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¿Qué es Glulam o madera laminada encolada?

Foto: U.S. Lumber.

El rápido desarrollo del sector de la ingeniería de la madera ha dado lugar a la comercialización de muchos productos de madera de ingeniería de alto rendimiento. Uno de los primeros y más innovadores productos es la madera laminada encolada, más comúnmente conocida como glulam.

Glulam significa madera laminada encolada. Se introdujo por primera vez al público a principios de la década de 1890 en Europa y todavía hoy es popular.

Básicamente, glulam es un producto de ingeniería que se compone de varias capas de madera estructural unida con adhesivos para hacer piezas más grandes. Una variedad de especies de madera se usa para fabricar glulam. Las tablas consistentes se colocan de manera que el grano sea paralelo al eje horizontal. Tal proceso produce miembros de glulam que tienen un tamaño más grande y una longitud más larga y se pueden trabajar fácilmente en curvas o rectas.

Glulam en madera de roble. Foto: Simonin.

Glulam posee el color natural de la madera, con su atractivo sofisticado. Esta invención nació como una alternativa de formas y dimensiones prediseñadas para los trabajadores de la madera, en lugar de tratar con madera aserrada sólida de forma inusual o de gran tamaño.

Es un elemento estructural que se utiliza tanto en columnas verticales como en vigas y soportes de techado. Es un material de construcción enormemente versátil y es comparable al armazón de acero de calibre liviano y las estructuras de hormigón armado.

Foto: Trada.

La longevidad del glulam está bien documentada y su uso se remonta a cientos de años. Vigas de madera laminada de la 19 ª siglo todavía están en uso hoy en día en edificios como el sitio de la unión en Southampton Registry Office. Glulam es famoso por su fuerza con su coloración natural capaz de dar un ligero y sutil acento a las estructuras.

Una característica única de esta sala son los arcos de madera laminada encolada.
Estos datan de 1860 y son una característica histórica de la ingeniería de la madera. Se afirma que estos arcos son el ejemplo existente más antiguo del mundo. Foto: Southampton.

Una opción popular para las personas conscientes del medio ambiente

Se pensaría que los productos de ingeniería que involucran productos químicos como adhesivos serían perjudiciales para nuestro medio ambiente. Sin embargo, cuando se trata de glulam, debido a su buena trabajabilidad, la producción de este producto de ingeniería de madera requiere mucha menos energía en comparación con la de acero o concreto. Otra ventaja es que el glulam tiene una fuerza y ​​peso comparable o superior a cualquier material. Además, el concepto de fabricación de laminado hace uso de madera que de otro modo se desperdicia, lo que la hace razonablemente ecológica por este motivo.

Registro de rendimiento de larga duración

Hay muchas razones por las que el glulam sigue popularizándose durante más de un siglo. Gracias a los procesos de fábrica especializados, los fabricantes de glulam pueden maquinar productos de glulam sin nudos defectuosos causados ​​por la fabricación. Esto se traduce en una mayor resistencia ya que los tableros de madera están diseñados para tener sus granos inclinados alrededor de los nudos eliminados.

En comparación con el acero y el concreto, los productos de madera tienen una mayor relación resistencia / peso. Por ejemplo, en el caso de los tamaños de viga, la resistencia del glulam es aproximadamente 1.5 más que el doble del acero de la misma capacidad de carga. Una nota rápida: una viga es una estructura horizontal o inclinada diseñada para transportar cargas verticales. Esta característica del glulam funciona a favor de muchos constructores de casas, ya que es factible manipular una viga en un techo o en un desván y permite ahorros adicionales en cimientos y lo convierte en un material ideal para construir plantas adicionales en edificios existentes.

Foto: Architizer.

Además, glulam es una opción popular para aplicaciones residenciales en entornos hostiles debido a su alta resistencia a la contaminación ambiental agresiva y también a los ataques químicos. La estructura glulam puede trabajarse durante la instalación para evitar la invasión de hongos o insectos.

Una cualidad noble y particular del glulam es su comportamiento al fuego. Glulam tiene un rendimiento excepcional cuando las temperaturas alcanzan los 1.650 grados o más. El elemento laminado a temperatura controlada que puede soportar puede elevarse, como resultado de la carbonización que aumenta el aislamiento del miembro de laminado. Además, en la sección transversal, la mayor parte del glulam permanecerá en una sola pieza al contacto con el fuego y continuará soportando la carga de cualquier estructura. Esto significa que el glulam no se retuerce ni se dobla en un fuego tan rápido y severamente como lo harían otros materiales. Es importante saber que a los 30 minutos de exposición al fuego, solo alrededor de ¾ de pulgada de glulam está sujeto a daños, en comparación con una estructura de acero, que se habría derrumbado bajo las mismas circunstancias.

¿Cómo se hace Glulam o la madera laminada encolada?

El primer paso en el proceso de laminado es la fabricación de láminas (hojas pequeñas de madera). Las laminillas pasan por un estricto sistema de control de calidad antes de ser procesadas, asegurando que cualquier defecto como los nudos se eliminen. A continuación, se clasifican por la fuerza, lo que aumenta aún más la naturaleza robusta del haz de glulam.

La madera Glulam se forma apilando laminillas una encima de la otra, paralela al grano. Estas láminas se comprimen, asegurando que se ajustan a la especificación exacta para el trabajo, y luego se laminan con una solución de pegamento no tóxica. Las vigas se pueden cortar y moldear utilizando varios procesos de fabricación, incluido un torno CNC de precisión. El modelado BIM permite que los rayos sean diseñados para adaptarse al proyecto desde el momento en que llegan al sitio. Una vez descargados, los miembros se pueden levantar e instalar con relativa facilidad.

Glulam no establece límites al potencial de las técnicas de construcción de madera.

Las vigas laminadas están hechas con laminados de una clase de mayor resistencia en la parte inferior y superior, donde se producen las tensiones máximas de tracción y compresión. El resto de la sección transversal, donde las tensiones son más bajas, utiliza laminados de una clase de resistencia inferior. El método de fabricación se llama glulam combinado y generalmente se indica con la letra c después de la designación de la clase de resistencia. Esto permite un uso más eficiente del material en comparación con solo el uso de madera de la misma clase de resistencia.

 

Alternativamente, el laminado se puede hacer con laminados de la misma clase de alta resistencia en todo, y esto se representa con una h para homogénea después de la designación de la clase de resistencia. Glulam está disponible en una gran cantidad de dimensiones. Lea más en Rango.

Fabricación personalizada

Cuando grandes luces, cargas u otras circunstancias definen el diseño, la laminación se hace con los dibujos y las especificaciones adjuntas según sea necesario, en consulta con los ingenieros estructurales del fabricante del laminado. Los elementos glulam hechos a medida están disponibles en prácticamente cualquier forma y dimensión para cumplir con la visión del arquitecto y otros parámetros.

Los ejemplos de productos comunes de glulam incluyen vigas curvas, vigas inclinadas, portales y arcos.

Glulam tiene un buen perfil ambiental en la fabricación y el uso. Foto: Johan Ardefors.

Alta calidad en el ambiente

Los propietarios que hacen uso de estructuras de madera laminada pueden disfrutar de una sensación más cálida en invierno, una sensación más fresca en verano, que generalmente es una característica de las maderas duras tropicales. Algunos contratistas recomendarían miembros de laminado en caso de mejorar y / o superar problemas acústicos.

La técnica de secado utilizada en glulam permite que se seque hasta una humedad de madera extremadamente baja. Más específicamente, las vigas laminadas tienen un contenido de humedad típico de aproximadamente 12% en la etapa de producción. Puede comparar esta cifra con la madera verde normal y la madera secada al horno, cuyo contenido de humedad es, respectivamente, alrededor de 20-50% y 12%. Por lo tanto, el glulam puede absorber la humedad del aire circundante, sin que se agriete. Los propietarios de viviendas en clima húmedo tropical deberían considerar seriamente este material.

Una aplicación ventajosa y rentable

La madera laminada no solo tiene una resistencia excepcional, sino que también requiere mucho menos tiempo para volver a trabajar y fabricarse en el sitio, lo que significa que se reducirá el presupuesto y se ahorrará tiempo a lo largo del proyecto.

La fabricación fuera del sitio reduce drásticamente los cronogramas de construcción y el trabajo en el sitio. La ingeniería de precisión en un entorno de fábrica controlado significa que los elementos estructurales se pueden agregar a proyectos con un mínimo de contacto en el sitio. Las estructuras Glulam se pueden construir con un equipo pequeño pero especializado, lo que reduce los costos de mano de obra e impacta positivamente el efecto de la construcción en el entorno local.

Edificios públicos, Piano Paviljonki, Lahti. Foto: Versowood.

Sobre la base de que el glulam es un producto de madera de ingeniería, la tecnología que lo sustenta ha facilitado a los instaladores cortar, clavar, perforar, etc., mientras que los productos de madera sólida pueden requerir ciertos conjuntos de habilidades y herramientas específicas para trabajar. No se requiere maquinaria especial cuando se instala glulam. En general, estos rasgos particulares aumentan la velocidad de construcción y disminuyen la cantidad de esfuerzo necesario para estructuras glulam.

Adhesivos para productos glulam

El servicio en seco y las condiciones de servicio húmedo son dos factores importantes que deben tener en cuenta los propietarios de viviendas, al igual que los productores de adhesivos de laminación utilizados para la madera laminada en caliente. El servicio en seco requiere que el miembro posea un contenido de humedad de menos del 16% en servicio, mientras que el servicio en húmedo requiere que el número sea de 16% o más en servicio.

Varios tipos de pegamento están disponibles para uso de laminado. Una de las más conocidas es la resina de melamina modificada, cuyo color de línea es claro a marrón. Otros tipos populares son la resorcinal de resina fenólica de color marrón oscuro y el poliuretano de color claro a transparente. Todos estos adhesivos se pueden usar para áreas de aplicación en interiores y exteriores. Los adhesivos de resina de melamina modificada y resina de resorcio de fenol contienen formaldehído, mientras que los adhesivos de poliuretano no. Sin embargo, debido a que el formaldehído es un elemento natural de la madera, es posible que encuentre una pequeña cantidad de esta sustancia en glulam pegado con poliuretano.

Foto: B & K Structures

Técnicas de mantenimiento

A pesar del hecho de que el glulam es dimensionalmente estable gracias a su naturaleza laminada, aún se necesitan consideraciones de mantenimiento. La aplicación de una capa protectora funcionará para limitar el efecto de la intemperie en el material, lo que le permite brindar un excelente servicio a largo plazo. El procedimiento de recubrimiento debe aplicarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Asegúrese de reparar los detalles de unión y tapado periódicamente.

De edificios a puentes

Glulam está haciendo su camino de edificios a puentes, convirtiéndose en una alternativa rentable, viable y sostenible al acero y el hormigón, según una investigación de la Universidad Estatal de Dakota del Sur en los Estados Unidos.

Foto: The Fifth Estate.

Investigadores del Laboratorio de Estructuras J Lohr de la universidad probaron la fuerza de un puente glulam como parte de un esfuerzo para dar a los condados y pueblos más opciones al diseñar nuevos puentes o reemplazar los antiguos.

“Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se realizan pruebas a gran escala en puentes de madera laminada“, dijo el investigador principal Mostafa Tazarv.

Los puentes en carreteras de condados y municipios de poco tráfico deben ser lo suficientemente fuertes como para soportar un gran peso, suficiente para soportar los típicos 15 camiones con carga completa por día que cruzan estas carreteras, dijo el Dr. Tazarv.

Para demostrar la confiabilidad y la fuerza del puente glulam, los investigadores aplicaron una carga de 32 kip, o aproximadamente 14,500 kilogramos de fuerza, al medio del puente del probador, aproximadamente igual a un carril de tráfico, a una velocidad de una carga por segundo. .

“Esto envejece el puente en un corto período de tiempo”, dijo el Dr. Tazarv.

“El puente soportó medio millón de ciclos de carga, lo que equivale a 90 años de servicio”.

Los costos de construcción de Glulam también pueden ser entre un 25% y un 50% menores que los puentes convencionales, dijo. Además, se pueden instalar en un día sin equipo especializado o personal capacitado.

Es una alternativa sostenible debido a que el glulam tiene bajos niveles de formaldehído y puede reutilizarse para hacer piezas más largas de madera recta o curvada.

El material de madera de ingeniería, hecho al unir capas de madera con pegamento, se originó en Alemania en la década de 1900 y fue adoptado por Australia en la década de 1950, sin embargo, no ha alcanzado el mismo nivel de popularidad que en Europa y América del Norte.

El consumo anual de glulam en Australia es de aproximadamente 30,000 metros cúbicos, que es solo el 0,6 por ciento del consumo total de madera de Australia, de acuerdo con la Asociación de Madera Laminada Encolada de Australia.

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¿Por qué escoger madera laminada encolada, glulam?

  • Resistencia  : el glulam es uno de los materiales de construcción más fuertes en relación con su peso.
  • Medio ambiente : la materia prima es renovable. El glulam se puede reutilizar o reciclar.
  • Valor estético  : Glulam es un producto naturalmente atractivo con el que las personas tienen una fuerte conexión emocional.
  • Energía  : el uso de energía en la fabricación de glulam es muy bajo en comparación con otros materiales de construcción.
  • Durabilidad  : Glulam tolera entornos agresivos mejor que muchos otros materiales de construcción.
  • Formabilidad  : Glulam se puede producir en prácticamente cualquier forma.
  • Estabilidad dimensional  : Glulam no se tuerce ni dobla.
  • Resistencia al fuego  : el glulam resiste el fuego mejor que muchos otros materiales de construcción.
  • Facilidad de trabajo  : Glulam se puede trabajar y fabricar utilizando herramientas manuales simples y herramientas mecánicas. Los orificios y muescas se pueden cortar en láminas de madera laminada en consulta con un ingeniero estructural con experiencia.

¡Glulam es el futuro!

  • Glulam no establece límites al potencial de las técnicas de construcción de madera.
  • Los laminados encolados hacen que el glulam sea fuerte y rígido.
  • Glulam es uno de los materiales de construcción más fuertes en relación con su peso. Esto significa que los rayos glulam pueden abarcar libremente grandes distancias.
  • Los arquitectos, ingenieros estructurales y usuarios tienen una gran libertad para crear sus propias formas utilizando laminado, ya sea para la estructura de una casa, un techo para un edificio público o un puente de madera.
  • Glulam es un material de construcción que optimiza las propiedades técnicas de la materia prima renovable: la madera.
  • Glulam está hecho de laminados individuales de madera de construcción y garantiza el uso eficiente del material.
  • Los laminados se unen con los dedos para producir longitudes largas y luego se unen para crear la dimensión deseada.
Copperhill Mountain Lodge, Åre.

Fuentes: B & K Structures, WooderraThe Fifth Estate, SouthamptonSwedish Wood.

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