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GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA
ASERRADA DE PINO OREGON
CLASIFICADA VISUALMENTE
INSTITUTO FORESTAL
2013
Informe Técnico N° 196
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Informe Técnico N° 196
INSTITUTO FORESTAL UNIDAD DE TÉCNOLOGÍA E INDUSTRIAS DE LA MADERA
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGON CLASIFICADA VISUALMENTE
Autores
Luis Vásquez V.1 Gonzalo Hernández C.2
Raúl Campos P.3 Patricio Elgueta M. 4
Marcelo González R.5
1 Instituto Forestal. luis.vasquez@infor.cl
2 Instituto Forestal. gonzalo.hernandez@infor.cl
3 Instituto Forestal. raul.campos@infor.cl
4 Instituto Forestal. patricio.elgueta@infor.cl
5 Instituto Forestal. marcelo.gonzalez@infor.cl
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INSTITUTO FORESTAL - Chile 2013 Grados Estructurales de la Madera Aserrada de Pino Oregón Clasificada Visualmente Informe Técnico N° 196 Unidad de Tecnología e Industria de la Madera, INFOR, Sede Bio Bio. Estudio financiado por el Contrato de Desempeño INFOR-MINAGRI 2013. ISBN N° 978-956-318-094-7
www.infor.cl www.construccionenmadera.cl
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PRÓLOGO
La especie forestal pino oregón (Pseudotsufa menziessi) es una conífera nativa de Norteamérica, que ha presentado un buen comportamiento a las condiciones de suelo y clima de algunas regiones del sur de Chile. En la actualidad se ha transformado en la segunda especie de mayor producción de madera aserrada del país con cerca de 124.213 m3 anuales (2011); y una superficie plantada que alcanza las 16.780 hectáreas, distribuidas en las regiones del Maule, Bío Bío, Araucanía, Los Ríos, Los Lagos y Aysén. El presente estudio permite caracterizar la madera aserrada de pino oregón destinada a usos estructurales, a través de ensayos físicos, mecánicos y de clasificación estructural realizados por el Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR); laboratorio que cuenta con la acreditación de su sistema de gestión basado en la norma ISO 17025, lo que permite el reconocimiento de sus resultados a nivel nacional e internacional. La presente publicación “Grados Estructurales de Madera Aserrada de Pino Oregón Clasificada Visualmente”, fue financiada con recursos provenientes de convenio 2013, suscrito entre el Ministerio de Agricultura (MINAGRI) y el Instituto Forestal (INFOR). Participaron en este estudio los profesionales y técnicos de la Unidad de Tecnología e Industrias de la Madera del INFOR Srs. Luís Vásquez Valenzuela, Gonzalo Hernández Careaga, Patricio Elgueta Muñoz, Raúl Campos Pous, y Marcelo González Retamal.
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ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................................... 1
2. METODOLOGÍA .......................................................................................................................... 2
2.1 Madera ................................................................................................................................ 2
2.2 Clasificación visual ............................................................................................................... 2
2.2.1 Norma de clasificación NCh 1970/2 ............................................................................. 2
2.2.2 Norma de clasificación NCh 1207................................................................................. 4
2.3 Ensayos físicos y mecánicos ................................................................................................ 6
2.3.1 Resistencia y rigidez en flexión .................................................................................... 6
2.3.2 Resistencia a la tracción paralela a las fibras ............................................................... 8
2.3.3 Resistencia a la compresión paralela a las fibras ......................................................... 9
2.3.4 Densidad ..................................................................................................................... 11
2.4 Determinación de los valores admisibles y característicos ............................................... 11
2.4.1 Determinación de los valores admisibles según norma chilena NCh 3028/2 ........... 12
2.4.2 Determinación de valores característicos según estándar australiano-neozelandés
AS/NZS 4063.2 ..................................................................................................................... 15
2.4.3 Determinación de valores característicos según estándar europeo EN 384 ............. 18
3. RESULTADOS ........................................................................................................................... 21
3.1 Clasificación visual estructural .......................................................................................... 21
3.2 Ensayos físicos y mecánicos .............................................................................................. 25
3.3 Valores admisibles y característicos .................................................................................. 29
4. CONCLUSIONES ....................................................................................................................... 34
5. REFERENCIAS ........................................................................................................................... 35
6. ANEXOS ................................................................................................................................... 36
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
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1. INTRODUCCIÓN
La clasificación estructural de madera consiste en la técnica mediante la cual las piezas de madera se agrupan según su capacidad para resistir cargas o esfuerzos. Este agrupamiento proporciona al usurario la confianza de esperar un valor mínimo de resistencia para las piezas de un determinado grupo o grado estructural, cualquiera sea el origen del material. Cada grado se asocia con un conjunto de tensiones admisibles que permiten diseñar estructuras de madera en forma segura y confiable. Existen dos métodos de clasificación estructural de madera: la clasificación mecánica y la clasificación visual. La primera consiste en someter a las piezas a un ensayo no destructivo por medio del cual se determina la rigidez y se asocia a una clase estructural. Por otro lado, la clasificación visual consiste en examinar una serie de características de la madera, como nudos, inclinación de la fibra, grietas, alabeos, etc. Esta clasificación visual debe ser realizada por clasificadores, que corresponde a personal calificado y entrenado para realizar esta labor en los aserraderos. Un clasificador requiere de un entrenamiento y formación adecuados, por medio de cursos que sean realizados por entidades técnicamente competentes, y reconocidas por el mercado y la autoridad reguladora. El presente estudio contiene los resultados de un método de clasificación visual estructural de madera aserrada de Pino oregón, junto con la determinación de valores característicos provenientes de ensayos físicos y mecánicos en piezas de tamaño comercial. La madera utilizada fue obtenida la zona de Villarrica, región de la Araucanía.
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2. METODOLOGÍA
2.1 Madera
La muestra de madera de pino oregón (Pseudotsuga menziesii) utilizada en el presente
estudio se obtuvo del Aserradero Voipir Ltda., cuyas plantaciones provienen de la zona
de Villarrica, región de la Araucanía. La madera fue obtenida de bosques de 28-30 años
y 47-48 años, sometidas a manejos de raleo y poda.
2.2 Clasificación visual
La clasificación visual estructural de la madera de pino oregón fue realizada bajo la norma chilena NCh 1970/2 “Maderas – Parte 2: Especies coníferas – Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los grados de calidad. Sin embargo, debido a las altas exigencias de clasificación de esta norma, principalmente en la medición de nudos y velocidad de crecimiento, además de su escaso uso comercial en el país; se realizó una segunda clasificación estructural visual basada en la norma chilena NCh 1207 “Pino radiata – Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los grados de calidad”. El alcance de la norma NCh 1207 aplica a madera aserrada y cepillada de pino radiata, sin embargo los principios de clasificación especificados se pueden aplicar a pino oregón u otra especie conífera, tal como ocurre a nivel internacional donde la mayoría de las especies se agrupan generalmente cuando las características de la madera de dos o más especies son muy similares, o por conveniencia de marketing. La aplicación de ambas normas de clasificación estructural visual fue realizada por clasificadores del Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR). 2.2.1 Norma de clasificación NCh 1970/2
La norma chilena NCh 1970/2, concuerda en lo medular con la norma australiana AS 2858 “Timber – Softwood – Visually Stress – Graded for Structural purposes”. Se establecen requisitos que debe cumplir la madera aserrada o cepillada de especies coníferas, con un contenido de humedad menor o igual al 20%. La norma señala cuatro grados de calidad, identificados como: grado estructural N°1, grado estructural N°2, grado estructural N°3 y grado estructural N°4; los cuales se obtienen a través de límites admisibles para las características de la madera de coníferas, tales como tamaños de nudos y agujeros (Concepto Razón Área Nudosa), acebolladura, bolsillos de corteza, resina y/o crecimientos anormales, grietas, rajaduras, desviación de la fibra, velocidad de crecimiento, arista faltante, madera juvenil y alabeos. Estos límites admisibles para la clasificación visual estructural se encuentran descritos en la tabla 2.1.
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Tabla 2.1: Límites admisibles para los grados estructurales visuales de especies coníferas según NCh1970/2
Tipo de característica
Grado estructural N°1
Grado estructural N°2
Grado estructural N°3
Grado estructural N°4
Generales
Cada pieza debe estar correctamente aserrada de modo que las superficies adyacentes sean ortogonales entre sí, cumplir con las tolerancias especificadas y tener los
extremos despuntados con un corte normal al eje de la pieza
Perforación – pudrición – evidencia de madera de reacción
No se aceptan
Nudo y agujero (sano, firme o suelto, circular, ovalado, aislado, en grupo, en racimo o en la arista)
Totalmente ubicado en la
zona central de la cara, de ancho
W
En: W = 0,50 a RANT 25%
En: W = 0,60 a RANT 33%
En: W = 0,75 a RANT 40%
En: W = 0,75 a RANT 50%
En el borde de la cara
RANB 25% RANB 40% RANB 50% RANB 60%
En el canto
RANT 25% RANT 40% RANT 50% RANT 60%
Otros nudos
RAN1 15% RAN1 25% RAN1 30% RAN1 40%
Acebolladura
No se acepta Se acepta con S 3mm, si no se extiende de una superficie a otra
Bolsillos (de corteza, resina y/o crecimiento anormales)
No se acepta Se acepta si cada uno de ellos cumple con l 150 mm; S 10 mm (o un área equivalente)
Grietas
Superficiales Se aceptan si cada una de ellas cumple con l 450 mm; S 1 mm
Se aceptan si l 600 mm; S 1 mm
Se aceptan si l 600 mm; S 2 mm
En los extremos de la pieza
No se aceptan Se aceptan si: l a/2 y si en cada extremo (∑ 2a) y (∑ 200 mm) (tomar el menor de los dos valores)
Se aceptan si: l a y si en cada extremo (∑ 2a) y (∑ 200 mm) (tomar el menor de los dos valores)
Rajaduras
No se aceptan Se aceptan si: l a/2 y si en cada extremo (∑ 2a) y (∑ 200 mm) (tomar el menor de los dos valores)
Se aceptan si: l a y si en cada extremo (∑ 2a) y (∑ 200 mm) (tomar el menor de los dos valores)
Desviación de fibra
1 en 15 1 en 10 1 en 8 1 en 6
Albura y mancha biológica
Se aceptan sin limitación
Velocidad de crecimiento
Mayor o igual que 1,6 anillos/cm No se limita
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Tipo de característica
Grado estructural N°1
Grado estructural N°2
Grado estructural N°3
Grado estructural N°4
Arista faltante (canto muerto)
En piezas con espesor e 38 mm
Se acepta si: d 0,15 e (en canto) d 0,15 a (en cara)
Se acepta si: d 0,25 e (en canto) d 0,25 a (en cara)
En piezas con espesor e 38 mm
Se acepta si: d 0,33 e (en canto) d 0,50 a (en cara)
Madera juvenil
En piezas con ancho a 240 mm
No se acepta Se acepta sin limitación
En piezas con ancho a 240 mm
Se acepta sin médula, y si además: i) Ocurre sólo en el 1/3 central del ancho de la pieza. ii) el ancho máximo de los anillos de crecimiento es igual o menor que 6 mm.
Se acepta con médula, y si además: i) Ocurre sólo en el 1/3 central del ancho de la pieza. ii) el ancho máximo de los anillos de crecimiento es igual o menor que 6 mm.
Se acepta sin limitación
Alabeos
Arqueadura, encorvadura, torcedura
Ver requerimientos en anexo A, NCh 1970/2.
Acanaladura Se aceptan magnitudes que no excedan 1 mm por cada 50 mm de ancho de la pieza
a: ancho de la pieza; e: espesor de la pieza; L = longitud de la pieza; d: magnitud del defecto; ∑ : longitudes acumuladas del defecto; S: ancho del defecto.
Fuente: NCh 1970/2
2.2.2 Norma de clasificación NCh 1207
La norma chilena NCh 1207 señala que la madera debe presentar un contenido de humedad menor o igual al 19%, estableciendo los siguientes grados de calidad:
- Grado Estructural Selecto (GS): Corresponde a piezas de gran capacidad resistente. Su aplicación usual es el de elementos sometidos a grandes solicitaciones.
- Grado Estructural N°1 (G1): Corresponde a piezas adecuadas para ser utilizadas en tipologías constructivas normales. Adecuado para envigados, pisos y entramados de techumbre
- Grado Estructural N°2 (G2): Corresponde a piezas de moderada capacidad resistente. Adecuado para entramados de muros estructurales.
Los límites admisibles para tamaño de nudos (concepto de razón área nudosa), inclinación de fibra, médula, arista faltante, bolsillos de resina y de corteza, fisuras, y alabeos; se puede observar en la tabla 2.2
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Tabla 2.2: Exigencias para los grados estructurales visuales de Pino radiata según NCh 1207
Defectos Grados estructurales Visuales
GS G1 G2
Nudos Sin CB Con CB Sin CB Con CB h ≤ 150mm h > 150 mm
RANB ≤ 50%
> 50%
≤ 50%
> 50%
Sin Restricción
Sin Restricción
RANT ≤ 33% ≤ 20% ≤ 50% ≤ 33% ≤ 66% ≤ 50%
RANI ≤ 50% ≤ 33%
RANNA No se Acepta
No se Acepta
≤ 25% ≤ 25% ≤ 33% ≤ 33%
Inclinación de fibra 1:8 1:6 1:6
Médula No se Acepta Se acepta sólo en la mitad central del ancho
+ Ancho de médula de
hasta 12 mm en cualquier largo; o ancho de médula de hasta 18 mm en largo
no superior a 100 mm
Se acepta sin restricción
Arista faltante En todo el largo
El canto muerto no puede ser mayor a un cuarto del ancho y a un cuarto del espesor de la pieza
Bolsillos de resina y corteza
Acepta bolsillos de hasta 20 mm de ancho y 200 mm de largo, o superficie equivalente
Fisuras
Grietas Se ignoran si su profundidad en menor a 10 mm
Acepta largos de hasta ¼ del largo de la pieza, con un tope
de 600 mm
Acepta largos de hasta ¼ del largo de la pieza, con un tope de 900 mm
Rajaduras Se acepta no más de una rajadura
Se acepta en extremos y de largo
menor o igual al espesor de la pieza
Se acepta de largo menor o igual a 600 mm; o en los extremos y de largo menor o igual a 1,5 veces el espesor
de la pieza
CB: Condición de borde; h: ancho de la pieza
Fuente: NCh 1207
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2.3 Ensayos físicos y mecánicos
Se realizaron ensayos mecánicos de madera cepillada de pino oregón bajo diferentes
disposiciones de carga, como son la resistencia y rigidez en flexión, resistencia a la
tracción paralela a las fibras, y la resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Además se determinó la densidad y contenido de humedad de cada muestra de
madera ensayada.
Todos los ensayos se realizaron en el Laboratorio de Madera Estructural del Instituto
Forestal (LME-INFOR), bajo las especificaciones de la norma chilena NCh 3028/1:
Madera estructural – Determinación de propiedades físicas y mecánicas de la madera
clasificada por su resistencia – Parte 1: Métodos de ensayo en tamaño estructural. La
determinación de la humedad se realizó mediante xilohigrómetros portátiles
calibrados bajo la norma chilena NCh2827
2.3.1 Resistencia y rigidez en flexión
El esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión se muestra en la figura 2.1. A
una pieza de madera de luz 18 d se debe aplicar una carga en dos puntos a igual
distancia entre los apoyos de los extremos, con cada carga igual a F /2. Se debe elegir
al azar un canto de la probeta como canto flexo-traccionado. En la figura 2.2 se
observa la aplicación de un ensayo para medir la resistencia y rigidez en flexión, donde
se puede apreciar la utilización de restricciones laterales para impedir el volcamiento
de la pieza, apoyos móviles y un cilindro hidráulico para la aplicación de la carga.
El ensayo consiste en medir la carga aplicada en los tercios de la luz, junto con medir el
desplazamiento del eje neutro de la probeta en el centro de la luz. De este ensayo se
determina el módulo de elasticidad (E) y la tensión de rotura en flexión , los cuales
se calculan como sigue:
(
)
(
)
Donde, E : Módulo de elasticidad en flexión L : Luz de la pieza de madera entre apoyos d : Espesor de la pieza de madera b : Ancho de la pieza de madera
(
) : Pendiente de la recta, prolongada del rango elástico de la curva carga-
desplazamiento, que se forma de los datos tomados entre el 10% y 40% de la carga máxima.
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Donde, : Resistencia en flexión : Valor de la carga aplicada en la falla o carga máxima Figura 2.1: Esquema de ensayo de resistencia y rigidez en flexión
Fuente: NCh 3028/1 Figura 2.2: Aplicación del ensayo de resistencia y rigidez en flexión según NCh 3028/1
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR).
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2.3.2 Resistencia a la tracción paralela a las fibras
El esquema de carga aplicada en el ensayo de tracción paralela a las fibras se ilustra en
la figura 2.3. La longitud (L) de la pieza de madera entre las mordazas debe ser de
2.000 milímetros más 8 veces el ancho (b) de la probeta, la cual se debe cargar hasta la
falla. En la figura 2.4 se observa la aplicación de un ensayo de tracción paralela.
La resistencia a la tracción paralela ( ) se calcula como sigue:
Donde, : Resistencia a la tracción paralela a las fibras : Valor de la carga aplicada en la falla o carga máxima d : Espesor de la pieza de madera b : Ancho de la pieza de madera Figura 2.3: Esquema de ensayo de resistencia a la tracción paralela a las fibras.
Fuente: NCh 3028/1
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Figura 2.4: Aplicación de un ensayo de resistencia a la tracción paralela a las fibras
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR).
2.3.3 Resistencia a la compresión paralela a las fibras
El esquema de carga aplicada en el ensayo de compresión paralela a las fibras se ilustra
en la figura 2.5. La pieza de madera debe tener una longitud total de 2.000 milímetros
más 8 veces el ancho (b) de la probeta; esta se debe comprimir axialmente por medio
de una carga hasta que se produzca la falla. El pandeo se controla con restricciones
laterales distanciadas a 10 veces el ancho (b) para el pandeo respecto al eje menor, y
de 10 veces el espesor (d) para el pandeo respecto al eje mayor. En la figura 2.6 se
observa la aplicación de un ensayo de compresión paralela, donde se puede apreciar la
zona de carga y los dispositivos de fijación lateral.
La resistencia a la compresión paralela ( ) se calcula como sigue:
Donde,
: Resistencia a la compresión paralela a las fibras
: Valor de la carga aplicada en la falla o carga máxima
d : Espesor de la pieza de madera
b : Ancho de la pieza de madera
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Figura 2.5: Esquema de ensayo de resistencia a la compresión paralela a las fibras.
Fuente: NCh 3028/1 Figura 2.6: Aplicación de un ensayo de resistencia a la compresión paralela a las fibras
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR).
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2.3.4 Densidad
Las probetas para determinar la densidad de las piezas de madera ensayadas, deben
incluir la sección transversal completa y tener una longitud de por lo menos el ancho
de la pieza (b). La masa (m) y el contenido de humedad (H), son medidos para cada
probeta de ensayo. La densidad al momento del ensayo ( ) se calcula como sigue:
En tanto la densidad al 12% de humedad ( ) se debe calcular como sigue:
(
)
Donde,
: Densidad de ensayo
: Densidad al 12% de humedad
d : Espesor de la pieza de madera b : Ancho de la pieza de madera
L : Largo de la probeta de madera para densidad
H : Humedad de la madera al momento del ensayo
2.4 Determinación de los valores admisibles y característicos
La determinación de los valores admisibles para los grados estructurales visuales de
pino oregón, se determinaron según el análisis estadístico y especificaciones de la
norma chilena NCh 3028/2: Madera estructural – Determinación de propiedades físicas
y mecánicas de la madera clasificada por su resistencia – Parte 2: Muestreo y
evaluación de los valores característicos de piezas en tamaño estructural.
Además, con el fin de evaluar la calidad de la madera de pino oregón respecto a los
requerimientos estructurales de los mercados australiano y europeo, se determinaron
los valores característicos según las siguientes normas:
- Norma australiano-neozelandesa AS/NZS 4063.2: Caracterización de
madera estructural. Parte 2: Determinación de valores característicos
- Norma europea EN 384: Madera estructural-Determinación de los valores
característicos de las propiedades mecánicas y la densidad
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2.4.1 Determinación de los valores admisibles según norma chilena NCh 3028/2
La norma chilena NCh 3028/2: Madera estructural – Determinación de propiedades
físicas y mecánicas de la madera clasificada por su resistencia – Parte 2: Muestreo y
evaluación de los valores característicos de piezas de tamaño estructural, especifica los
procedimientos de muestreo y evaluación de la propiedades de poblaciones
específicas de madera aserrada de tamaño estructural clasificada por su resistencia.
Esta norma también es útil para evaluar la validez de las propiedades asignadas y para
verificar la efectividad de los procedimientos de clasificación estructural de la madera.
Los resultados de los ensayos realizados de acuerdo a la metodología establecida en la
norma chilena NCh 3028/1 deben ser ajustados a las siguientes condiciones:
- Contenido de humedad único, que generalmente es de un 12%. Las fórmulas de ajuste para el módulo de rotura en flexión, la resistencia a la tracción paralela y la resistencia a la compresión paralela son:
; Para valores de módulo de rotura en
flexión 16,6 MPa; resistencia a la
tracción paralela 21,7 MPa; y resistencia
a la compresión paralela 9,65 MPa.
{
} ; Para valores de módulo de rotura en
flexión 16,6 MPa; resistencia a la tracción
paralela 21,7 MPa; y resistencia a la
compresión paralela 9,65 MPa.
Donde,
: Valor de la propiedad al contenido de humedad 1
: Valor de la propiedad al contenido de humedad 2
: Contenido de humedad 1, expresado en [%]
: Contenido de humedad 2, expresado en [%]
: Constantes según tabla 2.3
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Tabla 2.3: Constantes para el ajuste de contenido de humedad para resistencia
en flexión, tracción paralela y compresión paralela
Constantes Resistencia en flexión
Resistencia en tracción paralela
Resistencia en compresión
paralela
16,65 21,72 9,65
40 80 34
Fuente: NCh 3028/2
La fórmula de ajuste para el módulo de elasticidad en flexión es:
[ ]
[ ]
Donde,
: Valor de la propiedad al contenido de humedad 1
: Valor de la propiedad al contenido de humedad 2
: Contenido de humedad 1, expresado en [%]
: Contenido de humedad 2, expresado en [%]
: Constantes según tabla 2.4
Tabla 2.4: Constantes para el ajuste de contenido de humedad para elasticidad
en flexión
Constantes Elasticidad en flexión
1,857
0,0237
Fuente: NCh 3028/2
La validez de las fórmulas de ajuste por contenido de humedad, se restringe a
un rango de 10% a 23%. Para valores inferiores o superiores a los límites, se
deben considerar estos últimos en las fórmulas.
- Estandarización del módulo de elasticidad, para que refleje las condiciones de uso previstas para el material (relación luz/profundidad y configuración de carga). Para determinar el módulo de elasticidad aparente, se debe resolver la siguiente expresión:
(
⁄ ) ( ⁄ )
(
⁄ )
( ⁄ )
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Donde,
: Módulo de elasticidad aparente
: Módulo de elasticidad de ensayo
h : Altura de la sección transversal de la viga
L : Distancia total entre los apoyos de la viga
E : Módulo de elasticidad libre del efecto del esfuerzo cortante
G : Módulo de rigidez
: Factor de ajuste del módulo de elasticidad aparente, según tabla 2.5
Tabla 2.5: Factores de ajuste para el módulo de elasticidad aparente
Carga Lugar de medición de la deflexión
Concentrada en la mitad del tramo Mitad del tramo 1,200
Concentrada en los puntos tercios Mitad del tramo 0,939
Concentrada en los puntos tercios Puntos de carga 1,080
Concentrada en los puntos cuartos extremos
Mitad del tramo 0,873
Concentrada en los puntos cuartos extremos
Puntos de carga 1,200
Uniformemente distribuida Mitad del tramo 0,960
Fuente: NCh 3028/2
- Ajuste de los datos experimentales mediante factores de reducción, que incluyen factores de seguridad y el efecto de duración acumulada de carga de 10 años según la propiedad considerada (ver tabla 2.6).
Tabla 2.6: Factores de reducción para relacionar estadísticas experimentales
con la propiedades admisibles
Propiedad Factor
Módulo de elasticidad 1
Módulo de rotura en flexión 1 / 2,1
Resistencia a la tracción 1 / 2,1
Resistencia a la compresión paralela 1 / 1,9
Resistencia al cizalle 1 / 4,1
Resistencia a la compresión normal 1 / 1,67
Fuente: NCh 3028/2
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El método no paramétrico establece que se debe estimar el punto porcentual no
paramétrico de la muestra (EPN) mediante interpolación. El proceso se lleva a cabo
ordenando los valores experimentales en forma ascendente y calculando, a partir de la
menor resistencia, para cada valor la expresión: i / (n+1), hasta verificar que:
Donde,
i : Ordinal del valor
k : nivel de exclusión o percentil considerado
n : tamaño de la muestra
El valor correspondiente al percentil considerado se le asignará el ordinal “j”,
interpolándose el estimador porcentual de punto no paramétrico mediante la
expresión:
[
] [ ]
Para el caso del módulo de elasticidad y compresión normal a las fibras, se debe tomar el valor promedio de la muestra.
2.4.2 Determinación de valores característicos según estándar australiano-
neozelandés AS/NZS 4063.2
La norma AS/NZS 4063.2: Caracterización de madera estructural. Parte 2:
Determinación de valores característicos, señala como valor característico a un
percentil estimado de una distribución estadística, con un nivel de confianza
especificado de una propiedad mecánica.
Los valores característicos de resistencia deben ser calculados en base percentil 5,
estimado con un nivel de confianza estadística del 75%. La norma AS/NZS 4063.2
señala que uno de los métodos para calcular valores característicos de resistencia es la
evaluación estadística asumiendo una distribución lognormal de los datos.
Los valores característicos de resistencia, asumiendo una distribución lognormal,
requiere de un mínimo de 30 datos de ensayo por cada muestra. La evaluación
establece que el valor característico de tensiones debe ser calculado como:
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16 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Con,
√
( )
√ ( )
√
∑
∑
Donde, : Valor característico para la propiedad de resistencia : Factor de muestreo : Valor de resistencia del percentil del 5% : Tamaño de la muestra : Coeficiente de variación de los datos de resistencia : Promedio del logaritmo natural de los datos de resistencia : Desviación estándar del logaritmo natural de los datos de resistencia
: i-esimo valor de resistencia de los datos El valor característico del módulo de elasticidad debe ser el valor promedio o promedio ajustado estimado con un nivel de confianza del 75%. La norma AS/NZS4063.2 señala un método para calcular los valores característicos del módulo de elasticidad, asumiendo una distribución lognormal de los datos. Se debe considerar el menor valor de las dos ecuaciones siguientes:
v
Con,
[
√ ]
(
)
( )
√ ( )
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 17
∑
Donde, : Valor característico del módulo de elasticidad
: Factor de muestreo : Promedio de los datos de módulo de elasticidad : Valor del módulo de elasticidad del percentil del 5% : Tamaño de la muestra : Coeficiente de variación de los datos de módulo de elasticidad : Promedio del logaritmo natural de los datos de módulo de elasticidad : Desviación estándar del logaritmo natural de los datos de módulo de
elasticidad : i-esimo valor de módulo de elasticidad de los datos La asignación del valor de densidad característico asume que la distribución de los datos es normal. El valor característico de la densidad, estimado con un nivel de confianza del 75%, queda dado por la siguiente ecuación:
Con,
√
∑
√
∑
Donde, : Valor característico de la densidad
: Factor de muestreo : Promedio de los datos de densidad : Tamaño de la muestra : Coeficiente de variación de los datos de módulo de elasticidad
: Desviación estándar de los datos de densidad : i-esimo valor de los datos de densidad
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
18 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
2.4.3 Determinación de valores característicos según estándar europeo EN 384
La norma europea EN 384: Madera estructural-Determinación de los valores
característicos de las propiedades mecánicas y la densidad, especifica un método para
la determinación de los valores característicos de las propiedades mecánicas y de la
densidad para poblaciones definidas de madera aserrada clasificada por su resistencia.
Incluye además un método para la verificación de la resistencia de una muestra de
madera por comparación con un valor establecido. Finalmente, los valores
característicos determinados mediante esta norma son adecuados para asignar
calidades y especies a las clases de resistencia establecidas en la norma EN 338:
Madera estructural – Clases resistentes, que permiten su comercialización en el
mercado europeo.
Se requiere que las muestras se tomen de la población de madera clasificada visual o
mecánicamente. Se define como muestra al número de piezas de la misma sección
transversal obtenidas de una misma población. Esta muestra debe ser representativa
de la población en cuanto a la procedencia de la madera, las dimensiones y el grado
estructural que será clasificado en la producción del aserradero. Cada muestra debe
contener como mínimo 40 piezas y provenir de una sola procedencia.
Para cada muestra se debe obtener el valor del percentil 5% en las propiedades de
resistencia, clasificando todos los resultados de ensayo de una muestra en orden
creciente. El quinto percentil es el valor por debajo del cual se encuentra el 5% de los
resultados. Si este valor no se corresponde con un resultado de ensayo real, se
requiere una interpolación entre dos resultados de ensayo adyacentes.
En cuanto al módulo de elasticidad, se debe obtener su valor medio, por medio de la
siguiente relación que incluye una corrección respecto al módulo de elasticidad en
flexión pura:
(∑
)
Donde,
: Modulo de elasticidad promedio
: i-esimo valor del módulo de elasticidad, en MPa
n : Tamaño de la muestra
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 19
Los valores del percentil 5% de resistencia, junto con el promedio del módulo de
elasticidad, deben corregirse respecto a las siguientes condiciones normalizadas:
- Contenido de humedad único, ajustando todos los valores a un 12%. La forma de corregir es la siguiente:
Para la resistencia a la flexión y a la tracción, no es necesaria la corrección.
Para la resistencia a la compresión paralela, se debe aplicar una corrección del 3% por cada variación del 1% del contenido de humedad.
Para el módulo de elasticidad, se debe aplicar una corrección del 1% por cada variación del 1% del contenido de humedad.
- Medidas de las piezas y longitud de ensayo, corrigiendo el percentil 5 de resistencia a la flexión y tracción paralela a un ancho de referencia (altura de viga) de 150 mm. Se debe dividir por:
(
)
Finalmente, los valores característicos de la resistencia se calculan mediante la
siguiente relación:
Donde,
: Valor característico
: Valor medio de los valores corregidos del percentil del 5%, ponderando según
el número de piezas de cada muestra.
: Factor de corrección por muestreo en función del número y tamaño de la
muestras, según tabla 2.7
: Factor de corrección por variabilidad, que tiene en cuenta la menor
variabilidad de los valores de entre las muestras en el caso de clasificación
mecánica respecto a la clasificación visual, según tabla 2.8
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
20 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Tabla 2.7: Valores de corrección por muestreo según EN 384
Número de muestras
Número de probetas en las muestras más pequeñas
50 100 150 200
1 0,80 0,84 0,88 0,90
2 0,85 0,90 0,92 0,93
3 0,91 0,95 0,96 0,96
4 0,96 1,00 1,00 1,00
5 1,00 1,00 1,00 1,00
Nota: Valores aproximados del gráfico para Ks entregado por la norma EN 384:2010
Fuente: EN 384
Tabla 2.8: Valores de factor de corrección por variabilidad según EN 384
Propiedad / método de clasificación Kv
Resistencia a la tracción y a la compresión en sentido paralelo 1,0
Resistencia a la flexión con clasificación mecánica cuando su valor característico es mayor a 30 MPa, y para todas las clasificaciones
visuales
1,0
Resistencia a la flexión con clasificación mecánica cuando su valor característicos es menor o igual a 30 MPa
1,12
Resistencia al cizalle y resistencia a la tracción perpendicular 1,0
Fuente: EN 384
El valor característico de densidad se obtiene del valor del percentil 5 clasificando
todos los datos de ensayo de la muestra en orden creciente. El percentil 5 es el valor
por debajo del cual se encuentra el 5% de los resultados. Si este valor no corresponde
a un resultado de ensayo real se debe interpolar linealmente entre los resultados de
densidad adyacentes. Además, cuando el contenido de humedad de la madera sea
mayor al 12%, la densidad debe disminuirse un 0,5% por cada variación del 1% del
contenido de humedad; y cuando el contenido de humedad sea menor al 12%, la
densidad debe aumentarse un 0,5% por cada variación del 1% del contenido de
humedad.
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3. RESULTADOS
3.1 Clasificación visual estructural
Se clasificaron 1.037 piezas de madera aserrada escuadría 45x95 (2x4) de 3,2 m y 4 m de largo, en estado seco (humedad bajo el 19%). Cada pieza de madera se clasificó por las dos normas de interés: NCh 1970/1 y NCh 1207. La tabla 3.1 muestra las cantidades de piezas clasificadas simultáneamente en los grados estructurales de ambas normas, donde se puede apreciar lo restrictiva que es la norma de clasificación de especies coníferas en los grados N°1 al N°4, respecto a los grados GS, G1 y G2 de la norma NCh 1207. La mayoría de las piezas clasificadas en los grados GS, G1 y G2 clasifican en el grado estructural N°3 de la norma NCh1970/2, y existe un número considerable de piezas clasificadas en grado según norma NCh 1207, pero que para la norma NCh 1970/2 son consideradas como rechazo, principalmente por las restricciones de velocidad de crecimiento, y tamaño de nudos en el borde de la cara y en el canto. Tabla 3.1: Cantidades de piezas clasificadas según normas visuales NCh 1970/2 y NCh 1207
Grados NCh 1970/2
Grados NCh 1207
GS G1 G2 total
N°1 - - - -
N°2 - 1 - 1
N°3 176 308 399 883
N°4 5 28 43 76
Rechazo 7 24 46 77
total 188 361 488 1.037
En las figuras 3.1 a 3.4 se observa la medición de algunas de las características que se consideraron en la clasificación estructural: tamaño de nudos, desviación de fibra, presencia de médula y velocidad de crecimiento, respectivamente. En tanto, la figura 3.5 expone la apariencia de la madera clasificada bajo la norma NCh 1207.
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22 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Figura 3.1: Medición de tamaño de nudos
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
Figura 3.2: Medición de la desviación de fibra
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
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Figura 3.3: Medición de la presencia de médula
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
Figura 3.4: Medición de la velocidad de crecimiento
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
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24 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Figura 3.5: Apariencia de los grados visuales estructurales de pino oregón
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
GS
G2
G1
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3.2 Ensayos físicos y mecánicos
Las 1.037 piezas de pino oregón clasificadas en los grados GS, G1 y G2 según norma
NCh 1207, se utilizaron para realizar los ensayos físicos y mecánicos según la
distribución que aparece en la tabla 3.2. Para el caso de las piezas clasificadas según
norma NCh 1970/2, sólo se consideró para el análisis de resultados el grado estructural
N°3, ya que fue el único que presentó un número suficiente de piezas en grado que
asegura por lo menos 30 piezas por grado estructural para cada tipo de ensayo (ver
tabla 3.3).
Tabla 3.2: Cantidad de piezas en grados NCh 1207 por tipo de ensayo
Tipo de ensayo GS G1 G2 Total
Flexión
62 125 151 338
Tracción paralela
72 119 185 376
Compresión paralela
54 117 152 323
Total
188 361 488 1.037
Tabla 3.3: Cantidad de piezas en grado NCh 1970/2 por tipo de ensayo
Tipo de ensayo N°1 N°2 N°3 N°4 Rechazo Total
Flexión
- - 301 27 10 338
Tracción paralela
- - 307 29 40 376
Compresión paralela
- 1 275 20 27 323
Total
- 1 883 76 77 1.037
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26 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Las tablas 3.4, 3.5, 3.6 y 3.7 muestran la estadística descriptiva de los resultados de los
ensayos de resistencia en flexión, rigidez en flexión, resistencia a la tracción paralela y
resistencia a la compresión paralela. En todas las propiedades se observa una
tendencia clara de una mayor resistencia o rigidez promedio al mejorar la calidad del
grado estructural bajo norma NCh 1207; además el grado estructural N°3 (NCh1970/2)
presenta estadísticas similares a las correspondientes al grado G1.
Para el caso de la resistencia en flexión se observaron valores promedio que fluctuaron
entre 52,8 MPa y 36,8 MPa, con variaciones entre 30% y 36% (tabla 3.4). La rigidez en
flexión presentó valores promedio que se movieron entre valores cercanos a 9.600
MPa y 12.500 MPa, con variaciones de 20% a 32% (tabla 3.5). En tanto, la resistencia a
la tracción paralela presentó promedios entre 24,4 MPa y 16,9 MPa, con coeficientes
de variación entre 28% y 42% (tabla 3.6). Finalmente la resistencia a la compresión
paralela obtuvo valores promedio entre 33,4 MPa y 25,7 MPa, con variaciones
cercanas al 20% (tabla 3.7).
En cuanto a los tipos de falla, el ensayo de flexión evidenció fallas típicas por tracción
en las fibras inferiores de las vigas y compresión en las fibras sobre el eje neutro (figura
3.6). En los ensayos de tracción paralela se observaron fallas en las fibras por tracción
pura (figura 3.7). Finalmente, en los ensayos de compresión paralela se observó la
compresión de las fibras sin efectos de pandeo (figura 3.8)
Tabla 3.4: Resistencia a la flexión, por grado estructural, de madera de pino oregón a
un 12% de humedad
Descripción
MORf,12% MORf,12% MORf,12% MORf,12%
GS G1 G2 N°3
(NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1970/2)
Promedio [MPa] 52,8 41,7 36,8 42,2
valor mínimo [MPa] 21,7 11,9 3,6 3,6
valor máximo [MPa] 94,0 94,2 76,8 92,7
rango [MPa] 72,2 82,3 73,3 89,1
desviación estándar [MPa] 15,6 14,8 13,3 15,1
Coeficiente de variación 30% 36% 36% 36%
tamaño muestra 62 125 151 301
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 27
Tabla 3.5: Rigidez en flexión, por grado estructural, de madera de pino oregón a un
12% de humedad
Descripción
Ef,12% Ef,12% Ef,12% Ef,12%
GS G1 G2 N°3
(NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1970/2)
Promedio [MPa] 12.488 10.689 9.599 10.696
valor mínimo [MPa] 5.983 5.423 2.403 2.403
valor máximo [MPa] 19.387 36.611 17.071 36.611
rango [MPa] 13.404 31.188 14.668 34.208
desviación estándar [MPa] 2.473 3.368 2.653 3.145
Coeficiente de variación 20% 32% 28% 29%
tamaño muestra 62 125 151 301
Tabla 3.6: Resistencia en tracción paralela, por grado estructural, de madera de pino
oregón a un 12% de humedad
Descripción
Rtp,12% Rtp,12% Rtp,12% Rtp,12%
GS G1 G2 N°3
(NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1970/2)
Promedio [MPa] 24,4 19,1 16,9 19,7
valor mínimo [MPa] 14,0 4,6 5,7 4,6
valor máximo [MPa] 42,5 60,9 48,1 48,6
rango [MPa] 28,5 56,2 42,3 44,0
desviación estándar [MPa] 6,8 8,1 7,0 7,5
Coeficiente de variación 28% 42% 42% 38%
tamaño muestra 72 119 185 307
Tabla 3.7: Resistencia en compresión paralela, por grado estructural, de madera de
pino oregón a un 12% de humedad
Descripción
Rcp,12% Rcp,12% Rcp,12% Rcp,12%
GS G1 G2 N°3
(NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1207) (NCh 1970/2)
Promedio [MPa] 33,4 27,9 25,7 28,3
valor mínimo [MPa] 22,2 17,2 8,9 15,9
valor máximo [MPa] 54,2 41,6 38,5 54,2
rango [MPa] 32,0 24,3 29,6 38,3
desviación estándar [MPa] 6,6 5,3 3,9 5,5
Coeficiente de variación 20% 19% 15% 20%
tamaño muestra 54 117 152 275
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
28 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Figura 3.6: Fallas por flexión en piezas de pino oregón
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
Figura 3.7: Fallas por tracción paralela en piezas de pino oregón
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 29
Figura 3.8: Fallas por compresión paralela en piezas de pino oregón
Fuente: Laboratorio de Madera Estructural del Instituto Forestal (LME-INFOR)
3.3 Valores admisibles y característicos
Los valores admisibles y característicos de resistencia en flexión, resistencia a la
tracción paralela, resistencia a la compresión paralela, módulo de elasticidad en flexión
y densidad, obtenidos para los grados estructurales de pino oregón, según las normas
chilena (NCh 3028/2) y australiano-neozelandesa (AS/NZS 4063.2), se observan en las
tablas 3.8 y 3.9 respectivamente.
En tanto, en el caso de la norma europea (EN 384), solo se determinaron los valores
característicos para la resistencia en flexión, módulo de elasticidad en flexión y
densidad; debido a que los esquemas de ensayo de resistencia a la tracción paralela y
resistencia a la compresión paralela se alejan mucho de lo especificado por la norma
de ensayos europea EN 408: Estructuras de madera – Madera aserrada y madera
laminada encolada para uso estructural – Determinación de algunas propiedades
físicas y mecánicas. Además, la determinación de la resistencia en flexión, módulo de
elasticidad en flexión y densidad son suficientes para asignar un grado estructural a
una clase resistente definida en la norma europea EN 338.
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
30 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Tabla 3.8: Valores admisibles para madera estructural de pino oregón según normativa
chilena
Grado estructural
Resistencia admisible Módulo
de Elasticidad
Densidad característica
[MPa] [MPa] [kg/m3]
Flexión Tracción paralela
Compresión paralela
(E) (p12) (ff) (ftp) (fcp)
GS (NCh 1207)
13,0 7,1 12,7 12.488 402
G1 (NCh 1207)
9,0 4,3 10,4 10.689 389
G2 (NCh1207)
7,1 3,6 10,4 9.599 388
N°3 (NCh 1970/2)
9,3 4,1 11,1 10.696 388
Tabla 3.9: Valores característicos para madera estructural de pino oregón según
normativa australiano-neozelandesa
Grado estructural
Resistencia característica Módulo de Elasticidad
Característico Densidad
característica
[MPa] [MPa] [kg/m3]
Flexión Tracción paralela
Compresión paralela
(E) (p12) (f'b) (f't) (f'c)
GS (NCh 1207)
32,4 17,4 29,7 12.021 465
G1 (NCh 1207)
22,0 9,5 25,7 9.464 461
G2 (NCh1207)
16,2 7,8 24,6 7.836 453
N°3 (NCh 1970/2)
20,3 10,0 26,0 8.978 459
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 31
Tabla 3.10: Valores característicos para madera estructural de pino oregón según
normativa europea
Grado estructural
Resistencia característica
Módulo de Elasticidad Característico
Densidad
[MPa] (E0,medio) (E0,05) (pk) (pmedio)
Flexión [MPa] [MPa] [kg/m3] [kg/m3]
(fm,k)
GS (NCh 1207)
20,2 13.509 8.450 403 487
G1 (NCh 1207)
15,0 11.199 6.451 389 483
G2 (NCh1207)
12,2 9.808 5.490 387 474
N°3 (NCh 1970/2)
16,0 11.211 6.184 388 479
Para el mercado chileno, la madera de pino oregón clasificada en los grados GS, G1 y
G2, presenta valores admisibles mayores que los especificados para la madera de pino
radiata en las mismas calidades visuales, exceptuando la propiedad de resistencia a la
tracción paralela para los grados G1 y G2 (tabla 3.11). La resistencia a la flexión
presenta incrementos superiores al 18% en cada grado estructural, mientras que la
resistencia a la compresión paralela presenta diferencias superiores al 40%. Para el
caso del módulo de elasticidad, el incremento promedio en el valor característico es
del 11%.
En el mercado australiano se puede asignar un “grado-F” a cualquier especie maderera
en función de su calidad estructural. Una alternativa para asignar un grado-F es
mediante la realización de ensayos de piezas de tamaño comercial, clasificada por su
resistencia bajo cualquier método de clasificación (pruebas “in-grade”), y su respectiva
determinación de valores característicos. Los valores obtenidos de los ensayos para
resistencia en flexión, resistencia en tracción paralela, resistencia en compresión
paralela, resistencia al cizalle paralelo y módulo de elasticidad; deben ser mayores o
iguales a los valores característicos especificados para el grado-F asignado.
En la tabla 3.12 se observan los valores característicos asignados a cada grado-F
definidos en la normativa australiana de cálculo estructural en madera AS 1720.1,
desde donde se puede concluir que la madera de pino oregón chileno corresponde a
las siguientes calidades:
- El grado estructural GS (NCh 1207) corresponde al grado australiano F11
- El grado estructural G1 (NCh 1207) corresponde al grado australiano F7
- El grado estructural G2 (NCh 1207) corresponde al grado australiano F5
- El grado estructural N°3 (NCh 1970/2) corresponde al grado australiano F7
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
32 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
Debido a que los esquemas de ensayos utilizados en el presente estudio son idénticos
a los requeridos por el mercado australiano, especificados en la norma AS/NZS 4063.1:
Caracterización de madera estructural – Parte 1: métodos de ensayo; los resultados
son totalmente válidos, faltando sólo caracterizar la propiedad de resistencia al cizalle
paralelo.
En el mercado europeo existe un sistema de clases resistentes para madera de
coníferas, mediante el cual se puede asignar una familia de valores para el diseño en
función de la calidad estructural de madera de cualquier especie u origen geográfico.
Los valores característicos de las clases resistentes están definidos en la norma
europea EN 338: Clases resistentes, y se pueden observar en la tabla 3.13. Una
población de madera puede asignarse a una clase resistente, si los valores
característicos de la resistencia a la flexión y de la densidad son mayores o iguales a los
valores establecidos para la clase resistente asignada; y si el valor característico medio
de su módulo de elasticidad en flexión es mayor o igual al percentil del 95% del valor
indicado en la tabla 3.13 para dicha clase resistente.
Basado en los resultados obtenidos para el pino oregón chileno, se puede asignar las
siguientes calidades:
- El grado estructural GS (NCh 1207) corresponde a la clase resistente C 20
- El grado estructural G1 (NCh 1207) corresponde a la clase resistente C 14
- El grado estructural G2 (NCh 1207) no es posible ser asignado a una clase
resistente
- El grado estructural N°3 (NCh 1970/2) corresponde a la clase resistente C 16
Tabla 3.11: Comparación de valores característicos de pino oregón y pino radiata
clasificado según norma chilena NCh 1207
Grado estructural
Especie
Resistencia admisible [MPa]
Módulo de Elasticidad
Característico [MPa]
(E)
Flexión (ff)
Tracción paralela
(ftp)
Compresión paralela
(fcp)
GS p. oregón 13,0 7,1 12,7 12.488
p. radiata 11,0 6,0 8,5 10.500
G1 p. oregón 9,0 4,3 10,4 10.689
p. radiata 7,5 5,0 7,5 10.000
G2 p. oregón 7,1 3,6 10,4 9.599
p. radiata 5,4 4,0 6,5 8.900
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 33
Tabla 3.12: Valores característicos de los grados-F en el sistema australiano
Grado
Tensión característica,[Mpa] Módulo de
elasticidad
promedio
característico
[Mpa]
Módulo
de rigidez
[Mpa]
Tensión
en
flexión
Tracción paralela a la
fibra Corte
en
viga
Compresión
paralela a
la fibra Madera
latifoliadas
Madera
coníferas
F34 84 51 42 6,1 63 21.500 1.430
F27 67 52 34 5,1 51 18.500 1.230
F22 55 34 29 4,2 42 16.000 1.070
F17 42 25 22 3,6 34 14.000 930
F14 36 22 19 3,3 27 12.000 800
F11 31 18 15 2,8 22 10.500 700
F8 22 13 12 2,2 18 9.100 610
F7 18 11 8,9 1,9 13 7.900 530
F5 14 9 7,3 1,6 11 6.900 460
F4 12 7 5,8 1,3 8,6 6.100 410
Fuente: AS 1720.1
Tabla 3.13: Valores característicos de las clases resistentes para coníferas en el sistema
europeo
C14 C16 C18 C20 C22 C24
Propiedades de Resistencia [MPa]
Flexión 14 16 18 20 22 24
Tracción paralela a la fibra 8 10 11 12 13 14
Tracción perpendicular a la fibra 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Compresión paralela a la fibra 16 17 18 19 20 21
Compresión perpendicular a la fibra
2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5
Cizalle 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0
Propiedades de rigidez [GPa]
Módulo de elasticidad medio paralelo a la fibra
7 8 9 9,5 10 11
Módulo de elasticidad paralelo a la fibra (percentile 5%)
4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4
Módulo de elasticidad medio perpendicular a la fibra
0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37
Módulo de rigidez medio 0,44 0,5 0,56 0,59 0,63 0,69
Densidad [kg/m3]
Densidad característica 290 310 320 330 340 350
Densidad media 350 370 380 390 410 420
Fuente: EN 338
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34 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
4. CONCLUSIONES
Las principales características de la madera de pino oregón que limitan su uso
estructural, basado en los criterios de clasificación visual de normas chilenas, son la
velocidad de crecimiento, y el tamaño de nudos en el borde de la cara y en el canto.
Los ensayos mecánicos evidenciaron que las propiedades de resistencia y rigidez
aumentaron al mejorar la calidad estructural de la madera. Además, se evidenciaron
tipos de falla típicas en los ensayos de flexión, tracción paralela a la fibra y compresión
paralela a la fibra.
Los valores característicos de resistencia y rigidez de los grados estructurales de pino
oregón, clasificada según norma chilena NCh 1207, son superiores a los especificados
para pino radiata en las mismas calidades estructurales, exceptuando sólo la propiedad
de resistencia a la tracción paralela.
Bajo el estándar australiano, los valores característicos determinados para la madera
de pino oregón evidenciaron que todos los grados estructurales visuales bajo norma
chilena cumplen con los requerimientos de resistencia y rigidez que exige el sistema de
grados-F de dicho mercado.
Finalmente, bajo el estándar europeo, los valores característicos determinados para la
madera de pino oregón, evidencian que lo grados estructurales visuales GS, G1 y N°3
cumplen con los requerimientos de resistencia, rigidez y densidad que exige el sistema
de clases resistentes para el mercado europeo. La calidad visual G2 presentó valores
característicos menores a los requeridos por el sistema de clases resistentes.
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 35
5. REFERENCIAS
Australian Standard (AS), 2007. AS 1720.1: Timber structures- Design Methods.
Australian/New Zealand Standard (AS/NZS), 2010. AS/NZS 4063.2: Characterization of
structural timber . Part 2: Determination of characteristic values.
Comité Europeo de Normalización (CEN), 2010. EN 384: Madera estructural-
Determinación de los valores característicos de las propiedades mecánicas y la
densidad
Comité Europeo de Normalización (CEN), 2010. EN 338: Madera estructural – Clases
resistentes.
Instituto Nacional de Normalización (INN), 1988. NCh 1970/2: Maderas – Parte 2:
Especies coníferas – Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los
grados de calidad.
Instituto Nacional de Normalización (INN), 2005. NCh 1207: Pino radiata –
Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los grados de calidad
Instituto Nacional de Normalización (INN), 2006. NCh 3028/1: Madera estructural –
Determinación de propiedades físicas y mecánicas de la madera clasificada por su
resistencia – Parte 1: Métodos de ensayo en tamaño estructural.
Instituto Nacional de Normalización (INN), 2008. NCh 3028/2: Madera estructural –
Determinación de propiedades físicas y mecánicas de la madera clasificada por su
resistencia – Parte 2: Muestreo y evaluación de los valores característicos de piezas en
tamaño estructural.
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
36 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6. ANEXOS
6.1 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
NCh 3028/2 para grado estructural GS
fb,12
[MPa] Eai2
[Mpa] densidad 12%
[kg/m3]
Promedio 52,8 12.488 465
valor mínimo 21,7 5.983 358
valor máximo 94,0 19.387 620
rango 72,2 13.404 262
desviación estándar 15,6 2.473 46
suma 3.271 774.259 28.846
tamaño muestra 62 62 62
Estadístico percentil 5% 3,1 3,1 3,1
Valor percentil 5 27,3
403
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1 1,0
valor característico 13,0 12.488 403
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 37
6.2 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
AS/NS 4063.2 para grado estructural GS
MRf
[Mpa] E
[Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 52,0 12.390,7 467
valor mínimo 21,6 6.100,4 361
valor máximo 92,4 18.382,9 613
rango 70,8 12.282,5 253
desviación estándar 15,2 2.392,0 46
suma 3.226,7 768.220,9 28.975
tamaño muestra 62 62 62
Promedio logarítmico de los
datos 3,906 9,405 desviación estándar logarítmica 0,315 0,202
Valor promedio para E
12.391 Coeficiente Kz 1,15 1,15 Valor percentil 5, E05
8.711
Valor percentil 5, f05 29,6 Factor de muestreo, ks 0,971 0,970 0,991
Coeficiente de variación, VE
20,5% Coeficiente de variación, VR 32,3%
Coeficiente de variación, Vp
10%
n 62 62 62
Factor de modificación av 1,127 valor característico 32,4
463
Ek, promedio1
12.021 Ek, promedio2
12.072
Ek
12.021
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
38 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.3 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
EN 384 para grado estructural GS
MRf [Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 52 12.461 466
valor mínimo 22 6.025 359
valor máximo 92 19.026 617
rango 71 13.001 258
desviación estándar 15 2.443 46
suma 3.227 772.551 28.901
tamaño muestra 62 62 62
Estadístico percentil 5% 3,1 3,1 3,1
Valor promedio para E
12.461 Ek,promedio
13.509
Valor percentil 5, f05 27,0 8449,6 404
kh 1,10 Factor de muestreo, ks 0,820 Factor variabilidad tipo
clasificación 1,00 valor característico 20,18
404
Eo,medio
13.509
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 39
6.4 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
NCh 3028/2 para grado estructural G1
fb,12[MPa] Eai2 [Mpa] densidad 12%
[kg/m3]
Promedio 41,7 10.689 469
valor mínimo 11,9 5.423 347
valor máximo 94,2 36.611 748
rango 82,3 31.188 401
desviación estándar 14,8 3.368 57
suma 5.212 1.336.095 58.112
tamaño muestra 125 125 124
Estadístico percentil 5% 6,3
6,2
Valor percentil 5 18,9
395
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1 1,0
valor característico 9,0 10.689 395
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
40 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.5 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
AS/NZS 4063.2 para grado estructural G1
MRf
[Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 41,6 10.657,8 469
valor mínimo 11,9 5.614,2 350
valor máximo 91,0 35.985,0 744
rango 79,0 30.370,8 394
desviación estándar 14,7 3.262,2 56
suma 5.203,4 1.332.222,5 58.153
tamaño muestra 125 125 124
Promedio logarítmico de los
datos 3,664 9,240 desviación estándar logarítmica 0,371 0,252
Valor promedio para E
10.658 Coeficiente Kz 1,15 1,15 Valor percentil 5, E05
6.804
Valor percentil 5, f05 21,2 Factor de muestreo, ks 0,976 0,974 0,993
Coeficiente de variación, VE
25,6% Coeficiente de variación, VR 38,4%
Coeficiente de variación, Vp
12%
n 125 125 124
Factor de modificación av 1,066 valor característico 22,0
465
Ek, promedio1
10.377 Ek, promedio2
9.464
Ek
9.464
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 41
6.6 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
EN 384 para grado estructural G1
MRf
[Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 42 10.684 469
valor mínimo 12 5.487 348
valor máximo 91 36.417 746
rango 79 30.930 398
desviación estandar 15 3.333 56
suma 5.203 1.335.449 58.127
tamaño muestra 125 125 124
Estadistico percentil 5% 6,3 6,3 6,2
Valor promedio para E
10.684 Ek,promedio
11.199
Valor percentil 5, f05 18,9 6450,6 395
kh 1,10 Factor de muestreo, ks 0,870 Factor variabilidad tipo
clasificación 1,00 valor carasteristico 15,01
395
Eo,medio
11.199
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42 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.7 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
NCh 3028/2 para grado estructural G2
fb,12[MPa] Eai2 [Mpa] densidad 12%
[kg/m3]
Promedio 36,8 9.599 460
valor mínimo 3,6 2.403 348
valor máximo 76,8 17.071 667
rango 73,3 14.668 319
desviación estándar 13,3 2.653 52
suma 5.554 1.449.512 69.385
tamaño muestra 151 151 151
Estadístico percentil 5% 7,6 7,6 7,6
Valor percentil 5 15,0
389
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1 1,0
valor característico 7,1 9.599 389
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 43
6.8 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
AS/NZS 4063.2 para grado estructural G2
MRf
[Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 36,9 9.629,6 458
valor mínimo 3,6 2.369,6 350
valor máximo 77,3 16.847,6 666
rango 73,7 14.478,1 316
desviación estándar 13,4 2.610,2 51
suma 5.579,3 1.454.069,6 69.227
tamaño muestra 151 151 151
Promedio logarítmico de los
datos 3,531 9,132 desviación estándar logarítmica 0,434 0,300
Valor promedio para E
9.630 Coeficiente Kz 1,15 1,15 Valor percentil 5, E05
5.647
Valor percentil 5, f05 16,7 Factor de muestreo, ks 0,974 0,971 0,994
Coeficiente de variación, VE
30,6% Coeficiente de variación, VR 45,5%
Coeficiente de variación, Vp
11%
n 151 151 151
Factor de modificación av 0,995 valor característico 16,2
456
Ek, promedio1
9.353 Ek, promedio2
7.836
Ek
7.836
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
44 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.9 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión según
EN 384 para grado estructural G2
MRf [Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 37 9.614 459
valor mínimo 4 2.393 349
valor máximo 77 17.005 667
rango 74 14.612 318
desviación estándar 13 2.640 51
suma 5.579 1.451.748 69.311
tamaño muestra 151 151 151
Estadístico percentil 5% 7,6 7,6 7,6
Valor promedio para E
9.614 Ek,promedio
9.808
Valor percentil 5, f05 15,0 5489,7 389
kh 1,10 Factor de muestreo, ks 0,890 Factor variabilidad tipo
clasificación 1,00 valor característico 12,2
389
Eo,medio
9.808
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 45
6.10 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión
según NCh 3028/2 para grado estructural N°3
fb,12[MPa] Eai2 [Mpa]
densidad 12% [kg/m3]
Promedio 42,2 10.696 464
valor mínimo 3,6 2.403 347
valor máximo 92,7 36.611 662
rango 89,1 34.208 315
desviación estándar 15,1 3.145 52
suma 12.714 2.108.355 139.239
tamaño muestra 301 301 300
Estadístico percentil 5% 15,1 15,1 15,0
Valor percentil 5 19,6
389
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1 1,0
valor característico 9,3 10.696 389
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46 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.11 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión
según AS/NZS 4063.2 para grado estructural N°3
MRf [Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 42,3 10.671,4 464
valor mínimo 3,6 2.369,6 350
valor máximo 92,4 35.985,0 666
rango 88,9 33.615,4 316
desviación estándar 15,2 3.056,2 50
suma 12.724,1 3.212.087,7 139.294
tamaño muestra 301 301 300
Promedio logarítmico de los datos 3,671 9,236
desviación estándar logarítmica 0,407 0,286
Valor promedio para E
10.671 Coeficiente Kz 1,15 1,15 Valor percentil 5, E05
6.408
Valor percentil 5, f05 20,1 Factor de muestreo, ks 0,983 0,981 0,996
Coeficiente de variación, VE
29,2% Coeficiente de variación, VR 42,5%
Coeficiente de variación, Vp
11%
n 301 301 300
Factor de modificación av 1,025 valor característico 20,3
462
Ek, promedio1
10.465 Ek, promedio2
8.978
Ek
8.978
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I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 47
6.12 Determinación de valores característicos de resistencia y rigidez en flexión
según EN 384 para grado estructural N°3
MRf [Mpa] E [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 42 10.693 464
valor mínimo 4 2.393 348
valor máximo 92 36.417 664
rango 89 34.024 316
desviación estándar 15 3.115 51
suma 12.724 3.218.524 139.255
tamaño muestra 301 301 300
Estadístico percentil 5% 15,1 15,1 15,0
Valor promedio para E
10.693 Ek,promedio
11.211
Valor percentil 5, f05 19,5 6184,0 391
kh 1,10 Factor de muestreo, ks 0,900 Factor variabilidad tipo
clasificación 1,00 valor característico 16,0
391
Eo,medio
11.211
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
48 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.13 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural GS
ft,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 24,4 462
valor mínimo 14,0 384,1
valor máximo 42,5 697,4
rango 28,5 313,3
desviación estándar 6,8 48,7
suma 1.760 33.283
tamaño muestra 72 72
Estadístico percentil 5% 3,60 3,60
Valor percentil 5 14,9 404
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1
valor característico 7,1 404
6.14 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según AS/NZS 4063.2 para grado estructural GS
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 24,3 464
valor mínimo 14,0 386
valor máximo 42,5 697
rango 28,5 311
desviación estándar 6,7 49
suma 1.748,2 33.438
tamaño muestra 72 72
Promedio logarítmico de los datos 3,154
desviación estándar logarítmica 0,266
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 15,1 Factor de muestreo, ks 0,978 0,991
Coeficiente de variación, VR 27,1% Coeficiente de variación, Vp
10%
n 72 72
Factor de modificación av 1,179 valor característico 17,4 460
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 49
6.15 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural G1
ft,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 19,1 466
valor mínimo 4,6 360,3
valor máximo 60,9 1099,9
rango 56,2 739,7
desviación estándar 8,1 84,7
suma 2.270 55.402
tamaño muestra 119 119
Estadístico percentil 5% 5,95 5,95
Valor percentil 5 9,0 392
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1
valor característico 4,3 392
6.16 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según AS/NZS 4063.2 para grado estructural G1
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 18,9 468
valor mínimo 4,6 363
valor máximo 56,9 1.125
rango 52,2 762
desviación estándar 7,8 86
suma 2.253,4 55.654
tamaño muestra 119 119
Promedio logarítmico de los datos 2,867
desviación estándar logarítmica 0,388
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 9,3 Factor de muestreo, ks 0,974 0,988
Coeficiente de variación, VR 40,3% Coeficiente de variación, Vp
18%
n 119 119
Factor de modificación av 1,047 valor característico 9,5 462
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
50 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.17 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural G2
ft,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 16,9 449
valor mínimo 5,7 363,6
valor máximo 48,1 583,9
rango 42,3 220,3
desviación estándar 7,0 41,3
suma 3.120 83.140
tamaño muestra 185 185
Estadístico percentil 5% 9,3 9,3
Valor percentil 5 7,5 392
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1
valor característico 3,6 392
6.18 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según AS/NZS 4063.2 para grado estructural G2
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 16,8 451
valor mínimo 5,7 370
valor máximo 47,1 588
rango 41,4 219
desviación estándar 6,9 42
suma 3.106,5 83.418
tamaño muestra 185 185
Promedio logarítmico de los datos 2,738
desviación estándar logarítmica 0,414
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 7,8 Factor de muestreo, ks 0,978 0,995
Coeficiente de variación, VR 43,3% Coeficiente de variación, Vp
9%
n 185 185
Factor de modificación av 1,017 valor característico 7,8 449
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 51
6.19 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural N°3
ft,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 19,7 458
valor mínimo 4,6 356,9
valor máximo 48,6 475,8
rango 44,0 118,9
desviación estándar 7,5 63,9
suma 6.061 140.745
tamaño muestra 307 307
Estadístico percentil 5% 15,4 15,4
Valor percentil 5 8,6 389
Factor seguridad + duración carga 1 /2,1
valor característico 4,1 389
6.20 Determinación de valores característicos de resistencia a la tracción paralela
según AS/NZS 4063.2 para grado estructural N°3
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 19,7 460
valor mínimo 4,6 363
valor máximo 48,3 1.125
rango 43,7 762
desviación estándar 7,4 64
suma 6.033,1 141.301
tamaño muestra 307 307
Promedio logarítmico de los datos 2,907
desviación estándar logarítmica 0,387
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 9,7 Factor de muestreo, ks 0,984 0,994
Coeficiente de variación, VR 40,2% Coeficiente de variación, Vp
14%
n 307 307
Factor de modificación av 1,048 valor característico 10,0 458
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
52 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.21 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural GS
fc,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 33,4 468
valor mínimo 22,2 360,7
valor máximo 54,2 645,3
rango 32,0 284,6
desviación estándar 6,6 52,4
suma 1.805 25.293
tamaño muestra 54 54
Estadístico percentil 5% 2,7 2,7
Valor percentil 5 24,1 379
Factor seguridad + duración carga 1 / 1,9
valor característico 12,7 379
6.22 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión
paralela según AS/NZS 4063.2 para grado estructural GS
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 32,7 473
valor mínimo 22,2 360
valor máximo 52,1 654
rango 29,8 295
desviación estándar 6,1 54
suma 1.768,0 25.516
tamaño muestra 54 54
Promedio logarítmico de los datos 3,472
desviación estándar logarítmica 0,182
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 23,9 Factor de muestreo, ks 0,983 0,989
Coeficiente de variación, VR 18,4% Coeficiente de variación, Vp
11%
n 54 54
Factor de modificación av 1,266 valor característico 29,7 467
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 53
6.23 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural G1
fc,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 27,8 449
valor mínimo 17,3 329,6
valor máximo 43,9 543,1
rango 26,6 213,5
desviación estándar 5,2 40,6
suma 2.970 48.021
tamaño muestra 107 107
Estadístico percentil 5% 5,4 5,4
Valor percentil 5 19,7 379
Factor seguridad + duración carga 1 / 1,9
valor característico 10,4 379
6.24 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión
paralela según AS/NZS 4063.2 para grado estructural G1
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 28,0 444
valor mínimo 17,3 294
valor máximo 41,7 524
rango 24,5 230
desviación estándar 5,0 39
suma 2.993,2 47.525
tamaño muestra 107 107
Promedio logarítmico de los datos 3,315
desviación estándar logarítmica 0,180
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 20,5 Factor de muestreo, ks 0,988 0,994
Coeficiente de variación, VR 18,1% Coeficiente de variación, Vp
9%
n 107 107
Factor de modificación av 1,269 valor característico 25,7 441
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
54 I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L
6.25 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural G2
fc,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 25,5 450
valor mínimo 8,9 361,9
valor máximo 38,1 527,9
rango 29,2 165,9
desviación estándar 3,9 37,3
suma 3.617 63.915
tamaño muestra 142 142
Estadístico percentil 5% 7,1 7,1
Valor percentil 5 19,8 383
Factor seguridad + duración carga 1 / 1,9
valor característico 10,4 383
6.26 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión
paralela según AS/NZS 4063.2 para grado estructural G2
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 25,5 447
valor mínimo 8,9 364
valor máximo 36,9 515
rango 27,9 151
desviación estándar 3,8 36
suma 3.625,3 63.524
tamaño muestra 142 142
Promedio logarítmico de los datos 3,228
desviación estándar logarítmica 0,163
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 19,3 Factor de muestreo, ks 0,990 0,995
Coeficiente de variación, VR 16,4% Coeficiente de variación, Vp
8%
n 142 142
Factor de modificación av 1,286 valor característico 24,6 445
GRADOS ESTRUCTURALES DE LA MADERA ASERRADA DE PINO OREGÓN CLASIFICADA VISUALMENTE
I N F O R M E T É C N I C O N° 1 9 6 I N S T I T U T O F O R E S T A L 55
6.27 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión paralela
según NCh 3028/2 para grado estructural N°3
fc,12[MPa] densidad 12% [kg/m3]
Promedio 28,3 454
valor mínimo 15,9 353,9
valor máximo 54,2 480,6
rango 38,3 126,6
desviación estándar 5,5 44,3
suma 7.779 124.919
tamaño muestra 275 275
Estadístico percentil 5% 13,8 13,8
Valor percentil 5 21,0 388
Factor seguridad + duración carga 1 /1,9
valor característico 11,1 388
6.28 Determinación de valores característicos de resistencia a la compresión
paralela según AS/NZS 4063.2 para grado estructural N°3
MR [Mpa] Densidad [kg/m3]
Promedio 28,1 455
valor mínimo 15,9 360
valor máximo 52,1 622
rango 36,2 262
desviación estándar 5,2 45
suma 7.732,1 125.257
tamaño muestra 275 275
Promedio logarítmico de los datos 3,320
desviación estándar logarítmica 0,179
Coeficiente Kz 1,15 Valor percentil 5, f05 20,6 Factor de muestreo, ks 0,992 0,996
Coeficiente de variación, VR 18,1% Coeficiente de variación, Vp
10%
n 275 275
Factor de modificación av 1,269 valor característico 26,0 454
OFICINA DIAGUITAS
Km 5 costado aeródromo La Florida, La Serena
Fono / Fax: (56-51) 543627
SEDE METROPOLITANA
Sucre 2397, Ñuñoa, Santiago
Fono: (56-2) 23667100. Fax: (56-2) 23667131
SEDE BIO BIO
Camino a Coronel km 7,5, San Pedro de la Paz, Concepción
Fono / Fax: (56-41) 2853260
SEDE VALDIVIA
Fundo Teja Norte s/n, Valdivia
Fono: (56-63) 218968
OFICINA PATAGONIA
Camino Coyhaique Alto km 4, Coyhaique
Fono: (56) 98831860
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