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ESTRUCTURAS DE MADERA

CAPÍTULO I

CAPITULO 1
CUESTIONES GENERALES
1.1

Introducción

La madera, es el material por excele...
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CAPÍTULO I

térmica, que hace que la temperatura exterior no llegue rápidamente al interior. Además...
ESTRUCTURAS DE MADERA

CAPÍTULO I

La madera es un material combustible a temperaturas relativamente bajas. Este fenómeno,...
ESTRUCTURAS DE MADERA

1.2

CAPÍTULO I

Estructura del Tronco

FIG. 1.2. Estructura del tronco

La mayor parte de los árbo...
ESTRUCTURAS DE MADERA

CAPÍTULO I

Debajo de la "albura" está el "duramen" que es la madera propiamente dicha, la que
util...
ESTRUCTURAS DE MADERA

CAPÍTULO I

En Bolivia tenemos los siguientes árboles maderables:
Almendrillo
Verdolago
MADERAS DE ...
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CAPÍTULO I

La madera contiene agua de constitución, inerte a su naturaleza orgánica, agua de
satur...
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CAPÍTULO I

La madera deberá ser almacenada y protegida apropiadamente, contra cambios en su
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perpendicular; pero en peso, el aumento oscila del 50 al 150 por ciento. La madera aume...
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CAPÍTULO I

El mercado maderero

En el mercado las maderas se presentan de la siguiente manera...
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CAPÍTULO I

Es muy difícil encontrar en los aserraderos piezas de longitud mayor a 8 metros, y diám...
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Atomizado

CAPÍTULO I

Preparadas las mezclas se fumigan las piezas de madera

utilizando fumigad...
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CAPÍTULO I

 Una hendidura, que es una separación longitudinal de la madera que atraviesa la
pieza...
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CAPÍTULO I

1.9 La madera en la construcción
VENTAJAS:
 La madera es aislante tanto del calor como...
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CAPÍTULO I

fuerzas de transmisión admisibles son ensayadas en el laboratorio. El medio de
unión cl...
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CAPÍTULO I

 CHILENA NCh5006 (Coníferas)
 TIMBER DESIGN MANUAL (con su suplemento “NDS”)
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02 cap1 cuestiones generales

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  1. 1. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I CAPITULO 1 CUESTIONES GENERALES 1.1 Introducción La madera, es el material por excelencia más noble que jamás la especie humana ha utilizado tanto en la industria como en la construcción. Prácticamente todas las culturas de la humanidad han empleado la madera en la agricultura, pesca, ingeniería, vivienda, etc. La madera es probablemente el único recurso renovable que se utiliza a gran escala y que su aprovechamiento no daña al medio ambiente. La madera no puede circunscribirse a un período más o menos largo de la humanidad, ya que es un material que de forma permanente se ha utilizado en la construcción, estando presente a lo largo de toda la historia de la civilización. Así, en las zonas de abundantes bosques la madera constituía la totalidad de la edificación, desde su estructura, hasta los cerramientos y cubierta. En zonas con menor cantidad de madera, ésta se usaba en la cubierta y en su estructura horizontal. Actualmente hay cierto rechazo a utilizar la madera como material estructural, siendo más habitual el uso del acero y del hormigón. Ello es debido, en gran medida, a dos condicionantes, que son la durabilidad de las estructuras de madera y su comportamiento frente al fuego. Sin embargo, se tiene en muchas ciudades numerosos ejemplos de edificios construidos de madera que han llegado a nuestros días en un excelente estado de conservación. Con la evolución de su tecnología se han mejorado las propiedades de sus productos derivados, han surgido nuevos productos que han ampliado su campo de aplicación y se han complementado con otras materias primas para mejorar sus prestaciones. En el caso de otros materiales de construcción, como son el acero y el hormigón, son habituales las medidas de protección frente a agresiones externas por lo que no nos debe extrañar la protección de la madera cuando las condiciones lo requieran. Los distintos métodos de tratamiento y la calidad de estos protectores aseguran una gran durabilidad, protegiendo del ataque de hongos e insectos, así como de los agentes atmosféricos, viento, agua, temperatura, sol o variaciones de humedad. Con respecto al comportamiento frente al fuego, las estructuras de madera tratada presentan mejor comportamiento que las de acero, debido principalmente a su baja conductividad UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 2 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  2. 2. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I térmica, que hace que la temperatura exterior no llegue rápidamente al interior. Además, la carbonización superficial retrasa el efecto de la combustión y, por otra parte, la dilatación térmica de la madera es prácticamente despreciable. Aunque la madera, en principio, es un elemento de construcción más caro que el hormigón y el acero ofrece un tipo de diseño, una estética y una calidez que no ofrecen esos otros materiales. La estructura de la madera esta compuesta principalmente por células largas y esbeltas llamadas fibras. Estas células tienen una forma tubular hueca, cuya longitud sigue la dirección longitudinal del tronco (para el transporte de agua y nutrientes durante su crecimiento). Esto proporciona a las piezas cortadas de madera una característica que se conoce con el nombre de veta; esta se dirige a lo largo de las piezas cortadas de madera. Esto a su vez suministra una referencia para observar diferentes acciones estructurales relacionadas con la veta; es decir si son paralelas a la veta, perpendiculares a la veta u oblicuas a la misma. Los componentes principales de la madera son los siguientes: - La celulosa, arrollada helicoidalmente en la pared tubular, con una resistencia a la tracción de 10.000 k/cm2 (superior a la del acero). - La lignina, que constituye la masa de la pared tubular, actuando como aglomerante de la celulosa, con una resistencia a la compresión de 2.400 k/cm2 (superior a la del hormigón). El origen orgánico de la madera la hace susceptible de ser degradada por organismos xilófagos. Este hecho permite considerarla como un material naturalmente biodegradable. Sin embargo, para la actuación de la mayoría de estos organismos xilófagos, se requieren contenidos de humedad o situaciones que no son frecuentes en una construcción bien concebida y mantenida. Las técnicas de tratamiento y los productos protectores de la madera permiten en la actualidad evitar los riesgos de ataque en las situaciones comprometidas. La protección de los materiales de construcción frente a la agresión del medio (tratamiento contra la corrosión del acero, anodizado del aluminio, recubrimientos mínimos en el hormigón armado, etc.), son procedimientos asumidos por la práctica. Sería por tanto injusto pretender utilizar la madera sin ninguna protección, si las condiciones de utilización lo requieren. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 3 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  3. 3. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I La madera es un material combustible a temperaturas relativamente bajas. Este fenómeno, evidente para cualquier persona, crea una desconfianza, generalmente poco meditada, hacia su utilización en la construcción. Las causas de los incendios no se encuentran generalmente en los materiales estructurales (incluida la madera), sino en los elementos de carácter decorativo, revestimientos, mobiliario, instalaciones hacia las cuales no siempre se mantiene la misma desconfianza. En el caso de la madera existen razones que permiten un buen comportamiento ante el fuego, en una situación de incendio: • La baja conductividad térmica hace que la temperatura exterior no llegue rápidamente al interior. • La carbonización superficial, con una conductividad térmica inferior, aumenta el efecto anterior. • La dilatación térmica es despreciable. • Los gases de la combustión no son tóxicos De esta forma es fácil conseguir tiempos elevados de estabilidad al fuego para los elementos estructurales, con el fin de permitir la evacuación del edificio o la extinción del incendio. La tecnología de la madera laminada, la madera microlaminada y los productos prefabricados de composición mixta, se orientan hacia una especialización y optimización cada vez mayores. FIG. 1.1 Aprovechamiento de la madera en la construcción UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 4 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  4. 4. ESTRUCTURAS DE MADERA 1.2 CAPÍTULO I Estructura del Tronco FIG. 1.2. Estructura del tronco La mayor parte de los árboles usados con fines estructurales son exógenos, es decir que aumentan de tamaño creando madera en la superficie exterior debajo de la corteza. En una sección de un tronco podemos apreciar las distintas partes que lo forman, la parte más externa, la piel del árbol, es la parte que lo protege, se llama corteza y salvo en algunos casos, como el corcho, tiene escasas aplicaciones. La siguiente capa llamada "líber" es una corona que envuelve el tronco formada por fibras elásticas por donde circulan los nutrientes del árbol, llamada también corteza interior. Por debajo del "líber" encontramos el "cambium" se trata de un tejido elástico formado de células provistas de una delgada membrana de celulosa. A lo largo del periodo anual del crecimiento del árbol, el "cambium" forma un anillo; estos son llamados anillos anuales, que con frecuencia están compuestos por material alternado de color claro y de color oscuro, así que contando los anillos del corte podemos saber la edad del mismo. A continuación encontramos otra corona circular llamada "albura" que ya es madera pero todavía sin madurar, en formación; ésta no se puede trabajar por ser poco estable y resistente. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 5 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  5. 5. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I Debajo de la "albura" está el "duramen" que es la madera propiamente dicha, la que utilizaremos para los distintos usos, la más interna recibe el nombre de "madera vieja" distinguiéndose dentro del "duramen" por su color mas oscuro. En el centro del corte que observamos en la Fig. 1.2., como el eje del árbol, está la médula, que según el tipo de árbol puede ser más o menos gruesa, y con el paso del tiempo puede secarse y desaparecer. Observando un corte también podremos distinguir el tipo de madera al que pertenece. Las maderas blandas tienen una fibra de trama ancha mientras que en las duras la fibra es más compacta. Al comprar una tabla se debe saber distinguir de que tipo de árbol se ha obtenido y si es apta para el trabajo que se irá a realizar, hay que saber si se va alabear y en que dirección la va a hacer, observar para ello en el canto de la tabla la dirección de las fibras, no es tarea fácil ya que la calidad de la madera varía aunque proceda de árboles del mismo tipo, pero la experiencia puede ayudarnos. 1.3 Familias Maderables Especies Coníferas y Latifoliadas El tipo particular de árbol del cual proviene la madera se denomina especie, existen dos grandes grupos botánicos que incluyen la mayor parte de las especies vegetales susceptibles de suministrar maderas comercializables: las Gimnospermas y Angiospermas a las que comúnmente se hace referencia de forma simplificada como coníferas, también llamadas como árboles de madera blanda y latifoliadas también llamadas como árboles de madera dura o de hojas frondosas. Los términos madera blanda y madera dura no expresan el verdadero grado de dureza de las distintas especies de árboles. Algunos árboles de madera blanda son tan duros como los árboles de madera dura de densidad media, en tanto que algunas especies de árboles de madera dura tienen madera más suave que algunos árboles de madera blanda. En el grupo de las frondosas están las especies de hoja caduca presentes en todos los continentes. Normalmente se distingue entre frondosas de zonas templadas y frondosas tropicales. Se estima que existen en el mundo alrededor de 17.000 especies maderables de las cuales solo tienen carácter comercial unas 400 y sólo unas cuantas docenas son las seleccionadas con fines estructurales. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 6 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  6. 6. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I En Bolivia tenemos los siguientes árboles maderables: Almendrillo Verdolago MADERAS DE MONTE BOSQUE BOLIVIANO ES RICO EN ESTAS. Palo María  LATIFOLIADAS (Hoja caduca): Gabón Ochoó Insigne Pinos.............  CONÍFERAS (Hoja perenne): Araucarias Ciprés Radiatas BOSQUE BOLIVIANO ES POBRE EN ESTAS. Abetos Mara Cedro  MADERAS PRECIOSAS : Roble Guayacán Las maderas preciosas no deben utilizarse en la construcción, deben utilizarse en la mueblería. 1.4 Propiedades físicas Las propiedades de la madera dependen, del crecimiento, edad, contenido de humedad, clases de terreno y de las distintas partes del tronco. 1.4.1 Humedad UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 7 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  7. 7. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I La madera contiene agua de constitución, inerte a su naturaleza orgánica, agua de saturación, que impregna las paredes de los elementos leñosos, y agua libre, absorbida por capilaridad por los vasos y traqueidas. Como la madera es higroscópica, absorbe o desprende humedad, según el medio ambiente. El agua libre desaparece totalmente al cabo de un cierto tiempo, quedando, además del agua de constitución, el agua de saturación correspondiente a la humedad de la atmósfera que rodee a la madera, hasta conseguir un equilibrio, diciéndose que la madera esta secada al aire. La humedad de la madera varía entre límites muy amplios. En la madera recién cortada oscila entre el 50 y 60 por ciento, y por imbibición puede llegar hasta el 250 y 300 por ciento. La madera secada al aire contiene del 10 al 15 por ciento de su peso de agua, y como las distintas mediciones físicas están afectadas por el tanto por ciento de humedad, se ha convenido en referir los diversos ensayos a una humedad media internacional de 15 por ciento. La humedad de las maderas se aprecia, además del procedimiento de pesadas, de probetas, húmedas y desecadas, y el calorimétrico, por la conductividad eléctrica, empleando girómetros eléctricos. Estas variaciones de humedad hacen que la madera se hinche o contraiga, variando su volumen y, por consiguiente, su densidad. El porcentaje de humedad (H): H= Donde: PH − PO *100 PO PH : Peso en el estado húmedo PO : Peso en el estado seco En la construcción las maderas deben utilizarse siempre descortezadas y secas. Antes de la construcción, la madera deberá secarse a un contenido de humedad apropiado y tan parecido como sea práctico al contenido de humedad en equilibrio promedio de la región en la cual estará la estructura. Si el contenido de humedad de la madera excede el límite indicado para la madera seca (15 por ciento), el material solamente podrá usarse si el riesgo de pudrición en el tiempo que dure el secado es eliminado. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 8 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  8. 8. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I La madera deberá ser almacenada y protegida apropiadamente, contra cambios en su contenido de humedad y daño mecánico, de tal manera que siempre satisfaga los requerimientos de la clase estructural especificada. 1.4.2 Densidad y Peso específico La relación que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo se llama densidad. Por costumbre cuando se usa el sistema métrico se toma la masa como el peso del cuerpo. El peso de la madera es la suma del peso de parte sólida más el peso del agua. El volumen de la madera es constante cuando están en el estado verde, el volumen disminuye cuando el contenido de humedad es menor que el punto de saturación de las fibras y vuelve a ser constante cuando se ha alcanzado el estado anhidro o seco al horno. Se pueden distinguir en consecuencia cuatro densidades para una misma muestra de madera: Densidad verde, seca al aire, anhidra y básica. El peso específico es la relación entre el peso de la madera, a un determinado contenido de humedad, y el peso del volumen de agua desplazado por el volumen de la madera. Considerando que el agua tiene densidad igual a 1 puede decidirse que la relación entre la densidad de la madera dividida entre la densidad del agua igualan a su peso específico. En el sistema métrico la densidad y el peso específico tienen el mismo valor. Según el Manual de Diseño en Maderas del Grupo Andino, las maderas se clasifican en los siguientes grupos:  GRUPO A → γ ≅ (750 – 850) k/m3.  GRUPO B → γ ≅ (700 – 750) k/m3.  GRUPO C → γ ≅ (600 – 750) k/m3. 1.4.3 Contracción e Hinchamiento La madera cambia de volumen según la humedad que contiene. Cuando pierde agua, se contrae o merma, siendo mínima en la dirección axial o de las fibras, no pasa del 0.8 por ciento; de 1 a 7.8 por ciento, en dirección radial, y de 5 a 11.5 por ciento, en la tangencial. La contracción es mayor en la albura que en el corazón, originando tensiones por desecación que agrietan y alabean la madera. El hinchamiento se produce cuando absorbe humedad. La madera sumergida aumenta poco de volumen en sentido axial o de las fibras, y de un 2.5 al 6 por ciento en sentido UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 9 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  9. 9. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I perpendicular; pero en peso, el aumento oscila del 50 al 150 por ciento. La madera aumenta de volumen hasta el punto de saturación (20 a 25 por ciento de agua), y a partir de él no aumenta más de volumen, aunque siga absorbiendo agua. Hay que tener muy presente estas variaciones de volumen en las piezas que hayan de estar sometidas a oscilaciones de sequedad y humedad, dejando espacios necesarios para que los empujes que se produzcan no comprometan la estabilidad de la obra. 1.4.4 Dureza La dureza de la madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Depende de su densidad, edad, estructura y si se trabaja en sentido de sus fibras o en el perpendicular. Cuanto más vieja y dura es, mayor la resistencia que opone. La madera de corazón tiene mayor resistencia que la de albura: la crecida lentamente obtiene una mayor resistencia que la madera que crece de prisa. En nuestro medio la comercialización de la madera estructural se realiza según su dureza, y se clasifican en: - Duras: almendrillo, quebracho, verdolago. - Semiduras; palo maría, yesquero, jororí, palo román. - Blandas: ochoó. 1.4.5 Hendibilidad Se llama también facilidad a la raja y es la aptitud de las maderas a dividirse en el sentido longitudinal bajo la acción de una cuña. El rajado es más fácil, en sentido de los radios. Como madera muy hendible se acostumbra citar el castaño, como madera hendible, el roble, y como madera poco hendible, el carpe. 1.4.6 Conductividad La madera seca es mala conductora del calor y electricidad, no así cuando esta húmeda. La conductividad es mayor en el sentido longitudinal que en radial o transversal, y más en las maderas pesadas que en las ligeras o porosas, por lo cual se emplean como aisladores térmicos en las paredes. 1.4.7 Dilatación térmica El coeficiente de dilatación lineal de la madera es muy pequeño, pudiendo ser despreciado. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 10 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  10. 10. ESTRUCTURAS DE MADERA 1.5 CAPÍTULO I El mercado maderero En el mercado las maderas se presentan de la siguiente manera:  Rollizo, (sección circular) con diámetro ≅ (15 – 40) cm.  Aserradas, esta forma se obtiene aserrando el rollizo en sus cuatro caras, obteniendo una sección rectangular: h b*h = ESCUADRIA b • 1 )" 2 1 h (2 - 2 )" 2 b (2 - 2 Listones : b (3 - 4)" • Viguetas : h (3 - 4)" b (15 - 20)cm • • Vigas : h (15 - 25)cm b (25 - 30)cm h (35 - 45)cm Basas(grandes vigas) : UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 11 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  11. 11. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I Es muy difícil encontrar en los aserraderos piezas de longitud mayor a 8 metros, y diámetro superior a 50 centímetros.  Planchas, estas se construyen de la siguiente manera: • Se cortan tablas y se unen con pegamento • La parte superior e inferior con tablas y el centro con virutas y desperdicios Tablas 1 (1 -12)" Virutas La utilización de las planchas permite un uso óptimo de las maderas; lamentablemente en este ramo la industria boliviana es pobre. 1.6 Protección de la madera Las maderas se protegen fundamentalmente contra el ataque de los hongos e insectos y además contra la humedad. •  Protección contra hongos e insectos : • HONGOS ↔ FUNGICIDAS (Derivados del cobre) INSECTOS ↔ INSECTICIDAS (Depende del atacante) Los fungicidas e insecticidas a usarse deben ser consultados con un biólogo y adquiridos en las tiendas especializadas. Aplicación.- Para aplicar fungicidas e insecticidas (veneno) debe asegurarse la protección del personal, generalmente mediante la utilización de mascarillas. Para la aplicación existen tres procedimientos: • Brochado Se prepara las mezclas de veneno y agua en la dosificación especificada, y con unas brochas se pinta las piezas de madera, cabe señalar que el brochado es POCO EFECTIVO. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 12 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  12. 12. ESTRUCTURAS DE MADERA • Atomizado CAPÍTULO I Preparadas las mezclas se fumigan las piezas de madera utilizando fumigadores manuales o mecánicos (con motor), este procedimiento tiene una EFECTIVIDAD MEDIA. • Inmersión La inmersión se utiliza especialmente en las factorías (fábricas), se construyen grandes piscinas y se llenan con las mezclas, se sumergen en ellas las piezas por un tiempo mínimo de 48 horas. Este tipo de procedimiento es MUY EFECTIVO. Dependiendo de la importancia y tiempo de servicio de las estructuras de madera el ingeniero decidirá el procedimiento de aplicación.  Protección contra la humedad.- La humedad origina en las maderas pudrición, este efecto es extremadamente peligroso, mucho más que el ataque de hongos e insectos (salvo las termitas), se protege contra la humedad mediante la utilización de barnices y aceites (creosotas). 1.7 Defectos de la madera Debido a la naturaleza misma de la madera muchos defectos son muy comunes en su estructura. Se considera como defecto a cualquier irregularidad en la madera que afecte a su durabilidad o resistencia. Entre los defectos que más se encuentran en la madera se tienen:  Una fenda o rajadura, que es una separación a lo largo de la veta, generalmente entre los anillos anuales. Este defecto influyen a los miembros que estaban sujetos a flexión, debido a que disminuye su resistencia al esfuerzo cortante. Este defecto no afecta tanto a elementos sometidos a compresión longitudinal, como columnas.  Un nudo, que es la parte de una rama que ha sido rodeada por el crecimiento del árbol. La influencia de este defecto en la resistencia depende en su número, sus dimensiones y en la ubicación que tienen en el miembro estructural a analizar; esto influirá en los valores admisibles de diseño a emplear.  Una grieta, que es una separación a lo largo de la veta, cuya mayor parte atraviesa los anillos anuales de crecimiento; y se producen generalmente a partir del proceso de curado. Este defecto influye al igual que una fenda o rajadura en la disminución de resistencia al esfuerzo cortante. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 13 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  13. 13. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I  Una hendidura, que es una separación longitudinal de la madera que atraviesa la pieza de una superficie a otra.  Una bolsa de resina, que es una abertura paralela a los anillos anuales que contiene resina, que puede estar en estado líquido o sólido.  La veta oblicua, debida a la forma cónica de los troncos, cuando se asierre una pieza larga de madera de un tronco de árbol corto, o cuando al cortar un madero no se lo mantuvo recto durante el corte. Este defecto afecta directamente sobre ciertos usos estructurales de la piezas de madera, como por ejemplo su reducción de resistencia a la compresión (en columnas), debido a que su valor máximo se da cuando ésta es paralela a la veta, y al estar de manera oblicua esta debe resistencia debe reducirse con la fórmula de Hankinson (esto se verá a detalle en el siguiente Capítulo).  La pudrición, que es un proceso natural de un organismo que estuvo vivo, pero que se presenta en cierto grado de descomposición dentro del árbol incluso durante su periodo de crecimiento, formando bolsas de pudrición. Si existe pudrición en una pieza de madera para uso estructural debe rechazarse; y para prevenir la pudrición nueva existen varios tratamientos, como la impregnación de sustancias químicas a la masa de madera. Este factor es de suma importancia en piezas que estarán expuestas a la intemperie. Nota.- Para las tolerancias y la clasificación visual por defectos de la madera estructural se recomienda dar lectura a la Pág. 3-12 de la “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino” 1.8 Curado de la madera Se conoce como curado al proceso de remoción de humedad de la madera verde (piezas recién cortadas); que se efectúa de dos maneras: secada al aire exponiendo la madera a aire más seco durante un largo periodo de tiempo, o secada al horno calentándola para expulsar su humedad. La madera curada es en general más rígida, más fuerte y menos propensa a cambiar de forma. El contenido de humedad de la madera se define como la relación del peso del agua en una pieza de madera y el peso de una muestra secada al horno (humedad cero), expresada como porcentaje. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 14 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  14. 14. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I 1.9 La madera en la construcción VENTAJAS:  La madera es aislante tanto del calor como del frío, es el material más usado en las obras de reciclaje. Por otra parte la liviandad del material no es gravosa sobre la estructura existente y la obra de madera se la puede considerar una estructura fácilmente desmontable y por lo tanto puede ser una construcción no-fija.  El uso de la madera en la construcción está indicado para zonas con riesgo sísmico, ya que gracias a la liviandad del material es de reducida masa y por lo tanto tiene un elevado coeficiente antisísmico. En caso de terremotos es mucho más segura la solución de un techo de madera, sobre cualquier tipo de construcción, ya que la madera compensa y reduce las vibraciones provocadas por el terremoto. En la construcción con madera se busca siempre, en lo posible, fabricar los elementos en bloques únicos, para transportarlos al lugar mediante camión y colocarlo en obra con el auxilio de grúas móviles. La ventaja mayor que deriva de tal procedimiento está en la posibilidad de construir la estructura en un local controlado dentro del establecimiento del fabricante y poder efectuar el montaje de los elementos en forma rápida y en seco. Los techos con estructura de madera permiten la elección de cualquier tipo de cubierta. En el caso de techos muy planos (angulación hasta 10º) se aconseja una cubierta de chapas; para angulaciones superiores (mayor de 20º) es posible cubrirla con tejas cerámicas. Si la madera simple sólida, escuadrada en aserradero, no alcanza a ser idónea para una determinada construcción, se utiliza algo técnicamente superior como lo es la madera laminada, respetando siempre las dimensiones indicadas por el constructor. Las uniones entre los elementos, se efectúan con los métodos de la carpintería artesanal o sea, mediante grampas, planchas, clavos metálicos o similares. Las UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 15 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  15. 15. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I fuerzas de transmisión admisibles son ensayadas en el laboratorio. El medio de unión clásico en la construcción de madera es el clavo.  Respecto a su bajo peso específico, la madera tiene óptimas características de resistencia mecánica y tiene además óptimas características como aislante térmico. La madera es muy resistente a los ataques de sustancias químicas y puede ser utilizada en ambientes especiales (como por ejemplo, piscinas, cobertizos industriales, etc.); tiene la capacidad de absorber la humedad del aire, acumularla y restituirla a esta última. Las estructuras relacionadas con las construcciones de madera pueden ser fácilmente prefabricadas, lo que significa un ahorro, tanto en términos de tiempo como en costo de montaje. Los edificios construidos con madera son fácilmente desmontables y las estructuras de madera pueden ser recicladas o re-utilizadas. Tecnologías modernas, como el encolado, permiten producir elementos estructurales cuya longitud supera en mucho los límites establecidos por el crecimiento del árbol.  No sufre oxidación DESVENTAJAS:  Fácilmente combustible (En caso de que no existe tratamiento previo)  Ataque de agentes orgánicos (Hongos, insectos)  Es Higroscópico (Aumento de volumen y disminución de volumen al tomar o perder agua)  Fácilmente deformable. 1.10 Normas de diseño Las normas de diseño son documentos técnicos que tienen fuerza de ley; en esos documentos encuentra el ingeniero fórmulas, valores y recomendaciones que le permiten diseñar estructuras de manera segura y económica, aún en contraposición a la resistencia de materiales. Generalmente las normas se construyen de manera experimental (observando la realidad objetiva). Se pueden mencionar las siguientes normas:  MANUAL DE DISEÑO PARA MADERAS DEL GRUPO ANDINO  DIN 1052 (Coníferas) UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 16 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA
  16. 16. ESTRUCTURAS DE MADERA CAPÍTULO I  CHILENA NCh5006 (Coníferas)  TIMBER DESIGN MANUAL (con su suplemento “NDS”)  LRFD MANUAL FOR ENGINEERED WOOD CONSTRUCTION EJERCICIO PROPUESTO. Control de lectura, máximo de 2 hojas manuscritas en papel tamaño carta.  Dar especial importancia a los siguientes conceptos:  Especies Coníferas  Especies Latifoliadas  Humedad en la madera  Peso específico de la madera  Escuadría  Defectos de la madera  Curado de la madera  Normas de Diseño  Visitar los aserraderos de nuestra ciudad, para averiguar los tipos de madera, escuadrías, longitudes, etc., que se comercializan en el mercado. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON 17 FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

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