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• David Andres Nohava Posada

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LA MADERA

Materiales de Ingeniería Óscar A. Galvis T

LA MADERA

 La madera es un material de origen vegetal que se obtiene de los árboles  Es un material de uso extenso en el área de la construcción.

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LA MADERA  Actualmente viene siendo sustituido por otros materiales, pero se sigue utilizando en elementos interiores (puertas) , en cubiertas y como elemento estructural e incluso construyendo casas totalmente de madera. CELLUWOOD

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LA MADERA

COMPOSICIÓN DE LA MADERA  Material

orgánico,

no

homogéneo

compuesto

fundamentalmente por celulosa (50-60%) Fibras de celulosa: confiere estructura de las paredes celulares unidas mediante una sustancia llamada lignina(15-25%) material ligante de las células  

Es el único material renovable. No necesita tratamientos posteriores, lo que supone un importante ahorro energético y no implica una destrucción del medio ambiente si su uso va acompañado de una buena política forestal que actúe a largo plazo. 4

LA MADERA

ventajas como material:  Ahorro energético:  La energía necesaria para su fabricación es nula ya que el árbol utiliza la solar (función clorofílica).  Medioambientalmente, si hay un desarrollo sostenible:  Un aprovechamiento de los bosques ordenados conjuga el aspecto productivo con el respeto al medioambiente y la conservación del equilibrio ecológico.  Reciclaje y ahorro de materia prima:  Una vez finalizado su ciclo de vida, la madera se recicla o se revaloriza como abono o energía calorífica sin contaminar el medio ambiente. 5

LA MADERA

ventajas como material:  Facilidad al trabajarse  Se puede cortar y trabajar en diversas formas y tamaños, con herramientas manuales o herramientas de fácil transporte y utilización en el sitio de la construcción.  Uniones eficientes  Se puede ensamblar y pegar con adhesivos, unir con clavos, tornillos, pernos y conectores especiales, utilizando herramientas sencillas y produciendo uniones limpias, resistentes y durables.

 Alta resistencia:  Es resistente a muchos productos químicos que son altamente corrosivos a otros materiales.  Posee una gran capacidad para absorber energía y para resistir cargas de impacto, lo que hace un buen material de construcción en zonas sísmicas.

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LA MADERA

ventajas como material:  Durabilidad  No es un material imperecedero, pero si se toman medidas de protección contra la humedad, intemperismo y ataque de los organismos destructores, la vida de una estructura de madera puede ser superior a un siglo. La protección de la madera contra la humedad es sencilla de lograr:  Diseños adecuados para evitar la concentración de humedad en el interior de los edificios  Disminuir el grado de exposición de las superficies de madera ante la lluvia u otras fuentes de humedad  Aplicar aditivos especiales 7

ventajas como material:  El paso del tiempo no le perjudica, como material natural se ennoblece, aumentando incluso su belleza.  Es

uno

de los

materiales

de construcción más

sanos que existen.  Actúa como regulador natural del ambiente interior  Estabiliza la humedad, filtra y purifica el aire  Es cálida al tacto y material acústico  No cambia con los campos eléctricos y magnéticos naturales. 8

LA MADERA

Bajo costo  Debido a su bajo peso, se ahorran recursos energéticos en los procesos de elaboración, en el costo de transporte de los elementos (respecto a otros materiales).  Para evitar la deforestación se debe utilizar únicamente madera proveniente de bosques plantados y no nativos, debidamente certificados

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LA MADERA  El

consumo

energético

en

la

producción

y

transformación de la madera es pequeño ya que se emplean menos kwh /tonelada en comparación a otros materiales.

MATERIAL MADERA

CONSUMO ENERGÉTICO 450 Kw/Tonelada

ACERO

2,700 Kw/Tonelada

ALUMINIO

17,00 Kw/Tonelada

Consumo energético en la transformación de materiales de construcción

10 Revista “La Casa de Todos” del Departamento de Organización del Espacio UCA (2009).

LA MADERA Propiedades Mecánicas  Resistencia a la flexión muy elevada.  La relación resistencia/peso es 1.3 veces superior al acero y 10 veces superior al hormigón.  Resistencia a la tracción y compresión paralelas a la fibra buena.  Resistencia y módulo de elasticidad en la dirección paralela a la fibra son mucho más elevados que en la dirección perpendicular [1].

[Diseño De Prototipo De Vivienda De Interés Social En Altura, Utilizando Materiales Y Procesos Constructivos Sostenibles” (2010)]

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TIPOS DE MADERAS Madera Comercial

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 Se utiliza en la construcción de viviendas, elaboración de infraestructuras

mayores

como

edificación

muebles.  Madera aserrada y cepillada  Molduras de madera  Maderas reconstituidas 

Tableros estructurales Tableros contrachapados Tableros de hebras orientadas (OSB)  Tableros no estructurales  Tableros de fibra  Tableros de partículas o aglomerado  Tableros enlistonados

 Madera laminada

y

oficinas,

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USO DE MADERA EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN Es uno de los materiales de la construcción históricamente empleado, desarrollando con los años nuevas técnicas que la hacen competir con los otros materiales tradicionales de la construcción, particularmente en la construcción de viviendas.  Madera sólida  Tableros contrachapados  Madera laminada con preservantes (impregnada)  Aislación termo acústica, barreras de vapor y humedad

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USO DE MADERA EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN Madera de Uso Definitivo Se incorporada a la vivienda u obra, ya sea a nivel de estructura o terminaciones, y queda incorporada definitivamente a la construcción. En este caso se puede distinguir el uso estructural a vigas de pisos y cielos, pilares, columnas y tabiques

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USO DE MADERA EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN Madera de Uso Transitorio Cumple la función de apoyar estructuralmente la construcción del edificio, sin quedar incorporada a su estructura al finalizar la actividad.  Encofrados de madera El hormigón necesita encofrados hasta su fraguado total; para esto se utiliza moldes de diversos materiales, uno es madera o contrachapado con un desmoldante para su posterior retiro.

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USO DE MADERA EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN Madera de Uso Transitorio  Encofrados de madera Los moldes de madera pueden dar forma a cinco tipos de estructuras en el edificio: loza o piso, pilar, vigas, fundación y muro.

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USO DE MADERA EN EL SECTOR DE LA CONSTRUCCIÓN Madera de Uso Auxiliar Es aquella que cumple sólo funciones de apoyo al proceso constructivo. En esta categoría se pueden considerar, por ejemplo, la instalación de faenas, niveletas o tabla estacados, reglas y riostras de montaje, entre otros

Madera auxiliar para soporte de encofrado. Fuente: Alsina, 2009

LA MADERA

Composición de la madera Si se tala un árbol se distinguen distintas capas: 

CORTEZA: Es la capa exterior y su misión es proteger al árbol vivo.



CÁMBIUM: Es una fina capa de células especializadas que se encargan del crecimiento a lo ancho del tronco.

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LA MADERA

Composición de la madera 

ALBURA: Es una capa de células vivas por cuyo interior circula la savia. Es la capa de madera formada más recientemente y se le llama madera blanda.



DURAMEN: Es la zona interior y está formada por células muertas. La madera de esta capa es más dura, resistente y más oscura que la de la albura. 19

LA MADERA

Tipos de madera naturales 

Maderas blandas y maderas duras Esta clasificación no responde a criterios de dureza, sino al tipo de árboles del que se obtienen. 

Maderas duras. Proceden de árboles como el roble, el nogal, la encina, la caoba... Son maderas caras.



Maderas blandas. Proceden de árboles coníferos como el pino, el abeto... Son más abundantes y baratas.

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LA MADERA

Fabricación con madera 

Mediante corte Para cortar madera se utilizan sierras o serruchos. 

Serrucho. rectos.



Serrucho de costilla. Tiene una pieza rígida de refuerzo en la parte superior. Se emplea para cortes cortos y de precisión.

Se emplea para cortes largos y

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LA MADERA

Fabricación con madera 

Mediante corte



Serrucho de punta. Tiene una hoja larga, estrecha y flexible. Se emplea para cortes curvos y para abrir huecos.



Sierra de marquetería. Se emplea para cortar madera fina. Consta de un arco y una hoja de sierra fina.

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Fabricación con madera 

Mediante arranque de viruta 

Taladrado. Consiste en perforar la madera con brocas o barrenas.



Cepillado. Consiste en alisar las piezas con sucesivas pasadas de una hoja cortante.

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Fabricación con madera 

Mediante arranque de viruta.. 

Limado. Consiste en eliminar material con limas y escofinas.



Lijado. Consiste en eliminar material con lija. Se consigue un acabado más fino que con el limado.

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Fabricación con madera 

Uniones.

Las piezas se pueden unir de diferentes maneras: 

Pegado o encolado. Con cola de contacto, cola de carpintero o pegamento termofusible.



Clavado. Con clavos o grapas.



Atornillado. Con desmontable

tornillos.

Es

una

unión

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Fabricación industrial con madera Las fabricación industrial con madera se lleva a cabo con máquinas especializadas. 

CORTE. Sierras de vaivén, de cinta, circulares.

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Fabricación industrial con madera 

MECANIZADO.



Taladrado. Con taladros taladros de columna.



Fresado. Con (tupinadoras).

o

fresadoras

Con las fresas se consiguen todo tipo de ranuras y muescas.

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Fabricación industrial con madera 

Mecanizado. 

Torneado. Con tornos. Se consiguen piezas circulares.



Lijado. Con lijadoras de cinta, de disco, de tambor...



Cepillado. Con cepilladoras. 28

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Organismos que degradan la madera •Hongos: – Necesitan para subsistir: alimento, adecuada temperatura, humedad y oxigeno. – Para proteger la madera es necesario atacar alguna de esas condiciones. – Lo mas efectivo es mantener seca la madera. – También pueden tratarse con productos químicos.

• Bacterias – Se produce con el contacto prolongado son el suelo.

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Insectos: – Mayormente escarabajos y termitas • Los escarabajos crean agujeros en la madera. Se atacan secando la madera, sacando la corteza rápidamente, impregnando con soluciones químicas, etc.

• Las termitas producen mas daño que el producido por incendios, ingresan por el suelo y en áreas poco ventiladas y húmedas. Se combaten mediante pinturas o previniendo su acceso en la zona de la casa.

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Usos: – Edificios – Puentes – Postes de utilidades – Pisos – Techos – Cerchas – Pilotes

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PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA.         

Apariencia Contenido de humedad. Peso. Contracción. Durabilidad. Resistencia a la descomposición. Propiedades térmicas. Propiedades eléctricas. Propiedades acústicas.