Norma Tecnica Para Diseo y Construccion Estructural de Madera

MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASREPUBLICA DE EL SALVADOR

NORMA TECNICAPARA

DISEO Y CONSTRUCCION ESTRUCTURAL DE MADERA

REGLAMENTO PARA LA SEGURIDAD ESTRUCTURAL DE LAS CONSTRUCCIONESEL SALVADOR, 1994

MIEMBROS DEL COMITE TECNICOPRESIDENTE MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASIng. Jorge A. Rodrguez Deras

SECRETARIO EJECUTIVOIng. Guillermo Caldern Ibez

REPRESENTANTES DE:

MINISTERIO DE OBRAS PUBLICASIng. Mario Ernesto Jovel Galindo

UNIVERSIDAD DE EL SALVADORIng. Luis Rodolfo Nosiglia

UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA "JOSE SIMEON CAAS"Ing. Ricardo Castellanos

UNIVERSIDAD ALBERT EINSTEINArq. Ivo Osegueda

ASOCIACION SALVADOREA DE INGENIEROSY ARQUITECTOS (ASIA)Ing. Eduardo GranielloIng. Vctor Arnoldo Figueroa

CAMARA SALVADOREA DE LA INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCION (CASALCO)Ing. Daro E. Snchez CrdovaIng. Ernesto Arturo Lara

SOCIEDAD SALVADOREA DE INGENIERIA SISMICA (SSIS)Ing. Lenidas Delgado

COLEGIO DE ARQUITECTOS DE EL SALVADOR (CADES)Arq. Luis Ren Dada

COORDINADOR AREA DE ESTUDIOIng. Ernesto Arturo Herrera Novoa

MIEMBROS DEL GRUPO DE TRABAJOIng. Israel E. Menjvar AlvarezIng. Jos L. Serrano M. Ing. Luis Lpez Barahona

ASESORES NACIONALES Dr. Hctor David Hernndez F. Ing. Jos Antonio Gonzlez Ing. Enrique E. Melara M.SCE Ing. Rolando Amaya de Len

ASESORES INTERNACIONALES Dr. Emilio RosenbluethDr. Roberto Meli PirallaDr. Gerardo Surez ReinosoDr. Mario Ordz SchroederM.I Manuel Mendoza M.I Lorenzo Daniel Snchez

COORDINADOR GENERALIng. Luis E.Lpez Barahona

NORMA TECNICA PARA DISEO Y CONSTRUCCIONDE ESTRUCTURAS DE MADERA

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CAPITULO 1DISPOSICIONES GENERALES

1.1 ALCANCES ra, mediante dibujos acotados.

1.1.1 Esta Norma Tcnica establece los requisitos d) Especificaciones de los elementos de unin.mnimos para el diseo y construccin de estructurasde madera y forma parte del "Reglamento para la Se- e) Detalle de las uniones de los miembros deguridad Estructural de las Construcciones". madera a otros sistemas estructurales, mediante

1.1.2 Estas disposiciones son aplicables a miembrosestructurales de maderas slidas clasificadas como f) Disposiciones y detalles para tomar en cuentaconferas o latifoliadas, de los cuales se pueden efectos especiales.hacer combinaciones para obtener miembros com-puestos o espaciados. No se cubren aqu miembrosestructurales de madera laminada o prensada. 1.4 SUPERVISION

1.1.3 Los requisitos para el diseo y construccin de Las construcciones de madera deben ser supervisa-estructuras de madera que se dan en esta Norma das estructuralmente de acuerdo a las disposicionesTcnica deben aplicarse en las dos zonas de riesgo del Ttulo IV del Reglamento; adems, debessmico definidas en la "Norma Tcnica para Diseo constatarse que los materiales cumplan con lospor Sismo". requisitos de la "Norma Tcnica para Control de

1.2 CLASIFICACION

La madera debe ser clasificada de acuerdo con lo LES.establecido en la "Norma Tcnica para Control deCalidad de los Materiales Estructurales". Debern, Los patrocinadores de cualquier sistema estructuraladems, respetarse las tolerancias all establecidas. a base de madera que no se encuentre dentro de los

1.3 PLANOS ESTRUCTURALES mediante anlisis o pruebas, tendrn la obligacin de

Los planos estructurales para toda construccin de aprobacin, a la instancia que para tal efecto esta-madera deben incluir, como mnimo, la siguiente blezca la "Ley de Urbanismo y Construccin".informacin:

a) Clase de la madera a utilizar.

b) Dimensiones nominales y posicin de todos losmiembros estructurales.

c) Detalle de las uniones entre miembros de made-

dibujos acotados.

Calidad de los Materiales Estructurales".

1.5 APROBACION DE SISTEMAS ESPECIA-

alcances de esta Norma Tcnica, cuya convenienciahaya sido demostrada por su empleo satisfactorio o

presentar los datos en que basan su diseo, para su


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CAPITULO 2DEFINICIONES Y NOTACION

2.1 DEFINICIONES MADERA HUMEDA: Madera aserrada cuyo con-

CONTENIDO DE HUMEDAD: Masa del agua en 30%.la madera, expresada como un porcentaje de la masade la madera seca. MADERA SECA: Madera aserrada con un con-

CONIFERAS (Tambin llamadas gimnosper-mas): Arboles de hoja perenne en forma de aguja ORIENTACION DE LAS FIBRAS: Disposicincon semillas alojadas en conos. Su madera est de las fibras con respecto al eje longitudiconstituida esencialmente por un tipo de clulas nal del miembro aserrado.denominadas traqueidas.

DENSIDAD: Masa por unidad de volumen. En el 2.2 NOTACION.caso de la madera debe especificarse el contenido dehumedad al que se determinaron la masa y el volu- A = Area total de la seccin transversal delmen. miembro, cm.

DENSIDAD RELATIVA: Masa seca de una mues- A = Area neta de la seccin transversal deltra de material dividida entre su volumen saturado. miembro, cm. (Area total menos el reaNo tiene unidades, ya que es la relacin de la densi- proyectada del material eliminado por ele-dad del material a la densidad del agua. mentos de unin).

LATIFOLIADAS (Tambin llamadas angiosper- b = Ancho de la seccin transversal, cm.mas): Arboles de hoja caduca de forma ancha queproducen sus semillas dentro de frutos. Su madera CH = Contenido de humedad, %est constituida por clulas denominadas vasos,fibras y parnquima. C = Factor de peralte.

MIEMBROS SOLIDOS: Son aquellos constitu- C = Factor de esbeltez.dos por una sola pieza.

MIEMBROS DE SECCION COMPUESTA: Sonaquellos constitudos por varias piezas slidas en d = Peralte de la seccin transversal, en el planocontacto y conectadas entre s mediante elementos de flexin o de pandeo, cm.de unin, que garanticen su comportamiento estruc-tural como una sola pieza. Ver figura 3.1. d = Peralte rebajado, cm.

MIEMBROS ESPACIADOS: Son aquellos consti- E = Mdulo de elasticidad, kg/cm.tudos por varios miembros slidos separados entres por piezas ubicadas a distancias determinadas. Ver e = Excentricidad de la carga axial, cm.figura 3.2.

tenido de humedad es mayor que 18% y menor que

tenido de humedad menor que 18% .

n

p

s

D = Dimetro de un elemento de unin, cm.

1


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F = Esfuerzo correspondiente a la carga axial unin de dos miembros, kg.acrtica, kg/cm.

F' = Esfuerzo permisible en flexin, kg/cm. kg/cm.b

F' = Esfuerzo permisible en compresin paralela P = Carga lateral permisible de un tornillo enca las fibras, kg/cm. una unin de dos miembros, kg.

F' = Esfuerzo permisible en compresin perpen- P = Carga de extraccin permisible de un torni-ndicular a las fibras, kg/cm. llo, kg/cm.

F' = Esfuerzo permisible en tensin, kg/cm. P = Carga lateral permisible de un pemo en unat

F' = Esfuerzo permisible en cortante, kg/cm. ejes longitudinales estn todos en la mismavF' = Esfuerzo permisible en compresin inclinada1

un ngulo 1 con respecto a las fibras, P = Carga lateral permisible de un perno en unakg/cm. unin de tres miembros, de los cuales los

f = Esfuerzo aplicado en tensin o compresin de acero, y cuyos ejes longitudinales estnaaxial, kg/cm. en direccin normal con respecto al miembro

f = Esfuerzo aplicado en flexin, kg/cmb

f = Esfuerzo aplicado en compresin perpendi-ncular a las fibras, kg/cm. t = Espesor del miembro central en una unin de

f = Esfuerzo aplicado en cortante, kg/cm.v

K = Valor que define la longitud efectiva de un siderada, kg.miembro en compresin.

L = Longitud libre de pandeo en miembros acompresin, cm. = Factor de amplificacin debido a deforma-

L = Longitud entre soportes que restringen elepandeo lateral, cm.

M = Momento flexionante mximo debido acargas transversales al eje longitudinal delmiembro, kg-cm.

P = Fuerza axial de tensin o compresin, kg.

P = Carga lateral permisible de un clavo en una1

P = Carga de extraccin permisible de un clavo,2

3

4t

5unin de tres miembros de madera cuyos

direccin, kg.

6

miembros exteriores pueden ser de madera o

central, kg.

S = Mdulo de seccin del miembro, cm .3

tres miembros, cm.

V = Fuerza cortante aplicada en la seccin con-

" = Angulo entre dos miembros, grados.

ciones de segundo orden.


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CAPITULO 3DISEO

3.1 ALCANCES 1) Maderas latifoliadas

En este captulo se definen las caractersticas bsicas E = 120,000 kg/cmde la madera para uso en estructuras; se establecenlos esfuerzos permisibles y los requisitos y procedi-mientos de diseo para miembros de madera, cuyo 2) Maderas conferascontenido de humedad (CH) es menor que el 18%.

3.2 ESFUERZOS PERMISIBLES

3.2.1 Los esfuerzos permisibles correspondientes a DEL MODULO DE ELASTICIDAD SEGUN LAlas maderas clasificadas de acuerdo con la "Norma CONDICION DE SERVICIO.Tcnica para Control de Calidad de MaterialesEstructurales", sern los indicados en la Tabla 3.1. 3.4.1 Si se trata de miembros estructurales con un

3.2.2 Se podrn usar valores diferentes a los indica- esfuerzos permisibles indicados en la Tabla 3.1 sedos en la tabla 3.1 siempre y cuando se demuestre debern reducir en los siguientes porcentajes: 10%mediante pruebas de laboratorio realizadas segn se para flexin y tensin, 20% para compresin para-indica en la "Norma Tcnica para Control de Calidad lela a la fibra y 50% para compresin normal a la fi-de Materiales Estructurales", que dichos valores bra. El mdulo de elasticidad se deber reducir ensatisfacen los requisitos de seguridad implcitos en 10% .esta Norma.

3.2.3 Cuando se use madera estructural en forma transversal es mayor de 15 cm, se disearn utilizan-permanente, deber emplearse la clasificada como do los esfuerzos permisibles de la Tabla 3.1, dismi-latifoliada. En obras temporales y en moldes se nuidos segn se especifica en 3.4.1.podr usar madera clasificada como confera.

3.3 MODULO DE ELASTICIDAD siguientes valores:

El mdulo de elasticidad de la madera ser determi- Para viento o sismo -- 33 por ciento.nado por medio de ensayos de laboratorio, conforme Para impacto -- 100 por ciento.a lo estipulado en la "Norma Tcnica para Controlde Calidad de Materiales Estructurales". No se incrementar el mdulo de elasticidad debido

A falta de ensayos de laboratorio, se podrn utilizarlos siguientes valores promedio propuestos para 3.4.4 Cuando la madera sea sometida a tratamientocondicin seca: por presin y/o temperatura, los esfuerzos permisi-

E 80,000 kg/cm2

3.4 VARIACIONES DE LOS ESFUERZOS Y

contenido de humedad mayor del 18 por ciento, los

3.4.2 Los miembros slidos cuya menor dimensin

3.4.3 Para condiciones de carga accidental, sepodrn incrementar los esfuerzos permisibles en los

a esta condicin de servicio.

bles se reducirn en un 10% .

fa ' P

An # F )t

fa ' PAn

Fa ' 0.3E

(Kld

)2 # F )c

(Kld

)

fn ' PAn

# F )n

F )1 ' F )c

1%[F )c

F )n&1]sen21

Fb ' MS

Fb ' Cp.Ce.F)

b

Cp '[30d

]19 # 1.0


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3.5 CRITERIOS DE DISEO aplastamiento perpendiculares a las fibras se

Los procedimientos de diseo que se presentan estnbasados en el comportamiento lineal elstico de losmiembros de madera. Las expresiones indicadas, seaplicarn nicamente a miembros prismticos deseccin transversal cuadrada rectangular.

3.5.1 Miembros slidos.

1) Tensin.

Los esfuerzos aplicados de tensin axial se revisarncon la expresin:

(3.1)

2) Compresin.

a) Los esfuerzos aplicados de compresin axialparalelos a las fibras se evaluarn como:

(3.2)

Y no sern mayores que:

(3.3)

se tomar en la direccin ms desfa-

vorable para los efectos de pandeo. Losvalores de K en funcin de las condicionesde apoyo en los extremos del miembro sedefinen en la Tabla 3.2.

b) Los esfuerzos aplicados de compresin

revisarn con la expresin:

(3.4)

Cuando la longitud de una superficie deapoyo sea menor de 15 cm y est localizadaa ms de 8 cm del extremo del elemento, elesfuerzo de compresin aplastamientopermisible, F' , puede incrementarse denacuerdo a los porcentajes de la Tabla 3.3.

c) Si la fuerza aplicada de compresin axialforma un ngulo 1 con la direccin de lasfibras, el esfuerzo inclinado permisible decompresin, F' , se calcular segn:1

(3.5)

3) Flexin.

Los esfuerzos de tensin o compresin debidos aflexin, se evaluarn con la expresin:

(3.6)

Y no sern mayores que:

(3.7)

En donde el factor de peralte, C , ser:p

(3.8)

Cs ' 1.4d.Leb2

Ck ' 35. E

F )b

CS # 10 , Ce ' 1.0

10


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75% del de un slido de idntica seccin transversal, 3.5.4 Secciones no rectangulares. debiendo adems limitarse la relacin L/b a unmximo de 30. Los detalles constructivos se mues- La capacidad de un miembro slido de seccintran en la figura 3.1. circular, se considerar igual a la de un miembro de

3.5.3 Miembros espaciados. miembro es un cono truncado se considerarn, para

Excepto para compresin axial, los miembros seccin transversal situada a un tercio de la longitudespaciados (ver fig. 3.2) se disearn como slidos desde el extremo reducido. Se revisar que elde acuerdo a 3.5.1. esfuerzo de compresin actuante en el extremo

Para compresin axial el esfuerzo permisible F , serael menor de el obtenido de la ecuacin (3.3), consi-derando: 3.6 DEFLEXIONES

1) Pandeo local, para el cual L = L y K = 1.0. La estimacin de deflexiones se har empleando las22) Pandeo total, para el cual L = L y K la que1corresponda al grado de restriccin que exista en los Las deflexiones calculadas tomando en cuenta losextremos. efectos a largo plazo, no debern exceder de los

La longitud de los separadores, L , estar en funcin3del nmero de elementos de unin y del espacia- L Cuando no se afectenmiento mnimo entre stos. El nmero de elementos 240 elementos no estructurales.de unin en los separadores extremos, ser tal quetransmitan una fuerza cortante entre caras de contac- L Cuando se afecten ele-to de las piezas y los separadores igual a: 480 mentos estructurales.

1.5 x fuerza total de compresin V = S))))))))))))) ))))))))))))))))))))))))Q nmero de piezas slidas componentes (sin separadores)

Adems, la longitud de los separadores extremos noser menor de 6 veces el espesor de una de laspiezas.

El nmero de separadores intermedios ser tal que,L /b # 20, Ver figura 3.2.2

El nmero de elementos de unin en los separadoresintermedios ser, por lo menos, la cuarta parte delcorrespondiente en los separadores extremos.

seccin cuadrada de igual rea transversal. Si el

fines de pandeo, las caractersticas geomtricas de la

reducido no exceda al permisible.

expresiones usuales de resistencia de materiales.

siguientes lmites:

Los efectos diferidos se tomarn en cuenta, multipli-cando la deflexin inmediata debido a las cargasaplicadas por 1.5, si la madera se instala en condi-cin seca (CH # 18%) y por 2, si se instala en con-dicin hmeda (CH > 18%).


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TABLA 3.1ESFUERZOS PERMISIBLES,

en Kg/cm (CH ## 18%)

LATIFOLIADAS CONIFERAS

Flexin Fb 150 100

Tensin paralela a la fibra ft 105 70

Compresin paralela a la Fc 110 80fibra

Compresin perpendicular Fn 60 40a la fibra

Cortante paralelo a la fibra Fv 15 10

TABLA 3.2

Condiciones de apoyo en los extremos del elemento k Dos extremos fijos; sin desplazamiento lateral 0.65

Un extremo fijo y otro articulado; sin desp. Lat. 0.80

Dos extremos fijos; con desplazamiento lateral 1.20

Dos extremos articulados; sin desplazamiento lat. 1.00

Un extremo fijo y otro libre 2.00


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TABLA 3.3

Longitud de contacto, en cm Porcentaje de incremento1.5 75

2.5 38

4.0 25

5.0 19

8.0 13

10.0 10

15.0 00


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SECCION ELEVACION SECCION ELEVACION TRANSVERSAL TRANSVERSAL

SECCION A-A SECCION B-B SECCION A-A SECCION B-B

FIG. 3.1 COLUMNAS DE SECCION COMPUESTA. DATOS CONSTRUCTIVOS


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L1 = Longitud totalL2 = Distancia entre separadore. L2 20bL3 = Longitud del separador extremo. L3 6b

FIG. 3.2 COLUMNA ESPACIADA EMPLEANDO CLAVOS O TORNILLOS


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CAPITULO 4UNIONES

4.1 ALCANCES del clavo.

Este captulo se refiere a la interconexin de 4.2.2 Tornillos.miembros estructurales de madera, utilizando ele-mentos de unin tales como clavos, tornillos o La determinacin de la carga permisible de lospernos. tornillos, estar sujeta a las siguientes condiciones:

Los elementos anteriores podrn utilizarse, en 1) Los tornillos sern insertados mediante rotacincombinacin o no, con placas metlicas u otras en agujeros fabricados previamente.piezas de madera.

4.2 CONSIDERACIONES GENERALES. lisa para recibir a sta y las 2/3 partes del de la

4.2.1 Clavos.

La determinacin de la carga permisible de los aplicarn a tornillos de acero para madera, declavos, estar sujeta a las siguientes condiciones: cabeza plana, o redonda.

1) penetracin de la punta del clavo en el miembro 4) Los dimetros a ser usados en las expresiones deque lo recibe debe ser al menos 14 veces el capacidad de carga permisible, sern los quedimetro del clavo. correspondan a la parte lisa del tornillo.

2) El miembro de madera en contacto con la cabeza 5) La penetracin del tornillo en el miembro quedel clavo deber tener al menos un espesor de 10 recibe la punta, ser por lo menos 7 veces elveces el dimetro del clavo. dimetro de la parte lisa; para tornillos inserta-

3) Los espaciamientos mnimos para uniones con reducir proporcionalmente. clavos se definen en la Tabla 4.1.

4) Cuando la penetracin de la punta o el espesor metlicas o uniones con ms de un plano dedel miembro de madera en contacto con la cortante, la capacidad de carga se modificarcabeza sean menores que los arriba menciona- siguiendo los mismos criterios indicados endos, la capacidad de carga se reducir propor- 4.3.1.cionalmente.

5) Cuando los clavos se introduzcan en agujeros tornillos se definen en la Tabla 4.1.taladrados, los espaciamientos se podrn reducira los valores correspondientes indicados paratornillos en la Tabla 4.1. El dimetro del agujerono ser mayor que el 80 por ciento del dimetro

2) Los agujeros en donde penetrarn los tornillos,tendrn los siguientes dimetros: el de la parte

lisa, como mximo, para recibir la parte roscada.

3) Las cargas permisibles indicadas en 4.3.2 se

dos una longitud menor, la carga permisible se

6) Para tornillos utilizados en uniones con placas

7) Los espaciamientos mnimos para uniones con

P1 ' 4 D1.5 en Kg D en mm.

P2 ' 1.1D en Kg, D en mm.

P3 ' 1.5 D2 en Kg; D en mm.

P4 ' 2.4 D en Kg/Cm; D en mm.


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4.2.3 Pernos. ms elementos), la capacidad de carga permisible de

La determinacin de la carga permisible de los capacidad de una unin sencilla multiplicada por 0.9pernos, estar sujeta a las siguientes condiciones: y por el nmero de planos de cortante. Cada uno de

1) Se usarn tuercas y arandelas para completar la dos tercios del especificado para el miembro queunin. recibe la punta de una unin sencilla.

2) Los dimetros de los agujeros no excedern en 2) Carga permisible a la extraccin.ms de 1.6 mm a los de los pernos.

3) Los espaciamientos mnimos para uniones con una carga permisible por centmetro de penetracinpernos se definen en la Tabla 4.2. en la pieza que contenga la punta, definida por:

4.3 CARGA PERMISIBLE DE CLAVOS, TOR-NILLOS Y PERNOS.

Las cargas permisibles que se indican, se refieren aelementos fabricados con alambres de acero lisos,galvanizados o no, aunque para uniones expuestas ala intemperie, se debern usar elementos protegidoscontra la corrosin (galvanizados o similares).

4.3.1 Clavos.

1) Carga permisible al cortante.

La carga permisible de una unin de dos miembrosde madera, en cortante simple, hecha con un clavohincado perpendicularmente a las fibras, est defini-na por:

(4.1)Cuando dos miembros de madera se unen con placasmetlicas, las cargas permisibles indicadas anterior-mente podrn incrementarse en un 25 por ciento.

La carga lateral permisible para clavos hincados enel extremo de un miembro, paralelamente a lasfibras, ser el 60 por ciento de la que corresponde ala de los hincados perpendicularmente a las fibras.

En uniones con ms de un plano de cortante (3 o

la unin, estar indicada por el producto de la

los miembros, tendr un espesor no menor que los

Los clavos sujetos a cargas de extraccin, tendrn

(4.2)

4.3.2 Tornillos.

1) Carga permisible al cortante.

La capacidad de carga de una unin de dos miem-bros de madera, en cortante simple, hecha con untornillo hincado perpendicularmente a las fibras, estdefinida por:

(4.3)

2) Carga permisible a la extraccin.

Los tornillos sujetos a cargas de extraccin tendrnuna carga permisible por centmetro de penetracinde la parte roscada en la pieza que contenga la punta,definida por:

(4.4)

La capacidad a la extraccin de un tornillo insertadoparalelamente a las fibras ser el 75% de la corres-pondiente al insertado perpendicularmente a lasfibras.

P5 ' 0.45 K1 D t ; en Kg

P6 ' 0.15K2 K3 Dt; en Kg; Dgt en mm.

P" ' Po

1 % PoP90

& 1 sen2"


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4.3.3 Pernos. ms delgada.

1) Carga permisible al cortante. a5) Tipo E.

a) Uniones tipo, con miembros colineales o permisible, ser igual a la suma de las cargas permi-paralelos: sibles de las uniones componentes con un solo plano

a1) Tipo A. intermedias divididas, cada una, a la mitad.

Unin de tres piezas, en que las exteriores tienen por b) Uniones con miembros perpendiculares.lo menos la mitad del espesor de la pieza central. Lacarga permisible se determinar con: Tipo bsico.

(4.5)

en donde t = espesor de la pieza central.

Los valores para k se muestran en la Tabla 4.3, para1diferentes relaciones de t/D.

a2) Tipo B.

Unin de 3 piezas, en que las piezas exteriores 4.4, para diferentes relaciones de t/D y D respectiva-tienen un espesor menor que el 50% de la pieza mente:central.La carga permisible estar dada por la expresin Para otros tipos de unin, las cargas permisibles se(4.5), en la que t se tomar como dos veces el determinarn de manera similar a lo descrito enespesor menor. 4.3.3(1), tomando como base la expresin (4.6).

a3) Tipo C. c) Uniones para miembros con un ngulo " entre s.

Unin de 3 piezas, en que las piezas exteriores son La carga permisible de estas uniones se determinarde acero. La carga permisible se determinar con la con la expresin siguiente:expresin (4.5) incrementada en un 25 por ciento,siempre que no se sobrepasen los esfuerzos permi-sibles en las piezas de acero.

a4) Tipo D.

Unin de dos piezas: La carga permisible ser el50% que lo indicado por la expresin (4.5) y con-siderando t como dos veces el espesor de la pieza

Unin de ms de 3 piezas de madera: La carga

de cortante, como resultado de considerar las piezas

Unin de 3 piezas, en que las piezas exteriorespueden ser de acero, con espesores iguales o mayo-res de 6 mm. o de madera, con espesores iguales omayores que la mitad del de la pieza central. Lacarga permisible se determinar con:

(4.6)

Los valores de K y K se proporcionan en la tabla2 3

en donde P y P son las cargas permisibles de dichao 90unin, para " = 0E y " = 90E.


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4.3.4 Grupo de elementos de unin 4.5.3 La carga lateral permisible para elementos de

La carga permisible de un grupo de elementos de durante su vida til estarn expuestas a un CH 18% y que

cuentren inclinados un ngulo " tal que, 45E # " #90E entre s, se obtendr multiplicando la cargaindicada para el tipo de unin en consideracin, porun factor de 0.7.

4.5.4 La carga permisible de uniones a base deplacas metlicas, que restrinjan las contracciones endireccin normal a las fibras de la madera, debidasa su secado durante la vida til, se obtendr mul-tiplicando la carga indicada por un factor de 0.7.


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TABLA 4.1ESPACIAMIENTOS MINIMOS DE CLAVOS Y TORNILLOS

DISTANCIA CLAVOS TORNILLOS

Centro a centro entre clavos de 20 D 10 Dla misma hilera.

Entre hileras. 10 D 3 D

A los extremos del miembro. 20 D 10 D

A los bordes laterales del miem- 5 D 5 Dbro.

TABLA 4.2ESPACIAMIENTO DE PERNOS

DISTANCIA PARALELO A LA FIBRA PERPENDICULAR A LA FIBRA

a) Centro a centro entre 4 D 4 D pernos de la misma hilera.

b) Entre hileras. Ninguna t/D 2: 2.5 D (*)t/D 6: 5.0 D (*)

(*) Mximo = 12.5 cm.

c) A los extremos de los compresin: 4 D. miembros. 4 D

Miembros en

Miembros en tensin: 7 D.

d) A los bordes laterales del 1.5 D 4 D miembro. (Para t/D>6, usar de la

distancia entre hileras).


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TABLA 4.3

t/D K11 1.002 1.003 1.004 0.975 0.886 0.767 0.658 0.579 0.51

10 0.4611 0.4112 0.3813 0.35

TABLA 4.4

t/D K2 Dmm K3

1 1.00 6.4 2.502 1.00 9.5 1.953 1.00 12.7 1.684 1.00 15.0 1.525 1.00 19.1 1.416 1.00 22.2 1.337 1.00 25.4 1.278 0.96 31.8 1.199 0.86 38.1 1.14

10 0.76 44.5 1.1011 0.68 50.8 1.0712 0.61 59.2 1.0313 0.55 1.00 76.2


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CAPITULO 5EJECUCION DE OBRAS

5.1 GENERALIDADES La madera que vaya a quedar en contacto con el

Cuando la madera se use como elemento estructu-ral permanente, deber estar exenta de agentes Debern seguirse las indicaciones del fabricante debiolgicos activos como hongos e insectos. Se los productos protectores de la madera parapermitir cierto grado de ataque por insectos, garantizar su eficiencia.siempre que estos hayan desaparecido al momentode usar la madera en la construccin. No se admi- Cuando la madera haya sido tratada qumicamentetir madera con pudricin en ningn estado de antes de la ejecucin de la obra, cualquier corteavance. realizado durante sta deber tratarse con produc-

Cuando la madera se use como elemento estructu- la del resto de la estructura.ral temporal podr, tener zonas aisladas afectadasbiolgicamente, siempre y cuando el deterioro del Si la madera a la cual se le aplicar algn trata-elemento pueda cuantificarse. miento de curado se humedece durante el proceso

5.2 NORMAS DE CALIDAD nudo aproximadamente al valor que se consider

La calidad de la madera se determinar de acuerdoa lo establecido por la "Norma Tcnica para Con-trol de Calidad de los Materiales Estructurales".

5.3 TRANSPORTE Y MONTAJE

Deber evitarse sobrecargar o someter a accionesno consideradas en el diseo a los miembrosestructurales, durante su almacenamiento, trans-porte y montaje y esta operacin se har de acuer-do con las recomendaciones del proyectista.

5.4 PROTECCION A LA MADERA

Se cuidar que la madera est debidamente prote-gida contra cambios de humedad, insectos, hon-gos, y fuego durante toda la vida til de la estruc-tura. Podr protegrse ya sea por medio de trata-mientos qumicos, recubrimientos apropiados, oprcticas de diseo adecuadas.

suelo, deber ser especialmente protegida.

tos qumicos que den una proteccin equivalente a

de construccin, tal tratamiento no se realizarantes de que el contenido de humedad haya dismi-

en el diseo.

COMENTARIOS

EL SALVADOR, 1994

COMENTARIOS A LA NORMA TECNICA PARA DISEO Y CONSTRUCCIONDE ESTRUCTURAS DE MADERA

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CAPITULO 1DISPOSICIONES GENERALES

C1.1 ALCANCES y que las especifique claramente en los planos es-

La Norma Tcnica para Diseo y Construccin de mercado en base a los requerimientos del diseo.Estructuras de Madera, la cual de aqu en adelante sedenominar la Norma Tcnica, proporciona losrequisitos mnimos para cualquier diseo o cons- C1.4 SUPERVISIONtruccin con estructuras de madera.

C1.2 CLASIFICACION medida en la mano de obra empleada en la construc-

Ver C6.3 de los Comentarios de la "Norma Tcnica prctica de diseo carecern de efectividad, a menospara Control de Calidad de Materiales Estructura- que la construccin se haya ejecutado adecuadamen-les". te. Con el objeto de asegurar un trabajo satisfacto-

C1.3 PLANOS ESTRUCTURALES supervisin. El comportamiento adecuado de la

Las disposiciones respecto a la presentacin de los correctamente al diseo y cumpla con requisitos deplanos de diseo son congruentes con las de la la Norma Tcnica dentro de las tolerancias permiti-mayora de los reglamentos generales de cons- das.truccin.

La Norma Tcnica menciona algunos de los concep- C1.5 APROBACION DE SISTEMAS ESPECIA-tos de informacin ms importantes que deben LES PARA EL DISEO O LA CONSTRUC-incluirse en los planos estructurales; sin embargo, no CIONse pretende que esta Norma contenga la lista exhaus-tiva de ellos, ya que, la institucin a la que corres- Los nuevos sistemas constructivos, los nuevosponde aprobar el diseo podra requerir otros con- materiales y el empleo de estos deben pasar por unceptos adicionales. perodo de desarrollo antes de ser especficamente

Debido a la gran variedad de elementos de madera el empleo de sistemas o materiales nuevos quedaque se pueden encontrar en el mercado, especfica- sujeto a que sea demostrada su eficiencia y calidadmente en lo relacionado con las secciones, resulta para que sea aceptada por un organismo idneo.poco prctico establecer dimensiones determinadaspara estos elementos, tanto, en la Norma Tcnicapara Control de Calidad de Materiales Estructurales,as como en sta Norma Tcnica de Diseo yConstruccin. Es ms razonable que el diseadordefina las dimensiones adecuadas a sus necesidades

tructurales para que el constructor las obtenga en el

La seguridad y el buen funcionamiento de lasconstrucciones a base de madera dependen en gran

cin. La mejor calidad en materiales y la mejor

rio, de acuerdo con los planos de diseo y lasdisposiciones correspondientes se cuenta con la

estructura depende de que la construccin represente

incluidos en una Norma Tcnica. Por consiguiente,


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CAPITULO 3DISEO

C3.2 ESFUERZOS PERMISIBLES PARA C3.3 MODULO DE ELASTICIDADTODAS LAS ESPECIES DE MADERA.

Los valores de los esfuerzos especificados para el madera el mdulo de elasticidad sea determinadodiseo fueron tomados en condiciones de humedad mediante ensayos de laboratorio.superiores al 18%. Cuando los elementos estructura- Si se utilizan los valores indicados en la Normales de madera vayan a quedar en condiciones de Tcnica, hay que tomar en cuenta que estos fueronservicio con contenidos de humedad superiores al obtenidos en condiciones muy conservadoras, por18% (condicin seca) se usarn factores de incre- tanto, igual que con los esfuerzos permisibles, semento para los esfuerzos permisibles indicados en la harn los ajustes necesarios, de acuerdo a la condi-tabla 3.1. cin de servicio en que va a quedar finalmente la

Los esfuerzos permisibles especificados en la Tabla3.1 se obtuvieron con base en los esfuerzos permisi-bles para madera sin defectos (esfuerzos bsicos). C3.4 VARIACIONES DE LOS ESFUERZOS YLos esfuerzos bsicos se obtienen para diferentes DEL MODULO DE ELASTICIDAD SEGUN LAfuerzas o momentos internos (compresin, flexin, CONDICION DE SERVICIOetc.) a partir de pruebas de laboratorio en especme-nes libres de defectos y con contenidos de humedad C3.4.1 Sobre la base de esfuerzos calculados enpor arriba del punto de saturacin de las fibras, (30 condicin seca, al humedecerse, la madera tiende enpor ciento aproximadamente). general a disminuir su resistencia. Por el contrario,

Cuando la madera se use como elemento estructural dad, tiende en general a incrementar su resistencia;permanente, deber estar exenta de daos causados este incremento de resistencia, sin embargo, comien-por fuentes biolgicas. za a detectarse slo cuando el agua libre, es decir, el

Cuando la madera se use como elemento estructural do y slo queda el agua atrapada dentro de ellas.temporal podr tener zonas aisladas afectadas Esta condicin se presenta cuando el contenido debiolgicamente, siempre y cuando el dao pueda humedad es aproximadamente 30 por ciento. Entrecuantificarse y se le considere en el diseo estructu- mayor humedad pierden las fibras, mayor es elral. En obras temporales o en moldes para estruc- incremento de resistencia en la madera; por ello, losturas de concreto en construcciones, se puede incre- incrementos de resistencia dependen de la condicinmentar en un 15% el esfuerzo permisible, tomando de humedad en equilibrio. Por otra parte, el incre-en consideracin la poca duracin de la carga. El mento de resistencia de la madera por secado varatiempo de uso en condiciones de servicio no ex- en gran medida con su calidad. Madera de altacedar de dos meses. calidad experimenta mayores incrementos de resis-

Es recomendable que para diseos de estructuras de

estructura.

una madera en condicin hmeda, al perder hume-

agua que se encuentra entre las fibras, se ha evapora-

tencia que aquella con defectos importantes.


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De acuerdo con lo anterior, los porcentajes de debido a las altas presiones, a las temperaturas y areduccin de resistencia dados en la Norma Tcnica, los tiempos de tratamiento a que deben sometersepara flexin y tensin, compresin paralela a las para alcanzar la retencin correcta de la substanciafibras, compresin perpendicular a las fibras, as txica. Una impregnacin por presin y/o tempera-como las reducciones en el mdulo de elasticidad, se tura que no est controlada produce un debilitamien-han fijado en forma conservadora. to excesivo de la madera. Se recomienda seguir las

C3.4.2 Debido a que es difcil que elementos de o del equipo de tratamiento para mantener al mnimodimensiones mayores de 15 x 15 cm, no secados en el dao causado a la madera. La reduccin prescritahorno, pierdan humedad en tiempos relativamente de 10 por ciento en los esfuerzos permisibles cubrecortos, se requiere que se dimensionen sobre la base los daos menores que normalmente puede causar unde esfuerzos admisibles en condicin hmeda tratamiento bien controlado (Refs. 3 y 5).(contenido de humedad > 18%).

C3.4.3 La resistencia de la madera aumenta a C3.5 CRITERIOS DE DISEOmedida que disminuye el tiempo en que permaneceaplicada la carga. Esta es una propiedad que se ha En la Norma Tcnica, el diseo de estructuras decomprobado experimentalmente y que es comn a madera se realiza con base en esfuerzos permisiblesdistintos materiales. Se debe, al menos en parte, a debido a la escasez de investigacin en nuestrolas deformaciones y daos internos que se van medio que respalde el diseo a la rotura o por re-generando al paso del tiempo bajo la accin de la sistencia. Es deseable que en el futuro se desarrollencarga. En la madera tambin influyen en forma procedimientos de diseo por resistencia para estruc-importante los frecuentes cambios de humedad que turas de madera que permitan aplicarles el criteriosuelen ocurrir durante su vida til, los cuales produ- general de diseo por estados lmite que se utiliza encen esfuerzos internos adicionales. estructuras de otros materiales.

En la Norma Tcnica se dan los siguientes factores C3.5.1 Miembros slidos.de variacin de resistencia correspondientes a variascombinaciones de carga: Tensin axial y flexin.

Carga muerta ms carga viva 1.00 En la Norma Tcnica se dan dos expresiones para

Carga muerta ms carga viva ms tensin no sobrepasen a los permisibles. Con laviento o sismo 1.33 expresin 3.13 se comprueba que la suma de los

Carga muerta ms carga viva ms sobrepase a los esfuerzos permisibles correspondien-impacto 2.00 tes.

Debe dimensionarse para la ms desfavorable de lascombinaciones anteriores, que ser aqulla que Compresin axial paralela a las fibras y flexin.conduzca a un mayor esfuerzo en relacin con lacondicin de carga y su factor de variacin. En la Norma Tcnica se considera que una columna

C3.4.4 Los elementos impregnados a presin y/o despreciar los momentos causados por su propiatemperatura, por lo general pierden resistencia deformacin, cuando:

especificaciones del fabricante del producto qumico

asegurar que los esfuerzos en un elemento sujeto a

esfuerzos de tensin combinado con flexin no

de madera es corta, es decir, que en ella se pueden

KL

d # 0.3 E

Fc


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donde KL es la longitud efectiva de la columna en elplano de flexin considerado y d es la dimensin dela seccin transversal de la columna paralela a dichoplano. De acuerdo con su seccin transversal y lascondiciones de restriccin en sus extremos en cadadireccin, una columna puede ser corta en unadireccin y esbelta en la direccin perpendicular.

La ecuacin 3.13 corresponde a un diagrama deinteraccin lineal compresin-flexin donde elesfuerzo admisible en compresin axial sin flexines F'c y el esfuerzo admisible en flexin sin cargaaxial es F .C .C . Se aplica al diseo por flexo-b p scompresin en un plano de simetra de columnasrectangulares cortas o esbeltas.

Los efectos de esbeltez se toman en cuenta al calcu-lar el esfuerzo F'c, con la expresin 3.3 y al incre-mentar el momento P.e causado por la carga verticalmultiplicndolo por el factor de amplificacin .Este procedimiento para tratar la esbeltez parte deconsiderar una columna doblemente articulada quese deforma con curvatura sencilla. Para este caso elfactor resulta igual a 1.25 (Ref 3). Sin embargo,puede aplicarse a columnas con otras condiciones derestriccin en los extremos a travs del artificio de lalongitud efectiva, KL, que es la longitud de unacolumna ficticia doblemente articulada que se asociaa la columna en cuestin.

La excentricidad mnima que se prescribe debe serparalela al plano de M y Pe. Si M y e son nulos, lacolumna debe de disearse por flexocompresinconsiderando la excentricidad mnima. Se revisaren cada plano de simetra tomando la carga P con laexcentricidad mnima, que ser la dcima parte de ladimensin en la seccin transversal de la columna,paralela al plano considerado.

El factor C es un factor de peralte que est asociadopa la resistencia de elementos a flexin. En estudiosexperimentales (Ref. 3) se ha encontrado que laresistencia relativa en flexin decrece al aumentar elperalte. Esta disminucin se hace significativa apartir de peraltes del orden de 30 cm.

Newlin y Trayer, en los Estados Unidos, desarrolla-ron la siguiente teora: en miembros de maderasujetos a flexin transversal, las fibras de compre-sin (tubos huecos pequeos) actan como pequeascolumnas de Euler restringidas contra el pandeocomo un todo y contra el pandeo de sus paredes porel alineamiento, el cual sirve para rigidizarlas ycementarlas a las fibras adyacentes. Con unincremento de la carga en las vigas, las fibras ex-teriores pasan porcin de su carga a las fibrasinteriores. Aquellas cercanas a las fibras exterioresestn en una mejor posicin para contribuir queaquellas ms lejanas, pero por otro lado tienden a sermenos capaces de colaborar porque estn ms esfor-zadas que las ms alejadas. Consecuentemente,existe un punto abajo de las fibras exteriores perotodava arriba del eje neutro en el cual el soporteptimo para las fibras exteriores es definido.

En vigas de poco peralte los esfuerzos de compre-sin decaen rpidamente y las fibras con pocoesfuerzo estn ms cerca y consecuentemente msaptas para colaborar con las fibras exteriores; mien-tras que las vigas peraltadas (para un esfuerzo dadoen las fibras de compresin de las fibras exteriores)los esfuerzos caen en una manera ms suave y lasfibras menos esforzadas que estn ms alejadas nopueden ofrecer tanta ayuda a las fibras exterioresms esforzadas. Consecuentemente, las fallas ocu-rren a un mayor mdulo de ruptura en las vigas pocoperaltadas que en las vigas de gran peralte. Es ms,la tendencia de las fibras interiores de colaborar conlas exteriores es tal que los esfuerzos en algunas delas fibras cercanas al eje neutro sern reversibles detensin a compresin y el eje neutro se mueve haciael lado de tensin de la viga. Esto ha sido demostra-do que ocurre an dentro de los valores lmites deproporcionalidad del material.


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Los factores C y C toman en cuenta el pandeos klateral de la pieza (Ref. 3). (F ) (F )

En la expresin para valuar C , las literales d y b son F sen1 + F cos1 slas dimensiones transversales paralela y normal alplano de flexin, respectivamente.

La flexocompresin biaxial en la madera no est da de la ecuacin de Hankinson.suficientemente estudiada, por lo que se recomiendaevitar situaciones en que se produzca simultnea- Para obtener las capacidades permisibles de conecto-mente flexin en los dos planos de simetra. Esto res y pernos sujetos a cargas inclinadas con relacinpuede lograrse, por ejemplo, arriostrando o usando a las fibras se usan frmulas equivalentes a ladiafragmas en uno de los planos. frmula simplificada mencionada.

Compresin perpendicular a las fibras. Cortante paralelo a las fibras.

Cuando un elemento de madera se somete a com- La resistencia a esfuerzo cortante de la madera espresin perpendicular a las fibras en una zona considerablemente mayor en direccin transversal aintermedia, las fibras inmediatas a la zona afectada las fibras que paralelamente a ellas. Por ello, encontribuyen considerablemente a resistir la carga. elementos estructurales de madera de hecho no ocu-Esta contribucin depende del tamao y localizacin rren fallas por cortante en planos transversales a lasde la zona afectada as como del contenido de fibras, sino que la falla que se origina bajo fuerzahumedad. En varios pases, las pruebas para obtener cortante elevada es por los esfuerzos cortanteslos esfuerzos permisibles en compresin perpendicu- paralelos a las fibras que induce la propia fuerzalar a las fibras toman en cuenta esta situacin y cortante, o bien la falla sucede por compresinllegan a resistencias ms realistas que las obtenidas normal a las fibras en las zonas donde actan lasal probar especmenes aislados. Las resistencias cargas o las reacciones. De aqu que en la Normaobtenidas de especmenes aislados cargados en toda Tcnica slo se considere el cortante paralelo a lassu rea son menores. Los incrementos de la tabla 3.3 fribras y no se mencione el cortante transversal.se basan en resultados de pruebas realizadas.

Compresin en direccin inclinada con respecto C3.5.2 y C3.5.3 Miembros de seccin compuestaa las fibras. y miembros espaciados. Usualmente se recurre a

Los esfuerzos permisibles para la madera sujeta a miembros espaciados cuando no existen, o es difcil,compresin inclinada un ngulo 1 con respecto a la conseguir en el mercado piezas con medidasdireccin de las fibras, (F ) se obtienen usando la comerciales que suministren las secciones requeridas1frmula de Hankinson (Ref 3), en funcin de los es- en el diseo. Otra causa que da lugar al uso de estosfuerzos permisibles en compresin paralela a las elementos es que las piezas de seccin grande suelenfibras (F ), de los esfuerzos permisibles en compre- presentar fisuramientos importantes. Los esfuerzoscsin normal a las fibras (Fn) y del ngulo 1. Su se calcularn de la misma forma que la establecidavalor mximo para 1 = 0E resulta ser F y su valor para miembros slidos. cmnimo para 1 = 90E resulta ser F . La ecuacinnoriginal que propuso Hankinson a partir de estudiosexperimentales, es la siguiente:

c n

F = )))))))))))))))))))))))))))1c n

En la Norma Tcnica se incluye la forma simplifica-

los miembros de seccin compuesta (Ref 5) o a


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3.6 DEFLEXIONES.

En pisos o techos de madera, para evitar deformacio-nes exageradas, se ha restringido la deflexin admi-sible a una deflexin vertical igual al claro entre240, incluyendo los efectos diferidos. Si la defor-macin puede perjudicar elementos no estructurales,el valor admisible se reduce a la mitad del valoranterior.

Los clculos de deflexin deben hacerse con losvalores del mdulo de elasticidad promedio, dado enla seccin 3.3 de la Norma Tcnica. Se considerajustificado usar el valor promedio, porque ladeformacin influye slo en el comportamiento bajocondiciones de servicio y no en el grado de seguri-dad.

Cuando las cargas actan durante largo tiempo, loselementos de madera adquieren deformacionesadicionales debido al comportamiento viscoelsticode la madera. Para tomar esto en cuenta, la Normaestablece que la deflexin debida a la parte de lacarga que se considere actuar en forma continua seincremente multiplicndola por un factor igual a 1.5,si la madera se encuentra en condicin seca en elmomento de su instalacin. Si la madera se encuen-tra en condicin hmeda los efectos viscoelsticosson ms importantes y, por ello, deber utilizarse unfactor de incremento igual a 2.0.


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CAPITULO 4UNIONES

C4.2 y C4.3 CONSIDERACIONES GENERA- placas tienen el mismo dimetro que los clavos oLES Y CARGA PERMISIBLE DE CLAVOS, cuando los clavos perforan la placa. Este incremen-TORNILLOS Y PERNOS. to se debe a la restriccin que la placa imparte al

Slo se han incluido en la Norma Tcnica elementos (Ref. 1).de unin cuyo diseo est a la fecha apoyado sufi-cientemente por investigacin experimental. Sin La disminucin en la capacidad de un plano deembargo, podrn usarse otros que, a juicio del cortante cuando existen varios de ellos es un resulta-Diseador, con base experimental demuestren tener do experimental y se debe a que la relacin admisi-un comportamiento adecuado. ble t/D disminuye con lo cual aumentan los giros de

UNIONES CLAVADAS

Los espaciamientos mnimos para clavos dependen 4.2 para la carga permisible a la extraccin de unde la densidad de la madera, del contenido de hume- clavo est basada en ensayos realizados en Estadosdad, del tipo de punta del clavo, etc. Los espacia- Unidos (Ref. 11). Es aplicable a clavos lisos hinca-mientos podrn ser menores que los dados en la dos en madera cuyo contenido de humedad enNorma Tcnica si se demuestra que no se producen servicio va a permanecer sin variaciones importan-fisuras o fallas en la madera por la cercana de los tes. Cuando se prevean estos cambios de humedad,elementos de unin. En particular, si los clavos se no se recomienda usar clavos bajo tal condicin decolocan a tresbolillo, la separacin mnima entre carga, ya que perdern en alto grado su capacidad.hileras de clavos paralelas a las fibras puede dismi- Tambin este inconveniente se presenta si la maderanuirse a 8D en lugar de 10D. se ha impregnado a presin con sales para retardar la

Los espaciamientos especificados para clavos que se clavo liso sujeto a estas condiciones se reducir a 25hincan en agujeros taladrados, son considerablemen- por ciento del valor dado por la ecuacin 4.2.te menores debido a que as la madera no quedaexpuesta a fisuramientos.Los espaciamientos se consideran a los centros de UNIONES CON TORNILLOSlos elementos de unin.

Carga permisible al cortante. La frmula 4.1 est considerablemente menores que los de clavos hinca-basado en los resultados experimentales que se dos, debido a que los agujeros hechos para insertardescriben en la Ref. 10. Los ensayos han demostra- los tornillos restringen los fisuramientos de lado que la capacidad puede considerarse independien- madera (Ref. 1).te del ngulo que la fuerza forma con las fibras.

El incremento de 25 por ciento permitido en las Carga permisible al cortante. La expresin 4.3capacidades de carga de los clavos cuando se usan para la capacidad de carga lateral de un tornillo estplacas metlicas es vlido cuando los agujeros en las basada en pruebas realizadas en Estados Unidos

giro del extremo del clavo que contiene la cabeza

los extremos del clavo.

Carga permisible a la extraccin. La expresin

combustin. En caso necesario, la capacidad de un

Los espaciamientos mnimos para tornillos son


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(Ref. 5).

UNIONES CON PERNOS

Un borde o un extremo cargado es aquel hacia elcual se dirige la fuerza que el perno ejerce sobre lapieza en cuestin.

Carga permisible al cortante.

a) Uniones Tipo, con miembros colineales oparalelos. Figura C.1 Unin Tipo E.

Tipo A: La expresin 4.5 proviene de ensayes b) Uniones con miembros perpendiculares.efectuados por Trayer en los Estados Unidos (Ref.12). El factor k disminuye a medida que aumenta la La expresin para la capacidad de carga del caso1relacin t/D segn lo indican los valores de la tabla base tiene como antecedentes los ensayes de Trayer4.2, debido a que los giros de los extremos del perno (Ref.12). El factor k es semejante al factor k de laaumentan conforme su dimetro es me- nor con tabla 4.2 que refleja la influencia de t/D. El factor krelacin al grueso de la pieza principal. representa el incremento en la resistencia de la

Tipo C: El incremento en la capacidad de la unin normalmente a las fibras.cuando las piezas laterales son de acero se debe aque estas piezas restringen los giros de los extremos De los ensayes de Trayer result que uniones de tresdel perno. Para que sea vlido el incremento, el piezas donde los elementos exteriores son de maderaespesor de la placa no debe ser menor de 6mm. con espesor igual

Tipo E: En una unin de ms de 3 piezas de madera uniones en que los elementos exteriores son placas(n piezas), el nmero de planos de cortante es n-1 y de metal de 0.64 cm (1/4 pulg) de grueso. Por estola capacidad de carga de la unin es igual a la suma en el caso se incluyeron piezas exteriores de acero.de las capacidades de carga de los n-1 planos de cor-tante (Ref. 1). c) Uniones para miembros con un ngulo "" entre

Por ejemplo, en una unin de cinco piezas resultan cuando los ejes de las piezas forman un ngulo "las cuatro uniones de dos piezas que se indican en la entre s es una adaptacin de la frmula de Hankin-figura C.1. son que se coment en C3.5.1 para compresin en

La capacidad de carga de cada uno de los cuatro miembros de madera.planos resultantes se obtiene segn se indica en launin Tipo D. Para fines de valuar t, el espesor de C4.4 CONDICIONES DE CARGA.cada una de las dos piezas asociadas a un plano decortante se toma igual a la mitad de su espesor real, El incremento de resistencia de las uniones deexcepto si son piezas exteriores, caso en que se toma elementos de madera bajo cargas de corta duracinel espesor real. depende de los incrementos de resistencia de la

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madera bajo cargas que actan en reas pequeas

a la mitad del central tienen la misma resistencia que

s: La expresin para la capacidad de una unin

direccin inclinada con respecto a las fibras, en

madera y de los elementos metlicos de la junta


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(clavos, tornillos o pernos). Cuando la deformacinde la unin depende principalmente de los elementosde conexin, como en uniones integradas con clavos,tornillos y pernos con t/D $ 6, el incremento debidoa cargas de corta duracin es menor que el corres-pondiente cuando el comportamiento de la unindepende principalmente de la resistencia de lamadera, como en uniones integradas con conectoresy pernos con t/D < 6. Debido a esto, los incrementoscorrespondientes a uniones con clavos, tornillos ypernos con t/D $ 6 son el 50 por ciento de loscorrespondientes a pernos con t/D < 6, que son losmismos que para la madera (Ref. 1).

C4.5 CONDICIONES DE HUMEDAD.

Cuando la madera pierde humedad, tiende a con-traerse, principalmente en direccin perpendicular alas fibras y si se restringe esta deformacin, seproducen fisu-ras paralelas a las fibras que disminuyenla capacidad de carga de las uniones. Esta situacinpuede producirse en uniones donde los elementosconvergentes formen ngulos entre 45E y 90E yexistan dos o ms elementos de unin (clavos,tornillos o pernos). Tambin cuando se usen placasmetlicas o placas laminadas como "cachetes" demodo que la colocacin de los elementos de uninrestrinja las contracciones de la madera en direccinnormal a las fibras. De aqu que al disear unionesque estarn en alguna de las situaciones menciona-das, las capacidades de carga laterales de los elemen-tos de unin se disminuyan a 70 por ciento (Ref. 3).


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CAPITULO 5EJECUCION DE OBRAS

C5.1 GENERALIDADES permiten clasificar la madera para usos estructurales

Cuando la madera se usa como material de cons- exhibe. Entre las ms importantes se consideran lastruccin, todava pertenece al ciclo de nutrientes de siguientes caractersticas:la naturaleza y por lo tanto est sujeta a ser degrada-da por hongos e insectos. Esta tendencia puede ser a) Nudos.detenida de manera indefinida, a travs de una buena b) Pendiente de las fibras.seleccin de materiales, un buen diseo, el uso c) Fisuras o rajaduras.apropiado de preservadores de madera y un manteni- d) Gemas, las partes redondeadas de los troncosmiento adecuado, garantizando de esta manera una que a veces aparecen en las aristas de la maderarelativamente larga vida til de la estructura con un aserrada.comportamiento satisfactorio. e) Bolsas de resina.

La madera destinada para uso estructural, debe estarexenta de pudricin en cualquier grado de avance. La influencia de estas caractersticas sobre la resis-Se permite un dao ligero de mancha azul o caf, tencia de la madera depende de su naturaleza,causado por hongos manchadores, pues su actividad, tamao y posicin, as como del tipo de accinaunque afecta a la madera estticamente, no tiene considerado. La aplicacin rigurosa de reglas deconsecuencias prcticas sobre su resistencia y uso clasificacin visual implica la inspeccin visual decuando se alcanzan valores del contenido de hume- todas las piezas por personal capacitado.dad por debajo del 25%.

Se permite por otra parte, un ataque ligero por C5.3 TRANSPORTE Y MONTAJEescarabajos Ambrosia (pertenecientes a las subfami-lias Scolitinae y Platyponidae), el cual se reconoce La falta de precaucin en el manejo de los elementosporque la madera aserrada presenta agujeros peque- estructurales durante su transporte o en el ensambla-os (entre 0.5 y 3 mm) rodeados por una mancha je de las estructuras, as como un inadecuadooscura causada por un hongo que introduce el almacenamiento, originan la aparicin de defectosinsecto y del cual se alimenta durante su desarrollo. que disminuyen la resistencia mecnica con la cualEste tipo de ataque es permitido porque normalmen- fueron clasificadas originalmente dichas piezas.te es muy limitado y cesa al secarse la madera, sinposibilidades de ser reinfestada por estos insectos. Para el transporte de vigas, tablas u otros elementos,

Ningn otro tipo de ataque por hongos o que los apoyos estn distribuidos uniformemente ainsectos es permitido en madera para uso estructural. lo largo de ellos. Las maniobras de carga y descarga

C5.2 NORMAS DE CALIDAD de madera. Asimismo estas maniobras no debern

Las reglas de clasificacin visual (Referencia 1) ra se humedezca.

de acuerdo con la importancia de los defectos que

f) Alabeo de las piezas aserrdas.

estos deben apilarse en forma horizontal procurando

debern realizarse de tal manera que no se golpeenlos extremos o las aristas longitudinales de las piezas

efectuarse si est lloviendo, para evitar que la made-


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Es recomendable que la entrega del material en el Los preservadores de madera ms commentesitio de obra se realice cuando ya vaya a ser usado, usados se clasifican en hidrosolubles o inorgnicospara que su permanencia a la intemperie sea nica- y oleosolubles u orgnicos. Estos compuestos qumi-mente la mnima indispensable. De otra manera se cos tienen una baja toxicidad para el hombre ypresentaran alteraciones en el contenido de hume- cuando son aplicados correctamente garantizan undad con los consecuentes cambios dimensionales en buen servicio de la estructura.los elementos, ocasionando la aparicin o aumentode grietas y distorsiones y/o problemas en el Los preservadores se pueden aplicar a la madera porensamblaje de uniones o juntas diseadas para medio de brocha, aspersin, bao o inmersin, o pormadera con un contenido de humedad constante. mtodos industriales con sistemas que utilizan

El almacenamiento en el sitio de obra se recomienda cin del preservador.hacerlo en una superficie horizontal; la estiba debeestar separada del suelo cuando menos 30 cm y con La aplicacin por brocha, aspersin y bao o inmer-separadores distribuidos uniformemente a lo largo de sin se puede hacer en el sitio de construccin; estoslas piezas de tal manera que no sufran esfuerzos o mtodos slo logran una penetracin superficial (2-5torceduras; adems se deben cubrir con polietileno mm). De los tres, el de bao o inmersin es el queu otro material para protegerlas de la lluvia y de los mejor garantiza que la solucin preservadora cubrarayos directos del sol, pero permitiendo la libre toda la superficie de la madera.circulacin del aire.

C5.4 PROTECCION A LA MADERA otros mtodos enunciados.

Los mtodos para proteger la madera usada enestructuras en general estn encaminados a evitar eldao que le causen los hongos y los insectos. Atravs de un buendiseo solamente, o bien con la combina cin adecuada de materiales de construccin, esposible, en la mayora de los casos, evitar el contactode la madera con las fuentes de humedad mscomunes (el suelo y la lluvia), las cuales favorecenel desarrollo de la pudricin causada por hongos yde algunos insectos xilfagos.

Los preservadores de madera son compuestos

qumicos que se incorporan a la madera a travs dediferentes sistemas de preservacin y que evitan lapudricin y el ataque por insectos an en condicio-nes de humedad y temperatura favorables para sudesarrollo, al hacer que su alimento, la madera, estenvenenado.

presin para lograr una mayor penetracin y reten-

Cuando se cuente con madera tratada industrialmen-te con la ayuda de presin, se debe preferir sobre los


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Norma Tecnica Para Diseo y Construccion Estructural de Madera

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