El uso de la madera como material de construcción se ha incrementado significativamente alrededor del mundo desde el inicio de 2021. Además, la madera es el material de construcción de más rápido crecimiento. Esta es ideal para los países con alto riesgo de terremotos, pues se dobla y retuerce dócilmente cuando somete a presiones, contrario a otros materiales como la piedra. Por otro lado, construir con madera en lugar de con acero y concreto significa producir menos emisiones de dióxido de carbono. También, en su aspecto y presentación, la madera brinda una estética característica.
El Departamento de Ingeniería Civil, de Universidad del Valle de Guatemala (UVG) ha estado involucrado desde 2008 en el diseño de estructuras de madera, así como en la realización de ensayos en su laboratorio. La visión de este departamento es formar ingenieros estructurales que puedan sumarse a la tendencia de construcciones ecológicas en madera.
Nuevas tecnologías
Gracias a la tecnología moderna se han logrado elaborar piezas de madera con propiedades y dimensiones que naturalmente no podrían obtenerse de un árbol. Esta nueva tendencia constructiva se está afirmando bajo el nombre de Mass Timber Building (Construcción masiva en madera, en español). Esta contempla el uso de materiales a base de madera de alto rendimiento como madera laminada de tipo CLT, LVL y NLT.
La sigla CLT viene del inglés Cross Laminated Timber que significa madera laminada cruzada. Se trata de un material de construcción innovador que forma parte de la familia de las denominadas “maderas ingenierizadas”. Esto significa que está formado por madera laminada colocada en capas cruzadas, normalmente en número impar, y encoladas a presión para formar un único elemento de madera con capacidades de carga excepcionales en todas las direcciones. Los paneles de CLT pueden tener un espesor de 5 a 30 centímetros, fabricados con tableros de madera con un espesor de unos 2 centímetros.
Los paneles son cortados a la medida requerida, incluyendo las aberturas para puertas, ventanas y módulo de gradas, de acuerdo con el diseño arquitectónico. En el sitio de construcción son ensamblados mediante angulares metálicos y tornillos. Es una alternativa válida a técnicas tradicionales de construcción. Entre sus ventajas está la comodidad, ahorro de energía y sostenibilidad.
El CLT es el material de rápida difusión gracias a las múltiples ventajas que ofrece; tales como velocidad de fabricación, certeza en la previsión de los costos, eficacia de los rendimientos energéticos y excelentes resultados en caso de terremotos. También cuenta con propiedades para la sostenibilidad y el menor impacto ambiental de la madera en comparación con otros
materiales de construcción.
Un ejemplo de ello es la residencia universitaria Brock Commons Tallwood House, de la Universidad de British Columbia, en Canadá. Este edificio cuenta con un sistema estructural híbrido (CLT y concreto) y consta de 18 pisos. Al momento de su finalización fue el edificio de madera contemporáneo más alto. Se estima que los gases de efecto invernadero evitados por la madera empleada en este edificio es equivalente a remover 511 carros de la carretera cada año. El dióxido de carbono equivalente evitado por el uso de productos de madera en sustitución de otros materiales en el edificio es de más de 2,453 toneladas métricas.
Características antisísmicas
El concepto detrás de la fabricación de los elementos CLT es relativamente simple. Las piezas de madera son aserradas, clasificadas de forma visual o con máquina. Luego se eliminan los defectos de la madera con la finalidad de aumentar la resistencia del producto final terminado. Posteriormente, las piezas seleccionadas se unen longitudinalmente empleando la técnica finger-joint para empalmarlas. Las piezas también se pegan de forma transversal.
Gracias a su estabilidad dimensional y rigidez, los paneles CLT crean un efectivo sistema de resistencia a cargas horizontales o cargas sísmicas. Las conexiones de los paneles CLT también son flexibles y resistentes. Se han realizado extensas pruebas sísmicas en CLT y han encontrado que los paneles se comportaron excepcionalmente bien, sin presentar deformaciones, particularmente en edificios de varios pisos. Ejemplo de estas pruebas es el Proyecto Sofie. Este edificio de CLT fue probado en la W-Decker. Esta es la mesa vibratoria más grande del mundo, ubicada en Japón. El edificio sobrevivió a 14 terremotos consecutivos con casi ningún daño.
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Por Ing. David Herrera, catedrático del Departamento de Ingeniería Civil UVG.
