El diseño de las viviendas de tierra

Los problemas relacionados con la corrección de las debilidades del adobe parecen haber sido resueltos con el uso de aditivos y con la selección y preparación adecuada de la tierra que servirá para construir los adobes. También la experiencia tradicional sobre como proteger las paredes de adobe de la lluvia con repellos, aleros grandes o por medio de corredores es de sobra conocida. También la practica para construir los cimientos ha probado su eficacia secular (defender las paredes de la humedad con soleras de piedra y argamasa mas altas que el nivel del suelo). El uso de vigas en forma de soleras coronando el perímetro superior de las paredes que conforman la vivienda también está ya incorporado al saber tradicional. El problema mas importante pendiente de solución es garantizar la resistencia de las construcciones de tierra a los terremotos. Se podría agregar el interés por encontrar soluciones adecuadas para adelgazar las paredes, que si demasiado anchas roban espacio a la superficie útil de las viviendas.

Debe tenerse en cuenta que la solución para resistir terremotos no puede consistir en garantizar que la vivienda no se desplomara ante un sismo. Ningún edificio puede ser garantizado que pueda resistir los efectos de cualquier terremoto, no importa el material ni la técnica como haya sido construido. Se debe ser mas especifico.

Se desea:

Que los edificios no colapsen ante las embestidas de un terremoto de x grado o de una aceleración dada. Esto no querrá decir que no puedan sufrir daños menores. Lo que importa es salvar vidas por tanto al momento del diseño conviene cuidar 1- Que los esfuerzos a los que pudiera estar sometido el edificio no sobrepasen las fatigas de trabajo de los materiales usados en la construcción. 2.- Que le diseño sea razonablemente calculado para resistir aquellos temblores de ocurrencia mas común en la localidad. (según experiencias estadísticas sobre los sismos locales).3.- Que los materiales incorporados a la estructura no se deterioren por la intemperie por hongos, termitas, etc , o por el tiempo.

Los cálculos para el diseño deben ser mas exigentes para aquellos edificios de uso público, como hospitales, escuelas etc, que en caso de emergencia resulten indispensables para servir de refugio temporal o para atender las probables victimas de un desastre. Los tanques para reserva y distribución del agua entran en esta categoría.

vivienda tapial ecuadorSe habla mucho de evitar las construcciones en lugares en donde ocurren los terremotos, como San Francisco California que se ha construido sobre una falla geológica. Mas importante resulta establecer normas para lograr construcciones mejor construidas y elevar el nivel de resistencia de los edificios a los sismos. Las normas de construcción en estos casos son primordiales. ¿Quien habla de trasladar la ciudad de Sn Francisco a otro lugar?

Para el caso de las construcciones habitacionales de adobe, deben existir normas que tengan en cuenta las características del material. El hecho que este no sea elástico hace que una vez alcanzados los limites de su resistencia, el material cede, se raja, pero la pared debe ser lo suficiente estable por si misma (por gravedad) para que no colapse por el bamboleo ni por el peso del techo.

Las construcciones de adobe para uso rural no deben perder la sencillez de su construcción. Una vivienda rural con refuerzos elaborados estaría fuera de la comprensión de las personas que la construyen, esto es muy importante. Su descuido, u olvido, se presta a la chapucería y aumenta la inseguridad de la construcción. Exige supervisiones que resultan onerosas, cuando no imposibles de llevar a cabo. A lo menos hará falta fundar escuelas para maestros de obra rurales.

La cuestión del techo sobre paredes de adobe merece especial atención. Un techo muy pesado eleva el centro de gravedad del conjunto, lo cual debilita la estabilidad de la pared y exige de ella un mayor refuerzo. La estructura del techo, el conjunto de soleras sobre las paredes, (las paredes internas) que actúan a manera de contrafuertes o bastiones, junto con los cimientos deben formar un todo que trabaje con unidad ante los esfuerzos provocados por los sismos. El techo no debe estar solamente sobrepuesto a la pared, sus junturas deben formar una rígida unidad estructural con ella. Además los cuartones del techo deben unirse con piezas en diagonal para formar una estructura horizontal que le de rigidez a todo el envigado que se apoya en la pared y ayude a resistir, junto con la solera superior, aquellos movimientos horizontales provocados por las sacudidas de los terremotos.

En el caso que el diseño se base en la masividad de las paredes para resistir esfuerzos horizontales debe preverse que no ocurran esfuerzos en la base de la pared superiores a la resistencia del adobe tanto a la compresión como a la tensión -- esta ultima es nula.. El esfuerzo horizontal sobre la pared es efecto de la componente horizontal de la aceleración que motiva el terremoto. Para los cálculos se puede tomar un valor igual al 10 o 12% de la aceleración de la gravedad. (lo usual en el calculo de edificios de concreto). Ese esfuerzo debe ser resistido por la pared como si se tratase de un muro de contención, cuyas dimensiones se calculan de manera que en la base del muro no hayan esfuerzos de tensión.

El cimiento debe ser capaz de distribuir las fuerzas en la base del muro cuidando que el suelo no sea obligado a resistir presiones superiores a su capacidad de soporte. Llenadas estas condiciones la pared puede empezar a vibrar con el sismo, no teniendo elasticidad la pared, se puede rajar al alcanzar fatigas superiores a su cohesión como masa, pero no tendería a colapsar que es lo que verdaderamente interesa en el diseño..

En el caso de las paredes de adobe reforzado la pared tiene una menor capacidad para soportar el peso del techo, y no puede considerarse que la componente horizontal del temblor pueda ser resistida solo por la pared, debe ser el refuerzo añadido el que absorba dichas fatigas. Mientras mas esbelta la pared menos capacidad de soporte tendrá la tierra usada como relleno.

El entramado del refuerzo, tanto vertical como horizontal debe suponerse capaz de resistir por si solo dichos empujes; probablemente deban calcularse considerando las fundaciones y la solera superior como un marco que resista el pandeo que provocarían los esfuerzos debidos a la inercia de la pared al ser solicitada horizontalmente por el sismo Las uniones del refuerzo vertical con las soleras aparentemente soportarían dichas fuerzas a base de esfuerzo cortante, sobretodo porque cuando se coloca el refuerzo vertical en el centro del muro – dado que en la fibra neutra no hay esfuerzos,- debe imaginarse que dicho refuerzo se comporta como se comportarían las cuerdas de un arpa sometidas en su conjunto a una presión horizontal. La solera es la estructura que debe soportar todos los esfuerzos (horizontales y verticales) y debe ser reforzada con el techo.

Así el techo, con sus vigas reforzadas horizontalmente se vuelve factor critico en el diseño, pero su rigidez solo distribuye los esfuerzos horizontales por todo el edificio. Su falla (o su falta de rigidez) sí puede causar un colapso. En casos como este los esfuerzos horizontales son resistidos por las paredes interiores normales al esfuerzo provocado por el temblor, actuando como bastiones. La solidez de este conjunto dependerá de la fortaleza de las junturas, como esquinas, juntas de techo y solera, etc. Llevado a su limite la pared de tierra se adelgaza y pierde capacidad soportante, pierde masividad y pierde estabilidad; el refuerzo se convierte en estructura y ya se convierten en casas de bahareque. En la actualidad la industrialización conduce hacia el prefabricado liviano y hacia la producción en serie, al uso de nuevos materiales como perlita, concreto liviano, etc., que podría ser la tendencia hacia el futuro de las construcciones urbanas.

Las casas de adobe bien diseñadas y bien construidas pueden ser -por su simplicidad, por su duración y por su costo- la base para resolver el problema de la vivienda popular en el tercer mundo, sobretodo la vivienda rural. Obsérvese que Aldeas y Caseríos no crecen con el tiempo puesto que la demanda de mano de obra rural es prácticamente una constante ya que es función de las superficies de cultivo, que son constantes, (considerando también constantes los métodos de cultivo, que de hecho tienden a disminuir la demanda de mano de obra con la mecanización agrícola) por tanto la población rural es constante y la demanda de vivienda rural es entonces una cantidad fija, (de crecimiento cero) que una vez satisfecha dejaría de ser problema. Los excedentes de población rural siempre emigran hacia las ciudades...

Es importante mencionar la necesidad de investigar el comportamiento de los edificios de tierra en caso de terremotos, de elaborar normas y de difundirlas entre quienes se dedican a la construcción rural y de ampliar los campos de investigación hacia nuevos usos de la tierra estabilizada y difundir los resultados. La tierra como material de construcción puede llegar a facilitar la construcción de terrazas para cultivo en laderas, ventaja de valor inapreciable pues las terrazas facilitan la infiltración de la lluvia realimentando las capas freáticas, que adicionalmente ayuda a regular el régimen de los ríos y fuentes de agua durante los largos periodos que dura la estación seca.. Las terrazas también facilitan la mecanización agrícola cosa que no ocurre con los cultivos en ladera. Una vez familiarizados con los procesos de estabilización de suelos los muros así construidos son muy seguros y resistentes a la intemperie, dando pie para buscar nuevos usos para la tierra estabilizada: impermeabilización de estanques para peces, por ejemplo.

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    Diego Coloma MachadoTécnico mecánico, Ecuador
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