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La configuración estructural de la biblioteca del Instituto Balseiro

Ubicada en Bariloche e inaugurada en 2013, el edificio proyectado por el arquitecto Pablo Vidal Hahn y construido en madera resiste sismos, viento y cargas de nieve.

MADERA. En todos los nodos de vinculación, las uniones se resolvieron con piezas metálicas.

Debido a su planta alargada, el edificio presentaba un gran desafío estructural. Por su ubicación geográfica y clima, el mismo debía soportar cargas de nieve, empuje lateral de viento y se encuentra un zona con posibilidad de temblores.

Desde el planteo de la estrategia estructural, estas variables de esfuerzos y sus posibles combinaciones llevaron a diseñar la estructura a partir de cinco hipótesis de cálculo que preveían lasuma de los diferentes esfuerzos.

Esta obra de aproximadamente 1.500 m2 fue resultado del concurso para la ampliación del Instituto Balseiro y forma un conjunto con el Laboratorio Experimental,también concursado. Su diseñador, el arquitecto Pablo Vodal Hahn, no dudó en emplear una estructura de madera laminada encolada para materializar el esqueleto de soporte de la biblioteca.

La escala del edificio y los esfuerzos que debía soportar definieron el empleo de madera laminada encolada de grandes escuadrías. Este material era la elección natural para este tipo de estructura. Entodos los nodos de vinculación, las uniones se resolvieron con piezas metálicas.

A diferencia del hormigón armado, que por su cualidad de material monolítico configura empotramientos y continuidades materiales, las estructuras en seco, como lo son las de madera y metal, materializan articulaciones en cada unión.

MADERA. Las vigas laminadas materializan el esqueleto de soporte de la biblioteca.

La solución.

Esta estructura se podría describir como una sucesión de columnas y vigas que conforman una suerte de conjunto adintelado. La triangulación se hace presente para tomar los esfuerzos laterales y evitar que la estructura se “caiga” como piezas de dominó.

La trama estructural se conforma por una primer capa de vigas principales de 90 por 750mm (4”x30”) con una luz entre apoyos de 11 metros, colocadas cada 5 metros.

Apoyadas entre estas, las vigas secundarias poseen una sección de 90 por 485mm (4”x19”) y de 90 por 240mm (4”x10”) colocadas cada 0,61 metros de forma intercalada. De esta manera, se modula el cielo raso en función del ancho de las placas de multilaminado fenólico (1,22 por 2,44m) que lo componen.

Las uniones entre las vigas principales y secundarias se realizan mediante herrajes metálicos atornillados. Los multilaminados de 12mm de espesor del cielo raso se colocan por debajo de las vigas de menor altura. De esta forma, se logra disminuir la sensación de altura de las vigas principales y así dar un efecto de esbeltez a las mismas.

Sobre el extremo más alto, las vigas principales apoyan sobre columnas de madera laminada encolada formadas por dos piezas de 90 por 350mm (4”x14”). Una línea de vigas longitudinales va cociendo las columnas y, mediante piezas diagonales, se va consolidando la estructura que toma los esfuerzos laterales. 

Para el cuerpo donde se albergan los depósitos de libros y los box de lectura se optó por un sistema de bastidores de madera para formar la estructura, aprovechando la menor superficie vidriada.

Estos bastidores de secciones de 2”x4” y 2”x6” no solo forman los cierres y divisiones interiores de este sector, sino que colaboran con la estructura de columnas y vigas para dar mayor rigidez al conjunto. Todos los bastidores llevan colocada una placa estructural de  ultilaminado fenólico que, en algunos casos, se aplica en ambas caras.En este ejemplo, y como es típico en las tecnologías de bastidores, las uniones se materializan con clavos espiralados de 4” para unir parantes y soleras. Mientras que las placas de multilaminados se fijana la estructura mediante clavos espiralados de 2 y 2y1/2” colocados cada 20cm.

Corte transversal.

Planta.

Esquema estructural

El cálculo.

La estructura fue analizada mediante un modelo digital entres dimensiones, en el cual es posible realizar todas las hipótesis de cálculo y así obtener los esfuerzos en cada nudo.

Con esos datos se realiza el dimensionamiento de cada pieza estructural de madera y de cada unión metálica. En función de las solicitaciones y sus combinaciones, la estructura de vigas no solo debían soportar su natural esfuerzo de flexión, sino también esfuerzosde compresión o de tracción.

Las vigas macizas eran la única alternativa que permitía tomar todos los esfuerzos. De esa, forma se descartó el uso de tensores metálicos para colaborar con los esfuerzos de flexión.

La madera aporta calidad con simpleza, en un medio natural particularmente apto para la concentración, tan requerida en la exigencia académica del instituto al cual integra.

Fuente: Clarin Arq