3. PLANEAMIENTO DE LA ESTRUCTURA

3.1 SISTEMA

A primera vista la estructura puede parecer un poco caótica y causa confusión por la gran cantidad de tallos. Pero al observarla detenidamente, se descubre lo sencilla y bien pensada estructura de la construcción.
Los principales elementos portadores de las cargas verticales son las 40 cerchas puestas radialmente, las columnas interiores y exteriores y los tallos de la guadua en el primer nivel que en los puntos nodales entre las columnas están apoyados por los cuadrales. Las columnas están conectadas con los tirantes de acero para la reducción del esfuerzo a flexión.
Los cabrios y correas de la construcción del techo transmiten las cargas a las cerchas. El piso del hormigón armado en el primer nivel del pabellón tiene un efecto repartidor de las cargas transmitiéndolas junto con los elementos intermedios de refuerzo arboloco y chusque a la construcción inferior de la guadua.
Las cargas horizontales del viento y de la estabilización se reparten a las columnas por la cercha anular en el nivel de la cabeza inferior y el piso del hormigón armado.
La estructura porticada compuesta por los anillos de la guadua en el nivel del piso y de la cabeza inferior, las columnas y las correas transmiten las cargas horizontales a las fundaciones.
La estructura portante del pabellón fue ideada según una estructura de barras. Para las barras que en la obra real están compuestas de varias barras de guadua y troncos de madera. Se colocó una superficie ideal y un momento ideal de inercia.
Las barras de la cabeza inferior que está sometida al esfuerzo a compresión en la parte voladiza de la cercha, están compuestas de 8 barras. De estas 8 barras únicamente 2 están conectadas a prueba de presión en el punto de alero y el anillo con las columnas exteriores. Las 6 barras restantes están conectadas a las 2 barras sometidas a la fuerza de compresión mediante las varillas roscadas a una distancia de 1 metro entre sí y aumentan de esta forma la estabilidad de flexión estabilizando las barras de compresión. Una cercha de cizallarillas por las varillas roscadas entre las barras no fue construida. (No existe la palabra cizallarillas en español y la idea no es clara).
Las columnas también están compuestas de varios troncos de madera, de los cuales solo dos alcanzan la fundación. Los demás troncos están conectados por las varillas roscadas aumentando la estabilidad a flexión de la columna.
Para la determinación del efecto de aumento de la estabilidad del piso de hormigón armado, éste fue idealizado a un emparrillado de vigas y sobrepuesto con la estructura portante de la guadua. Las varas de la guadua son ligeramente cónicas. Como sección transversal para los tallos sometidos al esfuerzo de la fuerza normal se puso un diámetro mediano de 10-12 centímetros y un espesor de la pared de 15 milímetros.

3.2 CARGA

Como se trata de un pabellón temporal que al finalizar la EXPO se va a desmontar, la suposición para la carga de nieve es reducida a 0,35 KN/m2. Para la determinación de la carga del viento se supuso la superficie cerrada de la proyección. En consideración del esfuerzo de torsión de toda la obra se supuso la carga resultante del viento excéntricamente. El nivel del piso se utiliza como oficinas y se dimensiona con una carga móvil de 2,0 KN/m2

3.3 LAS FUERZAS DEL CORTE

El primer calculo se hizo con los valores característicos que se conocen del material. La determinación de las fuerzas del corte de la estructura portante se realizó utilizando la teoría de 2° grado.
Como las correas únicamente están conectadas a prueba a compresión, se supuso que en el caso del esfuerzo a tracción ellas fallaban.
En la segunda etapa de la construcción se utilizaron los valores característicos determinados por la entidad para los ensayos de materiales.

3.4 DIMENSIONAMIENTO

El dimensionamiento de los elementos de la construcción se realizó con los valores de resistencia tomados de los documentos. Una primera orientación para la carga admisible da los ensayos de Atrops [2] y la tesis doctoral de IR. o A. Arce-Vallalobos [3]. La reducción de la resistencia a la presión dependiendo de la anchura se realizaba aproximadamente con los números w para NHS10 de la clasificación alemana de maderas. El resultado corresponde más o menos a los de Atrpos.
Después de la finalización de los ensayos en la entidad para los ensayos de materiales en Stuttgart-Alemania fueron dimensionados los elementos de la construcción con los valores característicos de resistencia. En el marco del programa de ensayos se ensayó las barras de varios grados de esbeltez sometidas al esfuerzo de compresión. Las cargas admisibles superan las cargas determinadas con el método mencionado antes. Para las resistencias a tracción y de cizallatura se resultaron valores característicos de resistencia menores de los indicados en la literatura. De esto se puede concluir que los valores característicos de la resistencia de la guadua fueron determinados por ensayos con las piezas cortas de la guadua. En cambio en la entidad para los ensayos de materiales de Stuttgart/Alemania fueron ensayados tallos enteros de la guadua.
El dimensionamiento de las uniones también se realizo en dos etapas. En el primer paso fue determinada la cantidad de los cañutos a rellenar con el mortero. Para eso se utilizaron los valores característicos del dimensionamiento determinados en los ensayos colombianos. Al final éstos fueron ajustados con los valores característicos de Stuttgart.

3.5 PLANES DE EJECUCIÒN

Para el pabellón construido en MANIZALES/ COLOMBIA después de la terminación de la obra fueron elaborados los planes del inventario. Estos planes sirvieron como la base para la elaboración de los planes ejecutivos para la construcción del pabellón en Hannover. Los complementos principales en el pabellón del Hannover fueron la cercha en el nivel de la cabeza inferior y los tirantes debajo del nivel del piso. Estos elementos fueron añadidos posteriormente a la obra en Manizales justo antes de iniciar los ensayos. Además fueron hechos unos pequeños complementos en los puntos de uniones.

3.6 HIPOTESIS HÌBRIDA

Para él calculo del sistema del pabellón estáticamente indefinido de alto grado hay de tener conocimientos exactos de la geometría de la estructura y también de la rigidez. La suposición para las cargas variables y constantes en particular las cargas del viento se puede estimar con bastante precisión. Pero esto ya no es el caso cuando hay imperfecciones en el material y en las uniones:
- Los ejes de los tallos son pretorcidos por naturaleza
- Las secciones y los valores característicos del material varían considerablemente.
- Las uniones de tallos son muy excéntricas, exigen elaboración local artesanalmente y muestran un deslizamiento indefinido.

Por estas razones en la comprobación por cálculos de la estabilidad se partió de una hipótesis híbrida y luego en las comprobaciones experimentales para los principales elementos portantes fueron demostradas la estabilidad y la aptitud para el uso. (ver párrafo 5 en el cuaderno 7/2000)

< < - > >

---