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    La madera La madera Document Transcript

    • LA MADERA. La madera es un material ortotrópico como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas. Como la madera la utilizan con fines estructurales, es un material muy resistente y gracias a esta característica y a su abundancia natural, es utilizada por la humanidad desde tiempos muy remotos. EVOLUCIÓN HISTÓRIC DE LOS USOS DE LA MADERA COMO SISTEMA CONSTRUCTIVO. La madera ha formado parte, total o parcialmente, de las edificaciones construidas por el hombre desde el mismo neolítico; antes de que el hombre empezó a contara con herramientas con suficiente capacidad de corte como para trabajar la madera (una herramienta con suficiente capacidad de corte no tiene que ser nada más complicado que un hacha de piedra, por ejemplo) es muy probable que ya empleara la madera como material de construcción de sus primeros refugios. En aquellos lugares donde los refugios o abrigos naturales no le proporcionaban la seguridad suficiente, el hombre comenzó a fabricarse chozas. Probablemente, uno de los primeros materiales utilizados para ello, si no el primero, serían las ramas de madera seca que recolectaría del suelo, junto con las ramas que podría desgajar por la fuerza de los árboles. Andando el tiempo, las hachas y cuchillos de piedra afilada le permitirían cortar troncos, cada vez más gruesos, y desbastarlos hasta conseguir un material de construcción cada vez más sólido. El primer tratado de construcción lo que precede, por supuesto, es fruto de la deducción y la conjetura. Nunca se ha encontrado ningún resto fósil de ninguna construcción en madera hecha por el hombre primitivo; la madera, al contrario que la piedra, no suele fosilizarse, y por eso del uso habitual de la madera como material de construcción sólo tenemos constancia explícita por la actividad actual de los (ya muy escasos) pueblos que siguen viviendo en la edad de piedra: es el caso de las diferentes etnias aborígenes del Amazonas, o de los papúes de Nueva
    • Guinea. También es el caso de las construcciones celtas tradicionales, cuya construcción aún pervive en la tradición en algunos lugares de Galicia y Asturias. Aunque el celta es ya, un pueblo de la edad del cobre. El tratado más antiguo sobre construcción del que tenemos noticia data del siglo I a.C., y procede de la ya muy sofisticada civilización romana: Se escribió en pleno reinado de César Augusto, el fundador del imperio. Sobre el año 25 a.C. Marco Viturbio, arquitecto e ingeniero romano, escribió un extenso tratado sobre arquitectura y técnicas de construcción en Roma. Lo tituló „De architectura‟ y lo dedicó al emperador. Según este libro, la arquitectura descansa en tres principios: la Belleza (Venustas), la Firmeza (Firmitas) y la Utilidad (Utilitas) que es la base de la utilización y/o función de la arquitectura. La arquitectura se puede definir, entonces, como un equilibrio entre estos tres elementos, sin sobrepasar ninguno a los otros. No tendría sentido tratar de entender un trabajo de la arquitectura sin aceptar estos tres aspectos. además de contener comentarios sobre astronomía, relojes de sol, técnicas de construcción y materiales, la obra de Marco Viturvio recoge las primeras descripciones sobre la composición, cualidades y usos de las madera, mostrando especial interés sobre la influencia de la época de corta en las características de la misma frente a los xilófagos. Las grandes ciudades de la antigüedad estaban formadas, sobre todo, por viviendas familiares de madera sin tratar, aunque la imagen que tengamos de las civilizaciones antiguas (griegos, romanos, egipcios, persas) nos evoque suntuosos edificios de ladrillo, piedra o mármol, en realidad, en la arquitectura civil, las grandes ciudades de la antigüedad estaban formadas, sobre todo, por viviendas familiares de madera sin tratar. Esto, unido al hacinamiento y a el uso habitual de leña para cocinar y calentarse hacía que los incendios fueran muy frecuentes, y que generasen como figura necesaria de la vida civil al bombero. El cuerpo de bomberos más antiguo de que se tiene noticia lo constituyó, durante el mandato de Julio César, un prohombre enriquecido conlos alquileres llamado Marco Licinio Craso; aunque es muy probable que en la antigua Mesopotamia y en Egipto existieran precedentes más antiguos. La combustibilidad de la madera, en las condiciones antes descritas, hizo que, poco a poco, se fuera relegando su uso como material de construcción a favor del adobe, los ladrillos de arcilla cocida y, en construcciones de mayor entidad, la piedra y el mármol, los materiales más apreciados por su solidez y, este último, belleza. Famosa al respecto es la frase de César Augusto, quien dijo que había encontrado Roma hecha de ladrillo y la había dejado de mármol. Lo que no dijo es que Roma, antes de ser de ladrillo, había sido de madera.
    • Recientemente, y gracias a los tratamientos a los que se la somete, la madera ha recuperado su buena fama como material de construcción fiable Esta percepción negativa sobre la madera como material de construcción de alta peligrosidad ígnea se ha mantenido hasta nuestros días, en el ámbito de la Europa mediterránea, la heredera directa de los romanos. No así en los países del norte de Europa, especialmente los escandinavos, en los que la madera siempre ha sido el principal material de construcción, muy estimado por sus cualidades isotérmicas. Ni en los Estados Unidos, donde la madera fue desde el principio, y sigue siendo, el material de construcción más consumido. Recientemente, y gracias a los tratamientos a los que se la somete, la madera ha recuperado su buena fama como material de construcción fiable en la Europa Mediterránea, por esas mismas cualidades isotérmicas, su sostenibilidad y porque se ha demostrado su excelente comportamiento en caso de incendio las columnas de madera al sufrir un incendio no se colapsan, arrastrando al edificio que sustentan, sino que se ennegrecen y endurecen, con lo que evitan el derrumbe). Los dos métodos principales de construcción utilizados mundialmente hoy en día son: las casas de troncos y las casas prefabricadas de madera de entramado ligero. Al llegar la industrialización, se utiliza la estructura metálica de acero, combinando los materiales de madera, acero y hormigón o mortero. Las casas de troncos representan el estilo de construcción más antigua. Estas eran las casas típicas de escandinavos, rusos y pobladores de otras zonas del norte de Europa. Las casas de troncos representan el estilo de construcción más antigua. Estas eran las casas típicas de escandinavos, rusos y pobladores de otras zonas del norte de Europa. Los colonizadores que emigraron al nuevo continente, a Sudáfrica, Nueva Zelanda y Australia, construyeron sus casas con este método. Allí donde había madera, se utilizaba para construir. Y donde no, como en algunas zonas de Asia, se sustituía por el bambú. Antigua pagoda de cinco plantas en Japón, construida íntegramente en madera, al principio las casas de troncos estaban hechas por troncos de madera apilados horizontalmente y ensamblados en las esquinas del edificio. Cuando aparecieron los primeros aserraderos de madera, los constructores comenzaron a serrar los troncos por sus dos lados, para optimizar el uso de la materia prima y para estandarizar las medidas del material. A pesar de la madera aserrada, los nuevos métodos y la aparición de los nuevos materiales de construcción, la construcción de las casas de troncos no ha desaparecido, sino que contrariamente, se ha diversificado durante los años. Los
    • constructores modernos de estas casas utilizan maquinaria sofisticada de control numérico. Tipos de construcción actualmente las casas de troncos están diferenciadas según las siguientes clases: Casas de Madera - Prefabricadas de troncos naturales: el método más antiguo, pero tan valorizado como un muro de piedras. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos cepillados: incluye numerosas formas y dimensiones. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos torneados: versión moderna de las casas de troncos naturales. Pueden ser troncos con torneado recto o torneado cónico. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos y métodos varios: Troncos verticales, imitaciones de troncos y métodos mixtos. El entramado ligero las casas prefabricadas de entramado ligero tienen sus orígenes en el siglo XIX. Esta técnica es el fruto de la necesidad de construir rápidamente edificios nuevos, y de la disponibilidad de materiales de construcción industrializados y normalizados. La estructura está compuesta por tres componentes diferenciados, cada cual con su función particular: entramado, cerramiento y revestimiento. Este método hace posible la construcción de edificios de múltiples plantas, gran diversidad en los acabados y no conoce las limitaciones para la imaginación del arquitecto a la hora de diseñar el edificio. Actualmente, entre el 60 y el 80% de todas las viviendas que se construyen en países como Finlandia, Suecia, Austria, Estados Unidos y Australia, son de madera, y la gran mayoría de ellos son edificios de entramado ligero. TIPOS DE MADERA. La madera ha sido tradicionalmente uno de los materiales más utilizados en la construcción, fabricación de bienes y decoración. Aunque existen diversas formas de clasificar la madera, vamos a utilizar dos criterios principales: el lugar de origen y la dureza.
    • Las maderas según su dureza. Las maderas también se clasifican según su dureza, y esta característica determinará su uso. Las maderas se dividen en duras y blandas. A continuación veremos una reseña de sus propiedades y aplicaciones. Maderas duras. Estas maderas provienen de árboles de lento crecimiento, muchos de ellos son de hojas caducas, es decir que se caen cada año, y sus troncos son bastante gruesos. Estas maderas son más costosas debido a que son muy resistentes. Este tipo de maderas se emplean principalmente para la construcción de muebles de alta calidad, revestimientos de pisos, estructuras de ventanas, mangos de herramientas e instrumentos musicales. Estas maderas se obtienen de los siguientes árboles como haya, roble, cerezo, caoba, nogal, castaño, bálsamo, almendro, algarrobo, teca, bubinga y bossé. Maderas blandas. Este tipo de maderas provienen de árboles de rápido crecimiento, son resinosas y sus tonalidades generalmente son pálidas o castañas claras. Se utilizan principalmente en la fabricación de muebles, embarcaciones, postes, cerramientos, papel, etc. Estas maderas provienen de árboles tales como: abeto rojo y blanco, pinos, ciprés, álamos, balsa y araucaria. En síntesis, hemos visto que existen diferentes tipos de madera, dependiendo de su origen y dureza. La clasificación que les hemos presentado busca, ante todo, ofrecerles información útil que les ayude a tomar la mejor decisión en el momento de emprender su proyecto con madera. Maderas tropicales. Las maderas tropicales o exóticas provienen de América Latina, África y Asia. La principal diferencia frente a las del hemisferio norte, es que generalmente son muy resistentes a la intemperie y a la humedad. Esta característica hace que sean muy apetecidas para la fabricación de muebles y estructuras exteriores, al igual que para la construcción de pérgolas, tarimas y decks. Algunas maderas importantes de este tipo son: teca, iroko, ébano y caoba. Son maderas nobles conocidas desde antaño por sus propiedades estructurales inigualables: gran dureza y resistencia a agentes descomponedores y humedad. Provienen de árboles muy grandes con troncos homogéneos,
    • circunstancia que permite obtener tableros de grandes dimensiones. Y además, para los sibaritas de la madera noble, las especies tropicales tienen una amplia gama de colores que se alejan de los típicos tonos apagados que caracterizan las otras maderas. Si recordáis en el primer capítulo se habló de la madera contrachapeada y se comentó que necesitaba árboles de grandes dimensiones, pues bien, el principal uso de las maderas tropicales en los países industrializados es la fabricación de esta clase de tableros. La madera maciza también es utilizada, ya sea en la construcción de obras públicas, ya sea en el ámbito doméstico (puertas, bastidores de ventanas, muebles, parquets, etc.). Normalmente la madera tropical es más cara que la madera proveniente de los bosques templados y boreales, y aunque nadie discute su calidad y belleza, es sustituible por maderas autóctonas.
    • CARACTERISTICAS EXTERNAS DE LA MADERA La característica externa de la madera constituye un factor muy importante puesto que influye en la selección de esta para su empleo en la construcción, ambientación de interiores o ebanistería, ellas son: El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciación de las maderas y, además, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas más durables y resistentes aquellas de color oscuro. Olor: es producido por sustancias volátiles como resinas y aceites esenciales, que en ciertas especies producen olores característicos. Textura: esta relacionada con el tamaño de sus elementos anatómicos de la madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas. Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la disposición, tamaño, forma, color y abundancia de los distintos elementos anatómicos. Tiene importancia en la diferenciación y uso de las maderas. Orientación de fibra o grano: es la dirección que siguen los elementos leñosos longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera y en su comportamiento estructural. PROPIEDADES FISICAS 1.- DENSIDAD Y CONTENIDO DE HUMEDAD Densidad: es la relación entre la masa (m) de una pieza de madera con su volumen (v) y se la expresa en gramos por centímetro cúbico. d= m v La densidad se relaciona directamente con otras propiedades de la madera. Proporciona una primera indicación acerca de su comportamiento probable frente a la absorción y perdida de agua y su correspondiente grado de variación dimensional bajo el punto de saturación de las fibras. Contenido de Humedad: es la cantidad de agua presente en la madera; se expresa como porcentaje del peso de la madera seca o anhidra y se calcula mediante la formula siguiente:
    • CH (%)= (Pi - Po) X 100 donde: CH= contenido de Po humedad (%) Pi= peso inicial (g) Po= peso en estado anhidro (g) 2.- MEDICION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD En la práctica, la cantidad de agua existente en la madera se determina según métodos principales: directo, por diferencias de peso, e indirecto, con ayuda de xilohigrómetros eléctricos. 3.- CONTENIDO DE HUMEDAD DE EQUILIBRIO Es el contenido de humedad que adquiere la madera cuando es expuesta al ambiente durante un tiempo prolongado. En estas condiciones, la madera perderá o ganara agua hasta alcanzar un estado de equilibrio entre la humedad que contiene y la del aire. 4.- CONTRACCION Y EXPANSIÓN La magnitud de la contracción varía según las características de la especie, las secciones y la orientación anatómica del corte. Se expresa como porcentaje de la dimensión original de la pieza de madera. Se calcula mediante la formula siguiente: C (%)= Dv - Do X100 donde: C= contracción Dv Dv= dimensión en verde Do= dimensión final a Determinado contenido de humedad. 5.- AISLAMIENTO Térmico: por su estructura anatómica, así como por su constitución lignocelulósica, la madera es un excelente aislante térmico. La cantidad de calor conducida por la madera varia con la dirección de la fibra, el peso especifico, la presencia de nudos y rajaduras y con su contenido de humedad. Acústico: la madera tiene buena capacidad para absorber sonidos incidentes. Esta propiedad puede ser aprovechada ventajosamente en el diseño
    • de divisiones. El aislamiento acústico puede incrementarse notablemente si se dejan espacios vacíos entre los tabiques o se utilizan materiales aislantes tales como fibra de vidrio, yeso. Eléctrico: la madera seca es mala conductora de la electricidad. Su conductividad aumentara rápidamente al aumentar su contenido de humedad, a tal punto que la madera saturada puede llegar a ser conductora. La capacidad aislante de la madera tiene numerosas aplicaciones prácticas en la transmisión y protección de la energía eléctrica. PROPIEDADES MECANICAS 1.- COMPRESION Y TRACCION 1.1.- Compresión Perpendicular al grano La madera se comporta a manera de un conjunto de tubos alargados que sufriera una presión perpendicular a su longitud; sus secciones transversales serán aplastadas y, en consecuencia, sufrirán disminución en sus dimensiones bajo esfuerzos suficientemente altos. 1.2.- Compresión Paralela al grano La madera se comporta como si el conjunto de tubos alargados sufriera la presión de una fuerza que trata de aplastarlos. Su comportamiento ante este tipo de esfuerzos es considerado dentro de su estado elástico, es decir, mientras tenga la capacidad de recuperar su dimensión inicial una vez retirada la fuerza. 1.3.- Tracción Perpendicular al grano Es asumida básicamente por la lignina de la madera que cumple una función cementante entre fibras. La madera tiene menor resistencia a este tipo de esfuerzo en relación con otras solicitaciones. 1.4.- Tracción Paralela al grano La madera tiene resistencia a la tracción paralela a las fibras, debido a que las uniones longitudinales entre las fibras son de 30 a 40 veces más resistentes que las uniones transversales. 2.- CORTE Y FLEXION 2.1.- Corte o Cizallamiento El corte o Cizallamiento de la estructura interna de la madera es semejante al comportamiento de un paquete de tubos que se hallan adheridos entre ellos; por
    • esta razón, en el caso de “corte o Cizallamiento paralelo al grano”, el esfuerzo de corte es resistido básicamente por la sustancia cementante, es decir, la lignina, mientras que el esfuerzo de corte o Cizallamiento perpendicular al grano”, son fibras las que aumentan la resistencia al Cizallamiento. La madera es mucho mas resistente al corte perpendicular que al corte paralelo. 2.2.- Flexión El comportamiento en flexión de una pieza de madera combina, simultáneamente, los comportamientos a tracción, compresión y corte, repitiéndose los mismos fenómenos anteriormente descritos. La madera es un material particularmente apto para soportar tracción y comprensión paralela, debido a su alta capacidad por unidad de peso.
    • REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN Y EL DEPORTE I.U.POL. “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN BARINAS BARINAS ESTADO BARINAS LA MADERA BACHILLER: LOZANO BENJAMÍN 20.406.211 ESTRUCTURAS IV SECCIÓN A-6 BARINAS, OCTUBRE DE 2013