Partes de un Árbol y Estructura de la Madera

La madera se compone de varias partes esenciales, cada una con funciones específicas:

• Médula: Parte central del tronco.
• Duramen: Madera dura y resistente, ubicada en el centro del tronco.
• Albura: Madera joven, más clara y menos resistente que el duramen.
• Cambium: Capa delgada entre la albura y la corteza, responsable del crecimiento en grosor del árbol.
• Floema (o líber): Capa interna de la corteza que transporta la savia elaborada.
• Corteza: Capa externa que protege al árbol.

Crecimiento de la Madera

La madera crece en tres direcciones:

• Axial: Crecimiento en altura.
• Tangencial: Crecimiento alrededor de la circunferencia del tronco.
• Radial: Crecimiento desde la médula hacia la corteza.

Humedad en la Madera y su Influencia

El contenido de humedad afecta significativamente las propiedades de la madera:

• La densidad aumenta con mayor contenido de agua higroscópica.
• Los cambios dimensionales (contracción y expansión) ocurren cuando la humedad varía por debajo del punto de saturación de la fibra.
• El porcentaje óptimo de humedad es del 12%.

Requisitos de un Árbol para Producción de Madera

Para que un árbol sea apto para la producción de madera, debe cumplir con ciertos requisitos:

• Altura elevada.
• Fuste único y recto.
• Copa menor a 1/3 o 1/2 de la altura total.
• Ausencia de ramas en el tronco principal.
• Tronco cilíndrico.

Ensayos de la Madera y Normativa Chilena

Se realizan diversos ensayos para determinar las propiedades mecánicas de la madera, siguiendo las normas chilenas (NCh):

• Compresión paralela (NCh 973): Resistencia en sección paralela a la fibra.
• Compresión normal (NCh 974): Resistencia en sección normal a la fibra.
• Flexión estática (NCh 987): Resistencia de una viga a una carga puntual.
• Tenacidad (NCh 986): Capacidad de absorción de energía.
• Cizalle paralelo: Resistencia a fuerzas que causan deslizamiento. (Radial y tangencial).
• Clivaje (NCh 977): Resistencia al rajamiento (tangencial y radial).
• Dureza: Resistencia a la penetración.
• Extracción de clavo: Fuerza necesaria para extraer un clavo.
• Tracción paralela y normal.

Defectos de la Madera

Los defectos son irregularidades que afectan la resistencia y durabilidad de la madera. Se clasifican en:

• Defectos propios: Rajaduras, nudos sueltos, acebolladura, médula, alabeo, canto muerto y grietas.
• Defectos por elaboración: Escuadría irregular, depresión por cepillado.
• Defectos por almacenamiento y secado: Arqueadura, acanaladura, encorvadura, torcedura.

Agentes que Degradan la Madera y Tratamientos

• Hongos: Mancha azul, hongo de la pudrición.
• Insectos: Carambícidos, líctidos, anóbidos, termitas.

La madera se compone principalmente de celulosa y lignina (aglomerante). Para protegerla, se aplican tratamientos como la impregnación, que consiste en saturar las fibras con productos químicos (sistema vacío/presión).

Aceptación de la Madera

• Seca en cámara (humedad menor al 19%).
• Tolerancia dimensional según NCh 2824.
• Calidad reconocida por el MINVU (Ministerio de Vivienda y Urbanismo).

Propiedades Mecánicas y Térmicas de la Madera

• Propiedades mecánicas: Capacidad de resistir fuerzas externas.
• Tensión unitaria: Esfuerzo por unidad de superficie.
• Límite elástico: Deformación proporcional a la carga aplicada.
• Tensión límite: Carga máxima sin deformaciones permanentes.
• Rigidez: Resistencia a deformaciones.
• Coeficiente de elasticidad: Medida de rigidez.
• Tensión de rotura: Carga que produce la rotura.
• Conductividad térmica: Baja (aproximadamente 0.03 Kcal/hora.m °C).

Madera Laminada y Adhesivos

La madera laminada se forma uniendo tablas por sus caras, cantos y extremos, con las fibras en la misma dirección. El espesor de las láminas es inferior a 3/4″ y no mayor a 2″. Se utilizan adhesivos:

• Naturales: Origen animal o vegetal.
• Sintéticos: Polimerizados, poli, condensados, poliaditivos, poli-condensados + formaldehídos.

Edificaciones en Madera y Entramados

Las edificaciones en madera que no se someten a cálculo estructural pueden tener hasta 2 pisos (máximo 7 metros de altura). Soportan cargas de peso propio, nieve, sobrecargas de uso, viento y sismo.

Entramados Horizontales

Se clasifican según su función y capacidad de transmisión de esfuerzos:

• Entramados de piso: Vigas principales, vigas secundarias, vigas de friso, cadenetas y envigado de entrepiso.
• Entramados de cielo: Cadenetas y crucetas.
• Capacidad de transmisión de esfuerzos: Entramados flexibles y semirrígidos.
• Componentes: Vigas, crucetas o cadenetas y riostras.

Clasificación de Vigas

• Viga maestra.
• Vigas de piso (secundarias o viguetas).
• Vigas de entrepiso.
• Cabezales.
• Friso.
• Vigas de cielo.

Uniones de Vigas y Entramados Verticales

Uniones de Vigas

• Uniones clavadas.
• Empalme con placa de acero dentado.
• Conector aserrado.
• Conector metálico.

Distribución de clavos (según NCh 1198):

• Entre clavos en tableros: 5dc
• Al borde cargado: 4dc
• Al borde descargado: 2.5dc

Entramados Verticales

Se clasifican en tabique soportante y autosoportante. Componentes:

• Solera inferior.
• Pie derecho.
• Solera superior.
• Transversal corta fuego (cadeneta).
• Jamba.
• Dintel.
• Alféizar.
• Puntal del dintel.
• Muchacho.

El anclaje se realiza con espárragos con hilo y tuercas.

Grados Estructurales Visuales (GS)

• GS: Selecto
• G2: Pie derecho
• G1: Vigas
• Rechazo