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XVI Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira
III Congresso Latino-americano de Estruturas de Madeira
IBRAMEM LaMEM SET EESC USP
1
Escola de Engenharia de São Carlos
Departamento de Engenharia
de Estruturas
Anais eletrônicos do 16º Encontro Brasilei ro em Madeiras e em Estruturas de
Madeira/ 3º Congresso Latino-america no de Estruturas de Madeira
Disponível em: http://eventos. eesc.usp.br/ebram em2018
Portal de Eventos Científicos da Escola de Engenharia de São Carlos
INFLUENCIA DE LAS CLASES RESISTENTES DEL PINO URUGUAYO
EN EL DISEÑO DE PANELES DE MADERA CONTRALAMINADA
Vanesa Baño, Dr. Ing. Prof. Adj. Fac. Ingeniería, Universidad de la República, Uruguay,
vanesab@fing.edu.uy
Daniel Godoy, MSc.Arq.Prof. Adj. Fac. Ingeniería, Universidad de la República, Uruguay,
dgodoy@fing.edu.uy
Leandro Domenech, Ing.Prof.Asoc. Fac. Ingeniería, Universidad de la República,
ldaguiar@fing.edu.uy
Laura Moya, PhD. Arq. Prof. Fac. Arquitectura, Universidad ORT Uruguay,
moya@ort.edu.uy
Resumen
El presente trabajo analiza las propiedades mecánicas de la madera de pino uruguayo (Pinus
elliottii/taeda) de rápido crecimiento con potencial uso para la fabricación de paneles CLT. La
metodología incluyó la caracterización de 261 piezas de madera aserrada de tamaño estructural,
procedentes de plantaciones de 25 y 15 años, que fueron clasificadas en dos calidades visuales
y ensayadas en flexión. A partir de las propiedades de las dos calidades de madera se realizaron
los cálculos estructurales para analizar el desempeño estructural de paneles CLT de 3 y 5 capas
sometidos a flexión para su uso como forjados en vivienda residencial. Las dos calidades
visuales de madera propuestas, EC1 y EC0, se pudieron asimilar a las propiedades mecánicas
de una clase resistente C14 de la norma europea EN 338 y de una clase resistente teórica “C11”,
respectivamente. El dimensionado de paneles CLT con pino uruguayo para su uso en entrepisos
de vivienda unifamiliar supuso un incremento del volumen de madera con respecto a la clase
resistente de referencia de los paneles CLT en Europa (C24) de un 26% si se usa madera
clasificada como EC0 y de un 15% más si se usa madera clasificada como EC1. El uso de
paneles CLT de pino uruguayo de 3-capas estaría limitado, según requerimientos de espesor de
capa propuestos en la norma EN 16351(AENOR, 2016a)(AENOR, 2016a)(AENOR, 2016a), a
luces menores a 4.0 m, mientras que con paneles de 5-capas se podrían salvar luces de hasta
6.0 m, lo que hace viable su utilización en forjados y cubiertas de vivienda unifamiliar. En este
tipo de edificación, la exigencia de resistencia a fuego (30 min) no incide en el dimensionado
de los paneles. A pesar de contar con propiedades mecánicas bastante menores, resulta
económicamente más ventajosa la fabricación de paneles CLT local con pino uruguayo, para su
uso en vivienda unifamiliar, que la importación de paneles de Europa.
Palabras-clave: Caracterización. Pinus elliottii/taeda. Cross laminated timber. Viabilidad
económica y estructural. Uruguay
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Abstract
The present work analyses the mechanical properties of fast growing Uruguayan pine wood
(Pinus elliottii/taeda) with potential use for manufacturing of CLT panels. 261 pieces of sawn
timber of structural size, from plantations of 25 and 15 years, were tested in bending and graded
in two visual grades. From these two grades, structural calculations were made to analyse the
structural performance of 3- and 5-layers CLT for use as slabs in residential housing. The two
proposed visual grades, EC1 and EC0, could be assimilated to the mechanical properties of a
C14 strength class, of the European Standard EN 338, and of a theoretical strength class "C11",
respectively. The wood volume of Uruguayan CLT panels for use in residential housing was
26% and 15% higher than CLT panels made with C24 strength class, for EC1 and EC0
respectively. The use of 3-layers Uruguayan CLT was limited, according to the proposed layer
thickness requirements of EN 16351, to spans smaller than 4.0 m, whereas with 5-layers panels
the span is increased up to 6.0 m, which makes feasible its use as slabs of single-family housing,
where the fire resistance requirements (30 min) does not affect the CLT sizing. Results showed
that, despite of its lower mechanical properties, it is economically more advantageous the
manufacturing of local CLT panels with Uruguayan pine than to import panels from Europe.
Keywords: Characterization. Pinus elliottii/taeda. Cross laminated timber. Economical and
structural viability. Uruguay
1 Introducción
La madera contralaminada (CLT -Cross Laminated Timber-) es un producto constituido
por capas ortogonales de madera unidas mediante adhesivos estructurales, comúnmente
utilizado en el sistema estructural “massive timber”. El empleo de CLT, desarrollado
inicialmente en la década de los 90, se ha consolidado en Europa en los últimos 20 años, con
un crecimiento en la producción anual entre un 15 y 20 %, lo que supuso un volumen de
producción de 625.000 m3/año en 2014 (BRANDNER et al., 2016). A su vez, viene ganando
mercado en Norteamérica y Australia (MALLO; ESPINOZA, 2014), (HUBBS et al., 2017), por
su desempeño estructural y prestaciones frente a otros materiales utilizados en arquitectura e
ingeniería civil.
En Uruguay, la construcción de edificios y obras civiles utiliza materiales y tecnologías
de hormigón armado, cerámica y acero, relegando el empleo de productos de madera y de
ingeniería de madera a ejemplos aislados. Sin embargo, en los últimos años, la disponibilidad
de madera y productos de ingeniería de madera en el mercado nacional, así como la necesidad
de disminuir los tiempos de ejecución de obras, vienen cambiando lenta pero sostenidamente
esta situación.
Actualmente es posible construir en Uruguay con CLT de procedencia extranjera. El
Gráfico 1 muestra algunos ejemplos realizados con paneles importados de Europa, de Italia
(Gráficos-1a y -1b) y de España (Gráfico-1c). La mayoría de los paneles CLT europeos se
fabrican con madera de propiedades mecánicas mayores a las de la madera uruguaya,
habitualmente clase resistente C24 de la norma EN 338 (AENOR, 2016b).
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Gráfico 1 – Edificaciones en Uruguay con CLT importado de Europa: a) casa en San Carlos
(2015); b) casa en Manantiales (2015); c) capilla en Maldonado (2017)
Fuente: Gráficos-1a y -1b (SUSTENT ARQ, 2015); Gráfico-1c (MAPAARQ, 2017)
La única experiencia de obra con CLT de producción nacional es el puente para el paso
de vehículos pesados, cuyo tablero de rodadura se realizó con CLT de pino uruguayo, trabajando
de forma colaborante con las vigas principales de madera laminada encolada, también de esta
especie, tal y como se muestra en el Gráfico 2 (Baño et. al., 2016). El puente, construido
enteramente con madera de Pinus elliottii y P. taeda uruguayo, fue diseñado siguiendo los
lineamientos del Eurocódigo 5 (AENOR, 2016c). Dado que en Uruguay no existe el paquete
normativo que incluye las reglas de clasificación, las clases resistentes de la madera y los
requisitos de fabricación de CLT, y para ser consistentes con el proceso de diseño estructural,
en el proyecto se empleó madera de calidad visual EC7 según una propuesta de clasificación
visual reportada por Moya et. al. (MOYA et al., 2017), cuyas propiedades fueron asignadas a la
clase resistente C14 de la norma europea EN 338 (AENOR, 2016b). Esta propuesta, que sirvió
de base para iniciar la discusión de la norma de clasificación visual de pinos uruguayos PU-
UNIT 1261 (UNIT, 2017), arrojó elevados porcentajes (62%) de madera rechazada,
fundamentalmente por los valores del módulo de elasticidad. Ciertamente, estas reglas dejan
fuera piezas de madera con propiedades inferiores, que podrían ser incluidas en una segunda
calidad visual, potencialmente empleada como insumo básico para generar paneles CLT, tanto
en la dirección longitudinal como en la perpendicular.
Gráfico 2 – Puente vehicular fabricado con CLT y MLE de pino uruguayo
Fuente: (BAÑO et al., 2017)
El sistema estructural con paneles CLT requiere de elevados volúmenes de madera; por
a)
b)
c
)
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lo tanto, parece una necesidad que la materia prima esté ampliamente disponible y que sea
económica. Considerando que en Uruguay existen 2,9 millones m
3
/año de madera de pino sin
destino industrial (DIESTE, 2012a), y en línea con las tendencias en investigación que focalizan
en el uso de especies de rápido crecimiento (madera de propiedades mecánicas bajas) para la
producción de CLT (FORTUNE, A.L., QUENNEVILLE, 2011), (PULGAR et al., 2016),
(SIKORA; MCPOLIN; HARTE, 2016), se realizaron estudios experimentales y numéricos de
CLT fabricado con madera de pino uruguayo proveniente de raleos o entresacas forestales, para
determinar la viabilidad estructural para uso en vivienda residencial (BAÑO; GODOY; VEGA,
2016), (GODOY; VEGA; BAÑO, 2017). En la actualidad se obtienen 1,4 millones de m
3
/ año
de madera de pino de raleos que no se aprovecha industrialmente (DIESTE, 2012b), que ni
siquiera se extrae del monte y que no se encuentra clasificada estructuralmente.
Existe, por lo tanto, una oportunidad para utilizar madera inicialmente descartada como
material estructural, y emplearla para la producción de paneles CLT. Para ello se requiere la
redacción de una norma UNIT con dos calidades visuales: una con propiedades que permitan
su asignación a la clase resistente C14, y otra, que recoja parte de la madera rechazada con
valores de propiedades mecánicas mínimos, que permitan su utilización para otros fines, como
puede ser la fabricación de paneles CLT.
El objetivo principal del presente trabajo es proponer dos calidades visuales de pino (
P.
elliottii/taeda
) de rápido crecimiento y analizar sus propiedades mecánicas para el diseño de
paneles CLT utilizados en forjados de vivienda residencial. El segundo objetivo es evaluar la
viabilidad de producción de paneles CLT de pino uruguayo, comparándolos, en términos
económicos, con paneles CLT importados de Europa.
2 Materiales y métodos
2.1 Caracterización de la madera aserrada
Se ensayaron a flexión de cuatro puntos, de acuerdo a la norma EN 408 (AENOR, 2011),
261 piezas de madera aserrada de pino (aproximadamente 90% de
Pinus elliotti
y 10% de
Pinus
taeda
) procedente de dos plantaciones comerciales de Uruguay de 25 y 15 años,
respectivamente, tal y como se muestra en la Tabla 1.
De acuerdo al criterio de clasificación visual propuesto por Domenech et al.
(DOMENECH et al., 2017), actualmente en discusión en el comité UNIT, las piezas
pertenecientes a las dos muestras estudiadas fueron clasificadas en base a dos calidades visuales
EC1
y
EC0
, y los valores característicos de la población fueron calculados de acuerdo con lo
establecido en la Norma EN 384 (AENOR, 2016d). Al valor del quinto percentil de la
resistencia a flexión de las piezas clasificadas como
EC1
de cada muestra, se le aplicó un factor
de ajuste al canto de referencia (k
h
) y un factor de ajuste del dispositivo de ensayo de flexión a
la EN 408 (k
l
), correspondiente a 1,011. El factor de ajuste por contenido de humedad (CH)
aplicado al módulo de elasticidad medio de la muestra fue de 1,002 y 1,006 para las
procedencias del Litoral y del Suroeste, respectivamente. Asimismo, el factor de ajuste por
contenido de humedad (CH) de la densidad característica de cada muestra fue 0,999 y 0,997
para las muestras del Litoral y del Suroeste, respectivamente.
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La resistencia a flexión característica de la población se determinó como el promedio
de 1,2*
,
∗
de cada muestra, siendo
,
el valor mínimo del quinto percentil de la
resistencia a flexión de las dos muestras y
un factor de corrección en función del número de
muestras y probetas.
El módulo de elasticidad de cada probeta se calculó con la ecuación del módulo de
elasticidad global propuesto en la norma EN 408 (AENOR, 2011), considerando un valor de
módulo de elasticidad transversal igual a: G = E/16. De este modo, se obtuvo el módulo de
elasticidad local, por lo que no se aplicó la ecuación de corrección con respecto al módulo de
elasticidad de flexión pura propuesta por la norma EN 384 (AENOR, 2016d).
Tabla 1 – Número de piezas ensayadas por procedencia, tamaño y edad
N° de muestra Procedencia
Sección media
(mm)
Edad N° probetas
1 Litoral
49x146 25 años 115
2 Suroeste
49x148 15 años 146
Total
261
2.2 Cálculo estructural de los paneles CLT
Una vez conocidas las propiedades mecánicas de la madera, se realizaron los cálculos
para analizar el desempeño estructural de los mismos para las dos calidades de madera de pino
uruguayo (ver apartado 4.1) y se comparó con la más comúnmente utilizada a nivel
internacional (clase resistente C24). Para ello, se analizó el comportamiento en flexión de
paneles de 3 y 5 capas (Gráfico 3) para su uso como forjados en vivienda residencial, sometidos
a una sobrecarga de uso de 2kN/m
2
. Se consideró que las capas que conforman el panel eran
homogéneas, con un mismo espesor “e”, considerando éste variable entre 6 mm y 45 mm,
siendo éstos los límites mínimo y máximo requeridos por la norma europea EN 16351
(AENOR, 2016a).
Para el dimensionado de los paneles, se calculó la rigidez efectiva de flexión de forma
analítica de acuerdo al método Gamma, siguiendo las recomendaciones del manual de proHolz
(Wallner-Novak et al. 2014), basado en el Anexo B del Eurocódigo 5 (AENOR, 2016c). La
rigidez de flexión para la deformación (K
CLT_γ
) se calculó según la Ec. (1) y la deformación por
corte se estimó a partir del momento efectivo de inercia (I
0,ef
), que, en paneles de 3 y 5 capas,
se calculó de acuerdo con la ecuación Ec. (2). Se supuso un valor de cortante por rodadura (G
R
)
de 50 MPa.
_
,
,
( 1 )
,
,
,
b
12
!
,
,
"
#
$
( 2 )
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donde, los valores de γ y
#
para cada capa fueron calculados según las ecuaciones expressadas
en el manual de proHolz (WALLNER-NOVAK; KOPPELHUBER; POCK, 2014)
Gráfico 3 – Dimensiones de los paneles CLT estudiados
Las verificaciones de Estados Límite Últimos realizadas fueron las de resistencia a
flexión y al cortante, no incluyendo, en el dimensionado, la verificación de aplastamiento en
los apoyos de los paneles mediante el cálculo de resistencia a compresión perpendicular a la
fibra. En cuanto al Estado Límite de Servicio, se verificaron las deformaciones y las
vibraciones. Las ecuaciones de cálculo de las deformaciones calculadas y los límites de flecha
admisible considerados se muestran en la Tabla 2.
Tabla 2 – Cálculo de las deformaciones y límites admisibles de flechas
Deformación Flecha admisible
w
fin,qs
=w
inst
+ w
creep
L/250
w
inst
=w
inst_CP
+ max (w
inst_SU
; w
inst_P
)
ᴪ
2
L/300
w
fin
= w
creep
+ w
inst
L/200
donde, w
inst,qs
es la suma de la deformación instantánea y la diferida; y w
creep
es la deformación
diferida (w
creep
= w
inst
k
def
)
Con respecto al cálculo de vibraciones, para forjados de uso residencial, se tuvieron en
cuenta dos verificaciones:
i)
se comprobó que la frecuencia fundamental fuese mayor o igual a 8Hz, cumpliendo,
además, que la aceleración fuese menor o igual a 0,05 m/s
2
.
ii)
Se exigió, además, que la flecha para una carga puntual estática de 1kN fuese menor
o igual a 1,5 mm.
La verificación a fuego de los paneles se realizó de acuerdo a la parte 1-2 del Eurocódigo 5
(CEN EC5 1.2, 2004), según el método de la sección reducida, y asumiendo una incidencia del
fuego en solo una cara del panel, para una combinación de acciones accidental. A falta de norma
que establezca el tiempo que debe resistir un elemento estructural en caso de incendio en
Uruguay, se siguieron los requisitos del Código Técnico de la Edificación de España, en su
2
P
L
L
L
e espesor de capa, variable entre 6 y 45 mm
1
2
3
1
2
3
4
5
e
e
e
e
e
e
e
e
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documento básico de Seguridad en caso de incendio (MINISTERIO DE FOMENTO, 2010).
Dicho código exige una resistencia al fuego de 30 min en viviendas unifamiliares de menos de
15 m de altura, y de 60 min en edificios residenciales de esta misma altura.
3
Resultados
3.1 Propiedades mecánicas de la madera aserrada
En la Tabla 3 se presentan los valores característicos de la madera de pino uruguayo
clasificada visualmente como
EC1
y
EC0
, para su uso en el cálculo estructural.
Tabla 3 – Valores característicos de las calidades visuales EC1 y EC0
Propiedad
Valor característico
EC1 EC0
Resistencia característica a flexión,
fm,k
(MPa) 15,5 11,0
Módulo de elasticidad medio paralelo a la fibra,
E0,mean
(MPa) 7139 5327
Densidad media,
ρ
mean
(kg/m
3
) 421 392
5° percentil de la densidad,
ρ
k
(kg/m
3
) 365 332
La madera clasificada visualmente como
EC1
se ajusta a las propiedades físico-mecánicas
de la clase resistente C14 de la norma europea EN 338 (AENOR, 2016b), mientras que la
calidad visual
EC0
no se puede asignar a ninguna clase resistente, por presentar valores de sus
propiedades inferiores a la clase resistente mínima reconocida en la EN 338 (AENOR, 2016b),
sino que corresponderían a una clase resistente teórica “C11”.
Aunque las ecuaciones de la norma EN 384 (AENOR, 2016d) para la estimación de todas
las propiedades físico-mecánicas a partir de los valores característicos de resistencia a flexión,
módulo de elasticidad y densidad obtenidos de ensayo, no aplican a los valores obtenidos para
la clase resistente teórica “C11”, por corresponderse con valores muy inferiores a los de la clase
resistente C14, estas ecuaciones han sido utilizadas con el fin de estimar el resto de los valores
de las propiedades mecánicas. Los valores de las propiedades mecánicas utilizados para el
cálculo estructural de los paneles CLT de pino uruguayo se presentan en la Tabla 4.
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Tabla 4 –Propiedades físico-mecánicas de la madera usada en el cálculo de los paneles CLT
Fuente: Adaptado de EN 338 (AENOR, 2016b)
3.2 Análisis de la influencia de la clase resistente en el dimensionado de los paneles
Se dimensionaron paneles de 3- y 5- capas en base a las propiedades mecánicas de la
madera de pino uruguayo mostrados en el apartado 4.1 (clases resistentes “C11” y C14) y se
comparó con el dimensionado si se utilizase una clase resistente C24. El Gráfico 4 muestra la
relación entre el espesor de panel y la luz libre en función de la clase resistente, para luces
comprendidas entre 3 y 7 m. La línea horizontal de los gráficos marca el espesor máximo de
panel CLT para un espesor máximo de capa de 45 mm, tal y como indica la norma EN 16351
(AENOR, 2016a).
Tal y como se puede ver en el Gráfico 2, el uso de paneles de pino uruguayo de 3-capas
estaría limitado por norma (EN 16351) a luces menores a 4.0 m, mientras que, con paneles de
5-capas, se podría llegar a luces de 6.0 m. Considerando esta limitante, el aumento de espesor
de panel que implica el uso de madera de bajas propiedades mecánicas puede compensarse con
la configuración de paneles con mayor número de capas (con menor espesor de capa). El uso
de una clase resistente “C11” en el diseño de los paneles supone aproximadamente un 26% más
de volumen de madera que si se usase una clase C24, mientras que, si se usa una clase C14, el
incremento de volumen es de aproximadamente un 15%.
El dimensionado se vio limitado, en todos los casos, por la verificación de vibraciones
en estado límite de servicio, en el requisito de la flecha sea menor a 1,0 mm para una carga
estática de 1 kN.
11
5
0,4
14
2,3
2,7
5,3
3,6
-
0,18
0,33
“C11”
332
398
EC0 EC1
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Gráfico 4 – Relación espesor-luz libre en función de la clase resistente de la madera
La Tabla 5 muestra la luz máxima que pueden salvar los paneles en función de la clase
resistente de la madera utilizada. Para el estudio se consideró que los paneles estaban
configurados por capas homogéneas de 45 mm de espesor, y la luz máxima mostrada en el
Gráfico 4 es independiente a la limitante de espesor de capa requerida por la norma EN 16351.
Tabla 5 – Luz máxima (m) en función de la clase resistente (capas de 45 mm de espesor)
Luz máxima (m)
“C11” C14 C24
CLT
3
-
capas
3.6
3.9
4.5
CLT
5
-
capas
5.6
6.1
7.1
La luz máxima que se puede salvar con paneles de pino uruguayo es de 3.9 m en paneles
de 3 capas y de 6.1 m en paneles de 5 capas, correspondiente a la madera clasificada visualmente
como E
C1
(C14). Estas luces son entre un 21% y un 14% menores que con paneles de clase
resistente C24, lo que demuestra su posible uso en entrepisos de vivienda residencial. Incluso
el uso de madera
EC0
(“C11”) permite salvar luces considerables en el diseño de viviendas.
3.3 Análisis de la influencia de verificación a fuego en el dimensionado de los paneles
El Gráfico 5 muestra la relación entre el espesor de panel y la luz libre salvada para las
dos clases resistentes de pino uruguayo en la situación de combinación de acciones fundamental
(R0) y para una combinación de acciones accidental en caso de incendio para un tiempo de
resistencia al fuego de 30 min (R30) y de 60 min (R60).
Como se puede observar en el Gráfico 5, el dimensionado de los paneles CLT usados
para el diseño de forjados de viviendas unifamiliares de hasta 15 m de altura, no depende de la
verificación de resistencia a fuego. Esto se debe a que la combinación de acciones accidental
en situación de incendio hace que la carga total aplicada para el cálculo en el caso de fuego sea
menor que la considerada en el dimensionado para una combinación de acciones fundamental.
La exigencia de resistencia a fuego comienza a incidir en el dimensionado de los paneles cuando
la vivienda pasa a ser de uso residencial; es decir, cuando la exigencia a fuego pasa a ser de 60
min en paneles de 3 capas, o cuando el uso de la edificación no es residencial y, por lo tanto, se
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incrementa la sobrecarga de uso a soportar por el panel (mayor a 2 kN/m
2
).
Gráfico 5 – Relación espesor-luz libre en función de la resistencia al fuego
4.4 Análisis económico
La no existencia actual de un mercado para la madera clasificada estructuralmente en
Uruguay, ni la existencia de una planta industrial que fabrique paneles CLT, no permite hacer
un análisis económico preciso. Por lo tanto, con el fin estimar el costo de panel CLT producido
en Uruguay, se asumieron las siguientes hipótesis:
1.
que la industria fabricante paneles CLT fuese de gran porte, capaz de producir
15.000 m
3
de panel/año,
2.
que el costo actual de la madera aserrada sin clasificar se correspondería con el costo
de la madera clasificada como
EC0,
3.
que el precio de la madera
EC0
es de 210 US$/m
3
(LARRATEA; GARCÍA;
PALOMAS, 2018)
4.
que el costo de la madera aserrada clasificada como
EC1
sea un 20% mayor que el
de la madera
EC0,
5.
que el costo de la madera supone aproximadamente un 40% del costo total de
producción de panel.
Esto implicaría un precio de panel uruguayo (sin IVA) de 677 US$/m
3
y de 882 US$/m
3
para las calidades
EC0
(clase resistente “C11”) y
EC1
(clase resistente C14), respectivamente.
En la Tabla 6 se presenta una comparativa de los costos de panel CLT en Uruguay,
estimados a partir de la producción de paneles con las dos calidades de madera de pino, y
comparados con el precio en Uruguay de paneles importados de Europa, incluyendo costos de
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importación (transporte, seguro, flete, aduana, etc.).
Con el fin de comparar el precio de una vivienda residencial construida con paneles
uruguayos y con paneles importados de Europa (C24), se estimó que el volumen de madera en
paneles europeos era de 0,45 m
3
/m
2
de superficie de vivienda construida. Sobre este dato de
referencia, y con el fin de estar del lado de la seguridad, se supuso que el incremento de volumen
de madera al usar pino uruguayo era el mismo en paneles de entrepiso que en muros (26% más
de madera para la clase resistente C11 y 15% más para la clase resistente C14-
ver apdo. 4.2
).
Tabla 6 – Estimación de precio y rendimiento estructural de vivienda unifamiliar con paneles
CLT en Uruguay
CLT
uruguayo
CLT importado de
Europa
Clase resistente “C11”
C14 C24
Precio de mercado de CLT en Uruguay
(US$/m
3
, IVA
incluído
)
854 1.025 1.405
Volumen estimado de CLT por superfície de
vivenda construída
(m
3
/m
2
)
0,57 0,52 0,45
Precio total de los paneles por superfície
edificada
(US$
/m
2
)
487 533 632
Diferencia relativa
del precio total
(%)
-
2
3
-
16
0
Fuente: resultados parciales de la tesis doctoral en curso del MSc. Arq. Daniel Godoy (2018)
Se puede observar que, en un estudio de la relación entre el costo de panel y el volumen
de madera necesario para la construcción de una vivienda unifamiliar, la fabricación local de
paneles CLT con madera de pino uruguayo es ventajosa frente a la importación de paneles
europeos, incluso cuando las propiedades mecánicas de esta madera son menores. La diferencia
relativa del costo de la estructura con paneles en vivienda unifamiliar (US$/m
2
) si se emplea
CLT uruguayo es de un 23% y un 16% menor que con el CLT importado, para madera
EC0
y
EC1
, respectivamente.
4 Conclusiones
Las dos calidades visuales de madera estructural de pino (
P. elliottii/taeda
) uruguayo,
EC1
y
EC0
, se pueden asimilar a las propiedades mecánicas de una clase resistente C14 de la
norma europea EN 338 (AENOR, 2016b) y de una clase resistente teórica “C11”,
respectivamente.
El dimensionado de paneles CLT con pino uruguayo para su uso en entrepisos de
vivienda unifamiliar, supone un incremento del volumen de madera con respecto a la clase
resistente de referencia de los paneles CLT en Europa (C24) de: 26% si se usa madera
clasificada como
EC0
y 15% más si se usa madera clasificada como
EC1
.
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El uso de paneles CLT de pino uruguayo de 3-capas estaría limitado, según
requerimientos de espesor de capa propuestos en la norma EN 16351 (AENOR, 2016a), a luces
menores a 4.0 m; mientras que con paneles de 5-capas se podrían salvar luces de hasta 6.0 m.
Esto hace viable su utilización en forjados y cubiertas de vivienda unifamiliar. En este tipo de
edificación, la exigencia de resistencia a fuego (30 min) no incide en el dimensionado de los
paneles.
A pesar de contar con propiedades mecánicas bastante menores, resulta
económicamente más ventajosa la fabricación de paneles CLT local con pino uruguayo, para su
uso en vivienda unifamiliar, que la importación de paneles de Europa.
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Structural Design- Basic design and engineering principles according to Eurocode
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