jueves, 16 de octubre de 2008

INVESTIGACIÓN DEL DOMOCAÑA

RESUMEN
Perú es un país con características climáticas y ecológicas distintas en toda su extensión, abundantes recursos naturales, ocurrencia frecuente de sismos, muchas veces severos, vientos fuertes, aluviones, sequías, lluvias torrenciales, entre otros desastres. Tiene diferentes culturas en su vasto territorio, así como problemas sociales y económicos. La tarea de construir en el Perú y las tecnologías a utilizar están íntimamente ligadas a esa realidad.

Por otro lado, en el país como en los demás países en vías de desarrollo, es urgente atender las crecientes necesidades de vivienda, en especial la de los grupos más desfavorecidos que tratan de resolver su problema autoconstruyendo en forma progresiva su vivienda, comienzan con los muros y se detienen en el techo porque es un proceso difícil y de costo muy alto.

A fin de lograr una solución a ese problema se planteó el estudio de un techo de bajo costo, usando recursos locales, de fácil proceso constructivo y sismorresistente. Se optó por usar como material constructivo las cañas (carrizo, caña brava, caña de guayaquil o bambú), gramíneas de fácil y rápido crecimiento, especialmente en las orillas de las fuentes de agua y en las zonas tropicales; por sus excelentes características de resistencia y por ser un material conocido y usado en el país por familias de escasos recursos, especialmente en la fabricación de esteras.

Se planteó un techo fabricado con cañas, malla gallinero y un recubrimiento de mortero cemento – arena o de barro, que por sus características de seguridad, habitabilidad, calidad y costo, pueda ser una solución para el sector más desfavorecido.

Se fabricaron cuatro prototipos, dos para estudiar y validar el proceso constructivo: uno construido con estudiantes y el otro fabricado con miembros de una comunidad marginada. El estudio del proceso constructivo tuvo resultados satisfactorios por su racionalidad y simplicidad, fácilmente comprendido por quienes, alumnos y pobladores, nunca habían construido antes.

Los otros dos prototipos se construyeron para verificar el comportamiento del domocaña ante cargas estáticas de servicio. Los ensayos realizados en el CISMID comprobaron que funciona bien y que, probablemente, su respuesta también sea adecuada ante cargas sísmicas, principalmente debido a su capacidad para incursionar en el intervalo no lineal.

Como aplicación experimental se construyó una vivienda con tres domocaña por la modalidad de capacitación-acción; posteriormente el propietario construyó con sus vecinos un cuarto ambiente adicional, demostrándose así que el proceso constructivo es fácilmente aprendido. Un sismo de grado 5.8 en el lugar, permitió verificar que también es satisfactorio su comportamiento ante cargas dinámicas.

DESCRIPCION

Planteamiento del problema e hipótesis del trabajo
Se tomó en cuenta dos premisas iniciales: la realidad peruana descrita anteriormente y la urgente necesidad de atender la cada vez más creciente demanda de vivienda, en especial la de los grupos más desfavorecidos, que por su condición de extrema pobreza no tienen acceso a programas de gobierno.

Las soluciones tecnológicas existentes, por su costo, son inaccesibles a las familias de escasos recursos, sector mayoritario en el cual es más agudo el problema. En el afán de reducir dichos costos se ha establecido parámetros cada vez menores, que ponen en peligro la habitabilidad de la vivienda, incidiendo en el desarrollo de sus habitantes. Aún así su alcance es muy limitado y está muy lejos de atender siquiera un 10% del déficit actual, que bordea el millón y medio de viviendas.

La necesidad e iniciativa popular seguirán “resolviendo” el problema, construyendo con esfuerzo un espacio donde vivir, con graves deficiencia técnicas y de seguridad. Al principio en forma incipiente, utilizando esteras, madera o tierra, ya sea en la ciudad o en el campo.

En la ciudad, con el sueño del “material noble”, levanta sus muros en un lapso de varios años y a costos elevados, que no los siente porque es una inversión que hace muy lentamente. Se detiene en el techo, porque para su construcción requiere mano de obra calificada y su construcción es de una sola vez, lo que incide en un desembolso inmediato, casi siempre fuera de su alcance.

En ese contexto se desarrolló la investigación de un techo que utilice las cañas (las más conocidas en Perú son el carrizo, la caña brava y la caña de guayaquil o bambú) como refuerzo estructural, por ser un recurso natural renovable, de fácil producción, con excelentes características de resistencia, además de ser un material conocido y usado en el país por familias de escasos recursos, especialmente en la fabricación de esteras.

La hipótesis de trabajo se orientó a estudiar la posibilidad de obtener un techo fabricado con cañas, malla gallinero y un recubrimiento de mortero cemento – arena o de barro, con características de seguridad, habitabilidad, calidad y costo, como una solución para el sector más desfavorecido. A este techo se denominó DOMOCAÑA.

El desarrollo de la investigación estuvo orientado no sólo a comprobar la hipótesis planteada, sino también a verificar si el proceso constructivo era de fácil aprendizaje para ser aplicado por la comunidad beneficiaria o por pequeñas microempresas.

Con ese fin se planteó la producción de prototipos para:
* Estudiar el proceso constructivo, buscando su racionalización y simplicidad.
* Validar el proceso con la participación de alumnos universitarios primero y luego con miembros de una comunidad.
* Realizar ensayos de resistencia bajo la acción de cargas estáticas.

MARCO TEÓRICO Y ESTADO DEL ARTE

Con relación al recurso
Las cañas son gramíneas que, por su avidez de agua, crecen cerca de las fuentes de agua. Son abundantes en regiones tropicales y subtropicales, templadas e inclusive a 4,000 m sobre el nivel del mar, siempre y cuando las condiciones ecológicas sean apropiadas. Están distribuidas en todos los continentes, con excepción de Europa.
Existen más de mil quinientas especies en el mundo. Su crecimiento es espontáneo, pero hay países en los que se promueve su cultivo, cubriéndose grandes áreas en corto tiempo, por su rapidez de crecimiento.
Estas gramíneas, desde comienzos de la humanidad, han sido explotadas por el hombre para todo tipo de usos: como comida, bebida o medicinas y, como material para hacer papel, ropa, canastas, elementos de caza y pesca, instrumentos musicales, utensilios, elementos decorativos, muebles, construcción de edificaciones, puentes, canales y en otros múltiples usos.
En ecosistemas dañados mantienen el ciclo de nutrientes, actuando como cicatrizantes. Es un recurso que se va haciendo indispensable para la construcción, por sus propiedades mecánicas y físicas, su rápido crecimiento en comparación con la madera, su mejor resistencia, en comparación con la madera, ante el ataque de termitas, hongos y otros insectos y por su peso ligero.

Estudios realizados en reconocidas instituciones, tales como el Laboratorio Nacional de Materiales de la Universidad de Costa Rica, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Bogotá y el Centro de Investigación del Bambú y Madera de Bogotá, el Deparment of Civil and Structural Engineering de la Universidad Politécnica de Hong Kong, entre otros, sobre las características físicas y mecánicas del bambú y sus aplicaciones en componentes constructivos, confirman las excelentes posibilidades que tienen para su uso en la construcción.

Información recogida en el Laboratorio de Ensayo de Materiales de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería de Lima, Perú, donde se llevan a cabo nuevos estudios y ensayos para determinar las propiedades físicas y mecánicas de diversas especies de cañas de varias localidades del interior del país, permitió conocer los siguientes resultados preliminares:

Resistencia a la compresión varía entre 226 a 748 k/cm2
Resistencia a la tracción varía entre 155 a 860 k/cm2
Resistencia al corte entre 75 a 146 k/cm2
Resistencia a la tracción por flexión entre 540 a 750 k/cm2

Estos valores dependen de la especie, pero también se presenta gran variabilidad entre especimenes de una misma especie, por lo que es necesario evaluar la influencia de otros factores, como la edad, grado de madurez, defectos y condiciones ambientales en que se han desarrollado.

Estudios realizados en la Universidad Nacional Agraria de Lima, Peru mostraron también que el alto contenido de fibra longitudinal de su parte exterior le da una alta resistencia y elasticidad, pudiendo reemplazar al acero ventajosamente porque su costo y bajo peso menores y porque su manipulación y uso es muy fácil. En ensayos de tracción se ha constatado que tiras de cañas pueden soportar encima de 1000 k/cm2.

Con relación al uso de las cañas

Aplicación en el mundo
Desde épocas muy antiguas, el mayor desarrollo de aplicación de las cañas en la construcción, sobretodo la especie conocida como bambú, se ha dado en Asia, desde la India a la China y de Japón a Java. En América, ha alcanzado notables avances en Colombia, Ecuador y Costa Rica, principalmente. Estos países lo utilizan y aplican en políticas y programas de vivienda, pero curiosamente ninguno en un techo con las características del domocaña.

Por constituir una alternativa ante materiales más costosos, más de un billón de personas habitan en viviendas construidas con bambusas; en Bangladesh un 73% y en Guayaquil un 50% vive en este tipo de casas.

Aplicación en el Perú
En el Perú, la caña brava y carrizo se usaron desde la época precolombina y después durante el virreynato. En el museo de sitio de Chan Chan se aprecia el uso de la caña en los muros de adobe, aunque no cumplía una función estructural sino para lograr el alineamiento del muro. En los últimos estudios de grupo arquelógico Caral también se ha encontrado vestigios del uso de cañas en los muros de sus construcciones.
En la época del virreinato, luego de sufrir las consecuencias de sismos severos, con pérdida de vidas humanas y edificaciones, los españoles construyeron viviendas y templos con adobe en el primer piso y quincha en el segundo piso, que hasta ahora perduran.

Edificaciones de quincha en el centro histórico de la ciudad de Moquegua que tienen más de trescientos años, fueron dañadas en el sismo del año 2000 y están en proceso de rehabilitación. Al retirar el recubrimiento de los muros se pudo apreciar que la caña está en un 90% en perfecto estado.

En la sierra se usa sobre tijerales y correas de madera, como base para recibir la cobertura, que puede ser teja cerámica, de microconcreto, planchas de asbesto cemento o de zinc. En la costa, es el material para pobres, muy usado en sus viviendas primarias, en láminas de estera o como quincha rústica en cerramientos o en techos provisionales. Es usado también en los cercos o cubiertas de áreas libres de las casas de playa de la gente adinerada o en estructuras y elementos decorativos de restaurantes turísticos.

En la década del 70, la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería y el Instituto Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda, ININVI, las utilizaron como refuerzo estructural, luego que los ensayos realizados mostraron que por sus características físicas y mecánicas, contribuían a mejorar la sismoresistencia de los muros de adobe. El ININVI propuso y desarrolló la tecnología de la quincha prefabricada, con paneles conformados por bastidores de madera, rellenados con cañas o carrizos trenzados o tiras de bambú .

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
La metodología comprendió los siguientes pasos:
- Verificación del estado del arte con relación a las actuales soluciones de techos para vivienda
de bajo costo.
- Verificación del uso de las cañas en el Perú y en el mundo.
- Análisis teórico para definir la formas más adecuada y verificar el comportamiento estructural
de las cañas en el techo propuesto.
- Construcción de prototipos para estudiar el proceso constructivo y analizar los costos
resultantes.
- Ensayos técnicos de cargas estáticas para conocer el comportamiento estructural del techo.
Análisis del resultado.
- Verificación del comportamiento del domocaña ante cargas dinámicas.
- Validación del proceso constructivo en construcciones experimentales para conocer si su
proceso es fácilmente entendido y realizado por la población.
- Divulgación de los resultados para conocer su aceptación en diferentes universos.

ESTUDIO TEÓRICO

La propuesta

La búsqueda de un techo de bajo costo, para las viviendas de las familias de escasos recursos, planteó las condicionantes que se detallan a continuación:
- Seleccionar un material disponible, que no requiera complicados procesamientos para su uso
como componente constructivo.
- Definir una forma arquitectónica y estructural adecuada al material elegido.
- Diseñar un prototipo y desarrollar un proceso constructivo simple y racionalizado.
- Ensayar el comportamiento del prototipo ante las diferentes solicitaciones a las que están
exigidas las edificaciones destinadas a vivienda.
- Llevar a cabo un proyecto de aplicación experimental.

El material
La información obtenida sobre el uso de las cañas en diferentes elementos constructivos (muros y techos) y el comportamiento de éstos ante sismos severos, mostraron que era un material que respondía a las condicionantes planteadas y que, por lo tanto, su uso era una alternativa válida para un techo liviano de bajo costo. Fue esa la principal razón por la cual se decidió utilizar estas gramíneas para la propuesta del domocaña.

Además, las cañas constituyen un recurso ecológico y natural renovable, con propiedades físicas y mecánicas suficientes, comprobadas en diferentes laboratorios en el mundo.

En el país existen diferentes especies, en sus tres regiones y tiene un uso limitado en la construcción; se puede planificar su cultivo para aprovechar sus cualidades y para tener un abastecimiento suficiente, gracias a su rápido crecimiento.

Las especies más utilizadas en el Perú (se da su nombre científico) se mencionan a continuación.

Carrizo (chusquea spp)
Es flexible y hueco, con sección cilíndrica, presenta tabiques transversales, distribuidos adecuadamente a lo largo del tallo, que son muy rígidos y le dan una resistencia apreciable; por lo que tiene una buena durabilidad, en comparación con otras gramíneas.

Su diámetro varía de ½” a 1.½” y su altura sobrepasa los 6 metros. Su color es amarillo pardo o pardo claro.


Caña brava (gynesium sagitatum)
Es muy parecida al carrizo, se diferencia por su tallo carnoso, casi sólido; con hojas fuertemente adheridas al tallo, conformando así un conjunto muy denso. Su color es amarillo lustroso. Existe en las riberas de los ríos de la costa y en la ceja de selva.

Dura menos que el carrizo, pero adecuadamente preservada no tiene problemas.


Caña de guayaquil (guadua angustifolia

Sus tallos son lisos y casi siempre huecos, con tabiques transversales muy resistentes, espaciados a distancias más o menos iguales. Es flexible y con relación a su peso es muy fuerte. Se la conoce como guadua, paca o bambú. Tiene un rápido desarrollo, se le puede ver crecer, al día alcanza entre 40 cm a 80 cm, llegando a más de 40 m de altura en menos de 2 meses. Para la construcción lo recomendable es esperar de 3 a 4 años después de ser plantada.

La forma














Los estudios teóricos revisados y realizados sobre esta forma arquitectónica, muestran que, a diferencia de la losa plana, que estructuralmente trabaja tanto a la tracción como a la compresión, la cúpula en todos sus puntos trabaja a la compresión, reduciéndose sus valores cuanto más alta es la flecha.

Esa característica permite además tener muros relativamente bajos, haciéndolos más estables y, por consiguiente, más seguros, lo que incide además en un menor costo. Una ventaja adicional del domocaña es que reparte la carga sobre los cuatro muros que lo sustentan, lo que no sólo amarra a esos muros, sino también, mejora su comportamiento ante cargas laterales.

El prototipo
Definido el material se diseñó el prototipo del techo propuesto con los siguientes componentes:
- Caña brava o carrizo de 25 mm de diámetro mínimo o tiras de bambú de 25 mm de ancho,
formando una retícula.
- Malla gallinero con cocada de 12 mm, a colocarse en tres capas, dos sobre la parte superior y
una en la inferior, para contribuir a la rigidez y facilitar la adherencia del recubrimiento.
- Un mortero como recubrimiento exterior e interior, con 15 mm de espesor por capa. La
propuesta consideró ensayar dos tipos de mortero, uno de cemento - arena, en proporción 1:2;
y, otro de barro, con una capa adicional muy delgada (12 mm) de cemento – arena. El mortero
contribuye a tomar los esfuerzos de compresión y le da el acabado final, tanto exterior como
interior.

El prototipo se apoya sobre la viga collar que usualmente debe amarrar los muros, cuyo material dependerá de aquellos. Para confinar y facilitar el montaje de la retícula de caña, se diseñó un bastidor a fijarse en la viga collar.












En los gráficos se muestran: el bastidor, que puede ser cuadrado o rectangular, según el área del ambiente que se desea techar con el domocaña; se aprecia también las primeras cañas guías a colocar, en ambos sentidos, situadas a uno y otro lado de los ejes; estas guías se encuentran a 20 cm entre sí, es decir a 10 cm de los ejes; finalmente, la flecha que se da a la cúpula o domo, cuya dimensión depende de la flexibilidad que tenga la caña.

DESARROLLO Y VALIDACIÓN DEL PROCESO CONSTRUCTIVO
La primera etapa de la investigación se orientó a la construcción de dos prototipos, para ensayar el procedimiento constructivo.

Construcción del primer prototipo
Dimensiones:
Superficie: 2,50 m x 2,50 m
Flecha: 0.70 m
Espesor: 80 mm


Herramientas:
Martillo, serrucho, tortol,
llana de madera, guantes de esparto,
lampa, carretilla, mezcladora

Materiales:
Carrizo de 25 mm de diámetro.
Malla gallinero con una cocada de 12 mm o menor
Alambre Nº 16 y clavos
Tierra cernida, paja y agua potable
Arena gruesa, cemento Pórtland y agua potable
Aditivo acelerante de fragua

El procedimiento constructivo, realizado con estudiantes, tuvo los siguientes pasos:
Fabricación del bastidor de madera (viga solera) de 100 mm x 100 mm, con columnetas de 100 mm x 100 mm y 590 mm de altura.
Fabricación del bastidor de madera para confinar la retícula de cañas, de 50 mm x 50 mm, clavado a la viga solera.
Armado de la retícula de caña con espaciamiento de 20 cm entre cañas, atando con alambre los encuentros de las cañas.
Fijación de los extremos de la retícula de cañas, con alambre Nº 16, a las cañas longitudinales que forman el marco tangente al marco de confinamiento de la retícula, cuidando que s cañas longitudinales estén encima de la retícula.
Colocación y fijación, con alambre Nº 16, de la primera capa de malla gallinero sobre la superficie superior de la retícula de cañas.
Colocación y fijación de la segunda capa de malla gallinero sobre la primera.
Colocación y fijación de la capa de malla gallinero en la cara inferior.
Pañeteo con mortero de barro, a modo de salpicado, de la superficie superior del domotecho, dejándolo secar por 24 horas. Se decidió, para este primer prototipo no revestir la cara inferior del domotecho.
Revoque de la superficie superior con mortero de barro, dejando secar hasta que se presenten las primeras fisuras.
Segunda capa de revoque con mortero de cemento – arena, en proporción 1:2.
Curado de la superficie de la segunda.capa con un salpicado de agua, durante 8 días.
En los espacios entre las cañas que forman la retícula se colocó retazos sobrantes, con la finalidad de que el mortero del recubrimiento no se deslice entre ellas, evitando desperdiciar la mezcla. Sin embargo, se considera que no es necesario hacerlo, aunque si se desea se puede dejar así por razones estéticas, barnizando las cañas, tiene un aspecto agradable.

Construcción del segundo prototipo
El segundo prototipo se construyó para validar la simplicidad del proceso constructivo. Con ese fin se hizo con los miembros de una comunidad de escasos recursos, ubicada en la zona marginal de la ciudad de Cochabamba, en Bolivia. Las características del módulo fueron las mismas del primer prototipo, utilizándose una cañas típicas del lugar. En este caso se colocaron únicamente las cañas, sin rellenar los espacios entre las mismas.

La facilidad del proceso constructivo permitió construir el módulo en un día y medio, incluidos los marcos de confinamiento, verificándose que puede ser construido aún por personas que nunca han intervenido en tareas similares.

CONSTRUCCIÓN Y ENSAYO DE PROTOTIPOS

Revisando estudios teóricos del comportamiento de cúpulas de ferrocemento (mortero de reducido espesor reforzado con acero), se aplicaron en el domocaña, constatándose que este tipo de estructuras trabajan a compresión y tienen un comportamiento satisfactorio ante la solicitación de cargas de servicio.

Por consiguiente, se concluyó que teniendo en cuenta las características físicas y mecánicas de las cañas que se usan en vez del acero, el domocaña puede tener también un comportamiento similar ante las mismas solicitaciones de carga. Con el fin de verificar esa hipótesis, se decidió ensayar dos prototipos de domocaña, cada una de 3,40 m x 3,40 m y 1,00 m de flecha; uno de ellos utilizando caña brava o carrizo y el otro con tiras de bambú.

Construcción del tercer prototipo (de caña brava con mortero de barro y cobertura de mortero cemento-arena)

En el tercer prototipo, la superficie superior de la retícula enmallada se revocó con una capa de barro de 15 mm de espesor, acabándose con una capa de mortero de cemento – arena, en proporción 1:2, de 20 mm de espesor.Para facilitar el proceso constructivo, el prototipo se construyó sobre el suelo, para luego ser colocado sobre los muros, aprovechando su poco peso.

Fue importante ubicar con precisión las cuatro primeras cañas guías, a 10 cm. del eje central cada una y a 1.00 m de altura, fijándolas entre sí con alambre Nº 16. De la correcta ubicación de estas cañas dependía la colocación de las siguientes.La distancia entre cañas fue 20 cm, medida a lo largo de las cañas guía, hacia el marco la distancia fue menor. Al finalizar se colocó un marco de caña, tangente a los bastidores de madera, al que se fijaron los extremos de las cañas de la retícula. Las mallas contribuyen a dar rigidez a la retícula de caña, que tomó la forma de domo o cúpula.

Construcción del cuarto prototipo (de bambú con mortero de cemento – arena)

El procedimiento constructivo del domocaña de bambú fue similar al de caña brava, la única diferencia fue que la superficie superior de la retícula de bambú enmallada fue revestida con mortero de cemento – arena, en proporción 1:2.La superficie interior, dejándola caravista. La retícula de caña se armó en el piso y luego se colocó en el marco metálico de pruebas. Fue necesario asegurar los bastidores de madera para evitar su desplazamiento del marco de prueba durante el ensayo.

DISEÑO Y DESARROLLO DE LOS ENSAYOS

Según la Norma E 020 Cargas del Reglamento Nacional de Construcciones, los techos curvos se diseñan para una carga viva repartida de 50 kg/m2. Para el caso específico de los ensayos de los domocaña (el de bambú y el de carrizo) se decidió someterlos a una carga viva de 5 veces ese valor, es decir 250 kg/cm2, con un total de 2880 kilos.

Para el ensayo de cargas de servicio del domocaña de carrizo (tercer prototipo) se definieron 25 puntos sobre su superficie, con el fin de poder registrar las alturas, con relación a la base, de manera tal que se pueda conocer exactamente la forma adoptada por el domocaña. Se identificaron 5 puntos para realizar las lecturas de las deflexiones producidas por las cargas y luego, verificar la recuperación de la forma del domo, después de retirar las cargas. Los ensayos se desarrollaron en el CISMID y se explican en los gráficos siguientes:

Las lecturas de las deformaciones se programaron para las siguientes etapas:



La máxima deformación alcanzada fue de 2,5 cm y a los cinco días se recuperó la forma, quedando sólo una deformación de 1 cm.

Para el ensayo de cargas de servicio del cuarto prototipo (domocaña de bambú), se definieron 5 puntos sobre su superficie, con el fin de registrar las deflexiones producidas por las cargas y luego, verificar la recuperación de la forma del domo, después de retirar las cargas.

Para este caso se usó instrumentos de precisión, con lecturas cada vez que se colocaban las cargas, desde 0 kilos hasta alcanzar un total de 2880 kilos.

Los resultados de los ensayos se indican en el Cuadro y Gráfico siguientes.

En la figura de la izquierda se representan los 5 puntos ubicados sobre la superficie del domo de bambú para realizar las lecturas sucesivas de la deformación que se fue produciendo mientras se colocaban progresivamente las cargas. Se ha tomado las lecturas correspondientes a los números A1, A4, C6, A5 y A7.

Los diales se ubicaron en cada uno de los cinco puntos previamente definidos, que se indican en el gráfico con los nombres A1, A4, C6, A5 y A7; las lecturas se hicieron cada vez que se colocaban las cargas, progresivamente desde 0 kilos hasta alcanzar un total de 2880 kilos.

En el gráfico se indica, con colores diferentes y en forma correlativa, como se fueron colocando las cargas durante el ensayo. Se programaron las siguientesw lecturas:

1ra lectura : Cargas del 1 al 10 = 400 kilos
2da lectura : Cargas del 11 al 16 = 240 kilos
3ra lectura : Cargas del 17 al 24 = 320 kilos
4ta lectura : Cargas del 25 al 32 = 320 kilos
5ta lectura : Cargas del 33 al 40 = 320 kilos
6ta lectura : Cargas del 41 al 52 = 480 kilos
7ma lectura : Cargas del 53 al 72 = 800 kilos



Los resultados de los ensayos se muestran en el gráfico y cuadros siguientes:























Análisis de los resultados
El comportamiento del domocaña de bambú, al igual que el de caña brava, está prácticamente en el rango elástico, lo que significa que todavía podía haber soportado un mayor nivel de carga.

El domocaña puede ingresar al rango inelástico (es decir presentar fluencia) sin ningún problema, ya que las cañas aportan un buen nivel de ductilidad lo que hace el domocaña funcione bastante bien.

Es interesante recordar que las cañas, de acuerdo a los estudios de la Facultad de Ingeniería Civil de la UNI, tienen un comportamiento muy alto de resistencia a la compresión; incluso, según la información preliminar, mayor que el concreto (hormigón).

Sería bueno obtener gráficas de los domocaña en ensayos de cargas sísmicas para ver su comportamiento inelástico, aunque la verificación de los domocaña construido en una vivienda experimental de Moquegua y otra en Humay, que sufrieron sismos severos (2003 y 2007, respectivamente) es ya un avance en ese sentido.
En conclusión, el techado con los domocaña presenta un comportamiento muy bueno ante cargas de servicio y, probablemente, su respuesta también sea adecuada ante cargas sísmicas, principalmente debido a su capacidad para incursionar en el intervalo no lineal.

APLICACIONES EXPERIMENTALES
Se ubicó la vivienda experimental en la ciudad de Moquegua, en el marco de un convenio entre el CYTED y SENCICO y del Programa 10 x 10 del Proyecto XIV.5 Con Techo del CYTED. Se construyeron 3 ambientes con fondos del proyecto de 4,00 m x 3,00 m; c
asi inmediatamente, el propietario y su familia construyó un cuarto ambiente, verificándose una vez más que el sistema es fácilmente asimilable por los autoconstructores.

A solicitud de una ONG, se ha construido un domocaña (el más grande construido hasta ahora: 6,00 m x 6,00 m) en la ciudad de Humay, a 30 km de Pisco. Maestros del lugar, especializados en el uso de la caña en construcciones rurales, aprendieron rápidamente el proceso constructivo y manifestaron su interés de aplicarlo en otras construcciones.

Verificación del comportamiento del domocaña ante cargas dinámicas
El 27 de Agosto del 2003 sucedió un sismo de grado 5.8º en la escala de Ritcher, en Moquegua. Se registraron daños, como rajaduras y fisuramiento de muros en edificaciones e inclusive colapso total de viviendas de adobe.

El 15 de Agosto de 2007 ocurrió un sismo en Ica que alcanzó casi los 9º en la escala de Ritcher. Las ciudades de Pisco y Humay fueron muy afectadas, con una gran destrucción, especialmente de las viviendas de adobe.

Fue una oportunidad para verificar el comportamiento de los domocaña construidos ante la acción de los sismos. Con ese fin se visitó Moquegua y Humay, luego de producidos los sismos. Se constató que las viviendas construidas con la tecnología mejorada del adobe y techadas con los domocaña no presentaban ni el más leve daño, a diferencia de las edificaciones de adobe vecinas que tenían rajaduras y fisuras en los muros o estaban totalmente destruidas, en especial por no tener un diafragma rígido que los amarre y por malos suelos.

RESULTADOS LOGRADOS
Los resultados alcanzados en la investigación de los domocaña son muy satisfactorios y confirman la hipótesis inicial:
La forma de cúpula permite reducir la altura de muros, sin causar sensación de espacio reducido; da mayor estabilidad a los muros y reduce su costo. La forma del domocaña no tiene nada que envidiar a otros techos conocidos como de “material noble”. Fue muy bien recibida por las familias y sus vecinosm tanto en Moquegua como en Humay.
Los ensayos realizados de cargas estáticas sobre los domocaña, con valores cinco veces más altos que los que establece la norma y el comportamiento de los techos de domocaña de Moquegua y Humay ante los sismos, muestran que estructuralmente el techo funciona satisfactoriamente.
El estudio del procedimiento constructivo de los domocaña logró una solución muy simple, aún para personas que nunca realizaron antes tareas de construcción (estudiantes e integrantes de comunidades).
Los costos alcanzados para los modelos construidos están dentro de lo esperado; son muy competitivos con relación a otro tipo de techos, por el uso de materiales locales, los mínimos componentes que se requiere, por su bajo precio, por su facilidad de construcción y porque requiere menor tiempo para su construcción.
Si se promueve la producción y el comercio de las cañas y su adquisición para construcción de viviendas para familias de escasos recursos, los costos pueden ser aún más competitivos.
Es también muy positiva la posibilidad de promover la formación de microempresarios, constituyendo una fuente de trabajo importante; afirmación que se deriva del interés manifestado por quienes participaron en las diferentes actividades del proyecto y por los que apreciaron sus resultados, a nivel nacional e internacional.
El uso de un recurso natural renovable y la promoción de su cultivo, tiende a mejorar el medio ambiente de la vivienda y su entorno.
Viviendas construidas con la tecnología mejorada del adobe y techadas con domocañas tienen un buen comportamiento ante sismos severos.

En resumen, la calidad estructural y de habitabilidad del domocaña, su reducido costo y la simplicidad de su construcción, hacen de éste una alternativa de solución ventajosa para la construcción de viviendas de bajo costo, accesibles a familias de escasos recursos e inclusive para otros niveles de familias.


IMPACTO ALCANZADO
Aún cuando no se ha desarrollado todavía una divulgación planificada, quienes han estado ligados al desarrollo de la investigación o han tenido la oportunidad de conocer su proceso y resultados, han demostrado especial interés por el domocaña; lo que hace vislumbrar que puede tener un impacto importante como solución tecnológica para viviendas de bajo costo. Esto permite afirmar que se puede contribuir a facilitar la autoconstrucción que realiza la población y, además, se puede promover la formación de micro empresas en comunidades rurales y en zonas marginales urbanas, creándose así puestos de trabajo.

Por otro lado, se tuvo la oportunidad de presentar en talleres nacionales e internacionales el proceso constructivo del domocaña, en el marco del Proyecto XIV.8 CASA PARTES. El impacto se manifestó de inmediato, despertando el interés de todos los participantes.


Los principales usuarios directos son las familias que autoconstruyen sus viviendas, en las zonas donde existe el recurso, tanto a nivel urbano marginal como a nivel rural. También son usuarios las organizaciones no gubernamentales y los microempresarios que trabajan en esos ámbitos, así como los organismos de cooperación nacional e internacional.

El DOMOCAÑA también puede ser incorporado formalmente en los programas que realizan los gobiernos locales y el gobierno central, porque sus características de calidad y costo lo convierten en una solución tecnológica ventajosa.

En cuanto a la actividad privada, las consultorías y firmas industriales y contratistas, cuyo quehacer está en el campo de la construcción, pueden usar el DOMOCAÑA como una excelente alternativa de techo de bajo costo. Indirectamente se puede promover el cultivo de las cañas, que tiene un fácil y rápido desarrollo, creándose así una fuente más de trabajo para quienes deseen incursionar en su producción. Por otro lado, el uso de la malla gallinero aumentará la venta de este material.

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Diseño y construcción en quincha
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Conservación de la Escuela Politécnica Federal de Lausana. EPFL
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Bamboo in building structures.
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Bamboo in construction – an introduction
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Viviendas Básicas para el medio rural
La vivienda económica en los países en desarrollo: materiales, técnicas de construcción,
componentes
* Kuroiwa Horiuchi Julio. ATP Proyecto Ciudades Sostenibles, INDECI/PNUD
El rol del bambú en la reducción de desastres
* López Gonzalez Arturo. Universidad Autónoma de Chiapas
Mi casa de bajareque
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Diseño y tecnología para un asentamiento rural en zonas desérticas de la costa peruana.
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Vulnerability of earthern construction in seismic areas. México. International conference on
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El ADOBE Estabilizado
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La industrialización posible de la vivienda latinoamericana
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Adobe, Madera y Ladrillo en la Arquitectura de San Pedro Sula. Paraguay. Un vistazo actual a
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Construcciones antisísmicas de tierra
Lak’a Uta, construcciones antisísmicas de tierra
Manual para autoconstructores
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domingo, 12 de octubre de 2008

PRESENTACIÓN


Inicio este blog con el interés de abrir un espacio para dar a conocer e intercambiar experiencias acumuladas en la actividad orientada a la investigación tecnológica aplicada a la vivienda y la construcción, especialmente aquella que se orienta a contribuir a la mejora de la calidad de vida de los sectores marginados en el Perú y en otros países de condiciones similares. Con ese fin presentaré también experiencias de otros investigadores que considero son un aporte y que deben ser difundidas.

En Perú el déficit alcanza a 2´200.000 de viviendas que se necesitan construir o mejorar, según estadísticas del Banco Mundial. Los esfuerzos realizados por los gobiernos de turno no alcanzan a atender por lo menos el crecimiento anual del déficit y, por consiguiente, éste va en aumento. A esto se suma las características sísmicas del país, el porcentaje de la población que vive en extrema pobreza y el crecimiento vegetativo, entre otros.

Sin embargo, en el Perú se han llevado a cabo importantes proyectos de investigación, experimentales y de aplicación de resultados, en los que tuve la oportunidad de participar, que trataré de presentar, esperando que sea de utilidad para las personas cuyo quehacer está relacionado con el tema.

En los últimos años he formado parte de dos proyectos iberoamericanos del CYTED, el XIV.5 Con Techo y el XIV.8 Casapartes. En las actividades realizadas en países de latinoamérica, El Caribe y España, realizadas en el marco de dichos proyectos, además de conocer una realidad similar de necesidad de vivienda de los grupos poblaciones de menores ingresos, compartí experiencias y conocimientos con especialistas que investigan y trabajan en la búsqueda de soluciones nuevas o mejoradas.

Espero que quienes visiten este blog tengan también interés de compartir experiencias y conocimientos que indudablemente enriquecerán su contenido. Los invito a presentarlos.