Tema: Curso: “Elementos estructurales y no estructurales de la madera” Construcciones de la madera Alumnos: Ingeniero : Ing. Montalvan Paredes Miller Melquiades INTRODUCCIÓN La madera como recurso natural renovable, usada exclusivamente para la construcción de vivienda, siendo un material importante para la construcción de edificios a través de la historia de todas las regiones del mundo. En los Estados Unidos y Canadá, la producción de viviendas unifamiliares de madera constituye el 90 % del total edificado. Los países industrializados (EE.UU, Canadá, Inglaterra, Alemania y Francia, entre otros), han utilizado desde hace muchos años la madera como material de construcción, bien sea sola o en combinación con otros materiales, por lo que el presente trabajo haremos una descripción de los elementos que conforma el sistema estructural en la madera. Es aquella madera que constituye la armazón estructural de la edificación, la cual forma la parte resistente de componentes, muros o paredes, pisos, techos, tales como: pie – derechos, columnas, vigas, cerchas, entre otros. a) Pie - derecho: Es el madero vertical que sirve para apear otro horizontal o inclinado. El pie derecho suele llevar zapata arriba o abajo. b) Columnas: Trabaja principalmente a comprensión, aunque también a flexión combinada (flexo- comprensión); siendo el esfuerzo de comprensión muy peligroso por la presencia de pandeo. Diseño de columnas: Para comprensión axial: - Definir las bases de cálculo. - Grupo estructural de la madera a utilizar. - Cargas para considerarse en el diseño. - Condiciones de apoyo, y factor de longitud efectiva afectiva. - Determinar efectos máximos. - Establecer los esfuerzos admisibles, módulo de elasticidad. - Asumir una escuadría, y extraer sus propiedades geométricas. - Calcular la esbeltez para cada dirección. - Calcular la carga admisible, y compararla con la carga solicitante. Para Flexo-Comprensión: - Se determina de la misma manera que para las anteriores, y se anexa para los siguientes pasos. - Determinar la carga crítica. b) Columnas: Tipos Columnas de piezas ensambladas: Columnas macizas: unen al techo consiste en dos mediante un tablas paralelas ensamble a separadas por media madera, o en forma de U. tacos de madera. c) Vigas: Aactúan en d) Cerchas: Son aquellas barras rectas unidas entre si ángulo recto con respecto al eje longitudinal de la viga. Diseño de vigas: Son aquellas encargadas de recibir las cargas permanentes y móviles provenientes del tablero en sus extremos para construir una armazón rígida de forma triangulas, capaz de soportar cargas en un plano. Diseño de cercha: diseño de tracción o comprensión. Diseño por Tracción: Es un procedimiento directo y las secciones típicas están formadas por perfiles y perfiles combinados más placas, donde el ángulo más común es el doble. Diseño por comprensión: Es el procedimiento por tanteos. Si la resistencia es muy pequeña o demasiado grande, deberá hacerse otro tanteo. Es por ello que se debe seleccionar un perfil por tanteo y calcular para el perfil de tanteo. e) Entre pisos: Las funciones que debe cumplir son la estructural, como requisito básico de cualquier construcción y requisitos de aislación acústica. Si el entrepiso fuera un techo, se agregan requerimientos de aislación térmica he hidrófuga. Diseño de entrepiso: La resistencia estructural es la condición principal, las cuales conducen las cargas generadas por su propio peso y el de los objetos que sobre él se apoyan en un solo sentido. En función de la escala de los espacios es cubrir y de las cargas generadas, estas estructuras horizontales se pueden armar en dos o más planos de vigas. Es aquella madera que no forma parte de la estructura de la edificación ya que requiere de requisitos apropiados para su función. 1. Clasificación General a) Madera vista: Es de buena apariencia, y en general vista limpia de defectos. Llevará a un acabado transparente o al natural. b) Madera cubierta o no vista: Son de pintura u otros materiales tales como maderas y enchapes. Por ello puede ser de menor calidad por apariencia y se permiten algunos defectos. 2. Usos según Densidades a) Madera dura o pesada: Son de densidades en 0.8 gr/cm^3 y 1.12 gr/cm^3 al 15% de contenido de humedad con ddurabilidad natural alta. Usados como pisos, pasos de escaleras y elementos torneados b) Madera medianamente dura: Incluye maderas medianas o medianamente pesadas, con densidad entre 0.72 a 0.88 gr/cm^3, son usadas como marcos de puertas y ventanas; forros para cielos rasos c) Maderas blandas poco densas o livianas, con densidades de 0.4 gr/cm^3 a 0.72 gr/cm3 al 15% de contenido de humedad, utilizadas como madera de carpintería, mueblería y otros decorativos, etc 3. Dimensiones y Tolerancias La medida nominal de una pieza y la encontrada en el mercado se puede permitir una tolerancia similar a la usual en el aserrío y corte. Son aquellos productos terminados como molduras, zócalos, machihembrados, etc. Con dimensiones menores que la estipulada y mayores en no mas de 2.5 mm para anchos y 1 mm. Para espesores. 4. Contenido de humedad Utilizado en un contenido de humedad cercano al de equilibrio o correspondiente al clima normal, en el cual será usada. Se recomienda que el contenido de humedad sea menor que 20%. 5. Durabilidad natural y preservación: Las especies de alta durabilidad natural deberán ser usadas en zonas con presencia de agua o humedad. Se deberán tomar precauciones en el tipo de preservación para madera que va estar en contacto directo con el hombre y con sus alimentos. 6. Requisitos de calidad a) Requisitos generales: - Debe ser “sana” o libre de ataque visible de hongos o pudrición alguna. - La presencia de agujeros de insectos debe ser menor que 3 mm. de diámetro. - Deberán ser sanos, firmes no mayores que el 25% del ancho de la pieza. Nunca mayores de 25 mm. de diámetro. - Los defectos de secado deberán ser leves corregirse en la instalación con el acabado final de la pieza. b) Madera para puertas, ventanas y muebles fijos: - Debe ser durables naturalmente o estar preservadas contra hongos e insectos - Deben ser duras para resistir el arranque o extracción de clavos y tornillos y clavos de la cerrajería tradicional. c) Madera para pisos: Deben cumplir con los requisitos de apariencia, resistencia al desgaste y relativamente baja contracción – dilatación, estas se encuentran en las maderas duras o pesadas y en las maderas medianamente duras, d) Madera para molduras y forros: - Deben ser de baja o mediana densidad. - Deben poseer buen comportamiento al acabado con máquinas simples, al clavo y al encolado para su fijación. REQUISITOS GENERALES - Debe cumplir con la norma de clasificación visual. - Deben ser madera proveniente de las especies forestales consideradas como adecuadas para construir, y que se presenten agrupadas en la sección 3.5. - Deben ser piezas de madera dimensionadas CONTENIDO DE HUMEDAD Se debe construir con madera en estado seco, ya que disminuye el riesgo de ataque de hongos e insectos. Las especies de especies de mayor densidad (grupo estructural A y algunas del grupo B) ofrecen dificultades al clavado y labrado cuando secas Deben garantizar que: - Las piezas al secarse mantengan su forma inicial. - Los elementos de unión estén protegidos contra el ataque corrosivo de la madera húmeda. - Los detalles constructivos permitan a la madera contraerse libremente a medida que se seca. DURABILIDAD NATURAL Y PRESERVACIÓN Debe tener buena durabilidad natural o estar adecuadamente preservada. Los factores externos, como la humedad mal controlada pueden deteriorar el material, o propiciar el crecimiento de los hongos e insectos que atacan la madera.
