La madera

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  • 1. LA MADERA. La madera es un material ortotrpico como principal contenido del tronco de un rbol. Los rboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada ao y que estn compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbceas. Como la madera la utilizan con fines estructurales, es un material muy resistente y gracias a esta caracterstica y a su abundancia natural, es utilizada por la humanidad desde tiempos muy remotos. EVOLUCIN HISTRIC DE LOS USOS DE LA MADERA COMO SISTEMA CONSTRUCTIVO. La madera ha formado parte, total o parcialmente, de las edificaciones construidas por el hombre desde el mismo neoltico; antes de que el hombre empez a contara con herramientas con suficiente capacidad de corte como para trabajar la madera (una herramienta con suficiente capacidad de corte no tiene que ser nada ms complicado que un hacha de piedra, por ejemplo) es muy probable que ya empleara la madera como material de construccin de sus primeros refugios. En aquellos lugares donde los refugios o abrigos naturales no le proporcionaban la seguridad suficiente, el hombre comenz a fabricarse chozas. Probablemente, uno de los primeros materiales utilizados para ello, si no el primero, seran las ramas de madera seca que recolectara del suelo, junto con las ramas que podra desgajar por la fuerza de los rboles. Andando el tiempo, las hachas y cuchillos de piedra afilada le permitiran cortar troncos, cada vez ms gruesos, y desbastarlos hasta conseguir un material de construccin cada vez ms slido. El primer tratado de construccin lo que precede, por supuesto, es fruto de la deduccin y la conjetura. Nunca se ha encontrado ningn resto fsil de ninguna construccin en madera hecha por el hombre primitivo; la madera, al contrario que la piedra, no suele fosilizarse, y por eso del uso habitual de la madera como material de construccin slo tenemos constancia explcita por la actividad actual de los (ya muy escasos) pueblos que siguen viviendo en la edad de piedra: es el caso de las diferentes etnias aborgenes del Amazonas, o de los papes de Nueva

2. Guinea. Tambin es el caso de las construcciones celtas tradicionales, cuya construccin an pervive en la tradicin en algunos lugares de Galicia y Asturias. Aunque el celta es ya, un pueblo de la edad del cobre. El tratado ms antiguo sobre construccin del que tenemos noticia data del siglo I a.C., y procede de la ya muy sofisticada civilizacin romana: Se escribi en pleno reinado de Csar Augusto, el fundador del imperio. Sobre el ao 25 a.C. Marco Viturbio, arquitecto e ingeniero romano, escribi un extenso tratado sobre arquitectura y tcnicas de construccin en Roma. Lo titul De architectura y lo dedic al emperador. Segn este libro, la arquitectura descansa en tres principios: la Belleza (Venustas), la Firmeza (Firmitas) y la Utilidad (Utilitas) que es la base de la utilizacin y/o funcin de la arquitectura. La arquitectura se puede definir, entonces, como un equilibrio entre estos tres elementos, sin sobrepasar ninguno a los otros. No tendra sentido tratar de entender un trabajo de la arquitectura sin aceptar estos tres aspectos. adems de contener comentarios sobre astronoma, relojes de sol, tcnicas de construccin y materiales, la obra de Marco Viturvio recoge las primeras descripciones sobre la composicin, cualidades y usos de las madera, mostrando especial inters sobre la influencia de la poca de corta en las caractersticas de la misma frente a los xilfagos. Las grandes ciudades de la antigedad estaban formadas, sobre todo, por viviendas familiares de madera sin tratar, aunque la imagen que tengamos de las civilizaciones antiguas (griegos, romanos, egipcios, persas) nos evoque suntuosos edificios de ladrillo, piedra o mrmol, en realidad, en la arquitectura civil, las grandes ciudades de la antigedad estaban formadas, sobre todo, por viviendas familiares de madera sin tratar. Esto, unido al hacinamiento y a el uso habitual de lea para cocinar y calentarse haca que los incendios fueran muy frecuentes, y que generasen como figura necesaria de la vida civil al bombero. El cuerpo de bomberos ms antiguo de que se tiene noticia lo constituy, durante el mandato de Julio Csar, un prohombre enriquecido conlos alquileres llamado Marco Licinio Craso; aunque es muy probable que en la antigua Mesopotamia y en Egipto existieran precedentes ms antiguos. La combustibilidad de la madera, en las condiciones antes descritas, hizo que, poco a poco, se fuera relegando su uso como material de construccin a favor del adobe, los ladrillos de arcilla cocida y, en construcciones de mayor entidad, la piedra y el mrmol, los materiales ms apreciados por su solidez y, este ltimo, belleza. Famosa al respecto es la frase de Csar Augusto, quien dijo que haba encontrado Roma hecha de ladrillo y la haba dejado de mrmol. Lo que no dijo es que Roma, antes de ser de ladrillo, haba sido de madera. 3. Recientemente, y gracias a los tratamientos a los que se la somete, la madera ha recuperado su buena fama como material de construccin fiable Esta percepcin negativa sobre la madera como material de construccin de alta peligrosidad gnea se ha mantenido hasta nuestros das, en el mbito de la Europa mediterrnea, la heredera directa de los romanos. No as en los pases del norte de Europa, especialmente los escandinavos, en los que la madera siempre ha sido el principal material de construccin, muy estimado por sus cualidades isotrmicas. Ni en los Estados Unidos, donde la madera fue desde el principio, y sigue siendo, el material de construccin ms consumido. Recientemente, y gracias a los tratamientos a los que se la somete, la madera ha recuperado su buena fama como material de construccin fiable en la Europa Mediterrnea, por esas mismas cualidades isotrmicas, su sostenibilidad y porque se ha demostrado su excelente comportamiento en caso de incendio las columnas de madera al sufrir un incendio no se colapsan, arrastrando al edificio que sustentan, sino que se ennegrecen y endurecen, con lo que evitan el derrumbe). Los dos mtodos principales de construccin utilizados mundialmente hoy en da son: las casas de troncos y las casas prefabricadas de madera de entramado ligero. Al llegar la industrializacin, se utiliza la estructura metlica de acero, combinando los materiales de madera, acero y hormign o mortero. Las casas de troncos representan el estilo de construccin ms antigua. Estas eran las casas tpicas de escandinavos, rusos y pobladores de otras zonas del norte de Europa. Las casas de troncos representan el estilo de construccin ms antigua. Estas eran las casas tpicas de escandinavos, rusos y pobladores de otras zonas del norte de Europa. Los colonizadores que emigraron al nuevo continente, a Sudfrica, Nueva Zelanda y Australia, construyeron sus casas con este mtodo. All donde haba madera, se utilizaba para construir. Y donde no, como en algunas zonas de Asia, se sustitua por el bamb. Antigua pagoda de cinco plantas en Japn, construida ntegramente en madera, al principio las casas de troncos estaban hechas por troncos de madera apilados horizontalmente y ensamblados en las esquinas del edificio. Cuando aparecieron los primeros aserraderos de madera, los constructores comenzaron a serrar los troncos por sus dos lados, para optimizar el uso de la materia prima y para estandarizar las medidas del material. A pesar de la madera aserrada, los nuevos mtodos y la aparicin de los nuevos materiales de construccin, la construccin de las casas de troncos no ha desaparecido, sino que contrariamente, se ha diversificado durante los aos. Los 4. constructores modernos de estas casas utilizan maquinaria sofisticada de control numrico. Tipos de construccin actualmente las casas de troncos estn diferenciadas segn las siguientes clases: Casas de Madera - Prefabricadas de troncos naturales: el mtodo ms antiguo, pero tan valorizado como un muro de piedras. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos cepillados: incluye numerosas formas y dimensiones. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos torneados: versin moderna de las casas de troncos naturales. Pueden ser troncos con torneado recto o torneado cnico. Casas de Madera - Prefabricadas de troncos y mtodos varios: Troncos verticales, imitaciones de troncos y mtodos mixtos. El entramado ligero las casas prefabricadas de entramado ligero tienen sus orgenes en el siglo XIX. Esta tcnica es el fruto de la necesidad de construir rpidamente edificios nuevos, y de la disponibilidad de materiales de construccin industrializados y normalizados. La estructura est compuesta por tres componentes diferenciados, cada cual con su funcin particular: entramado, cerramiento y revestimiento. Este mtodo hace posible la construccin de edificios de mltiples plantas, gran diversidad en los acabados y no conoce las limitaciones para la imaginacin del arquitecto a la hora de disear el edificio. Actualmente, entre el 60 y el 80% de todas las viviendas que se construyen en pases como Finlandia, Suecia, Austria, Estados Unidos y Australia, son de madera, y la gran mayora de ellos son edificios de entramado ligero. TIPOS DE MADERA. La madera ha sido tradicionalmente uno de los materiales ms utilizados en la construccin, fabricacin de bienes y decoracin. Aunque existen diversas formas de clasificar la madera, vamos a utilizar dos criterios principales: el lugar de origen y la dureza. 5. Las maderas segn su dureza. Las maderas tambin se clasifican segn su dureza, y esta caracterstica determinar su uso. Las maderas se dividen en duras y blandas. A continuacin veremos una resea de sus propiedades y aplicaciones. Maderas duras. Estas maderas provienen de rboles de lento crecimiento, muchos de ellos son de hojas caducas, es decir que se caen cada ao, y sus troncos son bastante gruesos. Estas maderas son ms costosas debido a que son muy resistentes. Este tipo de maderas se emplean principalmente para la construccin de muebles de alta calidad, revestimientos de pisos, estructuras de ventanas, mangos de herramientas e instrumentos musicales. Estas maderas se obtienen de los siguientes rboles como haya, roble, cerezo, caoba, nogal, castao, blsamo, almendro, algarrobo, teca, bubinga y boss. Maderas blandas. Este tipo de maderas provienen de rboles de rpido crecimiento, son resinosas y sus tonalidades generalmente son plidas o castaas claras. Se utilizan principalmente en la fabricacin de muebles, embarcaciones, postes, cerramientos, papel, etc. Estas maderas provienen de rboles tales como: abeto rojo y blanco, pinos, ciprs, lamos, balsa y araucaria. En sntesis, hemos visto que existen diferentes tipos de madera, dependiendo de su origen y dureza. La clasificacin que les hemos presentado busca, ante todo, ofrecerles informacin til que les ayude a tomar la mejor decisin en el momento de emprender su proyecto con madera. Maderas tropicales. Las maderas tropicales o exticas provienen de Amrica Latina, frica y Asia. La principal diferencia frente a las del hemisferio norte, es que generalmente son muy resistentes a la intemperie y a la humedad. Esta caracterstica hace que sean muy apetecidas para la fabricacin de muebles y estructuras exteriores, al igual que para la construccin de prgolas, tarimas y decks. Algunas maderas importantes de este tipo son: teca, iroko, bano y caoba. Son maderas nobles conocidas desde antao por sus propiedades estructurales inigualables: gran dureza y resistencia a agentes descomponedores y humedad. Provienen de rboles muy grandes con troncos homogneos, 6. circunstancia que permite obtener tableros de grandes dimensiones. Y adems, para los sibaritas de la madera noble, las especies tropicales tienen una amplia gama de colores que se alejan de los tpicos tonos apagados que caracterizan las otras maderas. Si recordis en el primer captulo se habl de la madera contrachapeada y se coment que necesitaba rboles de grandes dimensiones, pues bien, el principal uso de las maderas tropicales en los pases industrializados es la fabricacin de esta clase de tableros. La madera maciza tambin es utilizada, ya sea en la construccin de obras pblicas, ya sea en el mbito domstico (puertas, bastidores de ventanas, muebles, parquets, etc.). Normalmente la madera tropical es ms cara que la madera proveniente de los bosques templados y boreales, y aunque nadie discute su calidad y belleza, es sustituible por maderas autctonas. 7. CARACTERISTICAS EXTERNAS DE LA MADERA La caracterstica externa de la madera constituye un factor muy importante puesto que influye en la seleccin de esta para su empleo en la construccin, ambientacin de interiores o ebanistera, ellas son: El Color: es originado por la presencia de sustancias colorantes y otros compuestos secundarios. Tiene importancia en la diferenciacin de las maderas y, adems, sirve como indicador de su durabilidad. Son en general, maderas ms durables y resistentes aquellas de color oscuro. Olor: es producido por sustancias voltiles como resinas y aceites esenciales, que en ciertas especies producen olores caractersticos. Textura: esta relacionada con el tamao de sus elementos anatmicos de la madera, teniendo influencia notable en el acabado de las piezas. Veteado: son figuras formadas en la superficie de la madera debido a la disposicin, tamao, forma, color y abundancia de los distintos elementos anatmicos. Tiene importancia en la diferenciacin y uso de las maderas. Orientacin de fibra o grano: es la direccin que siguen los elementos leosos longitudinales. Tiene importancia en la trabajabilidad de la madera y en su comportamiento estructural. PROPIEDADES FISICAS 1.- DENSIDAD Y CONTENIDO DE HUMEDAD Densidad: es la relacin entre la masa (m) de una pieza de madera con su volumen (v) y se la expresa en gramos por centmetro cbico. d= m v La densidad se relaciona directamente con otras propiedades de la madera. Proporciona una primera indicacin acerca de su comportamiento probable frente a la absorcin y perdida de agua y su correspondiente grado de variacin dimensional bajo el punto de saturacin de las fibras. Contenido de Humedad: es la cantidad de agua presente en la madera; se expresa como porcentaje del peso de la madera seca o anhidra y se calcula mediante la formula siguiente: 8. CH (%)= (Pi - Po) X 100 donde: CH= contenido de Po humedad (%) Pi= peso inicial (g) Po= peso en estado anhidro (g) 2.- MEDICION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD En la prctica, la cantidad de agua existente en la madera se determina segn mtodos principales: directo, por diferencias de peso, e indirecto, con ayuda de xilohigrmetros elctricos. 3.- CONTENIDO DE HUMEDAD DE EQUILIBRIO Es el contenido de humedad que adquiere la madera cuando es expuesta al ambiente durante un tiempo prolongado. En estas condiciones, la madera perder o ganara agua hasta alcanzar un estado de equilibrio entre la humedad que contiene y la del aire. 4.- CONTRACCION Y EXPANSIN La magnitud de la contraccin vara segn las caractersticas de la especie, las secciones y la orientacin anatmica del corte. Se expresa como porcentaje de la dimensin original de la pieza de madera. Se calcula mediante la formula siguiente: C (%)= Dv - Do X100 donde: C= contraccin Dv Dv= dimensin en verde Do= dimensin final a Determinado contenido de humedad. 5.- AISLAMIENTO Trmico: por su estructura anatmica, as como por su constitucin lignocelulsica, la madera es un excelente aislante trmico. La cantidad de calor conducida por la madera varia con la direccin de la fibra, el peso especifico, la presencia de nudos y rajaduras y con su contenido de humedad. Acstico: la madera tiene buena capacidad para absorber sonidos incidentes. Esta propiedad puede ser aprovechada ventajosamente en el diseo 9. de divisiones. El aislamiento acstico puede incrementarse notablemente si se dejan espacios vacos entre los tabiques o se utilizan materiales aislantes tales como fibra de vidrio, yeso. Elctrico: la madera seca es mala conductora de la electricidad. Su conductividad aumentara rpidamente al aumentar su contenido de humedad, a tal punto que la madera saturada puede llegar a ser conductora. La capacidad aislante de la madera tiene numerosas aplicaciones prcticas en la transmisin y proteccin de la energa elctrica. PROPIEDADES MECANICAS 1.- COMPRESION Y TRACCION 1.1.- Compresin Perpendicular al grano La madera se comporta a manera de un conjunto de tubos alargados que sufriera una presin perpendicular a su longitud; sus secciones transversales sern aplastadas y, en consecuencia, sufrirn disminucin en sus dimensiones bajo esfuerzos suficientemente altos. 1.2.- Compresin Paralela al grano La madera se comporta como si el conjunto de tubos alargados sufriera la presin de una fuerza que trata de aplastarlos. Su comportamiento ante este tipo de esfuerzos es considerado dentro de su estado elstico, es decir, mientras tenga la capacidad de recuperar su dimensin inicial una vez retirada la fuerza. 1.3.- Traccin Perpendicular al grano Es asumida bsicamente por la lignina de la madera que cumple una funcin cementante entre fibras. La madera tiene menor resistencia a este tipo de esfuerzo en relacin con otras solicitaciones. 1.4.- Traccin Paralela al grano La madera tiene resistencia a la traccin paralela a las fibras, debido a que las uniones longitudinales entre las fibras son de 30 a 40 veces ms resistentes que las uniones transversales. 2.- CORTE Y FLEXION 2.1.- Corte o Cizallamiento El corte o Cizallamiento de la estructura interna de la madera es semejante al comportamiento de un paquete de tubos que se hallan adheridos entre ellos; por 10. esta razn, en el caso de corte o Cizallamiento paralelo al grano, el esfuerzo de corte es resistido bsicamente por la sustancia cementante, es decir, la lignina, mientras que el esfuerzo de corte o Cizallamiento perpendicular al grano, son fibras las que aumentan la resistencia al Cizallamiento. La madera es mucho mas resistente al corte perpendicular que al corte paralelo. 2.2.- Flexin El comportamiento en flexin de una pieza de madera combina, simultneamente, los comportamientos a traccin, compresin y corte, repitindose los mismos fenmenos anteriormente descritos. La madera es un material particularmente apto para soportar traccin y comprensin paralela, debido a su alta capacidad por unidad de peso. 11. REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN Y EL DEPORTE I.U.POL. SANTIAGO MARIO EXTENSIN BARINAS BARINAS ESTADO BARINAS LA MADERA BACHILLER: LOZANO BENJAMN 20.406.211 ESTRUCTURAS IV SECCIN A-6 BARINAS, OCTUBRE DE 2013