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Estructuras Madera

Madera microlaminada, para uso estructural

Se trata de un material compuesto por chapas de madera (al menos 5) de un espesor máximo de 6 milímetros, con la fibra orientada mayoritariamente en una misma dirección. Su gran resistencia, uniformidad y ligereza le hace un material ideal para uso estructural.

Se usa principalmente trabajando a flexión de canto (en viguetas, pares o cargaderos), aunque también es frecuente su uso como paneles superficiales (sobre todo en forjados) o formando parte de cerchas de grandes luces. Actualmente este material se está introduciendo con gran éxito para rehabilitaciones, adosándose lateralmente a piezas de madera, para aumentar su resistencia y rigidez o superiormente en forjados de viguetas (como capa de compresión, que implementa significativamente la rigidez).

Para su fabricación se utilizan especies coníferas (sobre todo abeto) y adhesivos fenólicos. A la hora de dimensionar estructuras con este material nos encontramos con la dificultad de no poder acudir al Código Técnico de la Edificación (CTE) para ver las propiedades mecánicas del material, que son variables según el fabricante y no se han establecido unas clases resistentes fijas, como sí ocurre para la madera aserrada y la laminada.

Por este motivo, debe ser el fabricante el que facilite estos datos, que habrán sido obtenidos conforme a los ensayos que marcan las normas UNE (UNE-EN 14358, UNE-EN 408 y UNE-EN 789). Además se da una enorme dispersión de valores en las propiedades mecánicas, según el grosor y la orientación de las chapas, por lo que no se pueden extrapolar las propiedades mecánicas de elementos aparentemente similares, pero de diferente procedencia.

Generalizando, se puede afirmar que las propiedades mecánicas son notablemente superiores cuando todas las chapas están orientadas en dirección paralela a la fibra (composición paralela), pero, sin embargo, la estabilidad dimensional frente a cambios de humedad es mucho mayor cuando hay láminas orientadas en ambas direcciones (composición cruzada).

Esta última composición se reserva para elementos superficiales (tableros estructurales) y en alguna ocasión para piezas a compresión, como pilares. Analizando en detalle las propiedades mecánicas, se puede ver un punto débil de los productos con composición paralela, que es la resistencia a tracción perpendicular a la fibra de canto (apenas llega al 10% de lo que resisten las piezas con composición cruzada), lo cual puede ser crítico en piezas de sección variable sometidas a flexión.

Esta circunstancia hace también que sea determinante el diseño de las uniones, donde se concentran diversos esfuerzos, que hay que saber controlar y diseñar adecuadamente, si no queremos que la estructura fracase. Los nudos son siempre los puntos de mayor compromiso estructural, más aún en estos sistemas tan “limpios”, donde cada pieza debe hacer su trabajo específico sin deteriorar las demás.

Al tratarse de un producto de grosor reducido, es posible curvarlo, con una limitación del radio mínimo, que depende del grosor del tablero y la orientación de las chapas.

Comercialmente, se presentan distintos acabados, con diferente grado de cepillado, según se vaya a dejar el material visto o no. Su aspecto es como el del contrachapado. Las marcas más extendidas en nuestro país son “Kerto” e “ilevel”, que llama a este material Microllam LVL (Laminated Veneer Lumber) y fabrica también viguetas con sección en doble T, con alma de tablero OSB (Oriented Strand Board) y cabezas de madera microlaminada, dispuestas en horizontal.

Este producto, llamado comercialmente TJI (Trus Joist, de Ilevel), tiene una enorme aplicación en la construcción residencial y por sus peculiaridades técnicas y características estructurales, será objeto de una futura entrada en este blog.

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CTE

Escalera mixta de uso restringido

Muchos arquitectos habréis oído (yo muchas veces) que, según el CTE, en los giros de escaleras de uso restringido (interior de viviendas) sólo pueden dejarse mesetas enteras o partirlas a 45º, es decir, que la normativa sólo permite la inclusión de 4 peldaños en el giro de 180º y 2 peldaños en los giros de 90º.

Curiosamente, aunque mucha gente aplica ciegamente tan absurda restricción, muy pocos se han molestado en leer el DB-SUA, ya que se habrían dado cuenta enseguida de que se trata de una interpretación errónea: Tanto las escaleras de ida y vuelta (180º) como las escaleras en “L” (90º), no son otra cosa que escaleras de trazado curvo, ya que su eje así lo es y, por tanto, se les debe aplicar las condiciones de diseño que se especifican para este tipo de escaleras, en lo referente a la medida mínima de la huella (5cm en el interior de la curva), la dimensión mínima de la huella en el eje (22cm) y la dimensión útil máxima (44cm en el exterior de la curva).

Aplicando estas condiciones, las mesetas partidas a 45º no cumplirían y, es por ésto por lo que en el punto 4.1.3 del DB SUA-1 se dice que: “Podrán disponerse mesetas partidas con peldaños a 45º…”, como excepción a la norma. Así pues, se ha tomado la excepción por regla, posiblemente por la mayor facilidad de aplicación de la normativa en esos términos, con el perjuicio que conlleva para la calidad del diseño y la propia seguridad de utilización y accesibilidad de las escaleras (intención manifiesta de este DB), que obviamente se ven menoscabadas por la “imposición” de un modelo poco natural y ergonómico, cuya inadecuación desde el punto de vista funcional es fácilmente comprobable.

Tampoco es cierto que en las escaleras de trazado curvo se tenga que formalizar constructivamente dicha curva, ya que en los “Criterios para la interpretación y aplicación del DB-SUA”, publicados por el Ministerio de la Vivienda se decía claramente que “La anchura útil de una escalera debe medirse según la perpendicular en cada punto a la línea que define la trayectoria del recorrido.

En las mesetas en las que dicha trayectoria experimente un giro, se considera que dicha trayectoria queda definida por el arco de circunferencia cuyo centro se sitúa en el punto de quiebro del borde interior de la escalera.” Y por si quedaba alguna duda, sigue diciendo: “…en mesetas con giro a 90º el límite exterior de la anchura útil sería un cuarto de circunferencia y en mesetas con giro a 180º dicho límite sería una semicircunferencia, pudiendo el diseño ajustarse a dichas formas, aunque lo más frecuente son los trazados rectos“.

Y, como la medida exterior que está limitada a 44cm es la dimensión útil, no debe preocuparnos la esquina. Cuando tratéis de diseñar tramos de escalera similares os daréis cuenta de que hay que jugar con el ancho de la escalera, con el diámetro del ojo y con el número de escalones para encajar todas las medidas restringidas por el CTE.

Dicho esto, es muy cierto que el DB-SUA, en el tema de las escaleras de uso restringido tiene algunas contradicciones que (me consta) irán puliéndose en sucesivas actualizaciones: Si intentas meter tres escalones en un giro de 90º verás que es imposible, ya que nunca podrás cumplir con el límite máximo de 44cm en el exterior. Se da por tanto la paradoja de que en 90º se puede diseñar el giro con 2 ó 4 escalones, pero nunca con 3, lo cual es absurdo si tenemos en cuenta que se trata de poner límites a la seguridad.

Todo apunta a que, en “uso restringido”, ese límite exterior debe ser suprimido. Entretanto es lo que hay. Si a lo anterior se une la incongruencia de que una meseta con giro a 90º y 2 peldaños, con un pequeño radio interior, no cumple, al tener que considerarse “trazado curvo” (debido a la existencia de ese radio interior) y por tanto exceder los 44 cm de huella por el exterior, mientras que otra meseta exactamente igual, pero sin radio interior ya no es “trazado curvo”, por tanto no precisa cumplir los 44 cm de huella exterior y por tanto cumple, siendo claramente peor y más insegura que la anterior, se llega a la conclusión de que hay que revisar ese artículo, porque no funciona. No es coherente.

Algunos propugnan eliminar la segunda opción, es decir, que en uso restringido, las mesetas (o quizás no todas, sino las escaleras de anchura menor de “X”) que no se justifiquen como “trazado curvo” no se puedan partir a 45º, dada la inseguridad de su huella nula por el interior, sino sólo a 90º las que tengan giro a 180º. Pero eso tendría una dura repercusión en escaleras interiores de viviendas unifamiliares adosadas de superficie ajustada. No es que el CTE sea un documento perfecto y libre de errores, que no lo es (especialmente en este DB), pero como técnicos debemos conocerlo y aplicarlo con rigor, sin creernos interpretaciones hechas por terceros ni “leyendas urbanas”, por muy extendidas que estén.

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Viajes

Hotel La Canela en Piedralaves (Ávila)

De vez en cuando, y donde menos te lo esperas, tienes el placer de disfrutar de una experiencia arquitectónica de primer nivel, alejada por completo de la estricta línea que marcan los arquitectos que ocupan el «Star System» y las publicaciones que se rinden a sus caprichos y veleidades. Es lo que me ha pasado en una reciente estancia en el Hotel La Canela, situado en plena sierra de Gredos.

Sus dueños (holandés él y española ella) decidieron instalarse en este pequeño pueblo, en un terreno con vistas al valle del Tiétar, y traer consigo todas sus experiencias culturales y gastronómicas, acumuladas en más de una década viviendo en Asia. Cuentan que el proyecto arranca con unos pequeños manteles cuadrados que trajeron de China, con la convicción de que serían el epicentro de su nueva aventura. Luego llegaron las mesas y, el inevitable paso siguiente en este juego de Matrioskas era el edificio, como necesario contenedor.

Y así se lo plantearon. De unas ideas muy sencillas y un presupuesto más sencillo aún, surge una arquitectura de gran pureza en la que nada sobra y no hay ni una sola concesión a lo superfluo. Su belleza, como sucedía con aquellas piezas industriales de la Bauhaus, reside en que cumple sobriamente con su cometido. Lo que ves es lo que hay. La estructura, con pilares de hormigón armado y forjados de placas alveolares, queda completamente vista.

El suelo contínuo, de hormigón pulido, presenta las irregularidades propias de quien lo hace por primera vez (dicen que haciéndolo ellos era 3 veces más barato) y las juntas de retracción surgen donde el material lo pide. No se ve ningún intento de disimular estos defectos. El edificio cuenta la historia de su construcción, mostrándolo todo sin complejos.

Y el resultado es tan sorprendente como acogedor. El mobiliario, exquisitamente elegido, es el mínimo necesario, casi a modo de pequeñas piezas orientales de exposición. El afán por ahorrar energía lleva a cuidar muy especialmente el control climático, con enormes ventanales orientados al sur en todas las estancias y habitaciones y con aleros y toldos que regulan la entrada del sol en las diferentes estaciones, haciendo un uso muy limitado de la calefacción en invierno, que es por suelo radiante.

Una pequeña estufa de leña en el comedor y una iluminación muy tenue, ponen la guinda a este confort térmico (y mental). Un ejemplo magnífico de los beneficios de la arquitectura pasiva y el diseño bioclimático. El ingenio y la ingenuidad de quien no es profesional de la construcción, pero se implica absolutamente en el proyecto, da los mejores resultados en esta arquitectura sin arquitecto.

Si la paleta de colores que me ofrecen para el revoco no me convence ¿por qué no añadir a la mezcla café? y, si el acero cortén es muy caro ¿cómo quedará el acero normal si lo oxido, sumergíendolo en agua con sal? Puedo imaginarme las caras de los contratistas y albañiles ante estas sugerencias. Pues no eran tan descabelladas.

En definitiva, creo que los técnicos y demás «expertos» que participamos en el proceso constructivo deberíamos aprender de esta actitud apasionada y tener la mente abierta, porque el mejor camino no es nunca el que nos han enseñado, sino el que somos capaces de abrir nosotros mismos.

PD: Si este blog fuera de gastronomía, el Hotel La Canela también merecería una entrada. Aquellos pequeños manteles cuadrados se llenan de sabores asiáticos, cocinados y presentados como sólo lo puede hacer alguien que ama su trabajo

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Arquitectura Madera

La madera en la arquitectura

Tras casi dos décadas trabajando como arquitecto especializado en madera, he detectado una serie de inquietudes comunes a la mayoría de los clientes, así como multitud de miedos y «leyendas» que sólo pueden justificarse en el desconocimiento del material.

La madera, como material de construcción, es el más antiguo de cuantos se utilizan actualmente y su durabilidad no ha sido superada por ningún otro material hasta la fecha. A pesar de estas apreciaciones objetivas, la madera es el material de construcción que más desconfianza sigue generando, y no sólo entre los posibles usuarios, sino también entre los propios técnicos.

Es frecuente el rechazo de la arquitectura en madera o la catalogación de las construcciones realizadas con este material como «provisionales» o de «peor calidad», sin entrar a valorar sus verdaderas cualidades arquitectónicas, constructivas, espaciales, estructurales o de sostenibilidad, que deberían ser criterios de mayor peso a la hora de juzgar la calidad de los edificios. Uno de los propósitos de este blog es compartir mis experiencias como arquitecto especializado en madera, que me han llevado a ser un incondicional de tan noble material. Pretendo analizar seriamente y desde criterios técnicos y objetivos, la utilización de la madera en la arquitectura, especialmente con funciones estructurales.

En las últimas décadas, se ha avanzado enormemente en la investigación sobre los derivados de la madera (madera encolada, microlaminada, CLT, etc.) y la industria ofrece cada vez más materiales al servicio de la arquitectura. También las normativas y los programas informáticos siguen evolucionando en la dirección de fomentar el uso de la madera y facilitarnos su utilización y prescripción a los técnicos. En menos de 20 años la evolución ha sido espectacular, aunque aún quedan mucho mitos por derribar. Como muestra de la durabilidad de la arquitectura en madera, ilustra esta entrada una imagen del «Templo de la Enseñanza de la Ley Floreciente» (Horyu Gakumonji), templo budista localizado en Ikaruga, prefectura de Nara, Japón. En su interior se encuentran las edificaciones en madera más antiguas del mundo, que datan del año 706. Más de 1.400 años de antigüedad!

Y aún hay quien desconfía de la madera…