La madera

La madera

IntroduccinRecurso natural ms antiguo empleado por el hombre. Desde siempre le ha proporcionado proteccin , combustible y herramientas.

Es utilizada en construccin para elaborar elementos estructurales como vigas, correas , columnas, entre otros.

Capas en la seccin transversal del tronco

Corteza: formada por clulas muertas, cuya funcin es la de proteger al rbol de las inclemencias del tiempo.Cambium: son clulas vivas que forman hacia adentro madera nueva y hacia afuera nueva corteza.Albura: madera recientemente formada , con vasos conductores de agua y savia en funcionamiento.Duramen: madera vieja con vasos conductores llenos de celulosa y lignina.

Capas en la seccin transversal del troncoDensidad y contenido de humedadContraccin y expansinAislamientoTrmicoAcsticoElctricoInflamacin y combustin

Propiedades fsicas

Traccin paralela a la fibraEn la madera clasificada, los valores caractersticos oscilan entre 8 y 18 N/mm2 . Como ejemplo de piezas solicitadas a este esfuerzo se encuentran, principalmente, los tirantes y los pendolones de las cerchas.

Compresin paralela a la fibraAlcanza valores caractersticos en la madera clasificada de 16 a 23 N/mm2Esta propiedad resulta importante en una gran cantidad de tipos de piezas, como pilares, montantes de muros entramados, pares de cubierta, etc.

Propiedades mecnicas

FlexinSus valores caractersticos para las conferas, que se utilizan habitualmente en estructuras, varan entre 14 y 30 N/mm2.Esta propiedad es importante en piezas tales como vigas, viguetas de forjado, pares de cubierta, etc. Propiedades mecnicas

Traccin perpendicular a la fibraSu resistencia a la traccin perpendicular a la fibra es muy baja (del orden de 30 a 70 veces menos que en la direccin paralela). Su valor caracterstico es de 0,3 a 0,4 N/mm2En la prctica y aplicado a las estructuras, esta solicitacin resulta crtica en piezas especiales de directriz curva (arcos, vigas curvas, etc)

Compresin perpendicular a la fibraSus valores caractersticos varan entre 4,3 y 5,7 N/mm2 , lo que representa la cuarta parte de la resistencia en direccin paralela a la fibra.Este tipo de esfuerzo es caracterstico de las zonas de apoyo de las vigas, donde se concentra toda la carga en pequeas superficies que deben ser capaces de transmitir la reaccin sin sufrir deformaciones importantes o aplastamiento.

Propiedades mecnicas

CortanteEl esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actan sobre las fibras de la madera segn diversos modos.- tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento.- tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de unas fibras con respecto a otras en la direccin longitudinal.- tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras sobre las otras.Propiedades mecnicas

Mdulo de elasticidadEn la madera, debido a su anisotropa, el mdulo de elasticidad en direccin paralela a la fibra adopta valores diferentes segn se trate de solicitaciones de compresin o de traccin.Su valor vara entre 7.000 y 12.000 N/mm2 dependiendo de la calidad de la madera. En la direccin perpendicular a la fibra se toma, anlogamente, un nico mdulo de elasticidad, cuyo valor es 30 veces inferior al paralelo a la fibra.

Mdulo de cortanteEn la madera tambin existe un mdulo de cortante ligado a los esfuerzos cortantes. Su valor es 16 veces inferior al mdulo de elasticidad paralelo a la fibra. Propiedades mecnicas

CLASIFICACIN DE LA MADERA Maderas Blandas:

Son las de los rboles de rpido crecimiento, normalmente de las conferas, rboles con hoja de forma de aguja. Son fciles de trabajar y de colores generalmente muy claros. Constituye la materia prima para hacer el papel.

Ejemplo: lamo, sauce, acacia, pino, etc.

Pino

Acacia

CedroMaderas Duras:

Son las de los rboles de lento crecimiento y de hoja caduca. Suelen ser aceitosas y se usan en muebles, en construcciones resistentes, en suelos de parqu, para algunas herramientas, etc. Las antiguas embarcaciones se hacan con este tipo de maderas.

Ejemplo: Roble, Nogal, etc.CLASIFICACIN DE LA MADERA

Haya

Fresno

Olmo

RobleMaderas Resinosas:

Son especialmente resistentes a la humedad. Se usa en muebles, en la elaboracin de algunos tipos de papel, etc.

Ejemplos: Cedro, ciprs, etc.CLASIFICACIN DE LA MADERA

Cedro

Ciprs

Maderas Finas:

Se utilizan en aplicaciones artsticas, (escultura y arquitectura), para muebles, instrumentos musicales y objetos de adorno.

Ejemplo: bano, abeto, arce, etc.CLASIFICACIN DE LA MADERACiprs

bano

Arce

Maderas Prefabricadas:

La mayora de ellas se elaboran con restos de maderas, como virutas de resto del corte. De este tipo son el aglomerado, el contrachapado, los tableros de fibras y el tblex. CLASIFICACIN DE LA MADERA

Tableros DM

Aglomerado plastificado

Aglomerado chapadoPreservacin de la madera Lamadera,comotodomaterialdeorigenorgnico, no eslaexcepcinalos ataquesde organismoscomo insectos y hongos entre otros, Asimismo ,puede sufrir daos debido al fuego.

LOS HONGOSEn presencia de humedad, son los causantes de descomposicin, putrefaccin o las manchas que aparecen usualmente en la madera.

LOS INSECTOS son los principales causantes de los daos estructurales en la madera, siendo el ataque de las termitas subterrneas el ms comn.

PROTECCION CONTRA INCENDIOS Bsicamente es imposible que la madera sea totalmente incombustible; sin embargo, las impregnaciones a presin de las tablas con soluciones de productos qumicos tales como el brax y las sales de amoniaco, hacen aumentar considerablemente su resistencia al fuego.La reaccin al fuego de las maderas depende de:Espesor de la pieza de maderaContenido de agua de la maderaDensidad de la madera (especie)MADERA EN CONSTRUCCINGeneralmente en el sector de la construccin la madera puede tener tres categoras de uso:

Madera de Uso definitivo

Madera de Uso transitorio

Madera de Uso auxiliar

MADERA DE USO DEFINITIVO:

MADERA DE USO TRANSITORIO

MADERA DE USO AUXILIAR:

Economa de la Madera En el mundo se estima que existe una superficie de bosques cercana a los 3.870 millones de hectreas, de las cuales el 95% corresponde a bosques naturales, integrados por bosques autctonos, el restante 5% corresponde a plantaciones forestales. esto nos da una idea de la abundancia y manejabilidad de este material convirtindolo en uno de los materiales mas econmicos y de fcil acceso al consumo humano.

El futuro pertenece a las formas de construccin econmicas y que optimizan el ahorro de energa. En este mbito, las modernas construcciones de madera abren nuevas perspectivas.

La madera es uno de los mejores materiales en el aislamiento trmico permitiendo as el ahorro de energa.

Motivos para construir con maderaEs fcil de ser trabajada, tiene un largo tiempo de vida til y es posible emplearla en casi todas las reas de la construccin.En comparacin con otros materiales tiene un peso inferior pero soporta mucha carga.PrefabricacinAislante trmico Facilidad para las instalaciones Clima habitableEcolgicaReutilizable

Sistemas constructivos

Sistemas menoresLos sistemas y mtodos empleados varan de un lugar a otro en funcin al tipo y disponibilidad del material adecuado.ENTRAMADO LLENO O MACIZO

PLATAFORMASEl piso se constituye en una plataforma sobre la cual se construyen los muros, que son los que reciben las cargas.

BALLOONEn este sistema las cargas de la cubiertas y los entrepisos se reciben y distribuyen por medio de vigas y columnas a los cimientos.

SISTEMA VIGA- COLUMNAMuros no portantes. Sistema constituido por vigas y columnas. Prticos que transmiten las cargas a la cimentacin.

Sistemas mayores

RESISTENCIA DE LA GUADUA

La guadua es un material natural, renovable en poco tiempo, con buen comportamiento estructural para solicitaciones de tensin paralela a las fibras, compresin, flexin y torsin.

ESFUERZOS ADMISIBLES Y MODULOS DE ELASTICIDADDebe utilizar para efectos de clculo los valores de esfuerzos admisibles y mdulos de elasticidad consignados en las tablas G.12.7-1 y G.12.7-2 respectivamente, y que fueron obtenidos segn lo estipulado en G.12.7.4 de la NSR 10 titulo G.

La especie de Bamb mas grande y extraordinaria como guadua Angustifolia Kunt esta considerada como una de las 20 mejores especies de bamb en el mundo.

Titulo G NSR 10

A manera comparativa una varilla de hierro de 1 cm^2 de seccin resiste a la traccin 40 KN; una guadua con un una seccin de 12 cm^2 resiste 216 KN, por ello se denomina Acero vegetal.

PARTES DE LA GUADUA

VENTAJASEl bamb guadua es un material muy verstil que posee excelentes cualidades que lo destacan de otros materiales: Bajo Costo, Visualmente Atractivo, Liviano, Altamente Renovable, Resistente, Flexible, Rpido Crecimiento, Y por encima de todas estas razones, se encuentra el hecho de que el bamb es el material de construccin con un coste ms efectivo, que adems cumple fcilmente requerimientos ambientales y del International Building Code (IBC).El ambiente al interior de una casa de guadua est entre 3 y 4 grados centgrados por debajo de la temperatura exterior. Mientras que en tiempo fro conserva el calor por ms tiempoLa conformacin de la estructura y sus caractersticas corresponden a las de un material de alta tecnologa: es estable y extremadamente ligero y flexible, reforzado por las particiones que tiene.A diferencia del concreto, el acero o la mampostera, la guadua es un material sostenible y renovable, que se puede sembrar. Y puede usarse estructuralmente despues de 4 aos de crecimiento, mientras que la madera puede demorar entre 20 o 40 aos para estar lista. Colombia es una potencia mundial en la produccin de guadua.DESVENTAJASUna vez cortado los insectos pueden atacar el bamb y la madera. Por esa razn es recomendable que el bamb sea sometido a un proceso de inmunizacin especial y secado, inmediatamente despus de ser cortado.El bamb, si est en contacto directo con el suelo; se pudrir y atraer los insectos, tal como ocurre con la maderaEl bamb no tiene un dimetro constante a lo largo de toda su longitud. El grosor de las paredes internas tambin vara. A constructores no familiarizados esto les puede suponer un problema, al contrario que los s experimentados.El dimetro del bamb disminuye cuando se seca. Si el bamb no se ha secado completamente antes de la construccin puede haber complicaciones.Una construccin de calidad con bamb requiere tcnicas especiales en uniones y terminales. BIBLIOGRFIASABOGAL, B Sandra. Nuevos Materiales, la guadua Agustifolia. Disponible en: http://es.slideshare.net/FerminBlanco/guadua-angustifolia?related=3, visitado [30 enero 2015].Diseo y elaboracin de documentacin soportable para la clase de materiales de construccin en el programa de ingeniera civil de la Universidad Industrial de Santander

Reglamento colombiano de construccin sismo resistente NSR 10 titulo G

Ing. Caori Takeuchi, COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LA GUADUA ANGUSTIFOLIA. UNIONES EN GUADUA . Disponible es: http://www.bambubrasileiro.com/arquivos/Comportamiento%20estructural%20de%20la%20Guadua%20Angustifolia%20- %20Caori%20Takeuchi.pdf.Visitado [29 enero 2015].