Universidad Nacional Experimental de los Llanos Occidentales

Ezequiel Zamora “UNELLEZ”

San Carlos Cojedes

PROFESOR: BACHILLER:

Ing. Luis Moreno Erick López

San Carlos, Enero 2017

ESTRUCTURAS DE

MADERA

LA MADERA: La madera, es el material por excelencia más noble que se 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 de la construcción ( puentes ,Edificaciones) entre otros.

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.

Estructura del Tronco

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.

Debajo de la "albura" está el "duramen" que es la madera que más se utiliza en construcción, la más interna recibe el nombre de "madera vieja" distinguiéndose dentro del "duramen" por su color mas oscuro.

En el centro del corte , 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.

La madera en la construcciónVENTAJAS:

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 sismorresistente 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.

Respecto a su bajo peso específico, la madera tiene óptimas características de resistencia mecánica y tiene además óptimas características como aislante térmico.

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.

Clasificación de la Madera Maderas Blandas:

Los árboles de crecimiento rápido, perennes y coníferas suelen ocupar el mayor porcentaje entre el tipo de maderas blandas. Algunas de las más utilizadas son: pino, álamo, olmo, ciprés,cedro, entre otros.  El termino blanda no equivale siempre a madera menos resistente; algunas pueden serlo y otras no tanto. En realidad, se refiere a que son más fáciles de trabajar y mucho más dúctiles.Estos tipos de maderas son las más ligeras, baratas y las más habituales en la mayoría de muebles y estructuras.  Tienen una durabilidad mucho menor que las duras y al ser tratadas producen muchas más astillas.EL atractivo estético de las maderas blandas es mucho menor que el de las maderas duras, y por ello se suelen emplearse menos en la elaboración de muebles y artesanía y casi siempre son tratadas con pintura, barniz o tintes. Son por lo general muy abundantes y tienen un coste bastante asequible económicamente.

Maderas Duras: Estas son más caras y normalmente más resistentes. Al momento de trabajar con este  tipo de madera es más complicado porque son menos lisas y tienen más irregularidades, sin embargo, darles forma con máquina suele ser más sencillo.

Son las utilizadas para la construcción y la ebanistería, produciendo como resultado muebles de gran calidad y de excelentes acabados. Tienen un tratamiento más complicado, pero un mejor poder visual, dureza y resistencia al paso del tiempo.Estos factores hacen que el precio de las maderas duras sea mayor respecto a las blandas.  Las maderas duras provienen de árboles de crecimiento prolongado. Esto hace que para alcanzar el punto necesario

para ser talados haya que esperar más tiempo, traduciéndose esto en un encarecimiento considerablemente.Entre las más utilizadas están: Caoba, roble y el nogal

ESTRUCTURAS DE MADERA:La madera tiene una gran diversidad de usos, entre los que destacan la construcción de casa o edificaciones y puentes. Ya no solo la madera se utiliza como instrumento para moldear el hormigón, en interiorismo o en pequeñas edificaciones. Cada vez más los proyectistas se atreven con edificios en altura y estructuras de madera casi imposibles. Este tipo de estructura presentan grandes ventajas para la construcción debido su reducido peso propio (lo que facilita su montaje), su capacidad de cubrir grandes luces, su resistencia, y su capacidad para ajustarse a muchas formas.

Proceso de Construcción:

Cimentación:

Estas comúnmente son de hormigón o si no de madera (pilotes), dependiendo de las condiciones a las que vaya a estar sometida tanto la infraestructura como la estructura.

Pilotes de madera Fundaciones con Hormigón

Uniones:

El mayor problema en el diseño de las estructuras de madera es la solución de aquellos puntos en que convergen dos o más piezas (nudos), de modo que se puedan transmitir adecuadamente sus esfuerzos. Estas uniones deberán ser lo suficientemente rígidas como para que la deformación total de la estructura no exceda ciertos valores estimados como admisibles. Es así, como a los elementos que se usan para materializar las uniones se los condiciona tanto en cuanto a su capacidad de transmisión descarga como al monto del corrimiento que experimentan al quedar sometidos a carga.

LAS UNIONES SE CLASIFICAN EN TRES TIPOS:

1. JUNTAS:

También llamadas acoplamientos, son la unión de dos o más maderas por sus caras o cantos respectivos, y tienen como resultado final ensanchar la madera para conseguir dimensiones más amplias y de obtener una pieza única; existen dos grupos muy diferenciados:

2. ENSAMBLESRecibe el nombre de ensamblaje o ensambladura cada uno de los sistemas utilizados para unir entre si los componentes de un conjunto de carpintería.

3. EMPALMESLos ensambles realizados en la madera para prolongarla en su sentido longitudinal reciben el nombre de empalmes. Estos tipos de unión se realizan con más frecuencia en la carpintería de armar, para la

construcción de pies derechos o en piezas colocadas horizontalmente. Por lo tanto, al seleccionar un empalme, se tendrá en cuenta si los maderos empalmados trabajaran de cara o canto, vertical u horizontalmente, ya que su comportamiento será diferente según los esfuerzos que tengan que soportar, sean de tracción o de compresión.

Normas de diseño.

A continuación se presentara una lista de las normas aplicables para las investigaciones en madera en Venezuela.

Norma Venezolana para edificaciones sismorresistentes. (COVENIN 1756-98) Norma para el diseño de estructura de madera Ministerio De Obras Publica (MOP 1995) Manual de diseño para maderas del grupo andino. (JUNAC 1989). Propiedades físicas y mecánicas del pino caribe de plantaciones Venezolanas. (CVG-

PROFORCA, LABONAC 1996). Norma Colombiana de diseño y construcción sismorresistente. (TOMO 1 /1998 Titulo 6:

edificaciones de madera). Norma básica española de protección contra incendio en edificaciones de 1991. Normas de diseño para uniones clavadas con madera Venezolana (CENTENO IFLA

1981).