Construccin con madera

Norma Tcnica E101 y E102: madera como material de ingenieraCaractersticas fsicas y condiciones de trabajoAgrupamiento de maderas para uso estructuralMadera aserradaMadera rollizaArmaduras

Caractersticas fsicas y condiciones de trabajo

Composicin90% de celulosa y lignina (polmero aglomerante) en una estructura celularDensas o ligerasRgidas o flexiblesDuras o suavesCedro, roble y pino: construccinCaoba y cerezo: muebles

Resistencia, estabilidad dimensional, trabajabilidad, textura, color, patrn de la fibra.

Intercambio de humedad entre la madera y el medio.Humedad relativa, temperatura del aire y % de humedad en la madera.Humedad menor a 22% (madera aserrada).

Densidad: 320 720 Kg/m3Conductividad trmicaMadera estructural (12%)0.1 1.4 W/(m-K)Aluminio216Hierro45Concreto0.9Vidrio1Lana mineral (aislante)0.036

Naturaleza ortotrpica de la maderaTres ejesLongitudinal, paralelo a la fibra o grano.Radial, normal a los anillos de crecimiento.Tangencial, perpendicular a la fibra pero tangente a los anillos de crecimiento.

Propiedades mecnicasTraccinCompresin, paralelo y perpendicular a la fibraCorte, paralelo a la fibra

NudosInterrumpe la continuidad de la fibraDeseable al centro de la seccin (eje neutro)Evitar en los bordes porque causa fuerzas excntricas

Direccin de la fibraCausada por la presencia de los nudos o el torcimiento durante el crecimientoCambios pronunciados disminuyen la resistencia en la seccin

Fisuras y rajadurasLas fisuras son espaciamientos superficiales entre anillos debidos al crecimiento o a la contraccin natural por cambio de humedad.Se presentan solamente en una o dos caras

Las rajaduras son separaciones profundas, que cruzan la seccin del elemento estructural.Evitar el uso estructural.

UnionesLa resistencia y estabilidad dependen de las uniones.Una gran ventaja de la madera es la facilidad con que pueden ser unidos diferentes elementos.Para cada condicin de rigidez, resistencia y operacin, se requiere una determinada unin.Tambin depende de la direccin de la fibra y los cambios dimensionales debidos al cambio de humedad.

ClavosUniones mecnicas mas utilizadas.Trabajan a friccin y resisten las fuerzas de extraccin y las fuerzas laterales.

Resistencia a la extraccinDepende de la densidad de la madera, del dimetro del clavo y de la profundidad de clavadoCuando se clava en direccin paralela a las fibras la resistencia a la extraccin puede disminuir a la mitad

Fuerzas lateralesLa resistencia esta en funcin de las platinas usadas.Evitar clavar cerca al borde para evitar partir la madera (distancia mayor al espesor del elemento).Cuando el clavado se realiza paralelo a la fibra se obtiene 2/3 de la resistencia lateral que cuando se clava en forma perpendicular a la fibra.

PernosUbicados en forma perpendicular al grano para que los esfuerzos sean paralelos.La distancia entre ejes debe ser mnimo cuatro veces el dimetro.Cuando la junta esta en traccin la distancia entre el borde y el eje del perno mas cercano debe ser 7 veces el dimetro del perno.

Las perforaciones donde son colocados los pernos afectan el comportamiento estructural del elemento.Una perforacin muy grande causa una carga no uniforme, y una perforacin pequea causa quiebre en la madera mientras se coloca el perno.

Direccin de la fuerza entre 0 y 30Distancia paralela a la fibra: 5DDistancia perpendicular a la fibra: 4DDistancia al borde: 2D

Juntas de conexin (huachas y platinas)Incrementan la resistencia al corte y el soporte de la junta.La resistencia depende del material y del tamao.El uso de platinas requiere que la madera sea aserrada.

ArmadurasComponentes estructurales planos, de contorno poligonal, formados por la triangulacin de elementos que soportan esfuerzos de solo traccin y solo compresin.

Armaduras en TechosUso econmico de los materiales (MADERA O FIERRO).Gran ventaja en transporte o ensamblaje comparado con otros materiales.Desventaja en el uso intensivo de la mano de obra y el gran numero de elementos de conexin.Si se va a construir armaduras idnticas se puede economizar tiempo y dinero (economa de escala).

Criterios de seleccin

CriterioArmaduraVigas y correasSolo vigasLuz6 30 m.Hasta 4 m.Hasta 9 m.Distancia entre planos de armaduras o vigas0.75 1.25 m.Hasta 4 m. si se usan correas de madera o fierro0.75 1.25 m.0.75 1.25 m.

PendienteCualquier pendiente (es mas econmico hasta 35)25 3535 60Uses of loftMaterial de cubiertaBajo, aunque requiere muchos conectores y sujetadoresUso de materialUso de mano de obraComplejidad

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