DOCENTE : Ing. WALTER ALVAREZ MONTEROLA ALUMNOS:   CHARLES JHON MAMANI MAYTA PLINIO ALMANZA VARGAS JULIO CESAR SIERRA QUISPE JESUS MANUEL SANCHES ARENAS

Universidad Andina del Cusco

LA MADERA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

GeneralidadesIntroducción La madera es el material que, más que cualquier otro, proporciona la energía que necesita diariamente la mayor parte de la población mundial, y por ello debe ser considerada como uno de los combustibles más importantes. Por desgracia, hay al mismo tiempo una enorme escasez de madera, y teniendo en cuenta que unos dos mil millones de personas la siguen utilizando todavía para cocinar y para calentarse, la diferencia entre las necesidades y la disponibilidad es actualmente grande, y aumenta cada día. 

 

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¿Qué es la madera?

La madera es el recurso natural más antiguo empleado por el hombre. Desde siempre le ha proporcionado combustible, herramientas y protección.

Es un polímero natural de origen orgánico.

Se obtiene del interior del tronco de los árboles.

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PARTES DEL TRONCO

CLASES DE MADERASLas maderas pueden ser DURAS O BLANDAS según el árbol del que se obtienen.

Las MADERAS DURAS son las que se obtienen de los árboles de hoja caduca (caducifolias). Latifoliadas•Crecen en las regiones templadas de la tierra.

•Les cuesta madurar.

•Existe gran variedad de especies.

•Es más pesada. Difícil de trabajar.

•Es de gran duración.

•Tonos atractivos y bella textura.

CLASES DE MADERAS•Entre las más comunes tenemos el roble, caoba, nogal, arce, cerezo, encino: y entre las exóticas el granadillo, ébano, bubinga, coa, cocobolo, palo de rosa, etc.

•Más resistentes y costosas.

•Se emplean en revestimientos de pisos y para la fabricación de muebles de gran calidad.

•Por lo general se trabajan más fácilmente con máquinas.

CLASES DE MADERASLas MADERAS BLANDAS son las que se obtienen de los árboles coníferos. (arboles altamente ramificados, con hojas simples)•Hojas en forma de agujas. Árboles de crecimiento rápido.

•Crecen en bosques superpoblados de árboles muy altos.

generalmente de la misma especie.

•Son mas ligeras y fáciles de trabajar, con herramientas

de corte simple

• Tonos mas claros. Amarillos

•Económicas

CLASES DE MADERASSon las más utilizadas para muebles y estructuras.•No necesariamente son las más blandas, pues pueden ofrecer cualidades para ciertos requerimientos, como la ductilidad, lo que facilita su empleo para ciertos trabajos. •La madera más empleada en construcción es la de pino, por ser el más abundante. Aunque se emplean numerosas especies de pinos, todas poseen características similares. •Requieren aditivos para resistir el ataque de los microorganismos y los insectos. •Las más comunes son la maderas de pino, abeto, poplar, cedro, ciprés y tejo, entre otras.

TIPOS DE MADERAS

PROPIEDADES

Las principales propiedades de la madera son: RESISTENCIA, DUREZA, RIGIDEZ Y DENSIDAD.

Cuanto más densa es la madera, su composición es más fuerte y dura.

Elevada resistencia a la flexión.

Buena capacidad de resistencia a la tracción y la compresión paralela a las fibras, escasa resistencia al cortante.

Muy escasa resistencia a la tracción y a la compresión en el sentido perpendicular a las fibras.

Bajo modulo de elasticidad

La resistencia depende de lo seca que esté la madera y la dirección que esté cortada con respecto a la veta.

Humedad: Es la propiedad que más influye sobre las demás propiedades de la madera.

OTRAS PROPIEDADES DE LAS MADERAS

Fácil de trabajar: es sencillo darle forma si se emplean los útiles adecuados.

Baja densidad: flota en el agua, por lo que se ha usado para la fabricación de embarcaciones.

Dureza: propiedad que le confiere resistencia, aunque varía mucho de unos tipos a otros de madera.

Flexibilidad: facilidad que presentan muchas maderas para ser dobladas en sentido de sus vetas.

Estética agradable:  amplia variedad de colores, texturas y veteados.

Mala conductora del calor y la electricidad: por lo que se puede utilizar como material aislante.

Disponible: La madera es un recurso natural que tenemos a nuestra disposición en todo el mundo, pero debemos de cuidar su explotación y repoblar nuestros bosques para que nos sigan proporcionando madera en el futuro.

MADERACurado de la madera: Es el proceso de eliminación de la humedad natural de la madera hasta el nivel adecuado a la utilización definitiva de la misma, con el fin que se produzcan retracciones o alabeos futuros.

Secado natural. Secado al aire libre

Secado por hornos o estufas especiales que otorgan a la madera, con mayor precisión, la humedad deseada.

Se deben tener en cuenta:

•Secar la madera en el menor tiempo posible

•Producción mínima de defectos

•Costos de secado que hagan rentable la operación

MADERA

Curado de la madera.

Se pueden presentar algunas deformaciones por secado como:

•Grietas superficiales

•Grietas internas

•Rajaduras

•Torceduras

Nudos

Médula excéntric

a

Rajaduras

DEFECTOS DE LAS MADERAS

Defectos de estructura: se producen durante el crecimiento del árbol

Defectos de manipulación: surgen una vez que la madera ha sido cortada

a)

b)

Grano espirala

do

Alabeos

a) Grietas

b) Rajaduras

PROTECCIÓN DE LA MADERA

DURABILIDAD NATURAL

RESISTENCIA QUE OPONE LA MADERA

A LA PUDRICION POR:

LA DURABILIDAD NATURAL SE PUEDE AUMENTAR MEDIANTE PROCESOS ARTIFICIALES, YA SEA POR UN SIMPLE SECADO O POR TRATAMIENTOS

PRESERVADORES ESPECIALES

HUMEDADHONGOS INSECTOS HUMEDAD

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RECONOCIMIENTO DE LAS PRINCIPALES DIRECCIONES DE LA MADERA

Es un esquema isotrópica

porque por que las

direcciones con respecto a

los ejes y ángulos están

mejor distribuidas

OPTENCION DE LA MADERA

Como todos sabemos que la madera es un material de origen vegetal que se obtiene de las partes de los troncos leñosos

Procesos de obtención de las maderas

Apeo o corte Poda Transporte Descortezado Tronzado Secado Cepillado

Transporte de la madera castaña

Consiste en

cortar los

troncos en

piezas más

pequeñas

objetivo principal eliminar cualquier irregularid

ad y mejorar el aspecto

final

Proceso de reducir el contenido

de humedad hasta

obtener un valor

inferior al 15 %.

Con esto se

consigue evitar

deformaciones y increme

ntar resisten

cia

TIPOS DE SECADO DE MADERA

a).- Secado a aire libreEs también conocido como secado natural y es de forma económica puede ser desarrollado, en patios, o cobertizos abiertos de modo que las tablas o tablones estén expuesta a la atmosfera ambiental para que el aire pudiera circular en todo ella.

Lugar donde se va secar la madera Para este tipo de secado ósea a aire libre se debe escoger un lugar abierto con buen drenaje para apilar.Es preferible que el piso este asfaltado o compactado de arena y se tiene que evitar los siguientes aspectos.

Cerca de edificios

Presencia de

hiervas

Maderas

viejas

Clasificación de la madera para el secado a aire libre

Según espesor

AnchosLongitudes Contenido

de humedadCalidad de

la madera

Apilamiento correcto de la madera par el secado El suelo donde se va apilar debe estar libre de trozos de maderas viejas, hiervas puesto que estas son favorables para el ataque de hongos e insectos.

Las pilas de madera

pueden ser colocadas

sobre briquetas de concreto a una altura de 5cm

Que haya una

inclinación de 1”

Tiempo de duración en el apilado

Especie Tiempo en

meses

Pino silvestre

1 a 5

Castaño 2 - 6

Nogal 3 - 6

Haya 3 - 7

Roble 4 - 10

Cedro 5 - 6

Caoba 6 -8

Cuadro de estado de la madera según el % de humedad

Madera verde

Madera residen cortada

Madera oreada

Es la que ha perdido una parte del contenido de agua

Madera comercial

Es la que tiene un contenido de humedad al 20%

Madera deseada

Que tiene una humedad al 12%

Factores físicos que influyen en el secado

Clima Temperatura HumedadAire

Otros factores Apilado separa

dores

b).- Secado artificial o en cámaraEs llevar la madera a una cámara o cuartos por climas diferentes de modo que se logre un CH uniforme optimo al requerimiento del cliente y en

Menor tiempo

Con Menor

es defect

os

Ventajas del secado artificial

Menor tiempo

de secado

Menor defecto

s Ofrece menor costo

Obtención del CH optimo al

12% requerido por el cliente

Menor presencia de grietas

Impide el

ataque de

insecto y otros

agente

Recomendaciones

El proceso del secado tanto artificial como aire libre es de mucha importancia porque gracias este proceso optenemos

Maderas de calidad

Fácil trabajable Con menores

deformaciones

Poe ello se debe tener mucha atención en el

secado para optar productos altamente

competitivos al mercado

Método de protección dela madera

La madera como material de origen orgánico compuesto fundamentalmente por celulosas lignina constituye la base fundamental de los agentes degradadores como insectos (reino animal) u hongos (reyno vegetal)

U agente físicos

Los hongos

Son organismos que usan la

madera como fuente de alimento

protección o para criar a

sus huevos y con ello

malogra la calidad de la

madera

Por ello es importante llevar un

buen control de salidad

Los insectos

Muchas de la especies de

insectos usan la madera

como alimento o refugio o

para depositar sus huevos

Dentro de ella estas las abejas carpinter

as

Principales agentes causantes de la destrucción de la madera

Termitas

Otros

factores físicos

Humedad

Hormigas

carpinteras

Temperatura

Escarabajos

Abejas o

avispas carpinte

ras

Se puede aplicar resinas ligantes

que su función es proteger frente a la presencia de

humedad

Aplicar barnices para evitar el

envejecimiento o rajadura

De los 26 ordenes de insectos 6 son las principales causantes de la destrucción de la madera.

PUERTAS DE MADERA

Sabemos que una puerta de madera es un elemento constructivo que se coloca en muros, edificaciones, lozas y que pueden ser echas de madera vidrio o aluminio etc.

DIMENCIONES DE LAS PUERTAS SEGÚN NORMA UNE 56801:2008

Las medidas de las hojas de puerta están relacionadas con el tipo de lugar donde y en que forma se van a colocar (interior, entrada a piso o exterior).Puertas de interior o de paso Altura: 2.030 mm y 2.110 mm. Anchura: 625 mm, 725 mm y

825 mm. Grosor: 35 mm, 40 mm y 45

mm.Puertas de entrada a piso y exteriores Altura: 2.030 mm. Anchura: 825 mm. Grosor: 40 mm y 45 mm

Puertas en interioresLas puertas en interior sirven con fines prácticos o estéticos que brindan.PrivacidadAislamiento de sonido

entre habitacionesProtecciónApoyo de refrigeración o

calefacción

Son las mas

populares debido a su bajo costo y

versatilidad

Tipos madera para puertas en interior Roble blanco: Brinda mejor funcionalidad Es resistente al agrietamiento Álamo Es madera buena para el

diseño de puertas Es una madera fuerte Ofrece puertas solidas Efectivas para aislar sonidos y el

calor

Cerezo Especial para puertas en interior Sirve con fines decorativos Ofrece resistencia al daño y

perforaciones Cambian de color al pasar el

tiempo

Castaña Es la mejor madera de calidadMuy útil para puertas en interior Es una madera dura Resistente a la humedad ataque

de hongos insectos

Cedro Muy buena madera resistente al

ataque de Insectos u hongos porque es

agrio Ofrece mayor resistencia Uso en puertas, vigas, columnas

Tipos de madera para puertas en exterior

Bálsamo

Madera dura perfecto para puertas en exterior

Ofrece alta resistencia

Resistente al agua o humedad y al contacto con el suelo

Copaiba

Resistente al ataque de los hongos insectos

Resistente a la humedad

Aparte de puertas se

emplean en contraccione

s civiles vigas

puentes

Se emplean en pisos ventanas

construcciones de

viviendas

GuayacánAltamente resistente al exteriorResistente al ataque de hongos e insectosPuede durar mas de 15 años

Algarrobo Madera considerada durable en contacto

con el suelo Resistente al ataque de agentes

patógenos

Nogalo Considerada como madrea de alta

resistencia al exterior

MEDIDAS DE PROTECCION DE LAS PUERTAS DE MADERA EN LA PARTE EXTERNA EXTERIOR

Protector asfálticoEs un imprimante asfáltico que protege superficies que van a estar en contacto con la humedad, calor o agentes dañinos para la madera. Primer Tep.- Que sella la

superficie de la madera.Ideal para el uso en todo tipo de superficies porosas como losas de hormigón, muros, techos, fundaciones, madera, baños, cocinas.

1.- Pavimentos de madera:

Revestimientos del suelo por elementos de madera, con diferentes formatos.

MANUFACTURA DE LA MADERA

2. Tableros:

Aglomerados o conglomerados: Se obtiene mezclando virutas y restos de madera triturada con colas especiales y comprimiéndolas. Luego pueden ser recubiertos por una lámina fina de madera o plástico para proporcionarle un mejor acabado.

Desventajas se parten con facilidad se deforman en contacto con el agua no admiten uniones con clavos o tornillos

3. Contrachapado:

Pueden ser de pino o abeto.

Se fabrica mediante la unión encolada y prensada de varias láminas finas de madera.

4.Tableros de fibras:

Se fabrican desmenuzando maderas hasta obtener fibras muy finas que se comprimen y se unen con resinas. se fabrican con diferentes grados de densidad:

media(DM). baja(DB)

Son muy resistentes a la humedad y no se pudren.

LA ESCALERA

LA ESCALERA

Es la estructura utilizada para comunicar distintos niveles. Conformada por una serie de escalones dispuestos en un plano inclinado.

Formas de escaleras de mayor uso en viviendas

1.- Escalera de tramo recto

Es la más fácil de construir, pero la que requiere mayor superficie.

2.- Escalera de dos tramos en ángulo recto con descanso

Más eficiente en el uso del espacio que la recta.

3.- Escalera de dos tramos en ángulo recto con peldaños compensados

Requiere menos superficie que la anterior, pero es más compleja de construir.

4.- Escalera de un tramo con peldaños compensados de media vuelta.

Es la que ocupa menos espacio, aunque es la más difícil de construir.

COMPONENTES QUE CONFORMAN UNA ESCALERA

COMPONENTES DE SEGURIDAD DE UNA ESCALERA

Ventajas y desventajas de una escalera de madera

Ventajas • Precio.• Baja conductividad térmica.• Aislante de la corriente eléctrica (sin humedad).

Desventajas• Se reseca o agrieta• Presenta holgadura con el tiempo• Se contrae o dilata según las condiciones

atmosféricas.

Proporciones adecuadas para una escalera

• Se recomienda que la escalera tenga un ancho mínimo de 80 cm, que los peldaños sean de 28 cm mínimo de ancho (huella) y 17 cm de altura máximo(contrahuella).

Proporciones adecuadas para una escalera

La altura mínima de barandas y pasamanos en escaleras es de 95 cm., medidos en vertical desde el borde de la huella hasta la cara superior de la baranda.

Proporciones adecuadas para una escalera

• Si existen niños por que es un espacio publico o de mucha circulación infantil ,deberá situarse otro pasamanos más abajo.

• La altura de techo sobre la escalera estará más o menos a 2.15 a 2.50 m.(mínimo 2.05 m)

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

SISTEMAS MENORES SISTEMAS MAYORES

Macizos

Entramados Plataforma

Baloom

Viga-columna

Sistema de placas

Sistemas Planares

-Vigas-Cechas-Marcos-Arcos

Sistemas Espaciales Laminares

-Plegadas-Cáscaras-Bóvedas-Cúpulas-Hipérbolas-Colgadas

Sistemas Espaciales

de entramado

-Reticulados espaciales-Geodésicas-Lamelas

PROPIEDADES Las principales propiedades de la madera son: resistencia, dureza,

rigidez y densidad.

Cuanto más densa es la madera, su composición es más fuerte y dura.

Elevada resistencia a la flexión.

Buena capacidad de resistencia a la tracción y la compresión paralela a las fibras, escasa resistencia al cortante.

Muy escasa resistencia a la tracción y a la compresión en el sentido perpendicular a las fibras.

Bajo modulo de elasticidad

La resistencia depende de lo seca que esté la madera y la dirección que esté cortada con respecto a la veta.

Anisotropía: Es la propiedad que tienen las maderas por la cual sus características físico-mecánicas son diferentes en todas las direcciones que pasan por un punto.

HumedadContiene agua en tres formas:

Agua de constitución.- forma parte de la materia, inerte a su naturaleza orgánica. Eliminable solo mediante el fuego.

Agua de saturación.- Contenidas en las paredes microscópicas, impregna las paredes de los elementos leñosos. Eliminable calentando a 100º - 110º C. En estufas, modifica las propiedades físico-químicas de la madera.

Agua libre.- contenida en los vasos (en mercado sin este tipo), absorbida por capilaridad. Superado el punto de saturación.

La madera presenta higroscopicidad, que absorbe o desprende humedad.

Las variaciones de humedad hacen que la madera se hinche o se contraiga, variando su volumen y por consiguiente su densidad.

CURADO DE LA MADERA

Curado de la madera: Es el proceso de eliminación de la humedad natural de la madera hasta el nivel adecuado a la utilización definitiva de la misma, con el fin que se produzcan retracciones o alabeos futuros.

• Secado natural.- Secado al aire libre

• Secado por hornos o estufas especiales.- Otorgan a la madera, con mayor precisión, la humedad deseada.

Se deben tener en cuenta:

•Secar la madera en el menor tiempo posible.

•Producción mínima de defectos.

•Costos de secado que hagan rentable la operación.

ESTRUCTURAS MENORES

SISTEMA DE TABIQUE LLENO

SISTEMAS ENTRAMADOS AMERICANO

PLATAFORMA

BALOOM

POSTE Y VIGA / PILAR Y VIGA

SISTEMAS DE PLACAS

MAURICIO RAMIREZ MOLINA | ARQUITECTO | MSc UC Louvain | Master© UTFSM | eramirez@utalca.cl

ESTRUCTURAS MAYORES

SISTEMAS PLANARES VIGAS

CERCHAS

MARCOS

ARCOS

MAURICIO RAMIREZ MOLINA | ARQUITECTO | MSc UC Louvain | Master© UTFSM | eramirez@utalca.cl

ESTRUCTURAS MAYORES

SISTEMAS ESPACIALES LAMINARES

PLEGADOS

CÁSCARAS

BÓVEDAS

CÚPULAS

HIPERBOLAS

COLGADAS

MAURICIO RAMIREZ MOLINA | ARQUITECTO | MSc UC Louvain | Master© UTFSM | eramirez@utalca.cl

UNIONES ATORNILLADASUNIONES CLAVADAS

UNIONES EMPERNADASANCLAJES CONECTORES

Y PLETINAS UNIONES ADHESIVOS

UNIONES AMARRADAS

TIPOS DE UNIONES

OTRAS UNIONES…

UNIONES DE ENSAMBLE

UNIONES CON CONECTORES

UNIONES CON PLETINAS

Proceso Constructivo de una Casa de Madera de Entramado Ligeros

Este método de construcción, es muy versátil y aún siendo un sistema constructivo tradicional, no ha cambiado mucho con el paso del tiempo. Se han añadido materiales nuevos, productos estandarizados, métodos más sofisticados de construcción, pero los principios básicos siguen siendo los mismos.

PASOS

Limpiar el terreno. Elaborar los cimientos. Construir los durmientes. Colocar los muros. Elaborar los refuerzos. Colocar el techo.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN