INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE HUICHAPAN

TALLER DE INVESTIGACIÓN II

DOCENTE: ING. JESUS ALBERTO GARCIA ROJAS

INTEGRANTES: CALVA CERÓN FERNANDO

HERRERA DELGADO NOÉ

MUÑOZ LIRA URIEL

ROJO RIZO LUZ ADRIANA

ARQUITECTURA 7mo SEMESTRE

GRUPO 1

El saucillo a 30 de septiembre de 2013

TITULO DE LA INVESTIGACIÓN

BAMBÚ, EL ACERO VEGETAL

RESUMEN

Ante esta situación con la implementación del bambú como material de construcción de una casa se puede desarrollar en conjunto con la implementando el bambú en los castillos y muros de la casa y esto dará hacia la construcción una arquitectura sustentable, el respeto al medio ambiente, el bajo costo y el bienestar que brinda al ser humano.Para cumplir con este fin la propuesta arquitectónica se basara en las condiciones:Este sistema nos brinda la posibilidad de realizar fácilmente construcciones, utilizando recursos naturales locales, equipo y herramienta simples, convencionales, con técnica básica no tan prolongada, cualidades de ser una vivienda de bajo costo, segura, fresca acorde al medio ambiente.

A través del desarrollo de este proyecto, se han planteado características fundamentales en forma sencilla y clara respecto al manejo sistemático del diseño y la construcción de una vivienda empleando el bambú.Conforme se vayan conociendo las bondades y cualidades de materiales naturales, como el bambú, se podrán generar nuevos modelos constructivos a pequeña y gran escala, más seguros y en menor tiempo proporcionando calidad de vida a los seres humanos en reciprocidad con el medio ambiente.

PROBLEMA DE LA INVESTIGACIÓN

En la actualidad el gran problema la contaminación de las construcciones con materiales tradicionales y sus efectos al medio ambiente, por eso que es muy importante que la mayoría de las personas tenga conocimiento de construir con nuevos materiales que reduzcan los efectos de contaminación como lo son los que nos brinda la naturaleza, y no tener un concepto malo de estos como una baja resistencia o que el material es de baja calidad.

ENUNCIADO DEL PROBLEMA

El bambú y su eficacia como material de construcción

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

Dónde crece? ¿Demanda cuidados especiales, o es un cultivo simple? 

El bambú es una gramínea de rápido crecimiento. Posee un sistema de raíces

llamado rizomas del cual brotan tallos que se podan y así la planta nunca muere. Es una planta rústica que no requiere cuidado mientras disponga de cursos de agua en sus cercanías. Existen cultivos de bambú en todo el país, a excepción de algunas provincias patagónicas. A nivel mundial, Europa es el único continente sin especies nativas de bambú. China e India son los principales productores. 

¿Se necesita mano de obra calificada o especial para tratar el bambú? 

Se necesita personal calificado para la construcción de viviendas o galpones con cañas, pero para la industria del laminado (parqué y vigas) se requiere la misma calificación que para tratar cualquier madera.

¿Qué significa que sea un material "sismo indiferente"? 

El arquitecto colombiano Simón Vélez, uno de los máximos referentes a nivel mundial en el uso de materiales naturales en la construcción, definió al bambú como un material sismo-indiferente. Es una definición perfecta porque por sus propiedades físico-mecánicas tan particulares (liviano y resistente), se adecua tan bien a un sismo que casi se podría decir que le son indiferentes. En Colombia, luego del terremoto ocurrido en 1999 en la zona del "eje cafetero", principalmente la ciudad de Armenia, la sismo-indiferencia del bambú quedó probada, ya que las únicas construcciones que se mantuvieron en pie fueron las casas de bambú o "guadúa". A partir de este episodio, se extendió su uso en todo el país. 

¿Qué factores hacen que el bambú haya penetrado tanto en algunos mercados, y tan poco en otros? 

Principalmente la disponibilidad del material en el propio país, que facilita su masificación y la limita en los demás por los altos costos de flete. 

¿Cómo explicar el potencial del bambú para los próximos años? 

El mercado del bambú se encuentra en plena expansión y con el tiempo lo vamos a encontrar cada vez en más ámbitos de la vida diaria. Pisos, paredes, techos, vigas, utensilios de cocina. Con la fibra textil se fabrican toallas, ropa, alfombras y sábanas. La disponibilidad de maderas duras a nivel mundial cada vez es menor e inversamente proporcional a su demanda. En mi opinión, en el mediano plazo este material se impondrá por necesidad. 

Por su bajo costo, ¿puede convertirse en una buena alternativa para el desarrollo de viviendas sociales? 

En mi opinión, el desarrollo de viviendas sociales con bambú sólo es posible si el material se encuentra a corta distancia y en relativa abundancia. Es posible la idea de "sembrar la propia casa" si se dispone de tierras comunitarias para su cultivo. La capacitación necesaria puede ser obtenida a través de los gobiernos y la Red Internacional para el Bambú y Ratán (INBAR por sus siglas en inglés). 

OBJETIVO DE LA INVESTIGACIÓN

El fin de realizar esta investigación es poder combinar otros materiales en la construcción e implementar principalmente el bambú como un acero con el concreto y como un material más empleado en esta actualidad, así como remplazar el acero en construcción ya que este no causa un impacto ambiental ni tampoco es un contaminante para el medio ambiente.

OBJETIVO GENERAL

Determinar la aceptación de un material nuevo como lo es el bambú en acero vegetal en el mercado y en la aplicación funcional del mismo de tal forma que se evalué en su factibilidad de establecer una empresa que realice la producción y la comercialización de este producto o material.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Dar a conocer los beneficios que se pueden obtener del bambú. Obtener garantía y utilizar al máximo el bambú. Remplazar materiales como el acero en la construcción. Con este proyecto esperamos contribuir con la gente para que se comience a

utilizar el bambú, primero a nivel comunidad, municipio y posteriormente estatal...

JUSTIFICACIÓN Y DELIMITACIÓN

“La importancia del bambú en la construcción” debido a que el bambú posee una gran resistencia y nos pareció interesante ahondar sobre este tema ya que en el país aun no se tiene un concepto de su calidad en la construcción y queremos poner de manifiesto que sus beneficios son múltiples.

En el trabajo existen muchos temas que pueden ser útiles para futuras investigaciones y así hacer más amplio el conocimiento científico de estos temas.

Siendo un elemento y recurso natural su siembra, producción, recolección y utilización se produce con tecnología limpia.

Es un recurso renovable, económico y seguro. Se fomenta la mano de obra no calificada llenado un vacío de falta de oportunidades de trabajo.

Su siembra y producción tiene ventajas colaterales como es principalmente que la especie es retenedora de agua ayudando al suelo. Por todo lo anterior, sus bondades son muy altas.

JUSTIFICACIÓN

Tomando en cuenta un aspecto muy importante que es el medio ambiente y el impacto que tiene esta ante las actuales construcciones, desarrollamos la investigación para conocer nuevas estrategias de construcción e implementar nuevos materiales, esto ayudara a que colaboremos para disminuir el efecto invernadero. Para ello estudiaremos un material que nos será muy eficiente para construir edificaciones pequeñas como son las de vivienda. El bambú es el material indicado para realizar construcciones, ya que este material tiene ventajas muy importante Teniendo en cuenta aspectos claves de homogeneidad, tales como edad, tipo de especie, características físicas (capacidad, longitud, diámetro, etc.). Se trata básicamente de una propuesta “Integral” realizada a partir de la formulación de pautas generales muy “precisas”, para los sistemas constructivos en el bambú, que buscan la unificación de normas en los siguientes aspectos:

• Técnicos • Constructivos • Estructurales

DELIMITACIÓN

Este estudio se lleva acabo para la implementacion de un sistema constructivo, en menor o mayor número de obras que se realicen. Se propone las soluciones constructivas con el bambú que son ligeras, no contaminante. Además de que las empresas constructoras tendrán una mayor calidad de manejo y sobre todo garantía del trabajo que se está realizando, sobre todo en lugares en donde el material es cultivado con naturaleza pueden favorecer a una tendencia.

MARCO ANTROPOLÓGICO FILOSÓFICO

Teniendo en cuenta que los sistemas constructivos actuales son “sistemas modernos y seguros” como ha quedado demostrado en este trabajo, que pueden llegar “optimizarse y organizarse mas”, por ejemplo, como solución a políticas concretas de viviendas de interés social, infraestructura para educación y/o capacitación de mano de obra por parte del estado, como ya se viene haciendo a través del lugares productores de este material.

De allí que sea tan importante el conocimiento que exista de estas técnicas y del material mismo, que cualquier ingeniero y/o arquitecto debe de conocer y manejar, como sucede con técnicas modernas como el hormigón armado, los sistemas prefabricados y técnicas “autóctonas” como la madera. Este aspecto debe ser casi una “obligación” por parte de las instituciones encargadas de brindar las herramientas en el campo del conocimiento a los futuros profesionales.

MARCO TEÓRICO

Mientras las estructuras tradicionales, incluyendo la mayoría de las estructuras de ingeniería, son basadas en sistemas constructivos bidimensionales, en las estructuras “Ultra” modernas se experimenta con cerchas tridimensionales. Esto incluye membranas anti clásticas, conchas de doble curvatura, y espaciales. En estas estructuras encontramos nuevos retos en las uniones que deben responder a las necesidades de los esfuerzos no liniales y a esfuerzos puntuales muy grandes. También buscamos la economía junto con la estandarización y posible industrialización de estas uniones. El reto a largo plazo es la compatibilidad del bambú con otros materiales de la construcción como las piedras, el acero, el vidrio, etc. Las uniones de bambú con bambú, encuentran un límite temprano en la transmisión de fuerzas. Aunque con la utilización de tornillos y reforzados internamente con inyección de cementos, o exteriormente con una capa de fibra y resinas sintéticas, la transmisión de carga aplasta a las fibras en la zona de contacto. Una posible salida es la utilización de muchos tallos, 2así se distribuye la carga por varios puntos de contacto. Esto puede generar nudos muy complicados y solo expertos de la imaginación tridimensional son capaces de concebir obras grandes. La otra salida es la unión de cono, donde todos los esfuerzos son transmitidos a un eje central y conducidos hacia un conector en forma de bola, formando un sistema conocido como las estructuras reticuladas por Mengerin ghausen (mero-system) o “Space Frames” por Buckmister Fuller.

MARCO CONCEPTUAL

Construcción: con la implementación del bambú se pretende realizar con este material parte de casas u otras construcciones.

Una manera de cómo impacta menos en la implementación de este material al medio ambiente.

Siendo un elemento y recurso natural su siembra, producción, recolección y utilización se produce con tecnología limpia que puede ser reproducido cerca de la región para no contaminar en cuestión de traslado del material.

Bajo costo en comparación con el acero que se utilizara.

Estructura. La estructura fundamental es la parte de la casa por lo que se enfoca más la estructura para su implementación del bambú en ella.

Materiales. Se puede combinar con los materiales convencionales como es el concreto, mortero, se aplicara como recubrimiento interior y exterior aislándolo del medio ambiente, protegerlo del fuego y dándole solidez y para darle durabilidad.

En la adaptación Se recomienda que las superficies perforadas sean taladradas a alta velocidad para así evitar impactos o rajaduras del Bambú y que sea rellenada con mortero de cemento.

Es un recurso natural que como material sirve igual para desarrollar una construcción bioclimática y ambiental que beneficie al ser humano.

Es un recurso renovable ya a que diferencia a la madera que se obtiene talando el árbol, el bambú solo se poda para que nuevamente retoñe.

Genera un ahorro en recursos económicos, porque es un recurso económico por que es un recurso natural.

Genera un ahorro energético, ya que para convertirlo a materia de construcción. No se hace mucho gasto de energía.

El bambú genera pocos desperdicios y ninguna corteza que eliminar.

Así que con este sistema constructivo, donde se cruzan guaduas en varios niveles, atornillados con pernos entre sí, se pueden elaborar cerchas complejas para estructuras de varios pisos, o para puentes. Otra gran ventaja de este sistema es la posibilidad de prefabricar varias cerchas sobre una horma en el piso. Varias cerchas pueden prefabricarse sin peligro de altura y con gran precisión. Debido al bajo peso propio del bambú tubular se puede, con la ayuda de un trípode, levantar fácilmente toda la estructura, una cercha tras otra, posicionarlas y fijarlas. Las uniones se llenan de mortero una vez terminada la colocación de las correas.

TIPO DE ESTUDIO POR REALIZAR

el tipo de investigación que se empleara es experimental ya que este tipo de investigación ya a tenido pruebas posteriores realizadas al tipo de material a aplicar como un producto alternativo que se puede emplear en la construcción arquitectónica.

Desde los tiempos medievales se conoce dos sistemas de construcción el “Par y Nudillo”, usado generalmente en las iglesias españolas y coloniales. En el norte de Europa se utiliza más la “Cercha Rey” usando pendolones y tensores para transferir el peso de los techos de edificios grandes, en catedrales y puentes. Este sistema constructivo, oriundo de la tradición maderera, es muy fácil de transcribir al bambú. Hay solo un pequeño problema: Las uniones de la madera son macizas, resisten de forma excelente a la compresión y reciben clavos como fijación rápida. La unión de bambú está en desventaja en cuanto a uniones de compresión, así que le debemos ayudar con un relleno del vacío y evitar el aplastamiento. Pero algunos bambúes tienen una ventaja en uniones de palos cruzados: En uniones de maderas blandas con pernos se debe usar una grapa “bulldog” entre los troncos para que reduce la carga flectora sobre el perno. La Guadua tiene una capa externa muy dura y se parece en esto más a un tubo metálico que a la madera, así que en muchos casos no se deforman los pernos en las uniones cruzadas. Con una adicional inyección de mortero se permite una fijación confiable de pernos y las uniones pueden ser calculadas por programas computarizadas, como fueran metálicas. Datos confiables de uniones de guadua vía pernos (con inyección de mortero) fueron elaboradas por Jenny Garzón de la Universidad Nacional en Bogota y están publicadas en el libro de Oscar Hidalgo. Cercha dos pisos levantando.

HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN

Propuesta inmediata de trabajo y por tratarse de una propuesta de carácter técnico, que nace a raíz de una hipótesis reciente, la presente propuesta pretende formar parte integral de la cadena de la guadua en Colombia —cumpliendo así uno de los objetivos del presente trabajo de tesis doctoral—, como un primer paso a dar hacia la búsqueda de la sistematización de las técnicas constructivas en guadua, la propuesta es la siguiente:

• Diseño y Construcción de Uniones

Se diseñaran y luego se construirán “in situ” diferentes alternativas para tipos de “uniones mecánicas” en guadua, utilizando diferentes tipos de materiales, como aluminio, metal, madera, etc., o empleando varios a la vez. Después se analizara su comportamiento desde el punto de vista estructural, con la finalidad de utilizar el que ofrezca unas mejores garantías, en lo que tiene que ver con tipo de materiales

empleados, costos y sobre todo que reduzca en términos de tiempo el proceso de elaboración y la puesta en marcha en obra.

Una Vez se tengan los tipos de uniones propuestos estos serán sometidos a pruebas estructurales y de esfuerzos a tracción, compresión y flexión en un laboratorio de materiales –las que sean necesarias— posteriormente los resultados obtenidos en dichos ensayos serán certificados.

Finalmente y a partir de los requerimientos señalados en un principio, los tipos de uniones obtenidos como resultado de las pruebas, serán confrontados en obra para verificar su comportamiento en una construcción típica, con el fin de contrastar los resultados obtenidos en el laboratorio.

DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN

Esta investigación esdocumental porque ya se conocen bases de cómo se desarrolla o implementa este tipo de sistema constructivo porque es muy aplicado, en la estructura de las viviendas, por otro aspecto que es de bajo costo por que es de recurso natural y no tiene un proceso de elaboración, por la gran cantidad de bambú que se produce en aquellas zonas por la humedad que hay en centro américa.

POBLACIÓN Y MUESTRA

En la cuidad de HUICHAPAN hidalgo se presenta un proyecto benéfico para familias de la misma cuidad, además de que servirá como como una exposición para reconocimiento y progreso. Este proyecto tendrá como principio apoyar a 20 familias de bajos recursos que se verán beneficiadas, además de que servirá como muestra a las siguientes habitantes que desean construir su hogar o que contribuyan con el medio ambiente para un beneficio propio, otro beneficio es que la construcción de su hogar disminuirá su costo a comparación de las construcciones actuales con el material tradicional.

FUENTES DE OBTENCIÓN DE INFORMACIÓN

Arce-Villalobos, O.A.: Fundaments of the design of bamboo structures, bouwstenen 24, Schriftenreihe der faculteit bouwkunde de Universidad Técnica de Eindhoven 1993. Dunkelberg, Klaus.: Bambus als Baustoff, Reportes del Instituto para las estructuras portantes livianas de superficie. (IL) Nr.31, Stuttgart 1985 Engel Heino: Tragsysteme - Structure Systems, 1997, Germany ISBN 978-3 -7757-1876-9 NN: Grown your own House, Verlag Vitra Design Museum, Weil a. Rhein 2000, ISBN 3- 931936-25-2.

Hidalgo L, Oscar: Bamboo - The Gift of the gods. Bogotá, 2003. ISBN 958 – 33 – 4298 –

FUENTES SECUNDARIAS

112 Villegas Marcelo, GUADUA Arquitectura y Diseño, ediciones Villegas y Editores, 2004, p.44-45. Hidalgo L, Oscar: Bamboo - The Gift of the gods. Bogotá, 2003. ISBN 958 – 33 – 4298 –

PROCESAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

Con lo anterior se lograría un impacto muy positivo en lo que se refiere a demanda del mercado, ya que se entraría a competir en igualdad de condiciones con técnicas modernas como el hormigón, la madera, etc. Además se generaría una gran confianza en los futuros usuarios, en muchos aspectos, unos de tipo económico, que reducirían costos, en términos como tiempo de ejecución, tipo de materiales utilizados y mano de obra empleada.

Tecnología y locaciones

Para la ejecución de la presente propuesta se requiere de la disponibilidad del siguiente equipo humano y tecnológico: - Equipo de 3 Colaboradores (estudiantes de arquitectura) - Computadores con software para arquitectura con acceso a Internet - Laboratorio de Materiales - Salón auxiliar para trabajos prácticos y ensayos

Por último y para concluir este capítulo, no sobra resaltar que, una vez estén dadas estas condiciones y se tenga el conocimiento necesario de los sistemas constructivos del bambú en México. En ese momento podremos estar cerca de tener una verdadera cultura de trabajar con bambú, sentirnos seguros de proyectar y construir una verdadera arquitectura nuestra, proyectada y pensada como ejemplo de arquitectura sostenible “apoyados en nuestra enorme bio-etnio diversidad”, con propuestas enriquecedoras y sin ningún tipo de inferioridad.

DIAGRAMA DE FLUJO

Con el motivo de saber si es factible la incrementación del bambú como un material de construcción, para su contribución ecológica, aplicándolo en el municipio de Huichapan y sus comunidades, se le pide de la manera más atenta conteste las siguientes preguntas.

1.- ¿Conoce el bambú?

2.- ¿Sabía que el bambú es un material de construcción, usted lo implementaría?

3.- ¿Cree usted que funcionaria en esta región la utilización del bambú en la construcción de casas?

4.- ¿Confiara usted en este tipo de construcción en bambú?

5.- ¿Recomendaría usted la utilización del bambú en la construcción de casas?

6.- ¿Te gustaría tener una casa que contribuyera con el medio ambiente?

SI NO

73

17

58

32

58

32

PREG. 1 PREG. 2 PREG. 3

SI NO

62

28

67

23

82

8

ESTUDIO DE VIABILIDAD DEL PROYECTO

PREG. 4 PREG.5 PREG.6

7.- ¿Estaría usted dispuesto a utilizar el bambú de una casa?

8.- ¿Cree usted que es seguro utilizar el bambú como elemento de construcción?

9.- ¿Cómo cree usted que impacte a la sociedad la construcción de bambú como elemento de construcción?

10.- ¿usted utilizaría el bambú en la construcción de casas, cuanto estaría dispuesto a pagar?

SI NO

74

16

67

23

75

15

ESTUDIO DE VIABILIDAD DEL PROYECTO

PREG. 7 PREG. 8 PREG. 9

50,000 75,000 100,000

36 38

16

ESTUDIO DE VIABILIDAD DEL PROYECTO

PREG. 10

TABALA GENERAL DE ENCUESTAS EN PORCENTAJE

SI NO

73

17

58

32

58

32

62

28

67

23

82

8

74

16

67

23

75

15

ESTUDIO DE VIABILIDAD DEL PROYECTO

PREG. 1 PREG. 2 PREG. 3 PREG. 4 PREG.5 PREG.6 PREG. 7 PREG. 8 PREG. 9