2.1 - Densidad básica de la madera según la norma E-010

Esta norma E010 establecen los requisitos mínimos para los materiales, análisis, diseño, construcción y mantenimiento de edificaciones de madera de carácter permanente. Esta norma se aplica a edificaciones cuya estructura sea íntegramente de madera como a las construcciones mixtas cuyos componentes de madera sean combinados con otros materiales

Densidad básica: Masa anhidra /Vol. Verde

Densidad básica es la relación entre la masa anhidra de una pieza de madera y su volumen verde. se expresa g/cm3.

- El agrupamiento está basado en los valores de la densidad básica y de la resistencia mecánica.

- Los valores de la densidad básica son módulos de elasticidad, esfuerzos admisibles para los grupos A,B,C serán los siguientes.

GRUPO DENSIDAD BASICA G/cm3

A > 0.71B 0,56 O 0,70C 0,40 O 0,55

2.2- Módulos de elasticidad según norma E 010

Los módulos de elasticidad que deberán usarse en el diseño elemento de madera para cada grupo estructural son los que se consignan en la norma técnica de edificaciones E010 agrupamiento de madera para estructural.En general debe utilizarse los módulos indicados como “E mínimo” el valor de” E promedio”. Podrá utilizarse solo cuando exista una acción de conjunto garantizado como en el caso de muros entrámanos, viguetas, y entablados.Los módulos de elasticidad usados en el diseño de columnas deben ser flexión. Se deberían usar el método promedio para el diseño de entramados y para el método mínimo el diseño de columnas aislados..

GRUPO

MODULO DE ELASTICIDAD

E mínimo(E) PMa KG/CM2E promedio

A 9316 (95,000) 12748 (130,000 )B 7355(75,000) 9806 (100,000)C 5393(55,000) 8826 (90,000)

Nota: el modulo de elasticidad es aplicable para elementos en flexión, tracción o comprensión en dirección paralela a las fibras.Estos valores son para madera húmeda y pueden ser usados en madera seca.

- m. de elasticidad mínimo : l. exclusión 5%- m. de elasticidad promedio: promedio- madera húmeda: c.h. >eq. higroscópico- madera seca: c.h. < equilibrio higroscópico

Modulo de elasticidad mínimo (E mínimo) .- es el obtenido como menor valor para las especies del grupo, correspondiente al limite de exclusión del 5%(cinco por ciento) de los ensayos de flexión.

Modulo de elasticidad promedio (E promedio) .- es el obtenido como menor valor promedio de las especies del grupo. Este volar corresponde al promedio de los resultados de los ensayos de flexión.

Madera húmeda .- es aquella cuyo contenido de humedad es superior al del equilibrio higroscópico.

Madera seca .- es aquella cuyo contenido de humedad es menor o igual que el correspondiente equilibrio higroscópico.

MÓDULO DE ELASTICIDAD (kg/cm2)

GRUPO Emin. Eprom.

A 95 000 130 000

B 75 000 100 000

C 55 000 90 000

ESFUERZOS ADMISIBLES (kg/c m2)

GRUPO

Flexión fm

Tracción paralela ft

Compresión

paralela

fc//

Compresión perpendicular fc┴

Corte paralelo fv

A 210 145 145 40 15

B 150 105 110 28 12

C 100 75 80 15 8

Módulo de elasticidad

Los módulos de elasticidad a utilizarse serán lo indicados según el grupo estructural. En general se usará el módulo de elasticidad mínimo. El valor promedio podrá utilizarse sólo cuando exista una acción de conjunto garantizada, como en el caso de muros entramados, viguetas y entablados.

Módulo de Elasticidad de Tableros de Partículas de madera

2.3- Esfuerzos admisibles según E 010

Son los esfuerzos de diseño del material para cargas de servicio, definidos para los grupos estructurales.

- ESFUERZO BÁSICO: Límite de exclusión 5%- ESFUERZOS ADMISIBLES: Esfuerzos de diseño para cargas de

servicio.

GRUPO

ESFUERZOS ADMISIBLE Mpa KG/C m2

FLEXIONTRACCION PARELELO

COMPRENSION PARELELA

COMPRENSION PERDENDICULAR

CORTE PARALELO

A20,6(210) 14,2(145) 14,2(145) 3,9 (40) 1,5(15)

B14,7(150) 10,3(105) 10,8(110) 2,7(28) 1,2(12)

C 9,8(100) 7,3(75) 7,8(80) 1,5(15) 0.8(8)

Nota: para los admisibles en comprensión deberán considerarse adicionalmente los efectos en pandeo.

Estos valores son para madera húmeda y pueden ser usados en madera seca.

Esfuerzos admisibles serán los correspondientes a dado grupo estructural según lo indicado en la Norma.Para el caso de diseño de viguetas, correas, entablados, etc., donde exista una acción de conjunto garantizada, estos esfuerzos pueden incrementarse en un 10%.Los esfuerzos admisibles están basados en resultados de ensayo con probetas pequeñas libres de defectos de 104 especies de grupos andinos, incluye 20 del Perú. Estos ensayos se realizaron según normas, adicionalmente se efectuaron a escala natural. Para los esfuerzos de tracción no se aplico en esta metodología, habiéndose considerado los esfuerzos admisibles como 70% de los correspondientes a flexión.A diferencia del diseño en concreto armado y en acero se ut5ilizan met5odo de resistencia ultima, las estructuras de madera en la practica mundialmente establecida se diseñan por métodos de esfuerzos admisibles, reduciendo la resistencia en vez de incrementar la cargas.Los esfuerzos admisibles se han determinado aplicando la siguiente expresión.

F.C. x FT.Esfuerzo admisible = ------------------------ x Esfuerzo Básico

FS. x F.D.C.

F.C. = coeficiente de reducción por calidadF.T. = coeficiente de reducción por tamañoF.S. = coeficiente de seguridadF.D.C. = coeficiente de duración de carga

2.4- Clases de madera.

2.4.1- MADERA NATURAL:

Según su dureza, la madera natural se clasifica en:

Maderas duras: Son aquellas que proceden veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla. Ejemplo: Haya, roble, nogal, ébano, cerezo, castaño, fresno.

Maderas blandas: La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, es que tienen un periodo de crecimiento mucho más corto (los de hoja perenne), que provoca que su precio sea mucho menor. Este tipo de madera no tiene una vida tan larga como las duras. Dar forma a las maderas blandas es mucho más sencillo, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad de astillas, por lo que el acabado es mucho peor. Además, la carencia de veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla. ejemplo: Pino, abeto, balsa, chopo.

2.4.2- MADERA ARTIFICIAL:

Son derivados de la madera elaborados a partir de láminas o virutas de madera tratadas convenientemente.

2.4.2.1.- ALGUNAS MADERAS ARTIFICIALES: Según el proceso de fabricación utilizado podemos tener:

Aglomerado. Están fabricados con madera triturada o virutas de madera unida por medio de un aglomerante sintético. Presentan una superficie bastante lisa, que admite todo tipo de revestimiento (lacados, barnizados, pintado, chapado en madera, plastificado...)

Contrachapado. Se fabrica mediante la unión encolada y prensada de varias láminas finas de madera, colocándolas con sus fibras perpendiculares entre sí para obtener mayor resistencia en todas las direcciones.

Tableros de fibra. Se obtienen uniendo partículas o fibras de madera con una resina sintética y luego prensando. Uno de los más empleados es el DM

Laminados. Están formados por una base de tablero artificial al que se le ha pegado una lámina muy fina de madera o plástico con un veteado o acabado atractivo.

VENTAJAS DE LAS MADERAS ARTIFICIALES:

Algunas de las ventajas que tienen las maderas artificiales frente a las naturales son:

Son más baratas que las maderas naturales, ya que para su fabricación pueden utilizarse desechos de otras maderas o partes del árbol que no podrían ser utilizadas (laterales de los troncos) para obtener maderas naturales.

Podemos obtener tableros de cualquier dimensión, al contrario de lo que ocurre con la madera natural, ya que en este caso el tablero dependerá de las dimensiones (grosor) del árbol.

Los parásitos (insectos,..) atacan menos a las maderas artificiales que a las maderas naturales.

Contribuyen al medioambiente ya que ayudar a reciclar los desechos de las maderas naturales, por lo que con su utilización conseguimos talar menos árboles.

Aunque son menos bonitas que las maderas naturales por la ausencia de las vetas, pueden ser recubiertas de láminas finas de otras maderas naturales (roble, haya, caoba,...), o con plásticos (la encimera de la cocina), con lo que gracias a ellos podremos tener muebles baratos y bonitos.

2.5. Ensayos de madera

Es el control de calidad en laboratorios donde todos los equipos están calibrados y disponen de correspondientes certificados. El trabajo del laboratorio de madera se realiza fundamentalmente en dos ámbitos:

Control de producción de fábrica: Todas las industrias de madera tiene la obligación por exigencias Normativas (Marcado CE) de controlar mediante ensayos las propiedades que sus productos declaran. Se pone a su disposición la experiencia en elaboración de planes de control y así como en la realización de todo tipo de ensayos sobre producto de madera. Ejemplos: Maderas Gamiz, Maderas Nacimiento, Hormigones Sierra.

Control de calidad en Obra civil y agraria: Aquellos promotores de obra o constructores, que desean asegurar que los productos de madera recibidos en obra cumplen con los requisitos del proyecto y normativos  pueden contar con la experiencia en elaboración de planes de control así como en la recogida de muestras y realización de ensayos.

Ejemplos. Control de calidad de la madera de la obra “Adecuación de las márgenes del Duero”   Control de obra de la madera estructural de la obra: “Rehabilitación de la torre de las Campanas. Catedral de Salamanca”. Dentro de los ensayos que puede realizar ó gestionar se puede ver en el documento adjunto:

ENSAYOS DE MADERA Y DERIVADOS

Ayuda a sus clientes a anticiparse al futuro y responder a sus retos, a acceder a nuevas oportunidades de negocio, a nuevos mercados, a desarrollar nuevos productos e innovar.

ENSAYOS Y NORMAS

Caracterización, Clasificación y Evaluación de las propiedades físico-mecánicas:

Madera:

Propiedades físico-mecánicas: resistencia a la flexión, tracción, dureza, contracciones de la madera, identificación de especie de madera, contenido de humedad, peso específico, clasificación de madera, dimensiones, control de tratamiento químico...

Tableros y Derivados:

Propiedades físico-mecánicas: densidad, estabilidad dimensional, resistencia a la flexión y tracción, arranque de conectores, resistencia a la humedad tras ensayos cíclicos, calidad del encolado, absorción al agua...

Suelos de Madera:

Propiedades físico-mecánicas: características geométricas, estabilidad dimensional, contenido de humedad, dureza Brinell, resbalamiento/deslizamiento, resistencia a la abrasión...

Madera Estructural:

Clasificación y Propiedades físico-mecánicas: resistencia a la flexión, clasificación visual de la madera, asignación de la clase resistente determinación de la calidad del encolado.

OTROS ENSAYOS

Control de tratamiento químico:

 Asesoría requisitos protección: Código Técnico de la Edificación (CTE), Clases de uso, Durabilidad...

Determinación retención y penetración de producto protector

Comprobación de cumplimiento de requisitos pliegos de condiciones, CTE, etc.

Envejecimiento natural y artificial:

QUV; ATLAS Ci3000, cámaras climáticas, niebla salina, choque térmico, humedad...

Permeabilidad al CO2, al vapor de agua, al agua liquida estanqueidad

. Ensayos de Comportamiento frente al Fuego:

Reacción, Resistencia al Fuego, Toxicidad de Humos.

Ensayos Biológicos:

Ensayos de eficacia bactericida, alguicida y fungicida.

Ensayos de eficacia y ecotoxidad de conservantes y/o biocidas.

Ensayos de pinturas antifouling.

Ensayos Químicos:

Emisión de formaldehido.

Contenido de arena.

Análisis de colas, barnices, productos protectores.

BENEFICIOS

Pasaporte para la internacionalización a través del reconocimiento de la

marca TECNALIA en el exterior.

Reducción del tiempo de entrada del producto a nuevos mercados.Servicio integral para prescripción, certificación, idoneidad técnica.