ANÁLISIS ECONÓMICO DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL EN BAHAREQUE ENCEMENTADO EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, UNA COMPARACIÓN FRENTE A SISTEMAS TRADICIONALES DE CONSTRUCCIÓN. SERGIO ANDRES GRANADOS LOPEZ UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Bogotá, enero de 2003
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ANÁLISIS ECONÓMICO DE VIVIENDAS DE INTERÉS SOCIAL EN BAHAREQUE ENCEMENTADO EN LA CIUDAD DE BOGOTÁ, UNA COMPARACIÓN FRENTE A
SISTEMAS TRADICIONALES DE CONSTRUCCIÓN.
SERGIO ANDRES GRANADOS LOPEZ
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Bogotá, enero de 2003
PROPUESTA PARA TESIS DE GRADO
Análisis económico de viviendas de interés social en bahareque encementado
en la ciudad de Bogotá, una comparación frente a sistemas tradicionales de construcción.
SERGIO ANDRES GRANADOS LOPEZ
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERIA
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Bogotá, enero de 2003
1.1 OBJETIVO GENERAL Y OBJETIVOS ESPECÍFICOS ......................................................7 1.2 MOTIVACIÓN .......................................................................................................8 1.3 ALCANCE.............................................................................................................9 1.4 METODOLOGÍA Y ORGANIZACIÓN DEL ESTUDIO: ..................................................11
2.1 MARCO TEÓRICO. ..............................................................................................12 2.1.1 La guadua. ................................................................................................12
2.1.2 Construcción en guadua y bahareque. Breve reseña histórica ...................29 2.1.3 El déficit de vivienda en Bogotá.................................................................33 2.1.4 El Decreto 52 del 18 de enero de 2002 y el Manual de Construcción Sismo Resistente de Viviendas en Bahareque Encementado.................................................38
2.1.4.1 Materiales ..............................................................................................41 2.1.4.2 Cimentación...........................................................................................41 2.1.4.3 Muros ....................................................................................................43 2.1.4.4 Diafragmas y entrepisos.........................................................................45 2.1.4.5 Columnas...............................................................................................50 2.1.4.6 Cubiertas ...............................................................................................50 2.1.4.7 Uniones .................................................................................................51 2.1.4.8 Longitud de muros.................................................................................56 2.1.4.9 Simetría de muros..................................................................................56
3. PRESENTACION Y DESCRIPCION DE MODELOS ESCOGIDOS ................58
3.1 MODELO 1 (PROTOTIPO DOS EN UNO) ................................................................58 3.1.1 Generalidades ...........................................................................................58 3.1.2 Arquitectura ..............................................................................................59 3.1.3 Aspectos Constructivos ..............................................................................60 3.1.4 Configuración estructural..........................................................................61 3.1.5 Costo del prototipo ....................................................................................61
4.1 CIMENTACIÓN....................................................................................................65 4.2 PLACA DE CONTRAPISO.......................................................................................65 4.3 ENTREPISOS .......................................................................................................66 4.4 CUBIERTA ..........................................................................................................66 4.5 VERIFICACIÓN DE LA LONGITUD MÍNIMA DE MUROS EN CADA DIRECCIÓN .............67
Figura 1: Esquema típico de un muro de bahareque encementado ..................................40 Figura 2: Esquema típico de cimentación en terreno plano...............................................43 Figura 3: Esquema típico de muro estructural arriostrado.................................................44 Figura 4: Esquema típico de un muro estructural no arriostrado y de un muro no
estructural.................................................................................................................45 Figura 5: Esquema típico de entrepiso con tirantes y cuadrantes .....................................46 Figura 6: Entrepiso típico con viguetas en guadua (muro exterior) ...................................48 Figura 7: Entrepiso típico con viguetas en guadua (muro interior) ....................................48 Figura 8: Esquema típico para un entrepiso con viguetas en madera ...............................49 Figura 9: Esquema de atraques entre viguetas.................................................................49 Figura 10: Esquema típico de cubierta..............................................................................51 Figura 11: Unión de muros en el mismo plano..................................................................53 Figura 12: Unión de muros en distintos planos .................................................................54 Figura 13: Esquema típico unión muro cimiento ...............................................................54 Figura 14: Detalle unión muro - cubierta ...........................................................................55 Figura 15: Descripción del rectángulo menor que contiene el área de la cubierta o
entrepiso. ..................................................................................................................57 Figura 16: Prototipo de muro estructural arriostrado para presupuestación ......................86
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LISTA DE TABLAS
Tabla 1: Propiedades mecánicas de la forma cebolla y macana según [Congreso 1993].....28 Tabla 2: Propiedades mecánicas de la guadua según [Rebolledo 2002] .............................29 Tabla 3: Déficit de vivienda en Bogotá en el año 1999. [UniAndes 2000] .........................35 Tabla 4: Número de unidades de VIS iniciadas [UniAndes 2000] .....................................35 Tabla 5: Componentes de precio por metro cuadrado de VIS [UniAndes 2000] ................36 Tabla 6: Variación del costo de la VIS 1993 - 1999 [UniAndes 2000]...............................37 Tabla 7: Requisitos mínimos para vigas de cimentación. [AIS (b) 2001] ...........................42 Tabla 8: Longitud mínima de muros estructurales en cada dirección para el modelo Dos en
Uno...........................................................................................................................68 Tabla 9: Verificación de muros para el modelo Dos en Uno en el segundo piso ................68 Tabla 10: Verificación de muros para el modelo Dos en Uno en el primer piso .................69 Tabla 11: Longitud mínima de muros estructurales en cada dirección para el modelo Villa
Rosita........................................................................................................................70 Tabla 12: Verificación de muros para el modelo Villa Rosita en el segundo piso ..............70 Tabla 13: Verificación de muros para el modelo Villa Rosita en el primer piso .................71 Tabla 14: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección x en el segundo
piso para el modelo Dos en Uno ................................................................................72 Tabla 15: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección y en el segundo
piso para el modelo Dos en Uno ................................................................................72 Tabla 16: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección x en el primer
piso para el modelo Dos en Uno ................................................................................72 Tabla 17: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección y en el primer
piso para el modelo Dos en Uno ................................................................................73 Tabla 18: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección x en el segundo
piso para el modelo Villa Rosita................................................................................73 Tabla 19: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección y en el segundo
piso para el modelo Villa Rosita................................................................................73 Tabla 20: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección x en el primer
piso para el modelo Villa Rosita................................................................................74 Tabla 21: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección y en el primer
piso para el modelo Villa Rosita................................................................................74 Tabla 22: Cantidades de obra cimentación modelo 1.........................................................77 Tabla 23: Cantidades de muros en el primer piso para el modelo 1....................................78 Tabla 24: Cantidades de muros en el segundo piso para el modelo 1.................................79 Tabla 25: Cantidades de obra para entrepiso modelo 1. .....................................................80 Tabla 26: Cantidades de obra para cubierta modelo 1........................................................81 Tabla 27: Cantidades de obra cimentación modelo 2.........................................................81
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Tabla 28: Cantidades de muros en el primer piso para el modelo 2....................................82 Tabla 29: Cantidades de muros en el segundo piso para el modelo 2.................................82 Tabla 30: Cantidades de obra para entrepiso modelo 1. .....................................................83 Tabla 31: Cantidades de obra para cubierta modelo 2........................................................84 Tabla 32: APU Sobrecimiento de 0.15cm en mampostería estructural [PubliLegis 2002] ..85 Tabla 33: APU Viga de cimentación [PubliLegis 2002] ....................................................86 Tabla 34: APU para entramado en guadua y madera con diagonal ....................................87 Tabla 35: APU para entramado en guadua y madera sin diagonal......................................87 Tabla 36: APU para anclaje de muros. ..............................................................................88 Tabla 37: APU para anclaje cimentación...........................................................................88 Tabla 38: APU para Madeflex sobre entramado ................................................................89 Tabla 39: APU para malla con vena sobre Madeflex.........................................................89 Tabla 40: APU para pañete 1:4 sobre malla.......................................................................90 Tabla 41: APU para pañete 1:6 sobre malla.......................................................................90 Tabla 42: APU para muro estructural arriostrado en bahareque encementado....................92 Tabla 43: APU para muro estructural no arriostrado en bahareque encementado. ..............92 Tabla 44: APU para muro no estructural en bahareque encementado.................................93 Tabla 45: APU Listón machihembrado amarillo [PubliLegis 2002]...................................93 Tabla 46: APU entrepiso modelo Villa Rosita...................................................................94 Tabla 47: APU entrepiso modelo Dos en Uno ...................................................................94 Tabla 48: APU Cubierta en teja Eternit No 6 [PubliLegis 2002]........................................95 Tabla 49: APU Caballete para teja Eternit No 6 [PubliLegis 2002] ...................................95 Tabla 50: Anclaje muro cubierta .......................................................................................96 Tabla 51: APU Cubierta modelo Dos en Uno....................................................................96 Tabla 52: Cubierta modelo Villa rosita..............................................................................97 Tabla 53: Presupuesto para el modelo Dos en Uno en bahareque encementado. ................99 Tabla 54: Presupuesto comparativo para el modelo Dos en Uno......................................100 Tabla 55: Presupuesto comparativo para el modelo Villa Rosita .....................................101
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1. INTRODUCCIÓN
Uno de los principales objetivos del gobierno del ex alcalde Enrique Peñalosa Londoño
fue impulsar, por medio de programas e instituciones concebidos y desarrollados para tal
fin, la oferta de vivienda de interés social. Esta oferta, debía cumplir ciertos niveles de
cantidad y calidad, pero ante todo, debía ser legal.
Como paso previo y obligado para el desarrollo del objetivo, se realizó un ambicioso
estudio, [UniAndes (a) 2000] el cual, pretendió determinar el verdadero déficit de vivienda
en la ciudad y, aun más importante, su tasa de crecimiento. Los resultados del estudio
fueron una mezcla de impotencia y esperanza que merecen una explicación: Por un lado,
el déficit de vivienda para los estratos bajos de la ciudad era (y es) tal que se necesita el
esfuerzo conjunto del sector privado (constructores, consultores, corporaciones
financieras, cajas de compensación e inversionistas) y el sector público (gobierno central
y distrital) durante un período considerable de tiempo para satisfacer la demanda
generada anualmente y, poco a poco, la demanda represada de años anteriores. Pero,
por otro lado, el estudio confirmaba lo necesario que era atender el problema y planteaba
los retos a vencer.
En los últimos años se han identificado nuevos retos que deben ser superados con miras
a cumplir el ambicioso objetivo de reducir el déficit de vivienda popular en Bogotá. Dos de
estos retos se presentan a continuación:
• Los precios actuales de la vivienda de interés social no permiten su adquisición por
parte de las personas de menores ingresos o eventualmente sin ingresos como son,
entre otros, los desplazados. Lo anterior permite concluir que existe un mercado
prácticamente inagotable para la vivienda de bajo costo. Este mercado ha encontrado
una oferta parcial a sus necesidades en las urbanizaciones informales, las cuales,
implicarán, en el futuro, para legalizarlas, altos costos para el gobierno distrital.
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• La extensa recesión que ha soportado el país en los últimos 6 años ha disminuido
substancialmente los ingresos de la población, llevándolos a cero en algunos casos.
Con el fin de dar solución a los anteriores retos y por ende mantenerse en el negocio, los
constructores han desarrollado nuevas formas de vivienda; entre ellas se pueden nombrar
la vivienda prioritaria y la vivienda progresiva. Igualmente, han retomado modelos de
gestión como la autoconstrucción con el fin de disminuir el costo final de las viviendas y
poder acceder al inmenso mercado conformado por las personas o familias con ingresos
hasta de dos salarios mínimos mensuales.
La presente investigación pretende aportar otra posible solución al problema del déficit de
vivienda en Bogotá, y a los particulares retos que actualmente enfrenta el sector de la
construcción a nivel nacional, por medio del estudio económico de la construcción en
guadua recubierta con bahareque encementado.
Aunque este sistema constructivo se considera tradicional en nuestros campos y algunas
ciudades intermedias, solo las urgentes necesidades de vivienda creadas como
consecuencia del sismo de Armenia del 25 de enero de 1999 y la negativa por parte de
las curadurías y oficinas de planeación de la región de expedir permisos para la rápida
construcción de soluciones con esta técnica – principalmente por la carencia de una
normativa, la cual, permitiera la evaluación y la eventual aceptación de los diseños -,
motivó el desarrollo de una norma de diseño y construcción sismorresistente que definiera
los estándares y calidades mínimas necesarias para su uso masivo.
1.1 Objetivo general y objetivos específicos
El objetivo general del presente trabajo de investigación es realizar un estudio económico
de viviendas de interés social construidas en guadua recubierta con bahareque
encementado a fin de cuantificar el ahorro que se puede obtener frente a otros métodos
tradicionales de construcción en Bogotá.
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Para cumplir con el objetivo general se plantean los siguientes objetivos específicos:
• Recopilar y presentar toda la información, en el ámbito nacional e internacional, que
se considere conveniente con el fin de establecer los costos de construcción con este
método, poniendo especial énfasis en los gastos de transporte en los que se debe
incurrir para traer todos los insumos necesarios a la ciudad de Bogotá.
• Generar o actualizar los análisis de precios unitarios que se consideren necesarios
para presupuestar, de forma adecuada, las diferentes actividades involucradas en el
sistema constructivo bajo estudio.
• Recopilar y presentar la información que se considere necesaria, para industrializar el
cultivo y comercialización de la guadua con el fin de garantizar este recurso
fundamental en la masificación del método constructivo bajo estudio.
• Presentar los aspectos que se consideren adecuados para abrir una discusión sobre
la aceptación cultural del nuevo método constructivo y el consecuente desplazamiento
de métodos constructivos tradicionales en vivienda de interés social.
• Emitir conclusiones y recomendaciones sobre las bondades o las debilidades
económicas, sociales y ambientales del sistema constructivo bajo estudio.
1.2 Motivación
Como se mencionó en la introducción, con el fin de subsistir y continuar en el negocio, los
constructores del país han tenido que buscar formas ingeniosas de construir vivienda de
calidad con áreas, acabados y servicios cada vez mejores pero con precios cada vez más
competitivos. La principal motivación para realizar este trabajo de investigación se
desprende de esta búsqueda, se ve complementada por el inmenso mercado que
representa la población de los estratos 1 y 2 con déficit cualitativo y/o cuantitativo de
vivienda y se refuerza con un artículo publicado en la sección Vivienda del periódico El
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Tiempo el sábado 2 de febrero del 2002 [El Tiempo 2002] y cuyos apartes más importante
se transcriben a continuación:
• Bahareque, 60% más seguro. Este material tecnificado cuesta 30% menos y su peso
es inferior, en un 60%, con respecto a la construcción tradicional.
• Mediante el decreto 47 del 18 de enero pasado (2002)1, se modificó el texto de las
normas colombianas de sismo resistencia, que ahora incluyen los requisitos mínimos
para diseñar y construir este tipo de edificaciones... Incluso, pueden edificarse en dos
plantas y en cualquier clima.
• ... la AIS creó El Manual de Construcción Sismorresistente de viviendas en Bahareque
encementado...
• En Armenia (Quindío) ya se está levantando una etapa de viviendas sociales bajo este
esquema y, después de aplicar los acabados respectivos, no se detectan los
materiales internos que sostienen la casa; es decir, tiene la misma apariencia de una
construcción tradicional.
Basándose en los apartes presentados, se puede concluir que el sistema, a primera vista,
presenta unas ventajas comparativas frente a los sistemas tradicionales que motivan su
estudio cuidadoso con miras a una posible implementación y masificación.
1.3 Alcance
El presente proyecto de investigación pretende determinar los costos de construcción del
sistema de guadua recubierta con bahareque encementado en la ciudad de Bogotá. A
partir de los resultados obtenidos y la información no relacionada con precios que se
1 El decreto que efectivamente modificó el decreto 33 de 1998, fue el decreto 52 del 18 de enero de 2002 expedido por el Ministerio de Desarrollo.
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recopile, se pretende generar una serie de recomendaciones que en primera instancia
solo serían directamente aplicables a casos similares en Bogotá.
Por otra parte, la recopilación de información sobre los costos del sistema constructivo y
la elaboración de los análisis de precios unitarios necesarios para la adecuada
presupuestación de los modelos, puede llevar a presentar información de costos o
existencia de recursos en diferentes partes de país. Esta información, y en general el
modelo utilizado para la comparación entre sistemas, puede ser utilizada en otras partes
del país, incluso del mundo, realizando las modificaciones o adaptaciones que se
consideren necesarias para describir fielmente el entorno bajo estudio.
Igualmente, cabe anotar que la base conceptual de la presente investigación es, en gran
medida, El Manual de Construcción Sismo Resistente de Viviendas en Bahareque
Encementado desarrollado por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica y el
Decreto 52 del 18 de enero de 2002 por medio del cual se modifica y adiciona el capítulo
E del Decreto 33 de 1998. Durante el desarrollo de la investigación no se pretende validar
las recomendaciones presentadas en estos dos documentos sino hacer uso de ellas
asumiéndolas como ciertas y garantes de una calidad del producto final, en todo aspecto,
adecuada. No obstante lo anterior, en los casos en que se considere adecuado
complementar las recomendaciones dadas en estos dos documentos, basándose en
criterios sugeridos por personas de reconocida trayectoria en el uso de la guadua y el
bahareque encementado, se presentarán todas las razones que justifiquen la
modificación.
Finalmente, es importante puntualizar que el proyecto de investigación no pretende
realizar diseños arquitectónicos sino basarse en diseños previamente desarrollados y
calculados – realizándoles las mínimas modificaciones necesarias para adecuar las
viviendas al sistema constructivo de bahareque encementado -. Lo anterior con el fin de
enfocarse únicamente en la generación de presupuestos detallados para el sistema
constructivo bajo estudio e igualmente tener una fuente fidedigna de comparación de los
costos obtenidos.
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1.4 Metodología y organización del estudio:
El presente estudio se dividió en tres partes claramente diferenciables en términos de
metodología y resultados.
• Primera parte: En esta fase se intentó reunir y analizar información que permitiera
familiarizarse con el sistema estructural y sus componentes (especialmente la
guadua). Lo anterior permitiría, en una etapa futura, modificar, adecuadamente, las
viviendas escogidas para el estudio y crear los análisis de precios unitarios
necesarios durante el proceso de presupuestación.
Inicialmente se desarrolló una búsqueda intensiva de información por medio del Internet.
Debido a que se obtuvieron artículos poco profundos y de que el proceso de búsqueda
era demasiado dispendioso, se recurrió a libros ubicados en las bibliotecas de la ciudad y
a diferentes personas que han participado activamente en el desarrollo reciente del
bahareque encementado.
• Segunda parte: Una vez juzgado que el grado de conocimiento era adecuado, se
seleccionaron dos modelos de vivienda que se acomodaron al alcance del estudio
y a los requerimientos del sistema, se transformó su sistema estructural y se
presupuestó el nuevo modelo. Durante esta fase se continuó el análisis de
información y la comunicación con personas conocedoras del sistema. Lo anterior
tenía como finalidad solucionar dudas que no hubieran sido identificadas en la
etapa anterior.
• Tercera Parte: En la parte final de la investigación se analizaron los resultados
obtenidos por medio de una comparación frente a los costos de los modelos
originales.
El análisis tuvo como fin responder las siguientes preguntas: ¿Qué sistema estructural
resultó más barato, qué tanto y por qué?
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2. ANTECEDENTES
2.1 Marco Teórico.
2.1.1 La guadua.
2.1.1.1 Taxonomía
[Congreso 1993] [Rebolledo 2002].
Los bambúes son plantas extremadamente diversas y económicamente importantes que
crecen en regiones tropicales de América y Asia. Se conocen como las gramíneas más
grandes del mundo. A diferencia de otras gramíneas como el maíz, la cebada y el trigo,
presenta material leñoso en sus tallos. Pero, al igual que los anteriores, después de su
única floración mueren.
En el mundo existe un total de 89 (-90) géneros y 1.035 especies que se distribuyen
desde los 460 de latitud norte hasta los 47º de latitud sur y desde el nivel del mar hasta
los 4.000 metros de altura en los andes ecuatoriales. Prefieren los hábitats húmedos
aunque algunos crecen en hábitats secos. En América existen 45 (-46) géneros y 515
especies, es decir, la mitad de la diversidad mundial; se distribuyen desde los Estados
Unidos, a lo largo y ancho de Centro y Suramérica, en las islas del Caribe, hasta el sur de
Chile, y desde el nivel del mar hasta alturas de 4.000 metros en los páramos.
Es importante anotar que solamente durante los últimos 50 años se ha avanzado en la
investigación taxonómica de los bambúes de América.
Desde el punto de vista taxonómico, los bambúes pertenecen a la familia Poaceae y a la
subfamilia Bambusoideae. Por razones prácticas se han dividido en dos grandes grupos:
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los bambúes leñosos y los bambúes herbáceos. Los bambúes herbáceos tienen un gran
valor potencial como planta ornamental.
Los bambúes leñosos son de mayor interés para el presente estudio por su posibilidad de
ser utilizados en construcción. Su distribución latitudinal y altitudinal es igual a la de la
subfamilia (46º N, 47º S, 0-4.000 metros), crecen en hábitats abiertos donde son
polinizados por el viento. En todo el mundo existe un total de 61 géneros y 1.000 especies
de bambúes leñosos, de los cuales América aporta 23 géneros y aproximadamente 380
especies. Estos bambúes se han agrupado en 9 subtribus; una de ellas, la subtribu
Guaduinae, incluye el género Guadua presente desde México hasta Argentina.
La Guadua reúne las especies de bambú más grandes y económicamente más
importantes de América tropical, es endémico de América con aproximadamente 30
especies que se distribuyen desde México (220 55’N) hasta el norte de la Argentina (300
S) y desde el nivel del mar hasta un máximo de 2.800 metros, prefiriendo las bajas
altitudes (0-1.500 metros) y las regiones húmedas. La temperatura parece ser el factor
limitante en su distribución latitudinal y altitudinal. Se sabe que cerca a la línea ecuatorial
no soportan temperaturas por debajo de 00C con duraciones mayores de 6 horas diarias.
Dentro del género Guadua se puede diferenciar dos grandes grupos: las especies de
culmos erectos y las especies de culmos escandentes y trepadores.
Las especies de culmos erectos se caracterizan por tener apariencia erecta, ligeramente
arqueadas en la punta, alturas que oscilan entre 7 y 20 metros y diámetros entre 5 y 19
centímetros. Pertenece a este grupo la Guadua angustifolia, de la región andina de
Colombia, Ecuador y Venezuela; reconocida por la calidad de su madera que la hace
ideal como material de construcción.
La Guadua Angustifolia reúne dos variedades: La Guadua Angustifolia var. Bicolor y la
Guadua Angustifolia var. Nigra. Las guaduas conocidas como: Cebolla, Macana y Cotuda
o Castilla no son mas que formas que responden a condiciones climáticas o edáficas
específicas porque taxonómicamente son iguales.
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2.1.1.2 Anatomía
[Congreso 1993], [Rebolledo 2002], [Garzón 1996].
Las características físicas y mecánicas de los tallos de guadua están determinadas por su
estructura anatómica.
Un tallo de guadua esta conformado por nudos que proveen conexiones transversales por
medio de tabiques. Los nudos, a su vez, están separados por entrenudos donde las
células tienen una disposición axial. Por ser gramínea, no se observan anillos de
crecimiento.
El diámetro del tallo de la guadua es constante una vez sale del suelo. Inicialmente, éste
no es hueco sino que esta conformado en su parte central por células de pared delgada
que rápidamente desaparecen y dan origen a la cavidad interior.
La guadua, como todo bambú y a diferencia de las hierbas, no presenta corteza.
La pared de un tallo de guadua esta compuesta, con algunas fluctuaciones dependiendo
de las variedades, por parénquima en un 50%, fibra en un 40% y tejidos conductores
(xilema y floema) en un 10%. No obstante lo anterior, el porcentaje correspondiente a fibra
es mas común en la parte exterior del tallo. Lo anterior explica la buena resistencia a la
flexión de la guadua.
El contenido de fibra aumenta con la altura. A su vez, el contenido de parénquima
disminuye en la misma dirección.
La epidermis se encuentra recubierta por una capa impermeable (cerosa) que impide la
evaporación del agua contenida en el tronco. Su consistencia es dura y cutinizada gracias
a las incrustaciones de sílice, lignina y cutina.
Las hojas crecen a partir de los nudos. La acumulación de tejido meristemático, necesario
para el crecimiento de los nuevos brotes, en la parte superior de los nudos, configura
zonas puntuales de debilidad desde el punto de vista mecánico.
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La forma “Macana” se caracteriza por tener tallos de paredes gruesas de gran resistencia
lo que le permite su uso en construcciones de toda clase. En la parte inferior posee ramas
espinosas que dificultan la explotación de los guaduales.
La forma “Cebolla” posee paredes delgadas con baja resistencia aunque su diámetro
puede ser mayor que el de las otras dos formas. Las anteriores características la hacen
apta para la producción de esterilla.
La forma “Rayada” presenta ramas amarillas en su tallo y una resistencia intermedia entre
A continuación se presentan diferentes resultados para algunas propiedades físicas y
mecánicas de la guadua. Los resultados han sido agrupados según fuente y presentados
en orden cronológico ascendente. Esto último se considero conveniente porque algunos
valores fueron estimados hace algunos años con equipos, eventualmente, inadecuados
para los estándares actuales.
[Londoño 1970]
• Se asume un comportamiento isotrópico en la dirección axial y por lo tanto se
propone un módulo de elasticidad de 140.000 Kg/cm2 para deformación a tensión y
a compresión.
• No existe una variación apreciable del módulo de elasticidad con la edad.
• Esfuerzo de rotura a tensión: 2600Kg/cm2 para esfuerzo entre nudos y 2200Kg/cm2
para esfuerzo en los nudos. Se recomienda 1200Kg/cm2 para especies no
estudiadas previamente. (Todos los esfuerzos se miden sobre la sección neta).
Usualmente la rotura ocurre en la zona del entrenudo adyacente al nudo.
• Resistencia a la compresión: 560Kg/cm2.
En el mismo documento se anota que el Ingeniero H. Purandare recomienda un esfuerzo
admisible a compresión de 85Kg/cm2 y a tensión de 210Kg/cm2.
[Congreso 1993]
• Contenido de humedad óptimo para uso estructural en construcción: 25%. Máximo
permisible: 30%
• Densidad seca al aire: (Masa al aire / volumen al aire) Util para estimar el peso
propio: Cebolla 1.22gr/cm3. Macana 1.26gr/cm3.
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• Densidad básica: (Peso seca / volumen verde o antes de secarse): Cebolla
0.58gr/cm3, Macana 0.67gr/cm3.
• Diámetro externo promedio de los culmos: 10cm. En el mismo documento otra
fuente reporta 11cm.
• Diámetro interno promedio de los culmos: 7.7cm
• Altura promedio: 22m (entre 8 y 30m)
Esfuerzos Ultimos Esfuerzos Admisibles E
Forma fm fp fc fm fp fc Mínimo Promedio
Cebolla 170 35 290 60 17 115 25000 30000
Macana 175 23 343 60 11 135 25000 30000
Tabla 1: Propiedades mecánicas de la forma cebolla y macana según [Congreso 1993]
Todos los valores anteriores se encuentran en Kg/cm2. Se recomienda utilizar los valores
de E dados anteriormente cuando se tengan al menos tres elementos actuando
conjuntamente (vigas o columnas).
Los valores para la forma castilla se pueden asumir iguales a los de la forma cebolla.
[Rebolledo 2002]
A continuación se presentan los resultados encontrados por [Rebolledo 2002] para el
esfuerzo de rotura por compresión paralela a la fibra, el esfuerzo de rotura por cortante
perpendicular a la fibra y la carga última de aplastamiento (compresión perpendicular a la
fibra). Igualmente, se presentan valores obtenidos por otros autores y recopilados por la
referencia.
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Ensayo Rebolledo Silva y
López Mejía
Martín y
Mateus
Agroguadua
S.A. Martínez
Tracción - 545,36 - - 1249 2227
Compresión 400,09 447,5 378,27 419,36 660 637
Flexión - 382,26 380,61 - - -
Cortante 14,74 70,34 - - - 167
Aplastamiento 1393,68 - - - - 930
Tabla 2: Propiedades mecánicas de la guadua según [Rebolledo 2002]
Los esfuerzos se encuentran en kg/cm2 y la carga de aplastamiento en Kg.
Los valores de cortante reportados por Silva y López y Martínez no corresponden a carga
perpendicular a la fibra y por lo tanto no son directamente comparables con los resultados
obtenidos por Rebolledo.
2.1.2 Construcción en guadua y bahareque. Breve reseña histórica
[Seminario 2000].
Cuando los primeros colonos llegaron al sitio donde actualmente se ubica Manizales,
encontraron un interesante tipo de bambú (la guadua) grueso y de fuertes troncos
cilíndricos maderables. Esta exótica planta había sido utilizada por los indígenas para
construir sus pueblos desde la revolución del período neolítico.
La guadua angustifolia, llamada simplemente guadua por los colonos, se encontraba
generalmente en las orillas de los ríos, al igual que en otras áreas del sur de América.
Pero, solo en esta zona, fue usada desde tiempos milenarios para la construcción de
puentes, casas refugios, etc.
La guadua fue entonces usada por los colonos para construir, de la misma manera que lo
hacían los indígenas precolombinos, campamentos como forma de refugio provisional. El
anterior proceso le permitió al colono, aprender variadas técnicas de construcción con
2002-II-IC-14
30
guadua; pudiendo utilizarla posteriormente, no solo en la estructura de la vivienda, sino en
conjunto con tierra, excremento de caballo, arcilla y tendones vegetales, en la
elaboración de muros entamborados o de doble pared. Los cuales, se conocen hoy en día
como de tipo embutido.
Las casas de guadua se caracterizaban por ser livianas y fáciles de construir. Además,
los empinados taludes, propios de la zona, eran fácilmente solucionados con bahareque
de guadua. No obstante lo anterior, fueron solo usadas como refugios o campamentos
provisionales.
En aras de romper la transitoriedad y como forma de construcción permanente, en 1857
se construye la primera casa de tapia (muros gruesos de tierra pisada), adobe (ladrillos de
tierra secados al sol) y tejas de barro que hubo en Manizales. Es importante anotar que
éste era el sistema constructivo que había sido heredado de los españoles.
Lo anterior dio origen a un período de construcción diferenciada: Las personas de pocos
recursos siguieron haciendo casas de bahareque y cubiertas vegetales. Por el contrario,
los de mayores recursos, continuaron la herencia española y construyeron sus viviendas
en adobe y tapia.
En este punto, es importante resaltar un hecho que ha tenido trascendencia hasta
nuestros días: El bahareque en Colombia, desde el siglo XIX, ha sido sinónimo de
pobreza.
El temblor de 1875, los dos de 1878 y el de 1884, acabaron con las pretensiones de las
personas adineradas del pueblo de diferenciar sus viviendas de las de las personas con
menores recursos. Las gruesas tapias eran pesadas, rígidas, frágiles y poco resistentes
por la carencia de refuerzo estructural. Por lo tanto, se fracturaban y colapsaban con
relativa facilidad ante los movimientos del suelo. Los daños eran más graves, como lo
predice la teoría actual, en los muros altos y en los segundos pisos.
Llamó la atención, en esa época, una vivienda construida en tapia el primer piso y madera
el segundo (madera era el nombre dado en aquella época a las construcciones en
2002-II-IC-14
31
bahareque). Su comportamiento había sido adecuado durante el sismo de 1884 y volvió a
serlo durante el sismo de 1885. Nació así el estilo temblorero.
A partir de 1885 y hasta 1924, cuando en Manizales se construyó el matadero en
concreto reforzado y mampostería de ladrillo, las iglesias, los edificios públicos y las
viviendas de ricos y pobres se hicieron en madera. Un fenómeno similar ocurrió en más
de cien poblaciones ubicadas en el antiguo Caldas y el norte del Tolima y del Valle. Por
ello, para algunos estudiosos del tema, ésta es la más extendida y profunda cultura
sísmica local del mundo.
Hoy se sabe que el alto nivel de sismo resistencia del bahareque se debe a su alta
flexibilidad, elevada resistencia en comparación con su peso e importante capacidad
disipadora de energía. Igualmente, porque las fuerzas inducidas por un sismo resultan ser
ostensiblemente menores a causa de sus propiedades dinámicas intrínsecas.
Adicional a lo anterior, y en asocio con su bajo peso, se ha determinado que la lenta
deformación y desplome típicos de este tipo de estructuras, implica un menor número de
victimas mortales en caso de falla.
Como consecuencia del uso masivo de la madera en una zona sísmica sin hierro ni
concreto, los edificios pudieron ganar en pisos y los pisos en altura.
Aunque los muros entamborados cambiaron con el tiempo, en todos los casos el principal
elemento estructural fue la guadua; la diferencia radicaba en el recubrimiento hecho al
bahareque: Inicialmente se siguieron recubriendo con tierra en dos versiones: Macizo o de
embutido, que es el más rústico, donde los espacios que dejan las latas de guadua se
llenan de barro y luego se pañetan las superficies con tierra y cagajón y hueco, o
enchinado, donde la estructura del entramado se cubre con esterilla de guadua y se
revoca de igual manera que el macizo. Posteriormente, se recubrió con tabla parada
dada la existencia de bosques nativos en la región o, en las casas de los más ricos, con
láminas importadas de zinc o de hierro corrugado imitando ladrillos o yeserías.
2002-II-IC-14
32
La evolución de la tecnología llegó a su fin cuando la inauguración del canal de Panamá y
de los ferrocarriles del occidente del país, permitieron importar cemento con menores
tiempos de viaje y a precios algo menores. Esto dio origen al bahareque encementado
Los muros de bahareque encementado de esa época se hicieron recubriendo la
estructura o entramado con lámina perforada tipo kirring o con tabla y malla metálica o
con enchinado de esterilla de guadua. Finalmente, sobre cualquiera de ellos, se aplicaba
un revoque de mortero de cemento
Con respecto a esta última evolución es importante anotar que su poder de mimetismo es
tal que hay que hacer verdaderos esfuerzos para descubrir que son construcciones con
estructuras de guadua y madera. También se debe reseñar que su éxito se debió a su
aparición después de 1920 y especialmente después de los grandes incendios de
Manizales de 1925 y 1926; porque en sus diseños participaron especialistas con
formación académica incluidos norteamericanos e italianos.
Se puede concluir en este punto que aunque bahareque se define como un muro
construido con madera, cañas y tierras, en nuestro país bahareque se refiere a la
estructura de guadua y madera y el calificativo al recubrimiento que se haga de dicha
estructura.
El auge conseguido por el bahareque como tecnología constructiva sismorresistente fue
opacado, como se insinuó anteriormente, por la acción del fuego en los incendios que
sufrió Manizales en 1922, 1925 y 1926. En este último se incendiaron 22 manzanas
quedando, en el centro de la ciudad, solo las cimentaciones y bases de algunos muros de
primer piso construidos en tapia y ladrillo. La municipalidad decidió prohibir el uso del
bahareque de guadua por considerarlo altamente vulnerable al fuego.
Para la población fue entonces claro que se debía construir con materiales
incombustibles. La importación de materiales como el cemento y el hierro y la llegada de
constructores y arquitectos foráneos a partir de los años 30 del siglo XX, desencadenaron
una segunda decadencia del bahareque relegando su uso a las casas de los pobres o a
algunos muros interiores de estructuras de concreto o mampostería. El común de la gente
2002-II-IC-14
33
pensaba que las casas de bahareque eran para personas de escasos recursos y que se
debía construir una vivienda con piel dura, que resistiera el paso del tiempo.
El autor considera que este pensamiento sigue aun vigente en la mente de los
colombianos. Incluso, para las personas de menos recursos, la idea de una vivienda con
piel dura constituye uno de los objetivos de su vida.
A partir de 1970 se ha evidenciado un resurgimiento esporádico del bahareque;
principalmente en programas institucionales de vivienda de interés social donde se
defiende su bajo costo y las ventajas ambientales y en arquitecturas aisladas de
tendencia post moderna que se amparan en la preservación y el desarrollo de la identidad
regional.
En esta nueva etapa del bahareque se ha tenido la participación de arquitectos e
ingenieros estructurales, escasa en épocas anteriores, y una mano de obra ya
especializada. Lo anterior ha implicado que la tecnología en su conjunto se haya
depurado: Ahora las cimentaciones son generalmente en concreto y ligadas; el sistema
estructural de entramado se ha depurado; los muros y las cubiertas se arriostran y los
pesados techos de teja de barro se han reemplazado por otros construidos con materiales
mas livianos.
Producto de esta evolución es el buen comportamiento de esta técnica en los últimos
sismos. Lo anterior la sitúa ad portas de una nueva bonanza.
2.1.3 El déficit de vivienda en Bogotá
[Mahecha 1999], [UniAndes 2000].
En 1999, se estimaba que el sector de la construcción, en alianza con el sector financiero
y el gobierno nacional y distrital, suministraba solo algo mas de la mitad de las soluciones
de VIS construidas anualmente en Bogotá. Esto significaba que la otra mitad se
generaban por fuera del marco legal de la ciudad. Infortunadamente, el desarrollo de
soluciones de VIS por fuera del marco legal, genera un incremento del déficit de vivienda:
2002-II-IC-14
34
La vivienda ilegal carece de condiciones de calidad, acceso adecuado a servicios básicos,
confiabilidad, aseguramiento ante riesgo, acceso a educación, posibilidades de
esparcimiento, accesibilidad, etc. [UniAndes 2000].
De lo anterior se puede concluir que la vivienda ilegal, en lugar de contribuir a la solución
del problema del déficit de vivienda en Bogotá, incrementa la magnitud del mismo y por
ende dificulta y demora su solución. Igualmente, se puede concluir que el déficit que la
ciudad presenta en VIS se clasifica como cualitativo, es decir, que se manifiesta en
condiciones subnormales de vivienda y no por la ausencia absoluta de la misma.
Según información suministrada en el año 1999 por el Departamento Administrativo de
Planeación Distrital (DAPD), el déficit cuantitativo de vivienda en Bogotá era de más de
420.000 unidades; con un crecimiento anual mayor a las 18.000 unidades. Es decir, se
estimaba que en el año 2000 el déficit estaría cercano a las 450.000 unidades. [UniAndes
2000].
La demanda de VIS, y por ende el déficit, puede aumentar en los próximos años dado que
la tasa de crecimiento del número de hogares es del 3.11% anual; cifra incluso mayor que
la tasa de crecimiento anual de la población (Estimativos hechos por el DAPD sobre las
necesidades de vivienda para el período 1999 - 2009, asumen una tasa de crecimiento
promedio de la población de la ciudad igual al 2.5%. [Mahecha 1999]).
Acorde con lo expresado anteriormente, se ha estimado que la demanda de vivienda en la
ciudad tiene un crecimiento cercano a los 45.000 hogares anuales.
De acuerdo con la caracterización de Bogotá, el 42% de la población pertenece a los
estratos 1 y 2; con ingresos que no sobrepasan los 3 smmlv. Solo en este sector de la
población se tiene un déficit de vivienda del 51.9%. El estrato 3, con ingresos entre 3 y 5
smmlv, agrupa la mayor cantidad de población de la ciudad y tiene un déficit del 44%.
Menos del 4% del déficit de vivienda esta ubicado en los estratos 4, 5 y 6.
Los anteriores valores se resumen en la siguiente tabla estimada por la empresa
Metrovivienda y la Alcaldía Mayor de Bogotá para el año 1999.
2002-II-IC-14
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Estrato Población Déficit Ingreso
(miles) % # % (smmlv)
1 386 65 16.250 3,3 < 1
2 2.115 35,7 239.082 48,6 1 y 3
3 2.664 44 216.521 44 3 y 5
4 445 7,5 10.907 2,2 5 y 8
5 177 3 6.149 1,2 8 y 16
6 128 3,2 -583 -0,1 > 16
No Res 62 1 3.731 0,8
Tabla 3: Déficit de vivienda en Bogotá en el año 1999. [UniAndes 2000]
A continuación se presenta el número de VIS iniciadas, discriminadas por precio, en el
período comprendido entre 1993 y el primer trimestre de 1999.
Precio (smmlv)
Año Hasta 70 71 a 90 91 a 100 101 a 120 121 a 135 Total
1993 310 3 378 1208 8782 10681
1994 248 668 1422 934 10033 13305
1995 510 600 0 438 7156 8704
1996 100 132 0 486 6189 6907
1997 24 1402 108 1713 10670 13917
1998 625 269 412 1467 12000 14773
1999 (1er sem) 45 0 51 666 2276 3038
Total 1862 3074 2371 6912 57106 71325
Participación 2,61% 4,31% 3,32% 9,69% 80,06%
Tabla 4: Número de unidades de VIS iniciadas [UniAndes 2000]
Es importante observar en la tabla anterior que gran parte de la oferta de VIS2 se ubica en
el extremo costoso de la misma, es decir, arriba de los 100 smmlv y en particular cerca al
tope de 135 smmlv. La llamada VIP3, ubicada en la franja de menos de 70 smmlv, ocupa
menos del 3% del volumen total de la oferta. Infortunadamente, al observar de manera
conjunta las tablas 3 y 4, se puede concluir que los hogares que representan la mayor
2 VIS: Vivienda de Interés Social. 3 VIP: Vivienda de Interés Prioritario.
2002-II-IC-14
36
parte de la demanda insatisfecha son aquellos que requieren soluciones dentro del rango
de VIP.
Entre los factores que más influyen en la oferta y demanda de VIS se destacan los altos
costos de urbanización y construcción. De otra parte, los motivos para no comprar
vivienda son argumentados en un 49% de las veces por la falta de dinero y en un 13% por
el valor de ésta. [UniAndes 2000].
El 75% de las familias de estrato 1 2 y 3 disponen de una cuota inicial menor al 25% del
costo total de la vivienda y manifiestan, bajo esta situación, el deseo de comprar. El 89%
de las mismas familias destinan un monto superior del 35% de sus ingresos al pago
mensual de la cuota.
Por lo arriba expuesto, es claro que la principal razón para que las familias de escasos
recursos no puedan acceder a una vivienda legal, es el alto precio de la misma.
Es importante analizar el origen del precio de la vivienda con el fin de identificar las
acciones a seguir para reducir el costo total de la misma. En la tabla 5 se puede observar
que la componente más importante corresponde a los costos directos con casi un 50%.
Descripción Participación Costo capítulo ($/m2)
Lote 9,0% $ 54.810
Urbanismo 7,0% $ 42.630
Costo directo 46,0% $ 280.140
Costo indirecto 8,0% $ 48.720
Costo financiero 10,0% $ 60.900
Costo comercial 6,0% $ 36.540
Costos varios 3,0% $ 18.270
Utilidad 11,0% $ 66.990
Total 100,0% $ 609.000
Tabla 5: Componentes de precio por metro cuadrado de VIS [UniAndes 2000]
2002-II-IC-14
37
Los costos directos son aquellos que se generan de la construcción, de acuerdo a las
especificaciones, de cada elemento definido en los planos. Las actividades más comunes
dentro de este tipo de costos son la compra de materiales y productos manufacturados y
la utilización de personas para realizar labores de colocación, transporte, transformación y
ensamble de aquellos.
De lo anterior podemos concluir que cualquier esfuerzo que se haga para desarrollar e
implantar sistemas constructivos basados en materiales y productos manufacturados de
menor costo, tendrá un impacto importante en el costo final de la VIS.
De otra parte, es importante tener una idea del aumento de los precios de la vivienda en
términos reales en los últimos años. La tabla 6 muestra el aumento en términos reales
(pesos del año 1993) y nominales del costo directo por metro cuadrado de VIS. Esta tabla
indica que cada vez es más costoso tener acceso al mismo metro cuadrado construido
que en 1993. Si adicionalmente se tiene en cuenta que la capacidad de compra del
usuario de VIS esta atada al salario mínimo legal y que este crece, a lo sumo, ligeramente
por encima de la inflación, se pude concluir que el precio real, al usuario, está cada vez
mas fuera de su alcance.
Año
Costo directo /
m2
Costo directo / m2
(Pesos del año 93)
Jun - jul 1993 $ 84.374 $ 84.374
Jun - jul 1994 $ 122.457 $ 99.883
Jun - jul 1995 $ 140.372 $ 93.397
Jun - jul 1996 $ 181.512 $ 101.097
Jun - jul 1997 $ 206.587 $ 94.601
Jun - jul 1998 $ 240.097 $ 93.428
Jun - jul 1999 $ 282.045 $ 94.045
Tabla 6: Variación del costo de la VIS 1993 - 1999 [UniAndes 2000]
Todo lo anteriormente expuesto apunta hacía una sola conclusión: La población con una
demanda de vivienda insatisfecha termina accediendo a soluciones de vivienda
clandestina. Vivienda que a la postre termina siendo más costosa en el largo plazo para la
2002-II-IC-14
38
ciudad pero que en el presente es accesible para la población porque el lote se adquiere
en el mercado informal y se realiza un desarrollo progresivo de la misma a medida que el
acceso a recursos lo permite. Este desarrollo progresivo se adelanta sin ninguna guía
técnica y con materiales impropios o más costosos que los disponibles a entidades que
construyen en gran volumen.
2.1.4 El Decreto 52 del 18 de enero de 2002 y el Manual de Construcción Sismo
Resistente de Viviendas en Bahareque Encementado.
[AIS (b) 2001].
Como se mencionó en la introducción, a raíz de las urgentes y considerables necesidades
de vivienda generadas por el sismo de Armenia del 25 de enero de 1999 y la negativa por
parte de las oficinas de planeación y las curadurías de la zona a otorgar permisos para la
construcción en bahareque encementado - principalmente porque este sistema no se
encontraba incluido en las Normas Colombianas de Diseño y Construcción
Sismorresistente (NSR 98)-, el Fondo para la Reconstrucción y Desarrollo Social de la
Región del Eje Cafetero (FOREC) comisionó a la Asociación Colombiana de Ingeniería
Sísmica el estudio técnico y científico de este material.
Los estudios fueron comisionados por la AIS a las sedes de Medellín y Manizales de la
Universidad Nacional de Colombia. Estas dos entidades produjeron dos estudios titulados:
Comportamiento de Elementos y Ensambles Construidos con Bahareque de Madera y
Guadua y Estudio Sobre el Comportamiento de Conexiones con Guadua. 4
A partir de las conclusiones de tipo técnico obtenidas de estos dos estudios y la
experiencia de un grupo de profesionales que llevan prácticamente toda su vida dedicada
al estudio y mejoramiento de este sistema constructivo, se propuso un documento que por
medio de un decreto modificará el Decreto 33 de 1997 el cual había dado carácter de ley
a la NSR 98. La versión definitiva de ese documento fue expedida por el Ministerio de
Desarrollo como el Decreto 52 del 18 de enero de 2002 por medio del cual se modifica y 4 Los dos estudios pueden ser consultados en el Boletín Técnico No 56 de mayo de 2001 producido por la Asociación de Ingeniería Sísmica.
2002-II-IC-14
39
adiciona el Título E del Decreto 33 de 1998. A partir de ese instante, en Colombia existe
una normativa que permite construir de forma técnica y segura en bahareque
encementado.
Adicionalmente, la AIS produjo un manual que complementa en algunos aspectos la
información consignada en el decreto. Este manual se conoce con el nombre de: Manual
de Construcción Sismo Resistente de Viviendas en Bahareque Encementado.
El propósito de esta parte es presentar una síntesis de los dos documentos con el fin de
que el lector pueda comprender la terminología propia del sistema y los conceptos
estructurales fundamentales necesarios para presupuestar de forma adecuada cualquier
vivienda diseñada con bahareque encementado a la luz, ahora si, de la NSR 98.
El primer capítulo del Manual trata el tema de los terremotos y los principios de la sismo
resistencia. Dado que estos temas se salen del alcance del presente estudio, se sugiere
referirse directamente al Manual de Construcción Sismo Resistente de Viviendas en
Bahareque Encementado para obtener mayor información.5
Es importante anotar que los requerimientos aquí planteados solo pueden ser usados
para viviendas de uno o dos pisos que pertenecen al grupo de uso 16 y que no hacen
parte de proyectos de más de 15 soluciones o 3000m2 de área construida. De lo contrario,
en el Decreto se dan pautas específicas para el diseño y construcción de dichas
viviendas.
Se define bahareque encementado como un sistema estructural de muros que se basa en
la fabricación de paredes construidas con un esqueleto de guadua, o guadua y madera,
cubierto con un revoque de mortero de cemento aplicado sobre malla de alambre, clavada
en esterilla de guadua que, a su vez, se clava sobre el esqueleto del muro. Está
constituido por dos partes principales: el entramado y el recubrimiento. Ambas partes se
combinan para conformar un material compuesto. 5 Al momento de escribir este documento, el Manual de Construcción Sismo Resistente de Viviendas en Bahareque Encementado se encontraba disponible de forma permanente en las siguientes direcciones de Internet: http://www.desenredando.org/public/libros/2001/csrvbe/guadua_lared.pdf o en http://www.asosismica.org 6 La NSR 98 define el grupo I como las estructuras de ocupación normal.
2002-II-IC-14
40
• Entramado: Está constituido por dos soleras o elementos horizontales: inferior y
superior, (la solera superior se conoce también como carrera) y pie-derechos o
elementos verticales, conectados entre sí con clavos o tornillos. El marco del
entramado, es decir las soleras y los pie-derechos exteriores, pueden construirse
con guadua o con madera aserrada. El resto del entramado se construye con
guadua. Puede contener diagonales.
• Recubrimiento. Se fabrica con mortero de cemento aplicado sobre malla de
alambre. La malla debe estar clavada sobre esterilla de guadua, o sobre un
entablado.
A continuación se puede observar un esquema típico de un muro de bahareque
encementado
Figura 1: Esquema típico de un muro de bahareque encementado [AIS (b) 2001]
Solera Superior
Malla y esterilla
Revoque
Pie derecho
Solera
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41
2.1.4.1 Materiales
• Guadua: Se deben utilizar tallos en estado maduro, es decir, mayores de 4 años.
No puede utilizarse guadua con más del 20% de contenido de humedad ni por
debajo del 10%. En todo caso, el contenido de humedad debe estar cercano a la
humedad de equilibrio ambiental para madera. La guadua no puede exponerse al
sol ni al agua en ninguna parte de la edificación.
• Madera: La clasificación mecánica de las maderas usadas en muros, entrepisos y
cubiertas deberá corresponder, como mínimo, al grupo C, según el numeral
G.1.3.4 de la NSR 98.
• Mortero: La clasificación mínima requerida será la correspondiente al mortero tipo
N, con una proporción en volumen de máximo 4 partes de arena por una parte de
cementante. Este tipo de mortero se utiliza tanto en el revoque de muros como en
el relleno de cañutos.
• Mallas de refuerzo del revoque: Podrán usarse los siguientes tipos: a) Malla de
alambre trenzado con diámetro máximo de 1,25 mm (BWG calibre 18), de abertura
hexagonal no mayor a 25,4 mm.; b) Malla de alambre electrosoldado con diámetro
máximo de 1,25 mm (BWG calibre 18), de abertura cuadrada no mayor a 25,4
mm.; c) Malla de revoque de lámina metálica expandida, sin vena estructural; d)
Malla de revoque de lámina metálica expandida, con vena estructural. El uso de
mallas no exime del uso de esterilla de guadua o entablado de madera como parte
del recubrimiento - a no ser que se demuestre experimentalmente lo contrario -.
2.1.4.2 Cimentación
La cimentación estará compuesta por un sistema reticular de vigas que configuren anillos
aproximadamente rectangulares en planta. Debe existir una viga de cimentación para
cada muro estructural. Si uno de los anillos del sistema de cimentación tiene una relación
largo sobre ancho mayor que dos, debe construirse una viga intermedia de cimentación,
así no sirva de apoyo a ningún muro, en cuyo caso sus dimensiones mínimas pueden
reducirse a 200mm por 200mm.
2002-II-IC-14
42
Las dimensiones mínimas de las vigas de cimentación así como los requerimientos
mínimos de refuerzo se presentan a continuación:
Un piso Dos pisos
Calidad del
concreto
Anchura 250mm 300mm f´c = 17Mpa
Altura 200mm 300mm f´c = 17Mpa
Acero longitudinal 4 Nº 3 4 Nº 4 fy = 420Mpa
Estribos Nº 2 a 200mm Nº 2 a 200mm fy = 235Mpa
Bastones verticales para anclaje
de muros Nº 3 Nº 4 fy = 250Mpa
Tabla 7: Requisitos mínimos para vigas de cimentación. [AIS (b) 2001]
Los bastones verticales para anclaje deben colocarse en los extremos de cada muro
estructural, en las intersecciones con otros muros, sean o no estructurales, y en lugares
intermedios a distancias no mayores que 1,5 m. En cualquier caso, deben estar anclados
a la viga de cimentación con una longitud mayor o igual a 23cm cuando se trate de barras
#4.
En terreno plano, el nivel inferior de las vigas de cimentación deberá estar a una
profundidad mínima de 500mm por debajo del nivel de acabado del primer piso.
Para evitar que el bahareque quede en contacto directo con el suelo, debe construirse
sobre las vigas de cimentación un sobrecimiento que se puede hacer en mampostería
confinada, en mampostería reforzada o en concreto. El sobrecimiento debe anclarse
debidamente a la cimentación mediante barras de refuerzo. Adicional a lo anterior, las
bases de los muros de primer piso deben aislarse de la humedad apoyándolas sobre un
zócalo en concreto, en mampostería confinada o en mampostería reforzada, que
sobresalga mínimo 80mm por encima del nivel de acabado del primer piso.
Un esquema de cimentación típica en terreno plano se puede observar a continuación
2002-II-IC-14
43
Figura 2: Esquema típico de cimentación en terreno plano [AIS (b) 2001]
2.1.4.3 Muros
• Muros estructurales con diagonales. Son muros, o segmentos de muros
estructurales, compuestos por solera inferior, solera superior (o carrera), pie-
derechos, elementos inclinados y recubrimiento con base en mortero de cemento
colocado sobre malla de alambre clavada sobre esterilla de guadua o entablado de
madera. Estos muros reciben cargas verticales y resisten fuerzas horizontales de
sismo o viento. Los muros estructurales con diagonales deben colocarse en las
esquinas de la construcción y en los extremos de cada conjunto de muros
estructurales.
• Muros estructurales sin diagonales. Son muros, o segmentos de muros
estructurales, compuestos por solera inferior, solera superior (o carrera), pie-
derechos y recubrimiento con mortero de cemento colocado sobre malla de
alambre clavada sobre esterilla de guadua. Estos, carecen de elementos
inclinados. Deben utilizarse únicamente para resistir cargas verticales. No deben
constituirse en segmentos de los extremos de los muros.
Solera
Sobrecimiento
Bastón
Acero longitudinal
Estribos
Hormigón
Altu
ra
Altu
ra
Anchura
2002-II-IC-14
44
Los muros estructurales deben tener continuidad desde la cimentación hasta el diafragma
superior con el cual están conectados.
• Muros no estructurales. Los muros que no soportan cargas diferentes a las de su
propio peso se conocen con el nombre de muros no estructurales. Estos muros no
tienen otra función que la de separar espacios dentro de la vivienda. Los muros no
estructurales interiores deben conectarse con el diafragma superior por medio de
una conexión que restrinja su volcamiento pero que impida la transmisión de
cortante y/o de carga vertical entre la cubierta o el entrepiso y el muro no
estructural. Los muros no estructurales no necesitan ser continuos y no requieren
estar anclados al sistema de cimentación.
Un esquema típico de un muro estructural arriostrado se puede observar a continuación
Figura 3: Esquema típico de muro estructural arriostrado [AIS (b) 2001]
Un esquema típico de un muro estructural sin arriostramiento y de un muro no estructural
se puede observar a continuación
Carrera
Riostra inclinada
Pie derecho
Solera
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45
Figura 4: Esquema típico de un muro estructural no arriostrado y de un muro no estructural [AIS (b) 2001]
A continuación se listan los requisitos mínimos de los componentes de los muros.
• Las guaduas no deben tener un diámetro inferior a 80mm.
• Las soleras tendrán un ancho mínimo igual al diámetro de las guaduas usadas
como pie-derechos. Es preferible construir las soleras inferior y superior de cada
muro en madera aserrada.
• Los muros de bahareque encementado podrán o no tener recubrimiento por
ambos lados. (Con fines estructurales, en el presente estudio se consideran
recubiertos por ambos lados).
2.1.4.4 Diafragmas y entrepisos
Deben colocarse tirantes y cuadrantes en el nivel de solera superior de cada piso para
garantizar el efecto de diafragma. Los cuadrantes bastan cuando los espacios
rectangulares entre muros no superan relaciones de 1,5 sobre 1 entre lado mayor y lado
menor. Para relaciones mayores, deben colocarse tirantes que dividan los espacios
rectangulares en espacios con relaciones menores de 1,5 sobre 1.
Solera
Carrera
Pie derecho
2002-II-IC-14
46
A continuación se presenta un esquema típico de entrepiso cuando se requiere el uso de
tirantes y cuadrantes
Figura 5: Esquema típico de entrepiso con tirantes y cuadrantes [AIS (b) 2001]
El entrepiso debe estar compuesto de:
• Largueros, viguetas o alfardas que soporten el recubrimiento o piso.
• El recubrimiento que puede hacerse de:
• Esterilla de guadua, malla de refuerzo electrosoldado y mortero de cemento.
• Malla expandida, malla de refuerzo electrosoldado y mortero de cemento, o
• Tablas de madera clavadas a la estructura de soporte del entrepiso;
• Las soleras o carreras que enmarcan el diafragma.
A continuación se listan requerimientos generales que deben cumplir los entrepisos:
• Los elementos del entrepiso deben estar debidamente vinculados.
• No se permiten entrepisos en losa de concreto para viviendas en bahareque
encementado construidas de acuerdo con el Decreto 52 del 18 de enero de 2002.
• En caso de construir la estructura de entrepiso en guadua, deben colocarse
guaduas dobles, una encima de la otra, zunchadas entre sí, haciendo de largueros
con una separación, centro a centro, de 300mm a 400mm. Debe colocarse, como
friso de borde, una vigueta de madera de sección vertical equivalente a la altura de
Cuadrante
Cuadrante
Muro estructural
Tirante
2002-II-IC-14
47
las dos guaduas que constituyen los largueros y entre cada larguero, compuesto
por dos guaduas apiladas, un taco de madera, de tal manera que se reduzca el
riesgo de aplastamiento de las guaduas. Los cañutos donde se apoyan las
guaduas y los que entren en contacto con los muros deben llenarse con mortero
de cemento. Se requieren arriostramientos transversales o atraques intermedios
entre los largueros.
• Como recubrimiento del entrepiso puede usarse un mortero de cemento reforzado
con malla electrosoldada D50 o equivalente. Sobre el mortero se deben colocar
acabados livianos como colorantes integrados, pinturas o baldosas de vinilo. No
debe utilizarse baldosas de cemento u otros pisos pesados y rígidos, a menos que
se realicen análisis y diseño estructurales completos para toda la vivienda.
• Si el entrepiso se construye con madera aserrada, los largueros deben ser mínimo
de sección transversal de 120mm x 40mm, para luces máximas de 4m, separados
máximo a 400mm (centro a centro). El recubrimiento debe ser de listones o
tablones de madera de 15mm de espesor mínimo. Se requieren atraques
intermedios para evitar el pandeo de los largueros.
• Si se construye cielo raso debajo de la estructura de entrepiso, debe facilitarse una
corriente de aire en los espacios interiores.
A continuación se presenta un esquema típico para un entrepiso con viguetas en guadua
para muros exteriores.
2002-II-IC-14
48
Figura 6: Entrepiso típico con viguetas en guadua (muro exterior) [AIS (b) 2001]
A continuación se presenta un esquema típico para un entrepiso con viguetas en guadua
para muros interiores.
Figura 7: Entrepiso típico con viguetas en guadua (muro interior) [AIS (b) 2001]
Solera de muro
Alfarda zunchada ycañutos con mortero
Friso
Taquete
Anclaje
Solera
Carrera de muro
Pie derecho Zuncho
Solera de muro
Alfarda zunchada ycañutos con mortero
Anclaje
Solera
Taquetes
Carrera de muro
Pie derecho
2002-II-IC-14
49
A continuación se presenta un esquema típico para un entrepiso con viguetas en madera.
Figura 8: Esquema típico para un entrepiso con viguetas en madera [AIS (b) 2001]
A continuación se presenta un esquema típico de los atraques que se deben colocar entre
viguetas para prevenir el pandeo.
Figura 9: Esquema de atraques entre viguetas [AIS (b) 2001]
Solera de muro
Alfarda de madera
Friso
Anclaje
Solera
Carrera de muro
Pie derecho
Tablón de 15mm de espesor
Viguetas de 120mm x 40mm
Atraques en diagonal
2002-II-IC-14
50
2.1.4.5 Columnas
El Decreto presenta una serie de recomendaciones para el diseño y construcción de
columnas en guadua. Dado que para el presente estudio no son necesarias, al lector
interesado se le remite al texto del Decreto para obtener mayor información.
2.1.4.6 Cubiertas
A continuación se listan criterios generales que deben cumplir las cubiertas.
• Las correas y demás elementos que transmitan las cargas de cubierta a los muros
estructurales deben fijarse entre sí y conectarse con la carrera o solera superior
que sirve de amarre de los muros estructurales.
• Las correas pueden construirse en madera aserrada o en guadua. Cuando las
correas se construyen en guadua, los cañutos en contacto directo con el muro
deben rellenarse con mortero de cemento.
• No se permite el uso de losas de concreto o de mortero como cubiertas de casas
de uno y dos pisos en muros de bahareque encementado construidas de acuerdo
con el Decreto 52 del 18 de enero de 2002.
Un esquema típico de cubierta se presenta a continuación
2002-II-IC-14
51
Figura 10: Esquema típico de cubierta [AIS (b) 2001]
2.1.4.7 Uniones
Unión cimiento-muro.
• Unión con soleras de madera aserrada: Cuando se utilice madera aserrada para
las soleras, la conexión con los cimientos se realizará con barras roscadas
ancladas a los mismos y que atraviesen las soleras y se fijen a éstas. La conexión
se asegurará por medio de tuercas y arandelas. La madera debe separarse del
concreto o de la mampostería con papel impermeable u otra barrera similar.
• La unión con soleras de guadua se omite.
Unión entre muros
• Muros en el mismo plano. Los muros en el mismo plano se unen entre sí mediante
pernos, tuercas y arandelas. Debe haber por lo menos dos conexiones por unión
colocadas cada tercio de la altura del muro. El perno debe tener, por lo menos,
9.5mm de diámetro. Si los pie-derechos son de guadua, los cañutos atravesados
deben rellenarse con mortero.
Muros
Correas (Sección doble guadua)
Muros
Alero lateral
Alero frontal
4m máximo 4m máximo
2002-II-IC-14
52
• Muros en planos perpendiculares. Cuando los muros que deben unirse están en
diferentes planos, perpendiculares entre sí, pueden unirse directamente con
pernos, tuercas y arandelas en una sola dirección o a través de un elemento
adicional en la intersección de los muros utilizando pernos, tuercas y arandelas, en
ambas direcciones. El espaciamiento vertical de las uniones es el mismo
especificado en el ítem anterior.
Unión entre muros y cubierta
• La conexión de las correas con los muros debe hacerse con los pie-derechos. Esto
se logra mediante un perno embebido dentro del último cañuto completo del
extremo superior del pie-derecho. Este, debe atravesar la solera y la correa. Tanto
el cañuto completo, como cualquier segmento de cañuto por encima de él, deben
rellenarse con mortero de cemento y confinarse con zuncho para evitar la
fisuración longitudinal de la guadua debido a las tensiones de cortante por carga
horizontal. Si la solera y/o la correa es de guadua, deben rellenarse los cañutos
atravesados con el perno de conexión.
Cuando los muros se fabriquen mediante paneles debe ponerse un elemento continuo
uniendo las carreras de los paneles. La conexión con la cubierta se realiza como se
describió anteriormente, pero, en este caso, el perno debe ir embebido en los pie-
derechos del panel, atravesando tanto la carrera superior del panel como el elemento
continuo.
A continuación se puede observar la forma de unir muros en el mismo plano:
2002-II-IC-14
53
Figura 11: Unión de muros en el mismo plano [AIS (b) 2001]
A continuación se puede observar la forma de unir muros en distintos planos:
Varilla roscada con tuercas
Pie derecho de guadua
h/3
2002-II-IC-14
54
Figura 12: Unión de muros en distintos planos [AIS (b) 2001]
A continuación se puede observar el esquema típico de una unión muro – cimiento
Figura 13: Esquema típico unión muro cimiento [AIS (b) 2001]
Muro
Solera
Zócalo en ladrillo
Placa
Recebo
Sobrecimiento
Viga de cimentación
Anclaje
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55
A continuación se puede observar la forma de preparar los pie derechos para la unión
muro – cubierta.
Figura 14: Detalle unión muro – cubierta [AIS (b) 2001]
Finalmente, se presentan algunas consideraciones generales para las uniones:
• Cuando sea necesario perforar la guadua para introducirle pernos, debe usarse
taladro de alta velocidad y evitar impactos.
• Todos los cañutos a través de los cuales se atraviesen pernos o barras deben
rellenarse con mortero de cemento.
• Los pernos pueden fabricarse con barras de refuerzo roscadas en obra o con
barras comerciales de rosca continua.
• Las uniones entre los elementos de guadua y madera dentro de los muros de
bahareque pueden ser del tipo uniones clavadas.
2002-II-IC-14
56
2.1.4.8 Longitud de muros
Para la ciudad de Bogotá7, las viviendas en bahareque encementado deben cumplir una
longitud mínima de muros definida por la siguiente relación:
Li > 0.16 * AP En donde:
Ecuación 1: Longitud mínima de muros
Li = Longitud mínima total de muros continuos (en m), sin aberturas, en la dirección i.
AP = Área de la cubierta (en m2) para viviendas de un piso, o para los muros del segundo
piso en viviendas de dos pisos. (Puede sustituirse por 2/3 AP si se utilizan materiales
livianos para la cubierta, tales como fibrocemento o láminas metálicas, sin base de
mortero).
AP = Área del entrepiso más área de la cubierta (en m2), para los muros del primer piso
en viviendas de dos pisos.
2.1.4.9 Simetría de muros
Los muros estructurales de la vivienda deben estar distribuidos de tal forma que se
cumpla la siguiente relación tomada en su valor absoluto.
15.02)(
)*(
≤
−
∑∑
B
BLm
bLm
i
i
Ecuación 2: Simetría de muros
En donde:
Lmi = Longitud de cada muro (en m) en la dirección i.
7 En los cálculos se asumió que la aceleración pico efectiva de Bogotá es, según NSR 98, 0.2. Si se desea trabajar con valores de Aa obtenidos del estudio de microzonificación sísmica, se debe replantear la fórmula según directrices dadas en el decreto
2002-II-IC-14
57
b = La distancia perpendicular (en m) desde cada muro en la dirección i, hasta un extremo
del rectángulo menor que contiene el área de la cubierta o entrepiso.
B = Longitud del lado (en m), perpendicular a la dirección i, del rectángulo menor que
contiene el área de la cubierta o entrepiso.
Figura 15: Descripción del rectángulo menor que contiene el área de la cubierta o entrepiso [AIS (b) 2001].
Borde de cubierta o entrepiso
Rectángulo menor que contiene el área de cubierta o entrepiso
2002-II-IC-14
58
3. PRESENTACION Y DESCRIPCION DE MODELOS ESCOGIDOS
Dentro del alcance del presente estudio no se contempló el diseño detallado de los
modelos escogidos basándose en la normativa sismorresistente para bahareque
encementado.
Con la anterior premisa en mente, se buscaron dos modelos que cumplieran, cabalmente,
con los requisitos mínimos formulados en el Decreto 52 del 18 de enero de 2002.
Igualmente, se hicieron ciertos supuestos que permitieron centrar el estudio en los costos
del sistema evitando distraer la atención en aspectos de tipo estructural, geotécnico,
sanitario, etc. A lo largo del presente informe, se harán explícitos estos supuestos.
A continuación se presentan y describen los dos modelos escogidos.
3.1 Modelo 1 (Prototipo Dos en Uno)
[UniAndes 2002]
3.1.1 Generalidades
El Modelo Dos en Uno es uno de los prototipos desarrollados por la Universidad de los
Andes como parte de un estudio sobre vivienda popular progresiva entregado a la
empresa Metrovivienda hace algunos meses.
El proyecto tenía como fin la generación de propuestas de vivienda popular para las
cuales el precio de compra se encontrara entre 40 y 50 smmlv. Estas propuestas se
presentaron como prototipos o esquemas de vivienda progresiva, es decir, consistentes
en una vivienda básica, denominada en el estudio vivienda embrión, la cual era
susceptible de ser desarrollada, posterior a su ocupación, por la familia que la habitara.
2002-II-IC-14
59
Cada prototipo fue desarrollado de tal forma que se garantizara un desarrollo futuro dentro
de las normas urbanísticas, arquitectónicas y de sismo resistencia vigentes, Con esto, se
intentaba buscar asentamientos urbanos que protegieran la inversión de sus usuarios a
medida que se iban desarrollando.
En últimas, el estudio buscaba soluciones más económicas que las propuestas por el
mercado legal para desarrollar una oferta que pudiera competir mejor con la oferta ilegal
de vivienda en la ciudad.
Es importante aclarar que el Modelo Dos en Uno, al igual que los demás modelos
desarrollados en el estudio, son propuestas esquemáticas (prototipos) de vivienda
progresiva, las cuales, por su naturaleza, no pueden considerarse como diseños
aplicables en forma directa. El propósito de estos prototipos es el de mostrar guías para
diseños arquitectónicos, estructurales, eléctricos, hidráulicos y sanitarios, que deberán ser
realizados en forma cuidadosa en proyectos específicos de vivienda popular [UniAndes
2002]. El alcance de la propuesta era, por lo tanto, diseñar modelos que pudieran servir
de base a constructores y promotores de proyectos de Vivienda de Interés Social en el
futuro.
A partir de lo anterior se desprende que el prototipo es adecuado para los fines que se
buscan en el presente estudio pero aun debe ser revisado con respecto al diseño
eléctrico, hidráulico y sanitario. Igualmente, se desprende que el prototipo es susceptible
de ser modificado ligeramente en su estructura para poder adaptarlo al sistema estructural
bajo estudio.
3.1.2 Arquitectura
Lote e implantación urbana: El prototipo Dos en Uno se ubica en un lote de 9 por 9 metros
dividido en franjas de 3 metros de ancho. En las franjas laterales se ubican los núcleos
básicos. La franja central se reserva para el desarrollo posterior de las viviendas y una
zona abierta de copropiedad.
2002-II-IC-14
60
Los anteriores módulos se agrupan uniéndose por su costado posterior formando
manzanas de 18 metros de ancho por el largo que se requiera en módulos de 9 metros.
El prototipo se propone en dos pisos. En su versión de desarrollo total ofrece viviendas
que constan de cocina, salón y comedor independientes, un baño y tres habitaciones. En
la primera planta existe siempre la posibilidad de usar el módulo frontal como área
comercial.
En el núcleo básico (embrión) se ofrece en el primer piso un espacio hacia la fachada que
funciona como dormitorio temporal, en el módulo central el núcleo de servicios con una
escalera y una cocina en la parte posterior y en el módulo posterior se entrega un espacio
descubierto que puede ser empleado como patio de ropas temporal. En el segundo piso
se entrega la placa del espacio hacia la fachada y un baño en el módulo central. La
cubierta de todo el módulo se entrega en la fase embrión y hace parte de la copropiedad.
Lo anterior limita el crecimiento de las viviendas a dos pisos.
En el anexo 1 se puede observar el diseño arquitectónico en planta. A partir de éste se
puede tener una visión mas clara de la configuración general del prototipo y la distribución
de los espacios. Igualmente, se presenta una vista en perspectiva que permite
comprender mejor la distribución espacial de los volúmenes.
3.1.3 Aspectos Constructivos
El carácter del prototipo lo hace óptimo para sistemas constructivos tradicionales como
mampostería confinada o estructura en concreto. Sin embargo, la modulación de tres
metros lo hace apto para casi cualquier sistema constructivo, siendo muy flexible en
cuanto a posibilidades constructivas.
2002-II-IC-14
61
3.1.4 Configuración estructural
El sistema estructural está conformado por muros confinados (mampostería confinada) de
5.9m y 10.8m de longitud en la dirección X y Y respectivamente. Esta distribución se
plantea para un grupo de cuatro viviendas embrión que forman un bloque rectangular.
[UniAndes 2002].
De lo anterior se concluye que se debe realizar un análisis estructural detallado con el fin
de cumplir con la longitud mínima de muros exigida por la NSR 98 en (D.10.3.4). (6.2 m
para las área planteadas inicialmente).
3.1.5 Costo del prototipo
Como parte del anexo 1 se puede observar el presupuesto resumido, a precios de
diciembre de 2002, para el prototipo Dos en Uno. Una descripción detallada sobre el
procedimiento empleado para su construcción se presenta como parte del Capítulo 8
(Análisis de resultados).
3.2 Modelo 2 (Urbanización Villa Rosita, Fusagasugá)
[Edificadora Villa Rosita 1997]
3.2.1 Generalidades
La Urbanización Villa Rosita fue construida en Fusagasugá entre 1996 y 1998. Uno de los
objetivos del proyecto fue ofrecer vivienda de máximo 100smmlv con el fin de acomodarse
a las características económicas de la población y obtener todos los beneficios
propuestos por el gobierno de esa época para este tipo de vivienda.
2002-II-IC-14
62
El modelo utilizado para el presente estudio fue desarrollado para la construcción de la
tercera etapa.
La urbanización está compuesta de 276 casas y 16 apartamentos. Durante la tercera
etapa se construyeron 75 casas y los 16 apartamentos.
3.2.2 Arquitectura
Las viviendas fueron construidas como bifamiliares de dos pisos en lotes de 6m x 10m
con un área promedio construida de 54m2.
La vivienda utilizada en el presente estudio se diseño a niveles de medios pisos para
acomodarse al declive del terreno [Edificadora Villa Rosita 1997].
Cada modelo está compuesto por: Sala y comedor independientes, cocina, zona de
lavandería, dos alcobas, un baño con ducha y uno sin ducha.
3.2.3 Configuración estructural
La estructura fue diseñada en mampostería confinada con columnetas cada 3m
aproximadamente.
A continuación se presentan otras características estructurales:
• La mampostería confinada se construyó con bloque de concreto o con bloque
cerámico.
• Las escaleras y entrepisos se construyeron en concreto reforzado estos últimos de
12cm de espesor
• La cubierta fue construida en teja Eternit apoyada sobre cerchas metálicas.
2002-II-IC-14
63
En el Anexo 2 se puede observar el diseño arquitectónico en planta para un conjunto de
dos bifamiliares unidos por la parte posterior.
3.2.4 Costo del prototipo
Como parte del anexo 2 se puede observar el presupuesto resumido actualizado a
diciembre de 2002. Una descripción detallada sobre el procedimiento empleado para su
construcción se presenta como parte del Capítulo 8 (Análisis de resultados).
2002-II-IC-14
64
4. TRANSFORMACIÓN ESTRUCTURAL
Como se expresó anteriormente, el alcance del presente estudio no incluye la realización
de diseños estructurales detallados para el sistema estructural bajo estudio. No obstante
lo anterior, es necesario transformar la estructura original a una de muros de bahareque
encementado con el fin de tener una medida adecuada de las cantidades de obra y así
elaborar un presupuesto fidedigno.
Con el fin de conciliar los dos aspectos anteriormente expuestos, y de acuerdo con lo
expresado en el capítulo 2, se escogieron dos modelos que cumplen con todos los
requisitos mínimos exigidos en el Decreto 52 del 18 de enero de 2002. Por lo tanto, se
pueden tomar las dimensiones y características de la estructura allí descrita sin necesidad
de adelantan ningún análisis y diseño extra.
A continuación se presentan los requisitos mínimos que debían cumplir los modelos:
• Suelo de cimentación con una capacidad portante admisible menor a 0.05Mpa.
• Luces de trabajo para los entrepisos y la cubierta menores a 4m.
• Casa de máximo dos pisos.
• Entrepisos construidos en materiales livianos. No es permitido el uso de concreto
reforzado.
• Longitud de muros estructurales mayor a lo exigido por la ecuación 1.
• Cumplimiento de la ecuación 2 que garantiza una adecuada simetría de la
estructura.
2002-II-IC-14
65
4.1 Cimentación
A continuación se presentan los distintos factores que se tuvieron en cuenta para
determinar el tipo y características de la cimentación a utilizar.
• El sistema estructural original del modelo Dos en Uno es mampostería confinada.
No obstante lo anterior, la cimentación esta planteada con vigas de sección 30 x
30cm.
• Los requerimientos consignados en la tabla 7 fueron tomados del capítulo E de la
NSR 98. Es decir, son requisitos mínimos para viviendas de uno y dos pisos
construidas en mampostería confinada.
• El peso de una vivienda en bahareque puede ser un 60% menor al peso de una
vivienda en estructura tradicional. [El Tiempo 2002]
A partir de lo anterior, se define que la cimentación para ambos modelos estará
conformada por vigas de 30 x 30cm con el refuerzo indicado en la tabla 7 y cumpliendo en
un todo lo expresado en el Capítulo 2.
En el anexo 1 y 2 se puede observar el esquema de cimentación propuesto para el
modelo Dos en Uno y el modelo Villa Rosita respectivamente.
Con el fin de cumplir los requisitos planteados en el Capítulo 2, sobre las vigas de
cimentación se dispondrá un sobrecimiento de al menos 28cm de altura y 15cm de
espesor en mampostería estructural.
4.2 Placa de contrapiso
En ambos modelos se conservará la placa de contrapiso propuesta originalmente.
2002-II-IC-14
66
4.3 Entrepisos
Los entrepisos serán de madera con las siguientes especificaciones:
• Viguetas de al menos 12cm x 40cm con luces menores a 4m.
• Separación entre viguetas de máximo 40cm.
• Recubrimiento con listones de al menos 1.5cm de alto
• Atraques en listones de al menos 5cm x 5cm cada 90cm. (Estos valores se
tomaron a partir de la práctica constructiva tradicional en el eje cafetero)
• Las viguetas o frisos de borde que enmarcan el diafragma (ver figura 8) deben de
tener la misma altura de las viguetas de entrepiso.
• Los cuadrantes tendrán la misma sección de la solera que enmarca el diafragma y
una longitud de aproximadamente 35cm. (Esta longitud garantiza que no interfieran
con las viguetas de entrepiso).
• Los entrepisos se unirán a las soleras y carreras de los muros por medio de varillas
# 4 roscadas con tuerca y arandela separadas máximo 1.5m.
• Las uniones entre los muros se hará con varillas # 3 roscadas con tuerca y
arandela en los sitios especificados en el capítulo 2
• A partir de lo expresado en el capítulo 2, la madera debe ser al menos del tipo C
según la NSR 98.
4.4 Cubierta
En el anexo 1 y 2 se puede observar, para cada modelo, la distribución de correas
propuesta para sostener la cubierta. El espaciamiento esta de acuerdo a lo indicado en el
Capítulo 2 y las dimensiones comerciales de las tejas.
La unión entre las correas y las soleras se hará de acuerdo a lo exigido en el Capítulo 2.
Cada correa será de madera con una sección de, al menos, 12.5cm x 4cm. La cubierta
será de teja Eternit de diferentes tamaños.
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4.5 Verificación de la longitud mínima de muros en cada dirección
4.5.1 Modelo 1: (Dos en Uno)
En el anexo 1 se puede observar una vista en planta de los muros escogidos como
estructurales según los requerimientos presentados en el Capítulo 2 y otros de tipo
técnico que se encuentran consignados en el Decreto y en el Manual.8
Como se puede observar, con el fin de garantizar la simetría de la estructura, se ha
escogido como módulo de construcción uno compuesto por cuatro viviendas unidas por la
parte posterior.
El lector podrá observar que existen diferencias entre el modelo aquí presentado y el
originalmente desarrollado por la Universidad de los Andes para la empresa
Metrovivienda: La placa del segundo piso se debió extender hasta el muro posterior (eje
E) para vincular éste con el sistema de resistencia sísmica. Igualmente, se debió adicionar
un muro en el primer piso (ejes D y F). Todo lo anterior se hizo con el fin de poder cumplir
con la longitud mínima exigida. Es importante anotar que las dos modificaciones
anteriores están consideradas dentro del desarrollo de esta vivienda en alguna fase
posterior al embrión.
En la tabla 8 se presentan los datos necesarios para utilizar la ecuación 1 y la longitud
mínima de muros para cada uno de los pisos.
8 Existen ciertos requisitos que deben cumplir los muros estructurales y que no tienen incidencia en el presupuesto de la vivienda. El lector interesado en conocer mas sobre el tema, puede referirse al Decreto.
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Ciudad Bogotá Aa 0,2 CB 0,16
Area de la Cubierta (m2) 110,89
Longitud Muros* (m) 11,83
Area primer piso + cubierta (m2) 184,82 Longitud Muros ** (m) 29,57
* Se toma 2/3 para usar techo liviano
** Se toma 2/3 en la cubierta para techo liviano
Tabla 8: Longitud mínima de muros estructurales en cada dirección para el modelo Dos en Uno
En la tabla 9 y en la tabla 10 se presenta la verificación para segundo y primer piso
respectivamente.
Dirección X Eje Longitud (m) A 0 B 4,26 C 4.26 D 4.26 E 5.88 F 4.26 G 4.26 H 4,26 I 0
Suma 31.44 Dirección Y
Eje Longitud (m) 1 10,5 2 18,12 3 10,5
Suma 39,12
Tabla 9: Verificación de muros para el modelo Dos en Uno en el segundo piso
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69
Dirección X Eje Longitud (m) A 0 B 4,26 C 4.26 D 4.26 E 5.88 F 4.26 G 4.26 H 4,26 I 0
Suma 31.44 Dirección Y
Eje Longitud (m) 1 12,24 2 18,12 3 12,24
Suma 42,6
Tabla 10: Verificación de muros para el modelo Dos en Uno en el primer piso
4.5.2 Modelo 2: (Villa Rosita)
En el anexo 2 se puede observar una vista en planta de los muros escogidos como
estructurales. Al igual que con el modelo anterior, se tomó como módulo constructivo uno
compuesto por cuatro viviendas unidas por la parte posterior. Se hace notar al lector que,
con el fin de acomodarse a la pendiente del terreno, en este caso la estructura no es
totalmente simétrica.
A continuación se presenta la longitud mínima de muros y su verificación para los dos piso
del modelo.
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Ciudad Bogotá Aa 0.2 CB 0.16
Area de la Cubierta (m2) 103.82
Longitud Muros* (m) 11.07
Area primer piso + cubierta (m2) 189.22 Longitud Muros ** (m) 30.27
* Se toma 2/3 para usar techo liviano
** Se toma 2/3 en la cubierta para techo liviano
Tabla 11: Longitud mínima de muros estructurales en cada dirección para el modelo Villa Rosita
Tabla 13: Verificación de muros para el modelo Villa Rosita en el primer piso
De las anteriores tablas se pueden tomar la longitud de muros estructurales de cada una
de las viviendas.
4.6 Verificación de la simetría de muros estructurales
4.6.1 Modelo 1 (Dos en Uno)
La verificación de la ecuación 2 en cada dirección y para cada piso se presenta a
continuación:
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72
Eje Longitud (m) b (m) L*b (m2) A 0 0 0.00 B 4.26 3 12.78 C 3.06 4.68 14.32 D 2 6 12.00 E 11.76 9 105.84 F 2 12 24.00 G 3.06 13.3 40.76 H 4.26 15 63.90 I 0 18 0.00
Suma 30.4 81 273.6
B (m) 18 Σ(L*b) / ΣL (m) 9
(Σ(L*b) / ΣL) - B/2 (m) 0
(Σ(L*b) / ΣL - B/2) / B 0
Tabla 14: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección x en el segundo piso para el modelo Dos en Uno
Eje Longitud (m) b (m) L*b (m2) 1 10.5 0 0.00 2 18.12 3 54.36 3 10.5 6 63.00
Tabla 15: Verificación de simetría de muros estructurales en la dirección y en el segundo piso para el modelo Dos en Uno
Eje Longitud (m) b (m) L*b (m2) A 0 0 0.00 B 4.26 3 12.78 C 3.06 4.68 14.32 D 2 6 12.00 E 11.76 9 105.84 F 2 12 24.00 G 3.06 13.3 40.76 H 4.26 15 63.90 I 0 18 0.00