Estructura de madera de techo
La madera en la construcción en España ha tenido una injustificada mala prensa en la última mitad del siglo pasado. No se debe olvidar que este material lleva miles de años sirviendo de base para las viviendas de nuestros antepasados y si nada cambia, por sostenibilidad, la de nuestros hijos.
Desmerecer a la madera como material de construcción es perder historia y conocimiento. Actualmente la madera ha evolucionado mucho y se ha normalizado, conocer las nuevas tecnologías y sus propiedades darán infinitas posibilidades a los proyectos que se quiera desarrollar y la norma dará seguridad a los diseños.
Madera estructural
Por ello hoy vamos a hablar sobre la madera estructural y clases resistentes así como su caracterización en estructuras.
A la hora de realizar los cálculos de una estructura de madera es necesario conocer qué madera estructural hay disponible y qué clases resistentes disponen los almacenes o aserraderos.
Cada clase resistente va asociada a unos valores característicos de resistencia, módulo de elasticidad y densidad. En el Documento Básico Seguridad Estructural de Madera (DB.SE-M) se define los valores para cada clase resistente de madera aserrada, madera laminada encolada y tablero para uso estructural.
Respecto a la madera aserrada se distingue entre madera de frondosa y conífera. Cada clase resistente se designa por una letra y dos dígitos. La letra puede ser C o D, conífera (coniferous) o frondosa (deciduous) y los dígitos marcan la resistencia característica a flexión. Una C24 es una madera de conífera con una resistencia característica a flexión de 24 N/mm2.
Clases resistentes
i. Existen un total de 12 clases resistente para madera aserrada de conífera; C14, C16, C18, C20, C22, C24, C27, C30, C35, C40, C45 y C50. Las clases resistentes que vamos a encontrar disponibles para la estructura en el mercado son las C16, C18, C24 y C30.
ii. Para frondosas se distinguen un total de 14 clases resistentes; D18, D24, D27, D30, D35, D40, D45, D50, D55, D60, D65, D70, D75 y D80. Las más habituales y que estarán disponibles para ser suministradas en obra son la D24, D30, D40, D50, D60 y D70.
Es importante conocer como limitante a la hora de diseñar, la no existencia de todas las clases resistentes, ni especies en el mercado para la pieza de madera aserrada que queremos proyectar.
En madera aserrada para uso estructural la caracterización de las clases resistente se realiza mediante un ensayo destructivo de flexión en piezas de grandes dimensiones.
Este ensayo aplica una carga en dos puntos separados a 1/3 de la longitud de la viga hasta su rotura, se anotan los resultados y se determina el módulo de elasticidad y la carga de rotura. Posteriormente se extrae un trozo de madera y se mide la densidad en estufa.
Una vez se disponen de estos valores de resistencia a flexión, densidad y módulo de elasticidad, por medio de fórmulas, se determinan los demás parámetros necesarios para caracterizar las propiedades físicas y mecánicas de la madera.
Los materiales típicos usados en construcción son hormigón, acero y madera y cada uno tiene un ensayo diferente asociado al uso que suele desempeñar en la estructura. El hormigón se ensaya a compresión, el acero a tracción y la madera a flexión.
Después de destruir miles de vigas de diferentes especies se asocia una clase visual, que ayuda a clasificar la madera para relacionarla con una clase resistente en función de sus nudos, fendas, desviación de la fibra y deformaciones.
Coeficiente parcial de seguridad
A la hora de calcular y diseñar a cada material se le aplica un coeficiente parcial de seguridad cada tipo de material en función de su variabilidad y seguridad:
1. El coeficiente parcial de seguridad del acero es 1,05 y 1,1.
2. El coeficiente parcial de seguridad del hormigón es de 1,5.
3. El coeficiente parcial de seguridad de la madera suele ser 1,25 o 1,3.
Las características física y mecánicas de madera aserrada estructural para cada clase resistente que se encuentran en el Documento Básico Seguridad Estructural de Madera (DB.SE-M) y que son los valores para calcular la estructura son:
a) Resistencia expresada en N/mm2; Flexión (fm,k), tracción paralela(ft,0,k), tracción perpendicular(ft,90,k), compresión paralela(fc,0,k), compresión perpendicular(fc,90,k) y cortante(fv,k).
b) Rigidez expresada en kN/mm2; Módulo de elasticidad paralelo medio (E0,medio), módulo de elasticidad paralelo 5º percentil (E0,k), módulo de elasticidad perpendicular medio (E90,medio) y módulo transversal medio (Gmedio).
c) Densidad expresada en kg/m3; Densidad característica(ρk) y densidad media (ρmedio).
**Este artículo apareció antes en Maderea
