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 La Evolución de los Métodos constructivos en Bambú Segundo Congreso Mexicano del Bambú Puebla, México  J ö r g S t am m   Asesor técnico internacional de Bambú. Director de Ecobamboo, Hacienda El Pailón, Candelaria, Valle, Colombia. Tel. 0057 - 300 557 1021  [email protected] Resumen Esta conferencia da un paseo por la evolución de las construcciones con bambú en las zonas tropicales. Desde los primeros cobijos y estructuras arcaicas en bambú, se pasa a las construcciones tribales y tradicionales de varios países tropicales. Luego se explica con ejemplos de obras del Autor la transferencia tecnológica de la madera al bambú. Especial enfoque se da en los diferentes conceptos constructivos. Pero más allá de la simple consideración del bambú como una madera mas, se desarrollaron recientemente estructuras libres, que solo pueden funcionar con un material tan largo y ligero como estos pastos gigantes. Inspirado por las membranas anti-clasticas de Frei Otto y en lo artístico las superficies curvas y cuerpos torcidos de Frank Gehri se quiere llevar el bambú a la arquitectura moderna. Debido a la curvatura natural del bambú se pueden construir formas geométricas que serían muy complicadas de lograr en materiales industriales. Pero siguiendo la lógica innata de esta fibra natural se logra no solamente una estética muy orgánica. La utilización de este material ecológico amable no es solamente un substituto de la madera, -el bambú impone un estilo nuevo en la arquitectura. Su sistema constructivo es fácil de entender, las técnicas sonsimples y pueden elaborarse hasta por personas no especializadas. Abstract This paper guides us through the evolution of Bamboo construction in tropical areas. Parting from the first shelters and archaic structures, it shows the development of tribal and traditional constructions of several tropical countries. Examples of buildings made by the author explain the technological transition of wood knowledge towards Bamboo. Special focus will be given to the different concepts of construction. But beyond considering bamboo as simply another kind of wood, the structural development recently came up with a new generation of free structures, which only can be built with a long and light weight material like this giant grass. Inspired by the tensile membrane Structures the Olympic stadium in Munich of Frei Otto and the artistic and organic curves of the twisted surfaces built at the Bilbao Guggenheim by Frank Gehri, we want to bring Bamboo into modern Architecture. Due to the naturally curved bamboo pole we can easily build complex geometric forms that would be very difficult to achieve in industrial materials. Following the immanent logic of this natural fiber, we achieve a very organic esthetic. The use of this ecologically friendly material is not only a substitute for wood; -bamboo creates its own style in Architecture. Its construction method is easy to understand; the techniques are simple and can be worked out even with not specialized personnel. Key words: Bamboo construction category, Eco- Architecture, Environmentally friendly materials, bamboo bridge, bamboo house, Bamboo Age. Introducción Desde tiempos inmemorables el hombre del trópico ha utilizado una gama de diferentes especies locales de bambú, como materia prima para sus casas, sus balsas, sus puentes, sus armas, herramientas y comida. Siendo también una de las plantas típicas del hábitat tropical litoral en África oriental, que conforma la cuna del hombre, se puede asumir que el bambú forma parte del primer “Kit” de herramientas de la humanidad. Desafortunadamente no es un

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    La Evolucin de los Mtodos constructivos en BambSegundo Congreso Mexicano del Bamb

    Puebla, Mxico

    Jr g S t am m

    Asesor tcnico internacional de Bamb.Director de Ecobamboo,Hacienda El Pailn, Candelaria, Valle,Colombia. Tel. 0057 - 300 557 1021

    [email protected] conferencia da un paseo por la evolucinde las construcciones con bamb en las zonastropicales. Desde los primeros cobijos yestructuras arcaicas en bamb, se pasa a lasconstrucciones tribales y tradicionales de variospases tropicales. Luego se explica con ejemplosde obras del Autor la transferencia tecnolgicade la madera al bamb. Especial enfoque se daen los diferentes conceptos constructivos. Peroms all de la simple consideracin del bambcomo una madera mas, se desarrollaron

    recientemente estructuras libres, que solopueden funcionar con un material tan largo yligero como estos pastos gigantes. Inspiradopor las membranas anti-clasticas de Frei Otto yen lo artstico las superficies curvas y cuerpostorcidos de Frank Gehri se quiere llevar elbamb a la arquitectura moderna. Debido a lacurvatura natural del bamb se puedenconstruir formas geomtricas que seran muycomplicadas de lograr en materialesindustriales. Pero siguiendo la lgica innata deesta fibra natural se logra no solamente unaesttica muy orgnica. La utilizacin de este

    material ecolgico amable no es solamente unsubstituto de la madera, -el bamb impone unestilo nuevo en la arquitectura. Su sistemaconstructivo es fcil de entender, las tcnicassonsimples y pueden elaborarse hasta porpersonas no especializadas.

    AbstractThis paper guides us through the evolution ofBamboo construction in tropical areas. Partingfrom the first shelters and archaic structures, itshows the development of tribal and traditionalconstructions of several tropical countries.Examples of buildings made by the author

    explain the technological transition of woodknowledge towards Bamboo. Special focus willbe given to the different concepts of

    construction. But beyond considering bambooas simply another kind of wood, the structuraldevelopment recently came up with a newgeneration of free structures, which only can bebuilt with a long and light weight material likethis giant grass. Inspired by the tensilemembrane Structures the Olympic stadium inMunich of Frei Otto and the artistic and organiccurves of the twisted surfaces built at the BilbaoGuggenheim by Frank Gehri, we want to bringBamboo into modern Architecture. Due to the

    naturally curved bamboo pole we can easilybuild complex geometric forms that would bevery difficult to achieve in industrial materials.Following the immanent logic of this naturalfiber, we achieve a very organic esthetic. Theuse of this ecologically friendly material is notonly a substitute for wood; -bamboo creates itsown style in Architecture. Its constructionmethod is easy to understand; the techniquesare simple and can be worked out even with notspecialized personnel.

    Key words: Bamboo construction category, Eco-

    Architecture, Environmentally friendlymaterials, bamboo bridge, bamboo house,Bamboo Age.

    IntroduccinDesde tiempos inmemorables el hombre deltrpico ha utilizado una gama de diferentesespecies locales de bamb, como materia primapara sus casas, sus balsas, sus puentes, susarmas, herramientas y comida. Siendo tambinuna de las plantas tpicas del hbitat tropicallitoral en frica oriental, que conforma la cuna

    del hombre, se puede asumir que el bambforma parte del primer Kit de herramientas dela humanidad. Desafortunadamente no es un

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    material duradero como las piedras bifaces. Enalgunos museos se encuentran vestigios deesta poca en bamb, luego se ven cantidadesde autnticos objetos tiles en bamb en lasvitrinas de pocas posteriores, como en elMuseo Nacional de Etiopa, donde se expone lafamosa Lucy. Tambin en museos Etnolgicosvemos generalmente una gran gama deherramientas y armas, flautas etc.,confirmando el uso universal de los talloshuecos. Siendo el bamb una vara hueca erams fcil de cortar con un bifaz o un hacha depiedra (golpeando justo encima de un anillo),que los troncos macizos de rboles de maderade un similar dimetro, tambin era ms fcilde transportar. As que antes la edad de piedradeberamos alocar la edad del bamb.Mientras el Neoltico definitivamente estllegando a su fin hasta en las zonas msremotas de Nueva Guinea ha llegado el

    machete, la edad de Bamb es muy esencialen la economa informal en muchas zonasrurales de Asia, frica y Amrica. A esto seagrega que en muchos pases tropicales, tantoen zonas rurales como en invasiones urbanas,la vivienda es todava construida en buenaparte con bamb. El bamb no tiene la mejorfama entre estos moradores arribamencionados. Debido a cambio cultural y elolvido de los mtodos de curado y depreservacin natural hay muchos problemascon xilfagos. La casa tribal estaba protegidapor el saber tradicional de proteccin por

    diseo, como grandes aleros y levantar laestructura sobre piedras de ro para interrumpirla higroscopia del tallo, la ventilacinpermanente y la desinfeccin por el humo. Apesar que la preservacin del bamb con braxes una solucin econmica y confiable nadieaprecia una casa de vivienda social en Bamb,ni piensa quedarse mucho tiempo con su casatradicional por el rechazo social. Al contrario enotros estratos sociales (aquellos que han vividopor lo menos una generacin en la ciudad decemento), se encuentra recientemente unnuevo auge de la arquitectura con materiales

    naturales. El bamb est en la mira dearquitectos modernos, las universidadesinvestigan el comportamiento estructural. Laclientela est dispuesta a pagar precios justospor una construccin natural y sana, pero contodas las garantas estructurales. El bamb esmuy a menudo considerado como una maderahueca y los sistemas constructivos de lacarpintera tradicional se prestan en muchoscasos para la aplicacin a este tubo largos. Peroms all de componer simples estructuras deposte y viga se pueden disear estructuras conuna lgica innata a este tallo largo y liviano.Tambin se debe aprender las tcnicas nuevas,para lograr luces ms grandes y estructuras

    ms audaces, que empujan la arquitecturaecolgica hacia nuevas fronteras.

    Quiero definir algunas palabras: El trminosistema constructivo arriba mencionado sedifiere en conceptos, mtodos y tcnicasusadas en la construccin. Sistemastradicionales usan el concepto de poste y vigao el cono. La tcnica es con boca de pescado,usando el machete, amarras con bejuco. Entcnicas modernas se usan taladro y broca, conuniones de tornillos y cemento. Como mtodoentiendo un procedimiento, como laprefabricacin de cerchas en el suelo, encontraste a la manera tradicional de parar lospostes uno por uno.

    ObjetivoSe quiere analizar la evolucin de lasestructuras y proponer las siguientes categoras

    de sistemas constructivos con bamb rollizo.Se expone un orden que se desarrolla desde loms primitivo hacia lo moderno, teniendo comogua la historia del hombre. Todos nosconsideramos modernos, aunque nosinspiramos en con gusto en conceptos arcaicos.Pero sistemas tradicionales como poste y vigano siempre encajan con materiales modernos ypecamos por desconocimientos de sistemasconstructivos modernos. Para ilustrar lasecuencia de la evolucin en las estructuras,hay que arraigar la arquitectura en sus msremotos orgenes y llevarla a las obras

    ultramodernas. (Tensegity y laminados debamb se excluyen todava). Se demuestra queel bamb era usado dese la cuna de laarquitectura y cabe en todas facetas de laconstruccin contempornea.

    MtodoA. Sistemas de construccin tradicional1. Conceptos estructurales arcaicos

    Ramas tejidas y cestas Conos Poste y viga

    2. Casas tribales Curado con luna y vinagrado Bahareque

    Amarres de bejuco y cuero Boca de pescado Techo curvo en fibras naturales

    3. Construccin tradicional tecnificada Preservacin por inyeccin Pasadores de acero Relleno de canuto con mortero Casas de varios pisos Teja de barro o zinc (rectngulo)

    B. Sistemas de construccin moderna4. Estructuras con ingeniera

    Preservacin en tanque, brax. Cerchas compuestas Uniones de alta resistencia

    Clculos estructurales Planos y prefabricacin Levantamiento con gra

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    C. Estructuras Ultramodernos5. Estructuras reticuladas6. Hypars (Paraboloides Hiperblicos)7. Estructuras con membrana tensada8. Estructuras de conchas

    9. Estructuras tejidas

    DescripcinLa siguiente descripcin de las categoras arribamencionadas explica su carcter evolutivo ydemuestra que cada paso es basado en lastcnicas desarrolladas de sus antepasados. Nosiempre se permite una clara distincin, ya quealgunas tcnicas tradicionales mezclanconceptos estructurales. De igual manera seencuentran algunas tcnicas ancestralescooperando sin contradiccin en construccionesultramodernas.

    A. Sistemas de construccin tradicional

    1. Conceptos estructurales arcaicosLa arquitectura empieza con los cazadores y lanecesidad de simples cobijos hechos de ramastejidas, o compuestos de tallos y orillos.

    Luego de millones de aos comocazador/colector en la selva tropical, el tercerchimpanc (Jared Diamond) se convirti hace200.000 aos en Homo Sapiens. Durante todoeste tiempo ya est haciendo nidos, tejiendoramas para sus cobijos y usando herramientasinteligentemente. En Sumatra me encontr conel Orangutn y pude observar con granasombro el arte y el grado de conocimiento conque nuestro primo utiliza y manipula su hbitat.Una versin moderna de estos cobijos tejidosen el rbol hizo Marko Brajovic en Costa Rica,usando tiras de guadua rajada para sus obrasde woven architecture, que culmin con unpuente tejido durante su Bamboolab inMallorca. Otra referencia de cestera en grandeson las casas en forma de colmena gigante enEtiopa, completamente tejidos en tiras debamb. Las estructuras son una mezcla entrecestas y conos, logrando as ms de 12 metros

    de dimetro.

    Fig. 1: Colmena tejida de bamb en Etiopa

    Con el incremento gradual de la agricultura sedesarrolla la arquitectura hacia una casa conuna concepcin de poste y viga, junto con unsistema de paredes. El conjunto podemosnominar casa arcaica o casa tribal. En misviajes por India, China y Indonesia me parecamuy interesante que las tcnicas bsicasusadas en las casas de bamb eran muyparecidas a las que conoc en Colombia. Donde,dependiendo de la regin y sus recursos, seusan por ejemplo los tallos del maz o dechusque para las cerrar las paredes de laschozas improvisadas. Pero las casas debenofrecer ms proteccin, usan un sistematradicional conocido en todo el caribe, llamado

    bahareque.

    2. Casas tribalesPara una casa en bahareque se usan postes adistancias de un paso, a las cuales se amarranhorizontalmente unos bambes aplastados (col.esterillas). En clima caliente a veces se repellacon barro para impedir la entrada de losmosquitos. Contra el fri del clima templado en

    las alturas colombianas se amarran tirasrajadas (col. latas) en ambos lados del poste yse llena el espacio con barro. Este sistemaconstructivo es nativo de toda la familia delengua caribe y se extiende con ellos no solopor los afluentes de Ri Cauca y Magdalena enColombia, si no por toda la Orinoqua y laAmazona hasta Bolivia. El bahareque esvulnerable por la lluvia y la humedadascendiente, as que requiere un diseo debuena bota y gran sombrero, pero el sistemaes antissmico por excelencia.

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    Fig.2: Casa tribal en Ecuador, Arq. J. Ladisich

    En las zonas igualmente afectadas porterremotos, como toda la alta de la cordillera delos Andes, se usa la tcnica del adobe (ladrillo

    de barro sin quemar) y la tapia pisada comosistema de pared, a pesar de su peligro de unmaterial pesado. La razn debe encontrarse enla ausencia de Guadua angustifolia en lasalturas de la cordillera por encima de 2500metros. Si en la arquitectura ecolgica de obrasmodernas queremos combinar elementos comouna pared pesada de tapia pisada conestructuras de bamb, se recomienda demantener ambas estructuras separadas por unleve espacio. Debido a que tienen diferentesfrecuencias durante las ondas de los sismos,tienden a destruirse mutuamente.

    Fig.3: Excavacin arqueolgica en Tierradentro

    El valor de las construcciones tribales se nostransmite en algunos detalles: En la figura deuna excavacin arqueolgica se ve la plantaovalada, que permite a la viga de trabajar comouna cinta de amarre y soporta as la cumbreradel techo cnico, sin poste en el centro.Tambin inspiran as formas orgnicas de sustechos, generalmente con sus aperturas enambos extremos que generan ventilacin yfrescura.

    La casa tribal tiene alma (fogn), que se reflejatambin en la fachada con la puerta (boca)

    mirando (dos ventanas) hacia el ro, lacolocacin de los postes (piernas) en piedras(pies). El techo (cabello) tiene dos salidas(orejas) para el humo y la ventilacin(respiracin). El arquitecto Oscar Hidalgodocumenta en su libro The Gift of the Godsuna buena gama de construcciones tnicas,rescatando mucho del saber ancestral enbamb.

    3. Construccin tradicional tecnificada

    Basado en las tcnicas aprendidas con la casatribal, se desarrolla la construccin tradicional,como se ve en el campo y las zonas suburbanastodava. Basado en las tcnicas de boca depescado y el bahareque arriba mencionadasse construye la vivienda con materiales baratoscomo el bamb, con teja de barro o zinc (poresto con un diseo ms cuadrado).

    Normalmente ya no se usan las tcnicastradicionales de preservacin, donde se curabala guadua a travs de vinagrado, el corte delos tallos mas maduros en la fase de lunamenguante (que favorece la cicatrizacin de lamata) y durante ciertas horas de la noche(tradicin de los colonizadores Paisas, o bienpor la tarde en la tradicin de Indios Paezes).En ambas horas el bamb esta prcticamentesin savia en sus venas. El tallo desjarretadose queda en el bosque hasta que las hojas secaen y el almidn fermenta (olor a vinagre).Luego de varios meses se extrae aquella

    guadua que ya curada y sin picaduras deinsectos.

    Fig.4: Bahareque degenerado con esterilla

    La construccin tradicional esta tan conocida entodas regiones de Colombia, que el servicio deenseanza nacional SENA lo acogirecientemente como instruccin bsica en susprogramas de formacin de tcnicos de laconstruccin civil. De esta manera se garantizala tradicin con un cierto nivel de conocimientoen conceptos elementales como Proteccin por

    diseo y de la elaboracin confiable de lasuniones atornilladas y reforzadas con cemento.Sin embargo hay limitaciones innatas a la

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    utilizacin de la unin de boca de pescado contallos frescos. En obras donde usaban muchasbocas de pescado frecuentemente se vendeformaciones en la lnea de la cumbrera,causadas por la disminucin del dimetrodurante el secado (hasta 15%). Las casastradicionales consumen mucho material y solose prestan para luces pequeas. Pero el sistematradicional tambin tiene sus maestrosdestacados, llevndolo a un grado deperfeccin, hasta que les permite edificacionesen varios pisos o aleros de 8 metros. Elarquitecto Simn Vlez destaca en este sistemacon sus edificaciones audaces, combinando lasuniones tradicionales con uniones de ingeniera.As se puede decir que el inici el auge de laconstruccin moderna con Guadua, inspirando amuchos arquitectos jvenes.

    Fig.5: Pabelln Zeri, Manizales, Arq. S. Vlez

    B. Sistemas de construccin moderna

    4. Estructuras con ingeniera.

    Donde no alcanza el largo de un tronco natural,empieza la ingeniera. Desde los tiemposmedievales se conoce el sistema Par yNudillo, usado generalmente en las iglesiasespaolas y coloniales. En el norte de Europa seutiliza mas la Cercha Rey usando pendolones

    y tensores para transferir el peso de los techosde edificios grandes, en catedrales y puentes.Este sistema constructivo, oriundo de latradicin maderera, es muy fcil de transcribiral bamb. Hay solo un pequeo problema: Lasuniones de la madera son macizas, resisten deforma excelente a la compresin y recibenclavos como fijacin rpida. La unin de bambesta en desventaja en cuanto a uniones decompresin, as que le debemos ayudar con unrelleno del vaco y evitar el aplastamiento. Peroalgunos bambes tienen una ventaja enuniones de palos cruzados: En uniones demaderas blandas con pernos se debe usar unagrapa bulldog entre los troncos para quereduce la carga flectora sobre el perno. La

    Guadua tiene una capa externa muy dura y separece en esto ms a un tubo metlico que a lamadera, as que en muchos casos no sedeforman los pernos en las uniones cruzadas.Con una adicional inyeccin de mortero sepermite una fijacin confiable de pernos y lasuniones pueden ser calculadas por programascomputarizadas, como fueran metlicas. Datosconfiables de uniones de guadua va pernos(con inyeccin de mortero) fueron elaboradaspor Jenny Garzn de la Universidad Nacional enBogota y estn publicadas en el libro de OscarHidalgo.

    Fig.6: Cercha dos pisos levantando, J. Stamm

    As que con este sistema constructivo, donde secruzan guaduas en varios niveles, atornillados

    con pernos entre si, se pueden elaborar cerchascomplejas para estructuras de varios pisos, opara puentes. Otra gran ventaja de estesistema es la posibilidad de prefabricar variascerchas sobre una horma en el piso. Variascerchas pueden prefabricarse sin peligro dealtura y con gran precisin. Debido al bajo pesopropio del bamb tubular se puede, con laayuda de un trpode, levantar fcilmente toda laestructura, una cercha tras otra, posicionarlas yfijarlas. Las uniones se llenan de mortero unavez terminada la colocacin de las correas.

    Fig.7: Cercha Pez, Cali. Arq. A. Baeppler

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    El mtodo es mas seguro, mas preciso, masrpido y no se necesita andamios. El mismomtodo se aplica en la prefabricacin depuentes. Dependiendo del tamao se puedecolocar cercha por cercha, o la estructura delpuente entero. En Santa Fe de Antioquia seprefabric durante tres semanas todo el puente(de30 metros luz libre) en un terreno al lado dela va y se coloco en posicin final en menos dedos horas con la ayuda de un camin gra.Posteriormente se inyectaron las unionesimportantes, a la semana se paviment el pisoy se tech con teja de barro.

    Fig.8: Puente 30m, Antioquia, J.Stamm

    Los elementos constructivos que destacan porsu comportamiento estructural son:

    Columnas espaciadas, compuestos de 4

    postes combinados.

    Vigas compuestas con pasadores en V.pasando la columna espaciada y fijada conpasador o tornillo

    Pie de amigos, que interceptan la columnaespaciada en boca de pescado o en unin depasador o tornillo.

    Cerchas compuestas, unidos entre si por unasvigas de amarre.

    Fcil de calcular, rpido de construir, preciso,modular, liviano.

    Alta eficiencia en cuanto a cantidad de bambpor metro cuadrado (5 6 metros lineales porm2 de techo.)

    C. Estructuras UltramodernosMientras las estructuras tradicionales,incluyendo la mayora de las estructuras deingeniera, son basadas en sistemasconstructivos bidimensionales, en lasestructuras Ultra modernas se experimentacon cerchas tridimensionales. Esto incluye

    membranas anticlasticas, conchas de doblecurvatura, y espaciales. En estas estructurasencontramos nuevos retos en las uniones que

    deben responder a las necesidades de losesfuerzos no lineares y a esfuerzos puntualesmuy grandes. Tambin buscamos la economajunto con la estandardizacin y posibleindustrializacin de estas uniones. El reto alargo plazo es la compatibilidad del bamb conotros materiales de la construccin como laspiedras, el acero, el vidrio, etc. Las uniones debamb con bamb, encuentran un lmitetemprano en la transmisin de fuerzas. Aunquecon la utilizacin de tornillos y reforzadosinternamente con inyeccin de cementos, oexteriormente con una capa de fibra y resinassintticas, la transmisin de carga aplasta a lasfibras en la zona de contacto. Una posible salidaes la utilizacin de muchos tallos, as sedistribuye la carga por varios puntos decontacto. Esto puede generar nudos muycomplicados y solo expertos de la imaginacintridimensional son capaces de concebir obras

    grandes. La otra salida es la unin de cono,donde todos los esfuerzos son transmitidos a uneje central y conducidos hacia un conector enforma de bola, formando un sistema conocidocomo las estructuras reticuladas porMengeringhausen (mero-system) o SpaceFrames por Buckmister Fuller.

    Fig.9: Unin cnica con esfera, J. Stamm

    5. Estructura reticulada (Space frames)

    Las estructuras con cerchas tri dimensionalesresponden muy bien a esfuerzos condirecciones cambiantes como sismos o vientos.La construccin de un Hangar para cubrir 4aviones con 20 metros de envergadura es unreto. El diseo debe tener un acceso libre decables y postes. Fuera de la cubierta contra lalluvia y el peso propio de la estructura debeaguantar fuerzas de viento y resistir los rayosUV del sol. La solucin es un concepto de unaestructura espacial con cuatro entradas,

    cubierto de una membrana anticlastica.Mientras una carpa normal necesitara cablestensores anclados en el suelo (obstaculizando el

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    transito), la estructura diseada resuelve lastensiones de las o esquinas por si misma,convirtindolos en juego predicable decompresiones y tensiones en una cerchareticulada.

    Fig.10: Prototipo de hangar, 10x10m. J. Stamm

    La unin de cono requerida debe responder porun esfuerzo a tensin de 7 toneladas. El primerprototipo del cono, inspirado por unadescripcin de C.H. Duff (1941) y en unapublicacin Arce- Villalobos (1993), en torno alos trabajos del Profesor Janssen, fue reforzadocon fibra de vidrio. Los tests fuerondesarrollados por el Instituto de estructuras enla Universidad Tecnolgica de Aachen,Alemania, por Christoph Toenges y respondi a

    una tensin con 20 toneladas. Basados en estasexperiencias se construy exitosamente unprimer prototipo del Hangar en una escalamenor a 10x10 metros.

    6. Hypars (Paraboloides Hiperblicos)

    Las varas largas y livianas del Bambresponden mucho mejor a esfuerzos de flexinque los test de las propiedades fsico-mecnicaspredicen. Si miramos el esfuerzo que ejerce elviento sobre estas varas delgadas, quedamos

    aterrados que se doblan, pero casi nuncaquiebran. Esta elasticidad se aumenta cuandoestn secas, y casi no se dejan doblar por lafuerza humana. Este fenmeno se utiliz enunas estructuras compuestos por cuatroparaboloides hiperblicos en Bali. Inicialmentese hizo una obra de 14x14 metros con solo 4puntos de apoyo. La estructura primaria es deDendrocalamus asper con 14cm dimetro. Lascuatro superficies contra curvadas(anticlasticas) se estabilizaron con unaestructura secundaria de varas de bamb negrode7cm dimetro Gigantochloa atroviolecia

    Hitam.

    Fig.11: Hypar 14x14m, Bali. J.Stamm

    La cubierta consiste en una lona apoyada sobrelas varas negras. Pero el diseo presentgoteras, debido al estancamiento del agua delluvia en los cuatro puntos muertos del techo.Tambin se necesitaba recoger el agua lluvia en

    las cuatro puntos bajos antes de salpicara alposte. As que se elimin las varas secundariasy se templa la membrana directamente con laestructura primaria, usando su enormecapacidad de flexin arriba mencionado. Paraestabilizar las alas, haba que duplicar lospuntos de apoyo, moviendo a la vez el puntovulnerable por los desages hacia una parteseca. El nuevo diseo fue un xito total. Essumamente rpido en tiempo de construccin ylo ms eficiente en cuanto a consumo demateriales.

    Fig.12: Hypar de 8 pies con membrana libre.

    7. Estructuras con membrana tensadaEl largo total de la vara de bamb pocas vecesha sido usado, probablemente por el problemade parar un elemento tan esbelto, tan curvo,tan dbil en cuanto a fuerzas de compresin.Pero a tensin se puede transferir toda la cargacomo fuera un cable de acero. Cuando mepidieron un techo de 30x 60 metros para unafabrica en Bali, saba que para cubrir lasgrandes luces de la cubierta se podran usar lasvara enteras. Pero el conflicto presentaba lacercha en el centro que deba generar suficientealtura para que el techo tenga buen desage.Meditando este problema y mirando hacia elhorizonte v tres volcanes.

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    Fig.12: Three mountains in Bali.

    Pensando en los crteres me vino la solucin:tres torres circulares con skylight! Las torrestienen una capa interior de varas que giranhacia la izquierda y una capa exterior que girahacia la derecha. Estos cruces disminuyen laesbeltez de cada poste y crean una slida torreque soporta decenas de toneladas de peso. Coneste diseo similar a las gigantescas torres deenfriamiento de Plantas elctricas, se soportaun anillo en lo alto, fijando a un lado de lasvaras largas del bamb. El otro se fija en una

    viga circular en la base. Las varas se trabajan atraccin, como una carpa de circo, as que sedebe usar algunos postes de la viga comocompresor sobre una viga de cimentacin, otroscomo tensor anclado con una varilla de 15 mm,embebida en mortero y amarrado dentro deuna cimentacin pesada. Todas las unionesdela estructura son a base de pasadoresmetlicos, cortados a ras de la superficie. No seven, no se necesitan tuercas, debido a lafijacin con cemento en el interior del canuto.

    Fig.13: El crter se convierte en skylight.

    La cohesin de las varas de bamb segarantizaba amarrndolas con las tiras debamb, que son el alma del AlangAlang, unaforma tradicional Indonesia de techo de paja. Eltecho de estas tres torres tiene caractersticasde una carpa y recuerda mucho al estadioolmpico en Munich.

    Fig.14: Torres en espiral levantan la carpa

    A Pesar de su inmenso tamao de cubierta esmuy estable, debido las curvaturas anticlasticascausadas por el cambio de montaas y valles.Los skylights estn cubiertos de vidriotemplado, soportado por un anillo de acero, queasegura la estabilidad del anillo superior hecho

    en laminado de bamb. Tambin albergue unsistema de control de fuego (sprinkler). Paraevitar el impacto de la luz solar se envolvi laparte expuesta a los rayos UV directos, con unacuerda natural de Bamb Tali. Las tres torresde Three Mountains tres Montaas, no solosoportan las ventanas, ellos generan unaagradable ventilacin para 300 personas entoda la fbrica.

    8. Estructuras de Conchas

    Mientras se desarroll el proyecto deThree

    Mountains, la fbrica de Joyas, tambin estabaen reconstruccin una obra vecina del famosoArquitecto Yew Kwahn. Unos vientos fuerteshaban destruido la nave de una Sala deExposicin. La obra en Bamb era biendiseada, pero haba sido construido conmaestros locales con sus cuentos baratos eirresponsables de preservacin tradicional y sinlos principios de proteccin por diseo. As quemuchos postes estaban podridos y comidos porinsectos y las paredes altas de 20 metros noresistan el constante cambio de presin ysuccin del viento.

    Ya experimentados con la buena respuesta delsistema de los postes cruzados en las torres,elabor una respuesta estructural mejor para elaveriado diseo del Arquitecto.

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    Fig.15: Sistema de Concha con rombos, Bali.

    La nave se levanta sobre una planta ovalada de10 por 25 metros y refleja los arcos gticos deun bosque natural de bamb. Sus tallos enterosse cruzan en la altura y dejan entrar poca luzpor medio de un skylight delgado a largo detoda la cumbrera. La forma geomtrica de lanave parece ciertamente al cuerpo de un barco(ind. Capal) invertido. Un barco consisteestructuralmente de dos conchas. Colocando laestructura principal sobre 24 pilares de piedrase forma una curva a lo largo de la Nave, otracurvatura contrastante se forma a lo alto,debido a los tallos naturalmente curvados delbamb. Esta ltima curva puede ser dirigida deforma cncava, entonces se llamara lasuperficie anticlastica. Pero si es convexatambin estabiliza la superficie, como el cascode un huevo o una concha. La estructuraprimaria solo sirve de gua para la estructurasecundaria, que va en dos capas, una en cadadireccin, creando rombos. Esta cscara sermuy rgida contra vientos y sismos. Laexpresin arquitectnica de la bveda creada es

    poderosa y entra directo al subconsciente,como recordando nos a una experienciaprenatal.

    Construcciones de conchas son fciles de hacery pueden llegar a ser estructuras de muygrandes dimensiones. Debido a que se puedeprolongar la varas de forma prcticamenteinvisible y con buena reparticin de losesfuerzos. Tambin se presta para trabajos sinandamios, ya que el rombo sirve de escalera.Este mismo sistema de varas cruzadas sepuede aplicar tambin en sistemas pequeos,

    porttiles y desarmables, ya que parece a unacorden. Se presta como soporte bajo

    membranas transparentes, creando una matrizinteresante.

    9. Estructuras tejidas

    Los bambes rollizos siempre son algo curvos y

    permiten la construccin de superficiescurvadas en gran escala. Pero en unaedificacin ms pequea no se puede apreciaresta particularidad. En china doblan hastabambes gruesos con calor, pero la mayora denuestros obreros prefieren desangrar loscanutos, aplicando una cortada (de dos terciosdel dimetro) al lado del nudo. Otra posiblesalida para superficies curvadas es de trabajarcon latas o tiras bamb rajado.

    Fig.16: Sala de exposiciones. Arq. Yew Kwahn

    Shoei Yoh llev exitosamente el arte de cesterajaponesa a una escala arquitectnica. Pero hayotro truco que he copiado a la tradicinjaponesa. Esta tcnica me permiti unacurvatura imposible de lograr con tallos rollizos.En la tradicin de los cercos decorativosjaponeses existe un chorizo llamado en

    japons tamabuchi de 100 delgadas tirasrajadas de un tallo de bamb.

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    Fig.17: Sistema Tamabuchi o Bambu Lidi.

    Amarado solo con cuerda se deja curvar entodas direcciones sin mayor esfuerzo,manteniendo la partencia de un bamb rollizo.As que se construy la casa de la ola, jugandocon 5 chorizos y creando las curvas mas locas

    visto. Estas soleras son soportadas por postes,que salen al azar en todas direcciones del piso,creando la apariencia de estar dentro de unbosque de guadua. Fuera del piso no hay nadaplano, nada recto, y en el centro de la obra seencuentra un gran ovalo macizo en tierrapisada, contrastando con la ligereza de laestructura.

    Fig.18: Interior de la Casa de Ola. J. Stamm

    Los tamabuchi (ind. Lidi) son muy trabajososy costosos. Adems tienen poca capacidad decarga y necesitan soportes cada 2 a 3 metros.Pero solo se usan donde se quiere lograr una

    curvatura homognea, por ejemplo al confinarlas correas de para las cejas, unas ventanasque se abren en la cubierta en forma de unaconcha. Tambin tienen buena capacidad detensin, igual a una cuerda gruesa y puedenservir para arco y catenaria.

    DiscusinDesde las primeras casas tribales en bambhasta los edificios grandes de la arquitecturapostmoderna, se ve que la cantidad de Bambpor metro cuadrado de tejado estadisminuyendo continuamente. Mientras el costo

    de la materia prima en una casa tribal es solodefinido por la mano de obra, en el costo deuna obra moderna agrega transporte,

    preservacin y servicios de expertos.Especialmente con obras en ultramar se debevelar por estos costos y la construccin conbamb ya no es nada barato. A travs de undiseo moderno se puede economizar de lacantidad necesaria de Bamb. Tambin se debetransportar solo los tallos maduros y bienpreservados, en el dimetro y largo definido porel diseo y su clculo estructural. Solo estransporte de un container de Cali a Hamburgopuede costar 6000 Dlares, ni contando todavael valor del bamb, as que el clientedefinitivamente no quiere mover basurabarata. Los 6000 metros lineales de guaduaque caben, deben cumplir con una excelentecalidad, aunque le cueste algo ms en laadquisicin. Afortunadamente este fenmenode transporte afecta prcticamente todos losmateriales, como la madera de pino, que hoyen da llega desde Siberia. A pesar que

    Alemania tiene30 % cobertura de bosques depino, la mano de obra costosa hace imposiblesu cosecha. As que el bamb gigante puedellegar a ser competitivo, cuando haya pasadopor los exmenes exigidos por las autoridades.En Estados Unidos ya se encuentra unaempresa certificada para elaborar casas enbamb, sus proyectos logran ser acreditadospor cumplir con exigencias de los estndares deestabilidad, durabilidad y proteccin contrafuego (Bamboo Technologies, Hawaii). As comose procura una seleccin y preservacinexcelente de los materiales, as se debe

    desarrollar sistemas constructivos adecuados.Esta exposicin muestra una gama dediferentes sistemas y abre la discusin. Tantolos conceptos como mtodos y tcnicas debenser analizados y estructurados. Para seraceptadas en pases industrializados connormas complejas se debe presentar estematerial natural y sostenible con todo elpaquete logstico. El bamb es un material deltrpico, y el desarrollo de la construccin conbamb debe ser promovido aqu, por la genteque se identifica con sus recursos nativos.Adems nos favorece la tolerancia y flexibilidad

    de las autoridades tropicales, que dejan msmargen de experimentacin. Pero ellos tambinnecesitan bases calculables para respaldarse.Mientras los esfuerzos en las estructuras decerchas bidimensionales son fciles de calcular,no existe mucha experiencia en estructurastridimensionales. Pero como demostrado eneste articulo, estas estructuras ultramodernasabren muchas perspectivas para la construccincon bamb. Algunas experiencias como ThreeMountains fueron acompaadas por clculosestructurales elaborados por la Universidad deErfurt in Alemania. Igualmente se destacan lasUniversidades Europeas de Aachen, Graz,Eindhoven, Essen, Stuttgart, Berlin y Delft consus investigaciones en Bamb que demuestra

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    que hay un inters de muchos pasesindustrializados en este recurso renovable.

    ConclusinEl anlisis de las construcciones en Bambrevela una evolucin sucesiva de sistemas con

    diferentes conceptos, tcnicas y mtodos, quese dejan organizar en grupos. Estasagrupaciones no se entienden como limitante orestrictivos. Al contrario estn abiertos a ladiscusin y probablemente se pueden agregar einventar mas sistemas. Pero por ahorapodemos concluir:

    Estas categoras ayudan en la claridad de undiseo.

    Los sistemas constructivos permiten laplanificacin de una obra en cuanto a tamao ycantidad de materiales.

    Conceptos claros tienen mucha influencia enel tamao y el costo de la obra.

    Las categoras pueden ser una piedra angularpara cdigos de construccin en bamb perodeben ser homologados con cdigos de otrosmateriales.

    Bibliografa

    Arce-Villalobos, O.A.: Fundaments of the design of bamboo structures, bouwstenen 24,Schriftenreihe der faculteit bouwkunde de Universidad Tcnica de Eindhoven 1993.

    Dunkelberg, Klaus.: Bambus als Baustoff, Reportes del Instituto para las estructurasportantes livianas de superficie. (IL) Nr.31, Stuttgart 1985

    Engel Heino: Tragsysteme - Structure Systems, 1997, Germany ISBN 978-3 -7757-1876-9NN: Grown your own House, Verlag Vitra Design Museum, Weil a. Rhein 2000, ISBN 3-931936-25-2.

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