estructuras en madera
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Republica Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
IUPSM
Arquitectura 41
Estructura IV
Estructuras en madera
Bachiller:
Leon Gonzalez, Saimar Ines
C.I 22,621,338
Se entiende como tal a aquella cuya estructura está constituida por piezas de
madera, independientemente de los materiales de terminación de la
envolvente.
Estructuras en madera
La utilización de la madera como sistema constructivo o como elemento estructural ha
acompañado al hombre a lo largo de toda la historia. Al principio, junto a la piedra,
era el principal elemento constructivo. Posteriormente aparecieron nuevos materiales
que relegaron su utilización. Actualmente la evolución de su tecnología permite
obtener productos estructurales más fiables y económicos, y su mejor conocimiento,
tanto desde el punto de vista estructural como ecológico y medioambiental, la permite
competir con el resto de los materiales estructurales. Desde el punto de vista ecológico,
la energía necesaria para la fabricación de la madera es nula (el árbol utiliza la
energía solar) y la energía consumida en el proceso de su transformación es muy
inferior a la requerida por otros materiales
Clasificación
La importancia fundamental para que una solución de fundación sea
adecuada, reside en que es la parte de la obra con menos
probabilidad de ser reparada o reforzada, en caso de falla futura.
Una de las características sobresalientes del sistema constructivo de
estas viviendas es el bajo peso de su estructura, comparativamente
con los sistemas constructivos tradicionales (albañilería armada o
reforzada y de hormigón), los esfuerzos transmitidos al suelo son
bastante menores. Lo que facilita utilizar “fundaciones superficiales”,
ya que los estratos superficiales son capaces de soportar las cargas
de la estructura. Por esta razón, el tipo de fundación superficial más
utilizada en las viviendas con estructura de madera es la fundación
continua y fundación aislada.
Fundación Continua
Fundación aislada
Fundación que puede ser materializada mediante pilotes de hormigón armado o pilotes de
madera. Normalmente se adopta esta solución en terrenos que tienen pendientes mayores
al 10% en el sentido del eje mayor de la planta, por lo que es difícil realizar movimientos de
tierra (difícil acceso de maquinaria, terrenos rocosos y duros) y en los que existe presencia de
agua o gran humedad del terreno.
FUNDACIÓN AISLADA CON PILOTES
DE MADERA.
Dada su facilidad, rapidez de ejecución y
economía, este sistema de fundación es
el más adecuado, para viviendas de
madera de uno y dos pisos
En el caso particular de la construcción en
madera, se debe considerar siempre la
impregnación de toda pieza que se encuentre
en contacto con el hormigón.
Columnas Las columnas son elementos donde las cargas principales actúan
paralelas al eje del elemento, y por lo tanto trabaja principalmente a
compresión; cuya longitud es varias veces mayor que su dimensión lateral
más pequeña. El esfuerzo de compresión es muy peligroso en este tipo de
elemento estructural, por la presencia de pandeo, que es una falla por
inestabilidad.
Columna de madera
Las columnas de madera pueden ser de varios tipos:
maciza, ensamblada, compuesta y laminadas
unidas con pegamento. De este tipo de columnas la
maciza es la más empleada, las demás son
formadas por varios elementos
Las columnas, casi siempre miembros verticales robustos de una sola
pieza, encargados de la transmisión de cargas al suelo o cimiento,
descansaran sobre una base solida o bien se encontraran hincados en
el suelo, lo que contribuye eficazmente a la estabilidad de la
estructura ante las fuerzas laterales. Se colocaran guardando entre
ellas separaciones variables según el requerimiento del proyecto
El tipo de columna de madera que se usa con mas frecuencia
es la columna sólida sencilla. Consiste en una sola pieza de
madera, de sección transversal rectangular. Un tipo de
columna que también se considera como columna sólida
sencilla es un miembro sólido de sección transversal
circular; se usa con menor frecuencia que una columna de
sección transversal rectangular. Ahora que se dispone de
conectores para madera, se usan constantemente columnas
con separadores. Consiste en un conjunto de piezas de
madera y se usan en los miembros de las armaduras que
trabajan a compresión. Las columnas compuestas se hacen
sujetando, con pegamento o tornillos, tablones y miembros
cuadrados. Son deficientes en cuanto a capacidad de carga.
En todos lo tipos de columnas, la capacidad de carga
depende de la relación de esbeltez.
Clasificación vigas
Vigas de carga
Las vigas son elementos de dimensiones mas esbeltas que las columnas, se
encuentran apoyadas directamente sobre las columnas o sobre una viga
principal, formando entrepisos o la estructura de un techo
Una viga es un miembro estructural que esta sujeto a
cargas transversales.
Generalmente, las cargas obran en un Angulo recto al eje longitudinal de la viga. Comparadas
con otros miembros estructurales, las cargas obre una viga así como el mismo peso de la viga,
tienden a flexionar en vez de alargar o acortar el miembro. En las vigas simples, los apoyos
están en los extremos, y las fuerzas resistentes dirigidas hacia arriba se llaman reacciones. Una
trabe es una viga, pero este termino se aplica a las vigas grandes.
Una viga que soporta a otras vigas pequeñas se llama trabe.
En la construcción de entramados, las vigas que soportan directamente las tablas del piso se
llaman viguetas.
Una viga simple es la que descansa en un apoyo en cada extremo, sin
restricciones.
La mayoría de las vigas en la construcción de madera son vigas simples.
Una viga volada es la que sobresale de un apoyo, como las empotradas en un
muro que sobresalen del parámetro del mismo.
El tipo de madera juega un rol importante, pero la mayoría de las vigas
son de pino debido a que es fuerte, siempre está disponible, es barato y
fácil de usar. Las maderas se clasifican como livianas, de 20 libras (10 Kg)
por pie (3.2 m) y pesadas, de 40 libras (20 Kg).
Una viga de amarre es un elemento de
construcción utilizado para evitar que dos
elementos estructurales de otros esten
separados. La viga de amarre inferior es una
columna, y tiene como función principal la de
amarrar los muros de manera que trabajen
solidariamente frente a las cargas laterales que
pueden ser vientos o terremotos.
Otra función de la viga de amarre inferior es
servir de intermediario para la unión de la
estructura del techo a las paredes. La viga de
amarre, como su nombre lo indica, amarra las
paredes de la casa y las hace más resistentes a
los huracanes y terremotos. La viga de amarre
tiene como función principal la de amarrar los
muros de manera que trabajen solidariamente
frente a las cargas laterales que pueden ser
vientos o terremotos.
Viga de amarre
El tipo moderno de estructura de madera involucra el uso de cierres metálicos
para conectar las maderas. Los postes son piezas verticales de madera que
soportan el techo. Las vigas son piezas horizontales que conectan los postes y
forman la base de las cerchas. El tirante es una pieza horizontal que recorre
toda la longitud de la casa.
Uniones entre elementos En los sistemas estructurales de madera, el objetivo de las uniones es la
transmicion de cargas y proveer continuidad en la estructura. Ademas
permiten el uso de elementos de una longitud mayor y proporcionan
anclaje a los cimientos.
Para las uniones se puede utilizar desde clavos y tornillos hasta placas de
acero con pernos o dispositivos especiales, dependiendo del tipo de
estructura que se trate y la importancia del elemento en el sistema
Comportamiento de las unionesLas uniones en las estructuras de madera constituyen un punto débil en caso de incendio.
Las mayores profundidades de carbonización se darán en los ensambles de las piezas, bien
porque existen juntas que facilitan la penetración o por que se emplean elementos
metálicos que conducen el calor hacia el interior.
En general, de acuerdo con la norma UNE ENV 1995-1-2, la estabilidad al fuego de las
uniones realizadas con elementos metálicos calculadas en situación normal, alcanzan un
tiempo de 15 minutos. Para llegar a 30 o 60 minutos es necesario sobredimensionar la
capacidad de carga de la unión e incluso proteger los elementos metálicos de la acción
del