Estructuras de madera
Índice
1. Estructuras de madera
2. Ventajas del uso de la madera
3. Resistencia de la madera según la dirección de las fibras
4. Clasificación de la madera
5. Uso de la madera en estructuras
6. sistemas constructivos de la madera más utilizados
7. Bibliografía
1. Estructuras de madera
La madera es el principal material sostenible estructural del cual dispone el arquitecto para la concreción de sus proyectos, ya que posee cualidades que le permiten cumplir sus funciones arquitectónicas y una vez finalizada su vida útil se degrada sin dejar huella ecológica en el medio ambiente.
2. Las ventajas del uso de la madera
- Reciclable
- Buena aislación acústica
- Adecuada resistencia
- Bajo peso específico
- Económico
- Dotan de confort y calidez a los ambientes
3. Resistencia de la madera según la dirección de las fibras
Para su uso como material estructural es importante saber que la resistencia de la madera es diferente en todas las direcciones, eso se llama ANISOTROPÍA del material. Sus características físicas y mecánicas dependen de esta anisotropía y además de la forma y rapidez de crecimiento del árbol en función de las condiciones particulares del clima y del suelo. Es decir que no solo depende de la especie, sino de la zona geográfica donde esa especie se desarrolla en función de las temperaturas y lluvias caídas. Por eso resulta tan difícil determinar sus características mecánicas.
4. Clasificación de la madera
La madera puede clasificarse según el grado de industrialización o proceso productivo utilizado pudiendo ser este el mínimo necesario o bien haber pasado por un largo proceso:
Madera natural
- Aserrada en forma de tabla o de sección rectangular.
- En forma de rollizo (solo descortezada).
Madera industrializada
a) Madera laminada: se obtiene a partir de tablas de entre 3cm y 5cm de espesor y diferentes largos que se superponen en forma longitudinal, con las fibras siempre orientadas en la misma dirección, unas sobre otras, desfasando las uniones entre capa y capa, encoladas y secadas en prensa. Esto permite lograr largos sin límites y secciones de mayor dimensión. Usos en vigas, columnas, etc.
b) Madera compensada o contrachapada: se obtiene a partir de láminas muy finas de 2mm a 5mm de espesor que se superponen alternando la dirección de la fibra perpendicularmente, logrando tener características mecánicas similares en ambas direcciones y permitiéndole funcionar como placa. Usos: alma de vigas compuestas, cielorrasos, encofrados de losas, pisos, etc.
5. Uso de la madera en estructuras
- Placas a flexión y corte: Se denominan así a los elementos estructurales de superficie donde predominan los esfuerzos de flexión y corte. La madera debe ser utilizada de manera de distribuir los esfuerzos en una dirección o en dos direcciones, para lo cual, considerando estos requerimientos, pueden ser resueltos en el primer caso con placas de machimbre (fibras en una dirección) o en el segundo caso con OSB o COMPENSADOS fenólicos (fibras trabajando en dos direcciones) Usos: cielorrasos, pisos o paneles estructurales.
- Barras a compresión o flexo compresión: Denominamos así a los elementos barra donde predominan los esfuerzos de compresión pura o acompañados de flexión producto de las acciones del viento o sismo. Estos elementos necesitan que la madera tenga la fibra orientada en una dirección (longitudinal) y generalmente son resueltos con secciones aserradas rectangulares simples o compuestas (con tacos o presillas) o con secciones circulares. Usos: Columnas o cordones de vigas reticuladas
- Barras a esfuerzos axiles puros: Denominamos así a aquellos elementos lineales sometidos a esfuerzos de tracción o compresión puros. Generalmente se resuelven con elementos de madera aserrada de sección rectangular, simples o compuestos. Usos: Diagonales, montantes o cordones de vigas retícula
- Barras a flexión: Se consideran de esta forma aquellos elementos donde predominan los esfuerzos de flexión y corte. Pueden ser de madera aserrada (de sección rectangular o laminada) Usos: correas, cabios, vigas de cubierta o de entrepiso, dinteles, etc.
6. sistemas constructivos de la madera más utilizados
Sistema de plataforma
Está conformado por muros de corte y diafragmas horizontales hechos de tableros estructurales de contrachapado u OSB clavados a entramados de madera.
El entramado horizontal de la plataforma está dispuesto de tal manera, que coincide en general con la modulación de los pie derecho de los tabiques, conformando una estructura interrelacionada.
Sistema de Panel SIP (Structural Insulated Panels)
Se trata de un panel prefabricado, conformado por dos planchas de OSB con alma de espuma rígida de poliestireno de alta densidad (EPS). Se utilizan fundamentalmente, para generar elementos modulares y, junto con el sistema de plataforma, abarcan cerca del 80% del mercado de la construcción en madera en Chile.
Sistema Block
El sistema Block deriva de la lógica de la “casa tronco”, en el cual se entrecruzan los vértices y se hace un montaje vertical de las piezas.
Estructuralmente, no es una solución eficaz, ya que las piezas se montan en dirección perpendicular a la fibra, con lo que se reduce la resistencia estructural de la madera.
Sistema de poste y viga
Este sistema se caracteriza por utilizar elementos sólidos ‒poste y viga‒ o, bien, elementos laminados para lograr mayores luces sin pilares intermedios, lo que permite proyectar amplias zonas de plantas libres. Los pilares o postes se empotran en su base y se encargan de recibir los esfuerzos de la estructura a través de las vigas maestras, sobre las cuales descansan las viguetas que conforman la plataforma del primer piso o del entrepiso.
Las diferentes piezas de madera van entrelazadas entre sí, lo que hace necesario un ensamble en diversos ángulos. En general, las uniones se resuelven empleando herrajes metálicos o conectores especiales, cuya adecuada utilización determinará, en buena medida, la calidad de la construcción.
CLT (Cross Laminated Timber)
Los paneles de CLT o madera contra laminada constan de tres, cinco o siete capas de madera adheridas, cada una de las cuales se orienta en ángulo recto respecto de la capa anterior. Las dimensiones varían según el fabricante y se pueden personalizar, aunque la longitud está limitada generalmente por las restricciones del transporte.
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