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Fabricando una estructura geodésica
de Bamboo.
Beneficios del bambú como material de construcción
El bambú es una planta que se utiliza desde hace 6.000, siendo entre los asiáticos donde más
popularizado está su uso. Como crece velozmente su uso para la construcción tiene grandes
beneficios en comparación con otros materiales como la madera. A pesar de que pueden aumentar su
altura un metro por día, la rigidez se logra a los tres años de maduración. Mientras que un árbol tarda
al menos una década en poder ser aprovechado, en ese tiempo habremos podido cortar dos veces
cañas de bambú para ser utilizadas. Esto incide en el bajo costo que implica su empleo y además en el
mantenimiento de la ecología pues favorece a evitar la deforestación de los bosques que causa graves
daños al planeta.
Las cañas de bambú pueden tener hasta 30 metros de largo y sus diámetros pueden oscilar entre los
45-60 centímetros. Al cortar la
planta, las nuevas varas brotarán
de la misma planta ya que viven
alrededor de 100 años. Éstas
pueden ser extraidas sin importar la
época del año, basta que tengan la
madurez suficiente. A las varas de
bambú se les puede dar cualquier
dentro de una casa dependiendo de
su dimensión. Las más finas
pueden ser usadas para las cañerías, mientras que las más gruesas sirven como vigas dentro de una
casa. Se pueden usar para hacer las paredes externas o internas o las tejas de una vivienda, y luego
ser cubiertas con yeso para darles mayor resistencia. El bambú tiene una fuerza de tensión que supera
en un 20% al hierro.
En su interior se forman cámaras de aire. Estas son buenos aislantes tanto de ruidos, como del frío o
del calor en las estaciones con temperaturas más extremas. Las paredes de bambú generan
ambientes libres de humedad. Por otro lado la flexibilidad de las cañas hace que su utilización sea
recomendada en zonas sísmicas, especialmente luego del terremoto de 1991 en Costa Rica donde
sólo quedaron en pie este tipo de construcciones.
Utilizando bambú estos costos se pueden reducir un 70%. Esto se debe a que las cañas son fáciles de
manipular y con simples herramientas se las puede dividir o cortar. A pesar de que se necesitan
conocimientos especializados, la mano de obra calificada
abunda en los países donde el cultivo de esta planta es
popular.
Geodésicas de bamboo, conveniencia.
Tras numerosas experimentaciones utilizando bamboo
como material estructural para las geodésicas,
desenvolvimos un método de conexión económico, simple y
estructuralmente sólido. A continuación detallamos el estudio y conclusiones.
Problemática: conexiones
Por lo estudiado en construcciones geodésicas de bamboo alrededor del mundo, principalmente proyectos
en universidad, se llega a la conclusión que la problemática de la construcción geodésica se centra en las
conexiones entre el bamboo, y no en el bamboo en si, material ampliamente tecnologizado, en lo que hace
sus procesos de recolección, cortado, curado y tratado.
Las conexiones geodésicas del bamboo que hemos estudiado demuestran distintos tipos de falencias para
los propósitos aquí presentados.
Desde conexiones que pecan de excesivo diseño (“over enginered”), lo que deduce en complicaciones de
fabricación y elevados costes, hasta conexiones demasiado débiles o complejas/trabajosas.
Presentamos un cuadro gráfico explicativo de las problemáticas encontradas en conexiones geodésicas de
bamboo, orientadas a los propósitos de este estudio:
DEBIL
Anclaje interesante. Puede presentar problemas de
debilitamiento/rajado del bamboo.
Débil, no soportaría cargas importantes.
COMPLICADO / MOVIL
Este anclaje resultaría complicado de fabricar,
además de no presentar firmeza en su conexión
entre el hierro y el bamboo. Presentaría
movimiento en presencia de peso.
COMPLICADO / MOVIL
Este anclaje resultaría complicado de fabricar, ya
que el bamboo presenta infinidad de diámetros, y
los caños deberían también tener diversos
diámetros para amarrar bien el bamboo.
Presentaría movimiento en presencia de peso.
COMPLICADO / COSTOSO
Este anclaje no tiene relación de diseño/costo con
el bamboo, que es un material económico y
natural. Para fabricarlo se necesitan complicados y
costosos procesos.
APROPIADO
Este anclaje es apropiado, ya que es simple y
económico, consideramos que la pieza central de
metal, podría dispensarse dependiendo del tipo de
cobertura.
PROBLEMATICO
Este diseño de conexión presentaría problemas
para la posterior cobertura, ya que las puntas de
los bamboos sobresalen vários centimetros
COMPLICADO / MOVIL
Este anclaje resultaría complicado de fabricar, ya
que la pieza metálica central debe fabricarse en
metal fundido o estampado. Presentaría
movimiento en presencia de peso.
COMPLICADO
Este anclaje resultaría complicado de fabricar, ya
que el bamboo presenta infinidad de diámetros, y
los caños deberían también tener diversos
diámetros para amarrar bien el bamboo.
Solución de conexión.
Este conector es muy simple y económico, se
puede fabricar fácilmente, incluso con una
sierra manual y un taladro. Las medidas de la
barra chata recomendada son de 2cm de
ancho x 2mm de grosor x 20 cm de largo. La
misma se dobla ligeramente en la punta (7cm)
a unos 17 grados aproximadamente.
El bamboo deberá ser perforado con una
mecha pala de 2cm, en caso de aparecer el
nudo en el área de inserción de la barra chata
(los 13cm restantes que entran en el bamboo)
Tambien se realizan 4 perforaciones de 1cm de
diámetro para que el cemento forme un tope
natural y se ancle bien en el bamboo.
Un pedazo de esponja servirá para impedir
que el cemento se deslize hacia dentro del
bambo. Una vez relleno con el cemento se
introduce la barra chata y se deja secar,
dejando el bamboo en pie. Al otro dia ya se
puede completar del otro lado, verificando
siempre que los conectores queden orientados
hacia el mismo lado y en la misma línea. Un
tornillo de 6mm con tuerca viene a completar
la firmeza y seguridad del conector. El mismo
deberá ser colocado luego del cemento haber secado.
Descripción de la estructura básica a construir como demonstración.
A título de demonstración presentaremos los
materiales necesarios y el método de construcción
de una de estas geodésicas, en una escala
pequeña (5 mts de diámetro, 18 m2 cubiertos)
para ejemplificar las posibilidades que este
método proporciona.
Esta estructura se denomina geodésica de
frecuencia 2, basada en el icosaedro, que requiere
65 segmentos de aproximadamente 1,5 mts.
Materiales necesarios:
Segmentos de Bamboo
El bamboo tratado, de pared gruesa, com diâmetro médio de 4,5cm a
6cm. (el agujero interior suficiente para la barra chata poder entrar)
30 piezas de 1,54 cm
35 piezas de 1,36 cm
Total 65 piezas.
Barra Chata:
130 piezas de 2cm de ancho x 2 mm de espesura x 20 cm de
largura.Las barras precisan ser peforadas em las puntas (dejando
1cm libre) , com mecha de 6.25mm o hasta 7mm
Luego de colocadas em el bamboo podra ser aplicada una pintura
antioxido.
Concreto:
10 litros de cemento Portland
30 litros de arena
Pedazos de esponja para sujetar el concreto dentro del bamboo.
Cinta perforada de acero: 26 mst. (130 piezas de 20cm)
Tornillos:
26 piezas 6mm x 5cm
130 piezas 6mm x 2,5cm
c/porca
130 piezas 6mm x 7cm c/porca
c/porca
Método de fabricación:
Herramientas necesarias:
La fabricación de este conector es muy simple y requiere de pocas herramientas. Básicamente
presisaremos de una sierra para cortar el bamboo, y un taladro para las perforaciones del bamboo y de la
barra metalica, además de algunas llaves fijas o de tipo inglesa. Se presume que las barras metálicas ya
fueron encomendadas cortadas a 20cm, caso contrario se precisaría de una herramienta para cortar metal.
Finalmente precisaremos de un contenedor para preparar el cemento. La misma barra chata metalica
resulto optima como cuchara para el rellenado del bamboo con concreto.
Resumen grafico del método de fabricación del segmento y conector.
Colecta y corte del bamboo a la
medida.
Perforado del nudo del bamboo
(em caso que estuviera) para
permitir la insercion del
conector.
Barras chatas metálicas dobladas
a 17°.
Perforado de la barra chata.
Colocacion del concreto dentro
del bamboo para anclar l a barra
metálica.
Conector colocado en posicion y
com el tornillo ya insertado.
Método de Armado:
CONTINUA…
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