Diseño y geometría
El Centro de Presentación de Fraser Mills se concibe como un espacio demostrativo de sistemas estructurales innovadores en madera maciza, concebido mediante un diseño orientado a la comunidad y una ingeniería capaz de resolver geometrías desafiantes con precisión y eficiencia.
Este edificio, destinado a recibir a los futuros residentes de un desarrollo de aproximadamente 39 hectáreas, funciona como un punto de encuentro donde la historia del lugar y las aspiraciones del proyecto se expresan a través de una estructura pensada para revelar, abiertamente, el potencial de la construcción en madera. Su valor, cercano a los diez millones de dólares, responde tanto al carácter emblemático de su función como a la complejidad técnica demandada por su composición geométrica.
La obra se ubica en un antiguo predio de uno de los aserraderos más importantes de Fraser Mills, en Coquitlam, Columbia Británica, Canadá, y esa memoria industrial guio desde el inicio la decisión del desarrollador, Beedie Living, de utilizar madera estructural como recurso identitario y tecnológico.
El Estudio Patkau Architects desarrolló la concepción arquitectónica, y StructureCraft asumió el diseño estructural y la ejecución del sistema de madera, integrando diseño y producción mediante procesos avanzados de prefabricación.
La propuesta arquitectónica construye un puente conceptual entre tradición y contemporaneidad. La madera, como material histórico del lugar, se combina con una morfología libre, cuyo comportamiento estructural exige soluciones precisas para controlar deformaciones, transmitir cargas y garantizar estabilidad en condiciones de alta sismicidad.
La planta trapezoidal es solo una primera aproximación a una geometría la cual se revela plenamente en elevación: las vigas del techo modifican su pendiente de forma progresiva, incrementándose hacia el sur, donde la luz y la inclinación aumentan significativamente antes de descender hacia el borde opuesto. Este perfil genera una expresión dinámica, pero también obliga a resolver la distribución de cargas y la compatibilidad de conexiones en un sistema donde cada variación geométrica implica un ajuste estructural.
En el frente del edificio se desarrolla un voladizo de aproximadamente cuatro metros, cuya pendiente varía a lo largo de su extensión tanto en paralelo como en perpendicular al techo principal. El comportamiento relativo entre ambas series de vigas mantiene un ángulo constante, evitando torsiones indeseadas y garantizando que la transferencia de cargas se mantenga dentro de los rangos previstos.
En la parte posterior, un muro de CLT inclinado hacia el exterior se integra con columnas abiertas capaces de acompañar la expansión en planta y la mayor altura del techo. La decisión de utilizar columnas abiertas sin diagonales ni cerchas respondió a la necesidad de mantener un interior despejado, destacando los elementos estructurales como parte de la expresión arquitectónica.
El desafío más complejo fue lograr un sistema resistente a cargas laterales capaz de responder a una demanda sísmica correspondiente a 0,33 g, en una zona donde la normativa exige rigidez y ductilidad elevadas. El edificio no cuenta con muros de corte perpendiculares al eje longitudinal, y la fachada frontal debía permanecer prácticamente libre de elementos opacos.
En una primera instancia se evaluó la posibilidad de utilizar las columnas posteriores como pórticos a momento, pero la longitud de las vigas hacia el sur disminuía su rigidez efectiva. La solución pensada radicó en transformar las ocho columnas frontales en columnas en voladizo, permitiendo aumentar su sección sin comprometer la transparencia de la fachada. Aunque conceptualmente viable, esta estrategia carecía de precedentes a la escala del proyecto, especialmente dentro de un sistema ampliamente preensamblado.
La alta demanda sísmica exigió diseñar las columnas para resistir considerables momentos de vuelco. La resistencia de la columna era suficiente, pero la base ofrecía poco espacio para ubicar herrajes tradicionales. Atento a este inconveniente, se desarrolló un sistema de amarre mediante un varillón roscado el cual recorre la columna y se ancla directamente en la fundación, permitiendo absorber el momento hacia el interior. Debido a la asimetría del edificio, el momento hacia el exterior resultaba menor, de modo que se resolvió con barras adheridas con resina en la madera.
Esta solución permitió incorporar dentro de la columna el sistema de desagüe de la cubierta, a partir del diseño de una sección compuesta en tres piezas responsable de facilitar tanto el alojamiento del bajante como la fabricación y la instalación. La relación entre el voladizo y las vigas del techo genera un valle donde la nieve que se desliza desde la pendiente principal se acumula en cantidades significativas. Hacia el extremo sur, donde la pendiente es más pronunciada y el techo más extenso, podían formarse cúmulos de aproximadamente 1,8 metros, creando importantes momentos en las conexiones.
Además, dichas conexiones debían adaptarse a variaciones de pendiente a lo largo del edificio y permitir un rápido montaje y desmontaje. La solución implicó dos conjuntos de placas dobladas —una asociada a la viga principal y otra al voladizo— unidas mediante barras encoladas y pernos pasantes, complementadas con pernos cilíndricos capaces de transmitir compresión sin aplastamiento transversal de las fibras. En los extremos, donde la viga de transferencia debía alinearse con las vigas superiores, se desarrolló un detalle particular que combina apoyo directo con tornillos dispuestos para equilibrar la excentricidad.
Sobre las vigas se dispuso un entablonado formado por piezas de madera de sección de 3 × 4 pulgadas y tableros de panel compensado de ½ pulgada, cubriendo luces del orden de los 2,4 metros. El reto consistía en lograr que correas rectas reprodujeran la curvatura del techo sin generar superficies facetadas. Para ello se implementó un algoritmo genético el cual optimizó la cantidad de geometrías únicas, redujo el alabeo en las zonas críticas y maximizó la eficiencia del panelizado. Esta estrategia computacional posibilitó una fabricación precisa y un montaje más veloz, disminuyendo costos y desperdicios al tiempo que mejoraba la coherencia estructural del sistema.
Dado que el edificio ofrece un carácter temporal y se prevé su futura reubicación como centro comunitario, se adoptaron criterios de diseño para su desensamble. La mayoría de las uniones se resolvió mediante tornillería removible, los varillones de las columnas en voladizo incorporaron acopladores que permiten separarlos del tramo embebido en la fundación, y las conexiones del voladizo se diseñaron para desmontarse aflojando solo cuatro pernos en pocos minutos. Esta perspectiva de circularidad estructural constituye un aspecto central del diseño y evidencia una visión contemporánea de la construcción con madera.
Las cerchas compuestas por vigas y columnas se ensamblaron horizontalmente en planta, verificando cada unión antes del izado y el giro progresivo a su posición vertical. Gracias a este esquema de prefabricación coordinada, la superestructura completa pudo montarse en, aproximadamente, cinco semanas, reduciendo tiempos de obra y minimizando interferencias con otras actividades del sitio.
El proyecto permitió explorar soluciones estructurales poco habituales y proponer nuevas estrategias para sistemas laterales empleando madera maciza. Las columnas compuestas en voladizo resolvieron la ausencia de muros de corte sin sacrificar la transparencia deseada por el cliente, mientras que el detallado trabajo en conexiones expuestas consolidó una estética coherente con la tectónica del material.
La integración entre arquitectura, ingeniería estructural y fabricación hizo posible un edificio expresivo, eficiente y preparado para ofrecer una segunda vida en un nuevo emplazamiento, demostrando las capacidades de la madera como material estructural contemporáneo.
