Madera Laminada Engomada (Glulam) (Glue-Laminated Timber)
ID
CNRE-154NP
¿Qué es Glulam?
Madera laminada engomada (acrónimo en inglés es glulam) es un producto de madera compuesto que consiste en varias capas de madera apilada y engomada que se usen al ejercer presión para formar una superestructura de madera compuesta (APA 2019).
Glulam es comúnmente usado en aplicaciones estructurales como columnas, vigas y arcos en edificios medianos y grandes. Glulam prove fuerza, estabilidad y varias largos para facilitar la flexibilidad en el proceso de diseño.
Este tipo de compuesto agrega también belleza estética donde está expuesto como en vigas de techo o cumbreras. Sin embargo, la mayoría de vigas de este material se usan en aplicaciones ocultas como soportes para pisos y cabezales. El tipo de glulam más común en América del Norte son vigas estándar y se usan como vigas de piso, cabezales para puertas y ventanas, cumbreras y columnas.
Manufactura de la madera laminada engomada
El proceso completo de manufactura de glulam se muestra en la Figura 1. Los troncos son cosechados y aserrados para producir madera de grado estructural. Toda la madera aserrada se debe secar a un contenido de humedad del 16% o menos, calificada a máquina, y ordenada por grado estructural.
Todas las especies de madera de conífera comercial y algunas especies de madera de hoja ancha, como la madera tulipán (Liriodendron tulipifera), se pueden usar para manufacturar glulam en los EEUU.
La madera aserrada debe ser unida usando el sistema de unión de dedo para así obtener un largo ideal. Luego se envía a un proceso de preparación de la superficie antes de aplicar la goma o pegamento en las distintas capas a formar.
Una vez que se forman las capas, el compuesto se somete a presión para activar el pegamento y llevar a cabo la adherencia respectiva. Una vez que se lleva a cabo el proceso de prensado, el glulam se cepilla, empaca y se envía al mercado. Los fabricantes principales de glulam en los EEUU se muestran en el Cuadro 1.
| Manufacturers | City | State |
|---|---|---|
| Timber Technologies | Colfax | WI |
| Structural Wood Systems | Greenville | AL |
| Unalam | Unadilla | NY |
| Arizona Structural Laminators | Eagar | AZ |
| Boozer Laminated Beam Company | Anniston | AL |
| Laminated Erectors | Trafalgar | IN |
| Northway Industry Inc | Middleburg | PA |
| Green Valley Beam & Truss Co. | Denton | TX |
| Unadilla Laminated Products | Sidney | NY |
| JR Lumber Company | Conneaut | OH |
| 84 Lumber | Dover | DE |
| Mississippi Laminators | Shubuta | MS |
| Dafor Heavy Timber Fabricators | Greenville | AL |
| Calvert Company | Vancouver | WA |
| Metkote Laminated Products Inc | Taylor | PA |
| US Glu-Lam | Calumet | IL |
| Kilby Truss Inc | Gray | TN |
| Zippo Log | Eugene | OR |
Impactos ambientales de glulam
Glulam se manufactura con maderas de fuentes locales por lo que es un producto de construcción sostenible que aporta a salud de los bosques locales. El impacto ambiental del glulam es muchísimo menor comparado con el acero y el concreto. Ver Figura 2. Durante el crecimiento de los árboles, dióxido de carbono es secuestrado de la atmósfera y se acumula en las fibras de la madera al pasar de los años. Por otro lado, los procesos de producción de acero y concreto emiten dióxido de carbono, en lugar de secuestrarlo.
Ventajas del glulam
Dos de las ventajas de diseño del glulam es la facilidad de doblado en distintas curvas y la creación de estructuras bastante largas. El glulam se produce al engomar a presión madera que ha sido unida usando uniones de dedo.
Este compuesto se puede doblar o formar en casi cualquier forma deseada y producir en varios largos, grosores y anchos para aplicaciones estructurales. La habilidad de producir glulam en formas y dimensiones personalizadas es un factor crítico para el diseño arquitectónico que no solo cumple con el desempeño estructural esperado sino que también agrega belleza estética. Ver Figura 3.
Con respecto a la flexibilidad en las dimensiones, glulam se puede producir en secciones de 45 mm x 45 mm hasta 250 mm x 1800 mm y en largos hasta de 30 m. El Cuadro 2 muestra algunos ejemplos de glulam que están disponibles en el mercado. Adicionalmente, el Cuadro 3 muestra una clasificación de glulam basado en el tipo de madera usado.
| Tipos de glulam | Luz (m) | Ancho (mm) | Altura (mm) |
|---|---|---|---|
| Viga paralela | 6-32.5 | 100-260 | Max 2000 |
| Viga de engomado doble | 6-32.5 | 280-480 | Max 2000 |
| Viga pre-arqueada | 6-32.5 | 100-260 | 1000-1840 |
| Viga de techo | 6-32.5 | 100-260 | Max 2000 |
| Viga de pendiente con forma recta en el fondo | 6-32.5 | 100-260 | Max 4500 |
| Viga curveada | 6-32.5 | 100-260 | Max 4500 |
| Viga tipo pescado | 6-32.5 | 100-260 | Max 2000 |
| Cerchas | 15-50 | 100-260 | 1000-1640 |
| Formas libres | 6-32.5 | 100-260 | - |
| Stress Class | Fbx+ (Kpa) | Fbx- (Kpa) | Fc⊥x (Kpa) | Fvx (Kpa) | Ex X106 (Kpa) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 6F- 1 .3E | 1103 1 | 6377 | 2171 | 1344 | 8 |
| 20F- 1 .5E | 1378 9 | 7584 | 2930 | 1447 | 10 |
| 24F- 1 .7E | 1654 7 | 9997 | 3447 | 1447 | 11 |
| 24F- 1 .8E | 1654 7 | 9997 | 4481 | 1827 | 12 |
| 26B 1 .8E | 1792 6 | 13444 | 4481 | 1827 | 13 |
| 28F- 1 .8E | 1930 5 | 15857 | 5102 | 2068 | 14 |
| 30F-2.l E SP | 2068 4 | 16547 | 5102 | 2068 | 14 |
| 30F-2.l E LVL | 2068 4 | 20684 | 3516 | 2068 | 14 |
La capacidad de resistencia al fuego del glulam es casi la misma que la madera sólida ya que el glulam actúa como un miembro de madera muy gruesa. Ver Figura 4. Cuando la superficie se enciende el fuego penetra la madera superficial rápidamente pero el proceso de combustión de la superficie forma una capa carbonizada que actual como aislante que evita el ingreso del oxigeno a la parte interna, protegiendo la madera interna de la estructura.
Otra ventaja de glulam es la flexibilidad de aplicación ya que se puede usar como viga o columna a cualquier ángulo basado en el diseño y las especificaciones. Ver Figura 5. También glulam se puede manufacturar de varios especies de madera (APA 2008) que agregan textura, color y carácter.
Finalmente, glulam tienen mejor desempeño mecánico que otros productos o compuestos de madera y una mejor resistencia al deterioro y al fuego. Este compuesto tiene una durabilidad que es 2-3 veces mayor que acero y concreto (James 2020). Cuando el glulam está expuesto a presión y tensión incremental, el compuesto se ajusta a la fuerza cambiante debido a su flexibilidad natural resistiendo también al estrés sin mostrar daño alguno. Ver Figura 6.
Desventajas del glulam
Existen algunas desventajas del uso del glulam, entre ellas:
- Debido a los costos de producción, glulam puede ser más caro que otros productos de madera.
- La disponibilidad del producto puede ser un problema ya que no hay muchos fabricantes de este producto en los EEUU
- El contenido de humedad del glulam es menor que el acero y concreto, por lo tanto es diseñado con componentes de mayor dimensión para reducir el impacto de la humedad. Al usar componentes más grandes, el costo incrementa.
- La dificultad de reparación es también una complicación latente.
Agradecimiento
El Departamento de Biomateriales Sostenibles de Virginia Tech le agradece al Consejo de Exportación de Madera Estructural (Softwood Export Council -SEC) por proveer el financiamiento para la producción de esta ficha técnica.
Referencias
Aicher, S., & Stapf, G. (2014). Block Glued Glulam- Bridges, Beams and Arches.
https://doi.org/10.13140/2.1.3777.4720
Anthony Forest Products Co. (2021). Power Column.
https://www.anthonyforest.com/ewp/power-column.shtml
APA. (2008). Glulam Design Specification. www.CORRIM.org.
APA. (2019). Glulam Selection and Specification. www.apawood.org
APAEWS. (2004). Glulam Design Properties and Layup Combinations.
Architizer Journal. (2019). An Architect’s Guide to Glulam.
https://architizer.com/blog/productguides/product-guide/glulam/
CE Center. (2020). Connection Options for Wood- Frame and Heavy Timber Buildings.
https://continuingeducation.bnpmedia.com
CrossLam CLT. (2021). CLT Technical Design Guide Introduction.
James. (2020, August 24). Glue-laminated Timber Advantages and Disadvantages. Timber Blogger. https://www.timberblogger.com/gluelaminated-timber-advantages-anddisadvantages/
Naturally Wood. (2021). What is Glue-laminated timber (glulam)?
https://www.naturallywood.com/products/glulam/
SCS. (2021). GLULAM - Glued Laminated Timber».
http://www.cltcrosslaminatedtimber.com.au/products/glulam-glued-laminated-timber
Setra Group. (2021). Glulam Fire Safety. https://www.setragroup.com/en/glulam/
Spartz, J. t. (2013, January 28). Strength Testing of Glulam Beams Lab Notes.
https://www.fpl.fs.fed.us/labnotes/?p=72
Swedish Wood. (2021). Glulam and the environment.
https://www.swedishwood.com/buildingwith-wood/about-glulam/glulam-and-theenvironment/
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Publication Date
May 9, 2022
