los que está construida.

Estos dos prototipos de vivienda, de origen indígena y negro, mezcladas o por separado, dieron origen a lo que hoy en día se conoce como arquitectura vernácula, que con el paso del tiempo evolucionaron hasta la casa de madera de nuestros pueblos, la mejor vivienda para nuestro clima.

La revolución industrial permitió importar una gran variedad de piezas de madera, con una gran variedad de alternativas ornamentales, y sobre todo estandarizadas, permitiendo así el diseño estructural adecuado para prever la resistencia a condiciones extremas, como sería el caso de los huracanes y los sismos.

¿Qué ocurre con estas estructuras de madera que, a pesar de su mala prensa como material de construcción, son sorprendentemente resistentes a movimientos sísmicos?

Estudio de pesos propios de estructuras según el material

para iguales geometrías y estados de cargas

La carga permanente o "carga muerta" en una estructura es de mucha importancia en el comportamiento de la estructura en el caso de un sismo, pues las fuerzas que el sismo provoca en la estructura dependen en un 90% de la carga permanente o "carga muerta" de la estructura. Mientras menos peso propio tenga una estructura, menos efecto tendrá sobre ella un sismo.

Comparación del peso propio de estructuras de acero, de hormigón armado y de madera para una misma geometría y un mismo estado de carga:

A.- Vigas

Geometría: viga simple con luz de 3.60 ML

Estado de carga: carga puntual de 2,000 Kgs en el centro del vano

Resultados (elementos con resistencia adecuada y su peso):

1.- Acero con F'y = 36 KSI:

Perfil W8X10 (8" X 4" - 10 Lbs/PL)

Peso = 14.9 Kgs/ML

2.- Hormigón armado con F'c = 210 Kgs/cm2 y armadura en acero grado 40:

Sección 0.15 ML X 0.30 ML con 2 Ø 3/4" como armadura principal

Peso = 108.0 Kgs/ML

3.- Madera con Ft = 85 Kgs/cm2:

Sección 4" X 16"

Peso = 23.1 Kgs/ML

B.- Columnas

Geometría: Columna corta (l/r<50>

Estado de carga: carga axial de 20,000 Kgs

Resultados (elementos con resistencia adecuada y su peso):

1.- Acero con F'y = 36 KSI:

Perfil W6X15 (6" X 6" - 15 Lbs/PL)

Peso = 22.3 Kgs/ML

2.- Hormigón armado con F'c = 210 Kgs/cm2 y armadura en acero grado 40:

Sección 0.20 ML X 0.20 ML con 4 Ø 1/2" como armadura principal

Peso = 96.0 Kgs/ML

3.- Madera con Fc = 70 Kgs/cm2:

Sección 10" X 10"

Peso = 36.2 Kgs/ML

C.- Cuadro comparativo tomando como unidad el menor de los pesos

Relación de los pesos propios de los elementos con iguales resistencias

Material

En Vigas

En Columnas

Acero

1.0

1.0

Hormigón Armado

7.2

4.3

Madera

1.6

1.6

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