Centro de Transferencia TecnlogicaPino Radiata

Presentacin CTT-Unidad de Educacin

COMPENDIO DE DIRECTRICES PARA ENSEANZA EN

INGENIERAPROYECTO CORFO-FONTEC

Noviembre 2003

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1 INTRODUCCIN...................................................................................................... 1.1. Identificacin General del Recurso Forestal.........................................................

1.1.1 Segn el tipo de especies maderera (Clasificacin Botnica).................... 1.1.2 Segn el origen de la especie maderera.......................................................

2. MADERA. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES................................................ 2.1 Clasificacin Botnica............................................................................................

2.1.1. Nombre Cientfico........................................................................................ 2.2. Estructura de la Madera......................................................................................... 2.3. Propiedades Fsicas de la Madera.........................................................................

2.3.1. Contenido de humedad.......................................................................... 2.3.2. Medicin del contenido de humedad.....................................................

2.3.2.1. Mtodo de secado en estufa............................................................... 2.3.2.2. Mtodo de xilohigrmetro..................................................................

2.3.3. Requisito para la madera........................................................................ 2.3.4. Obtencin de la humedad de equilibrio de servicio............................. 2.3.6. Densidad................................................................................................... 2.3.6.1. Medicin de la densidad........................................................................ 2.3.7. Contraccin.............................................................................................. 2.4. Propiedades Elctricas.......................................................................................... 2.5. Propiedades Acsticas........................................................................................... 2.6. Propiedades Trmicas........................................................................................... 2.7. Propiedades Mecnicas......................................................................................... 2.7.1 Flexin esttica.....................................................................................

2.7.2 Compresin paralela............................................................................ 2.7.3 Cizalle paralelo a la direccin de las fibras........................................ 2.7.4 Clivaje.................................................................................................... 2.7.5 Traccin................................................................................................. 2.7.5.1 Traccin paralela a las fibras............................................................

2.7.5.2 Traccin normal a las fibras ............................................................ 2.7.6 Dureza (Janka)....................................................................................... 2.7.7 Extraccin de clavo................................................................................

2.9. Propiedades Mecnicas de Especies Madereras crecidas en Chile................ 2.9 Factores que afectan las Propiedades Mecnicas........................................... 2.10 Agrupamiento de Especies Madereras que Crecen en Chile segn sus

Propiedades Mecnicas.....................................................................................

3. TENSIONES....................................................................................................... 3.1 Tensiones de Diseo de la Madera................................................................ 3.1.1. Propiedades Mecnicas...................................................................................... 3.1.2. Tensiones Bsicas .............................................................................................. 3.1.3. Tensiones Admisibles......................................................................................... 3.1.4. Defectos de la Madera........................................................................................

3.1.4.1 Definiciones Generales................................................................................ 3.1.4.2 Trminos relativos a defectos.....................................................................

3.1.4.3. Esquematizacin y cuantificacin de los defectos en la madera............. 3.1.5. Razn de Resistencia (RR)...............................................................................

8 8 8 9

10 10 10 11 17 17 18 19 19 21 21 24 30 31 33 34 35 37 37 39 42 43 44 44 44 45 47 48 49

55

57 57 58 58 59 59 59 60 63 73

3

3.1.6. Clasificacin de la Madera................................................................................. 3.1.6.1 Clasificacin por Aspecto.......................................................................... 3.1.6.2 Clasificacin por Resistencia...................................................................... 3.1.6.3 Normas Nacionales......................................................................................

3.1.7. Obtencin de las Tensiones de Diseo......................................................... 3.1.7.1 Factores de Modificacin............................................................................ 3.1.7.2 Factores de Modificacin de Aplicacin General.................................

3.1.7.3 Factores de Modificacin de Aplicacin Particular............................. 3.1.8. Tensiones y Mdulo de Elasticidad de Diseo............................................

4. GEOMETRIA DE LA MADERA................................................................... 4.1. Dimensiones de la Madera Aserrada y Cepillada....................................... 4.1.1 Contenido de Humedad de Referencia........................................................... 4.1.2 Unidades............................................................................................................... 4.1.3 Dimensiones Nominales...................................................................................... 4.1.4. Tolerancias........................................................................................................... 4.1.1. Especificaciones.................................................................................................... 4.2. Dimensiones de la Madera Aserrada y Cepillada de Pino radiata....... 4.2.1 Contenido de Humedad de Referencia........................................................... 4.2.2 Unidades............................................................................................................... 4.1.1 Espesor y Ancho................................................................................................. 4.1.2 Longitudes............................................................................................................

4.2.4.1. Longitudes mnimas................................................................................... 4.2.4.2. Longitudes mximas..................................................................................

4.2 Dimensiones a Considerar de Acuerdo a la Humedad de la madera en el Momento de le Construccin y Puesta en Servicio.....................................

4.3.1. Sobredimensiones para la Madera Aserrada en Estado Verde............... 4.4. Dimensionamiento de Piezas Estructurales de Madera Aserrada y/o

Cepillada.............................................................................................................. 4.4.1 Consideraciones Generales de Diseo........................................................... 4.4.1.1. Secciones Transversales Mnimas.......................................................... 4.4.1.2. Debilitamiento de Seccin Transversal.................................................

5. DISEO ESTRUCTURAL DE PIEZAS SIMPLES.......................................... 5.1 Elementos en Flexin............................................................................................. 5.1.1. Generalidades...................................................................................................... 5.1.2. Flexin en Vigas Simples................................................................................. 5.1.2.1. Verificacin de las Tensiones...............................................................

5.1.2.2 Verificacin de la Deformacin....................................................... 5.1.2.3 Verificacin por Volcamiento........................................................... 5.1.2.4 Factor de Modificacin por Altura.................................................. 5.1.2.5 Verificacin de las Tensiones de Cizalle....................................... 5.1.2.6 Factor de Modificacin por Rebaje.................................................

5.2 Elementos Sometidos A Compresin Normal.............................................. 5.3 Elementos En Compresin Paralela A Las Fibras.........................................

5.3.1. Generalidades........................................................................................ 5.3.2. Longitud efectiva de Pandeo............................................................

73 73 74 74 81 82 82 86 86

87 87 87 87 87 87 88 89 89 89 89 91 91 91

93 94

94 94 94 94

95 95 95 96 96 99

100 104 105 106 106 109 109 109

4

5.3.3. Esbeltez.................................................................................................. 5.3.4. Compresin Paralela en Piezas Simples.............................................

5.3.4.1. Verificacin de Tensiones.................................................................... 5.3.4.2. Factor de Modificacin por Esbeltez................................................

5.4 Elementos En Traccin Segn La Direccin De La Fibra......................................................................................................... 5.4.1. Verificacin de Tensiones................................................................................. 5.4.2. Factor de Modificacin por Concentracin de Tensiones......................... 5.5 Dimensionamiento De Piezas Sometidas A Esfuerzos Combinados......... 5.5.1. Flexin en dos Ejes Principales de Inercia................................................. 5.5.2. Flexin y Traccin Axial................................................................................ 5.5.3. Flexin y Compresin Paralela......................................................................

6. DIMENSIONAMIENTO DE PIEZAS ESTRUCTURALES DE SECCION TRANSVERSAL CIRCULAR................................................................................. 6.1 Generalidades........................................................................................................... 6.2 Tensiones Admisibles y Mdulo de Elasticidad................................................. 6.3 Propiedades Geomtricas....................................................................................... 6.4 Factores de Modificacin..................................................................................... 6.4.1 De Aplicacin General....................................................................................... 6.4.2 De Aplicacin Particular................................................................................... 6.5 Diseo de Elementos de Seccin Circular en Flexin.................................... 6.6 Elementos de Seccin Circular en Compresin...............................................

7. UNIONES EN LA MADERA ESTRUCTURAL................................................ 7.1 Generalidades.........................................................................................................

7.2 Factores que requieren ser considerados......................................................... 7.3. Factores de Modificacin.................................................................................... 7.4. Cargas de Diseo................................................................................................. 7.5. Uniones con Clavos............................................................................................. 7.6. Solicitaciones de Extraccin Lateral................................................................... 7.7. Uniones de Barras de Acero y Pernos............................................................. 7.7.1 Cargas Admisibles de Uniones Apernadas...............................................

8. MADERA LAMINADA.............................................................................................. 8.1 Generalidades.......................................................................................................

8.1.1 Definicin y Tipos de Laminados.............................................................. 8.1.2. Resea Histrica ........................................................................................ 8.1.3. Ventajas de la Madera Laminada............................................................. 8.1.4. Desventajas de la Madera Laminada........................................................ 8.1.5. Aplicaciones................................................................................................

a. Vigas Rectas......................................................................................... b. Arcos..................................................................................................... c. Marcos..................................................................................................

8.1.6. Componentes de la Madera Laminada..................................................... 8.2. Fabricacin de Madera Laminada......................................................................

8.2.1. rea de Pre-Encolado....................................................................................

109 110 110 111

112 112 113 114 114 115 115

118 118 119 119 119 119 119 122 123

126 126 126 126 127 127 128 131 131

138 138 138 139 141 142 143 143 146 147 150 155 156

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8.2.2. rea de Encolado, Prensado y Fraguado.................................................... 8.2.3. rea de Terminaciones..................................................................................

8.3. Especificaciones................................................................................................. 8.3.1. Especificaciones de Fabricacin................................................................... 8.3.2. Especificaciones de Diseo Arquitectnico................................................. 8.3.3. Predimensionamiento....................................................................................

8.4. Dimensiones............................................................................................................ 8.4.1. Espesores........................................................................................................ 8.4.2. Anchos............................................................................................................ 8.4.3. Radio de Curvatura......................................................................................

9. GRADOS DE CALIDAD DE LA MADERA ASERRADA DESTINADA A LA FABRICACIN DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES LAMINADOS..............

9.1 Grados de Calidad............................................................................................ 9.1.1. Clasificacin Estructural Mecnica........................................................... 9.1.2. Clasificacin Estructural Visual................................................................

9.2. Tensiones Admisibles para los Elementos Laminados Estructurales............

10. FACTORES DE MODIFICACIN PARA LA MADERA LAMINADA.... 10.1. Por contenido de Humedad............................................................................. 10.2. Por Duracin de Carga.................................................................................... 10.3. Por Temperatura.............................................................................................. 10.4. Por Tratamiento Qumico............................................................................... 10.5. Por Volcamiento............................................................................................... 10.6. Por Esbeltez...................................................................................................... 10.7. Por condicin de Carga................................................................................... 10.8. Por Razn Luz/Altura...................................................................................... 10.9. Por concentracin de Tensiones...................................................................... 10.10. Por curvatura.................................................................................................... 10.11. Por Altura..........................................................................................................

11. TENSIONES DE DISEO PARA ELEMENTOS LAMINADOS.................

12. PROCEDIMIENTO A SEGUIR EN UN CALCULO ESTRUCTURAL DE ELEMENTOS LAMINADOS............................................................................

12.1. Mtodo de Clculo para Estructuras de Madera Laminada........................ a. Clculo de las Tensiones de Trabajo......................................................... b. Clculo de las Tensiones de Diseo........................................................... c. Verificacin de las Tensiones.....................................................................

Para Flexin............................................................................................ Para Compresin Paralela..................................................................... Para Traccin Paralela........................................................................... Para Flexo-Compresin.......................................................................... Para flexo Traccin..................................................................................

12.2. Ejemplo de Clculo Galpn Triarticulado de Madera Laminada................ 12.2.1. Memoria de Clculo...................................................................................... 12.2.2. Elevacin y Planta del Galpn a Calcular...................................................

158 161 166 166 169 169 172 172 172 172

178 178 178 180 182

189 189 189 190 190 190 190 191 191 192 192 193

194

195 195 195 195 196 196 196 196 196 196 197 197 198

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12.2.3. Diseo de las Costaneras............................................................................... 12.2.4. Diseo del Marco...........................................................................................

13. SECADO DE LA MADERA................................................................................ 13.1. Introduccin....................................................................................................... 13.2. Razones para Secar la Madera......................................................................... 13.3. Secado de la Madera......................................................................................... 13.4. Defecto de secado y modo de Evitarlos........................................................... 13.5. Mtodos de secado.............................................................................................

13.5.1. Secado al aire................................................................................................. 13.5.2. Secado Artificial............................................................................................ 13.5.3. Proceso de Secado Artificial........................................................................ 13.5.4. Programas de Secado y su Aplicacin......................................................... 13.5.5. Tipo de Secado Convencional ...................................................................... 13.5.6. Tiempo Requerido en el Secado...................................................................

14. PRESERVACIN DE LA MADERA................................................................ 14.1. Agentes Destructores de la Madera................................................................

14.1.1. Causas Biolgicas......................................................................................... 14.1.1.a. Organismos Vegetales y xilfagos....................................................... 14.1.1.b. Animales Xilfagos (Terrestres y Martimos) ................................... 14.1.1.c. Accin del Hombre................................................................................

14.2. Durabilidad Natural de la Madera................................................................. 14.2.1. Principios bsicos......................................................................................... 14.2.2. Categoras de Maderas Comerciales segn durabilidad........................... 14.2.3. Clasificacin de las Maderas.........................................................................

14.3. Proteccin de la Madera................................................................................... 14.4. Tipos de Preservantes.......................................................................................

14.4.1. Preservantes Creosotados............................................................................ 14.4.2. Preservantes Solubles en Lquidos Orgnicos............................................ 14.4.3. Preservantes Hidrosolubles...........................................................................

14.5. Mtodos de Preservacin.................................................................................. 14.5.1. Mtodos sin Presin......................................................................................

14.5.1.1. Brocha o esparcidor................................................................................. 14.5.1.2. Inmersin................................................................................................ 14.5.1.3. Inmersin Prolongada............................................................................ 14.5.1.4. Tratamiento Bao Caliente-Fro........................................................... 14.5.1.5. Otros Tratamientos................................................................................

14.5.2. Mtodos con Presin.................................................................................... 14.5.2.1. Proceso Clula Llena.............................................................................. 14.5.2.2. Otros mtodos con Presin ....................................................................

14.6. Usos de la Madera Preservada......................................................................... 14.6.1. Algunos Usos de la Madera Preservada..................................................... 14.6.2. Uso del Pino radiata Preservado..................................................................

14.7. Parmetros a considerar en Madera Tratada................................................. 14.7.1. Retencin........................................................................................................ 14.7.2. Penetracin....................................................................................................

199 201

206 206 207 208 210 214 214 218 219 223 224 225

226 226 226 229 230 232 235 235 235 235 236 236 236 236 237 238 238 238 238 238 238 239 239 240 241 242 242 244 245 246 247

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14.8. Inspeccin........................................................................................................... 14.8.1. Extraccin de la Muestra.............................................................................. 14.8.2. aceptacin y Rechazo....................................................................................

15. MADERAS COMERCIALES............................................................................ 15.1. Especies Madereras Nativas............................................................................

15.1.1. Conferas........................................................................................................ 15.1.2. Latifoliadas....................................................................................................

15.2. Especies Madereras Exticas............................................................................ 15.2.1. Conferas........................................................................................................ 15.2.2. Latifoliadas.....................................................................................................

16. MADERAS RECONTITUIDAS......................................................................... 16.1. Definicin........................................................................................................... 16.2. Tableros de Fibras.............................................................................................

16.2.1. Dimensiones................................................................................................... 16.2.2. Tipos de Tableros de Fibras......................................................................... 16.2.3. Aplicacin de los Tableros de Fibras........................................................... 16.2.4. Algunas Propiedades Fsicas y Mecnicas de los Tableros de Fibra........

16.3. Tableros de Partculas...................................................................................... 16.3.1. Definicin....................................................................................................... 16.3.2. Proceso de Fabricacin.................................................................................. 16.3.3. Tipos de Tableros de Partculas................................................................... 16.3.4. Algunas Propiedades Fsicas y Mecnicas de los Tableros de Partculas. 16.3.5. Aplicacin de los Tableros de Partculas.....................................................

16.4. Tableros Contrachapados. ............................................................................... 16.4.1. Dimensiones y Espesores............................................................................... 16.4.2. Especies Madereras Utilizadas en la Fabricacin....................................... 16.4.3. Algunas Especies Usadas en Chile................................................................ 16.4.4. Grado de Calidad de las Chapas.................................................................. 16.4.5. Tipos de Adhesivos Usados...........................................................................

248 248 248

249 249 249 251 258 258 259

261 261 261 261 261 262 262 263 263 263 263 264 265 265 265 266 266 266 267

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1. INTRODUCCIN

1.1 . IDENTIFICACION GENERAL DEL RECURSO FORESTAL.

Las especies forestales se clasifican en dos grandes grupos:

Latifoliadas y Conferas

An cuando las diferencias entre ambos grupos son de origen botnico, existe la creencia errnea que esta clasificacin puede ser aplicada al campo de las propiedades fsicas y mecnicas de la madera que de ellas se obtiene. Este error deriva probablemente de la denominacin inglesa de ambos grupos: Hardwood (maderas duras), para las latifoliadas, y Softwood (maderas blandas) para las conferas. Este concepto no es aplicable en absoluto a las especies forestales chilenas pues existen conferas con mejores propiedades mecnicas y fsicas que muchas latifoliadas y viceversa.

Las conferas corresponden a una clasificacin de orden superior, que abarca a aquellas especies cuyos frutos son estructuras llamadas conos, aunque en algunas conferas esta estructura no es tan evidente. Generalmente sus hojas poseen forma de agujas o bien alargadas; por lo general la madera es resinosa. Sus estructuras florales son relativamente simples y la fecundacin es realizada comnmente por el viento o corrientes de aire.

Las latifoliadas, abarcan a muchas especies cuya caracterstica principal es poseer hojas anchas, aunque en esta clasificacin entran especies de hojas angosta y alargada. Los frutos se clasifican en estructuras ms variadas, como nueces, bayas, etc. Las exudaciones en la madera pueden ser ltex o gomas. La mayor parte de las especies que pierden regularmente la hoja en forma estacional corresponden a este grupo. Las estructuras florales son generalmente ms vistosas, como muchas especies que son polinizadas por insectos o aves, aunque otras tienen formas ms simples de polinizacin.

1.1.1.- Segn el tipo de especie maderera. (Clasificacin Botnica.)

a) LATIFOLIADAS (HARDWOOD). : Hoja ancha y caduca. Frutos: Nueces, bayas, Estructura variada Exudaciones ltex o goma Flores vistosas Polinizacin : Insectos o Aves. Crecen principalmente cerca del Ecuador.

Ejemplo : Roble Eucalipto

b) CONIFERAS (SOFTWOOD). :

Hojas en forma de agujas o alargadas y perenne.

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Fruto : Cono Madera resinosa Estructura floral simple. Fecundacin : Viento o corrientes de aire. Crecen principalmente cerca de los trpicos (Cncer y Capricornio)

Ejemplo : Pino radiata Pino araucaria.

1.1.2.- Segn el origen de la especie maderera, pueden pertenecer al :

a) Bosque Nativo Natural o Autctono

En Chile pertenecen a este tipo : Olivillo Pino araucaria Ciprs de la Cordillera Canelo Ulmo Alerce Tepa Laurel Raul Coige Lenga Lingue Mao Roble Tineo - Ciprs de las guaytecas.

b) Bosque Plantado Artificial Introducido Extico.

En Chile son de este tipo las especies madereras : Acacia Aromo Australiano Ciprs Macrocarpa Eucalipto Pino radiata Alamo Pino oregn Sauce Sequoia.

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2 . MADERA. ESTRUCTURA Y PROPIEDADES

2.1 Clasificacin Botnica

2.1.1 Nombre cientfico.

La madera proviene de rboles que se pueden clasificar botnicamente, asignando un nombre cientfico a la especie cuya madera es de nuestro inters. Esto permite evitar la confusin que surge del uso y abuso de los nombres comunes. Un nombre cientfico de una especie posee dos palabras. La primera describe el Gnero al que pertenece, mientras que la otra denota la especie en s. El conjunto de Gneros relacionados botnicamente entre s constituye una Familia. Estas palabras identifican una especie y ellas pertenecen al latn.

Ejemplo : El gnero NOTHOFAGUS est integrado por varias especies como: Nothofagus alpina (Raul), Nothofagus dombeyi (Coige), Nothofagus obliqua (Roble), etc.

El nombre cientfico lleva, adems, informacin sobre el investigador que identific y asign un nombre a la especie. Ejemplo : Nothotagus alpina (POEPP ET ENDL.) KRASSER. En propiedad, el nombre cientfico debe ir subrayado.

Existen diversas ventajas al utilizar nombres cientficos para individualizar la especie de una madera.

Hay un solo nombre cientfico, de uso vigente, para cada especie maderera y, un indefinido nmero de nombres comerciales o comunes en uso para esa misma madera . En segundo lugar, a diferencia de los nombres comunes que, generalmente, nada indican acerca de la madera, el nombre cientfico de la especie, cuya madera es de inters, en algo orienta. Ejemplo : Los PINUS generalmente poseen fibra larga. Sin embargo, esto no es absoluto. El punto quizs ms importante es que el nombre cientfico es el mismo en todos los pases y es nico.

En la Tabla 2.1 se incluyen algunas especies madereras comerciales, de uso corriente en la construccin o susceptibles de serlo, con sus nombres cientficos y comunes.

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Tabla 2.1 Especies Forestales y Exticas En Chile. E s p e c i e s N a t i v a s

GENERO ESPECIE FAMILIA NOMBRECOMUN Aextoxicon Punctatum

RPAVON Aextoxicaceae Olivillo, Aceituno

Araucaria Araucana (MOL)C.KOCH

Araucariaceae Pino Araucaria, Pehun

Austrocedrus Chilensis (D.DON) FLORIN ET BOUTELJE

Cupressaceae Ciprs de la Cordillera

Drimys Winteri var. Chilensis (DC) A. GRAY

Winteraceae Canelo

Eucryphia Cordifolia CAV Eucryphiaceae Ulmo, Muermo Fitzroya Cupressoides

(MOL.) JOHNSTON

Cupressaceae Alerce, laguen

Laurelia Philippiana LOOSER q

Monimiaceae Tepa, Huahun

Laurelia Sempervirens (R.ET PAV.) TUL

Monimiaceae Laurel, Tihue

Nothotagus Alpina (OPEP ET ENDL.) KRASSER

Fagaceaea Raul, Reul

Nothotagus Dombeyi (MIRB.) OERST

Fagaceaea Coige

Nothotagus Oblicua (MIRB.) OERST

Fagaceaea Roble Blanco

Nothotagus Pumilio (POEPP EX. ENDL. ) KRASSER

Fagaceaea Lenga

Persea Lingue NEES Lauraceae Lingue Podocarpus Saligna D.DON Podocarpaceae Maio Hoja Larga Saxegothaea Conspicua LINDL. Podocarpaceae Maio Hembra

Especies Exticas Eucaliptus Globulus LABILL Myrtaceae Eucalipto. Pinus Radiata D.DON Pinaceae Pino insigne. Pino

radiata Populus Alba L. Salicaceae Alamo Blanco Populus Nigra L. Salicaceae Alamo Negro Pseudotsuga Menziesii (MIRB.)

FRANCO Pinaceae Pino oregn.

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2.2 Estructura de la Madera

A travs de sus hojas los rboles absorben dixido de carbono del aire y por medio de sus races toman agua y minerales del suelo. El agua y los minerales forman la savia, la cual asciende hacia las hojas y en ellas, mediante el fenmeno denominado fotosntesis, se combina con el dixido de carbono para formar compuestos bsicos de carbohidratos.

Estos compuestos bajan por el cambium, capa delgada ubicada debajo de la corteza, desde donde proveen el alimento a las clulas o fibras las cuales constituyen el material leoso de la madera.

Se considera como madera a los troncos, ramas y races de los rboles y arbustos, desprovistos de su corteza. Ver Figura 2.1

Figura 2.1 Terminologa de las partes de un rbol y la estructura de la Madera

La madera es un material orgnico, no homogneo, compuesto de clulas. Estas estn conformadas fundamentalmente, por celulosa y lignina. La celulosa constituye la estructura de las paredes celulares, mientras que la lignina es el material ligante de las clulas entre s. Las clulas de madera son huecas y en las conferas tienen una longitud comprendida entre 3 a 5 mm de longitud y 0,030 a 0,045 mm de espesor. En las latifoliadas son bastantes ms cortas. Aun

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cuando la mayora de las clulas se orientan verticalmente en el rbol, algunas de ellas se encuentran distribuidas horizontalmente en forma de radios en la seccin transversal del rbol. Esta conformacin celular es, en gran medida, la responsable de las diferentes respuestas estructurales dadas por la madera, segn sea el sentido y caractersticas de la solicitacin (anisotropa).

Figura 2.2 Formas de las clulas

Figura 2.3 Estructura celular de la madera

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Al analizar a simple vista la seccin transversal de un tronco de un rbol, confera o Latifoliada, es posible distinguir sectores bien definidos.

Ver Figura 2.4

Figura 2.4 Seccin Transversal de un rbol.

* Mdula : Tejido inactivo en el rbol adulto, que normalmente ocupa una posicin central. Tiene escasas cualidades mecnicas.

* Anillos de Crecimientos : Anillos concntricos a la mdula, presentes en especie donde las estaciones climticas son marcadas. Cada anillo est compuesto por una zona ms clara y otra ms oscura. Registra el crecimiento estacional y permite en muchas especies determinar la edad mediante su recuento. Existen anillos falsos provocados por otras causas que las estacionales.

* Corteza: Capa exterior que cumple una labor de proteccin a los agentes climticos, patolgicos, etc. Por lo general es fcilmente distinguible del resto de la madera.

* Albura : Zona exterior de la madera, constituida por tejido vivo, encargado de la traslocacin del agua, con nutrientes hacia las hojas. Corresponde al xilema activo y en muchas especies es distinguible por tener un color ms claro, aunque a veces el color no es ndice fiel del xilema activo.

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* Duramen: Zona ms hacia el interior del tronco, constituida por tejido similar a la albura, pero que est inactivo y ha sufrido un proceso de depositacin de diversas sustancias en sus clulas, llamando duramenizacin.

La albura recibe el nombre comn de Hualle , principalmente en referencia a los Nothotagus (roble, Coige, Raul, lengua, etc.). mientras que el duramen recibe el nombre vulgar de pelln . Para contenidos de humedad equivalentes, las propiedades mecnicas de la albura y duramen no tienen diferencias significativas y la madera provenientes de ambas zonas, tienen pesos especficos similares. El duramen posee mayor resistencia a hongos e insectos, debido a la presencia de depsito de materias txicas a estos agentes (durabilidad natural). Sin embargo si la madera ha de ser tratada, es preferible la presencia de albura, debido a que el movimiento del preservante hacia el interior es mejor que en el duramen, confiriendo mayor proteccin. En general, el duramen es ms oscuro que la albura pero, en algunas especies esta diferencia de color es apenas perceptible. La proporcin de albura respecto a la seccin transversal del rbol vara de especie en especie.

Otra clasificacin, basada en la anatoma y fisiologa de los distintos tejidos leosos, es la siguiente:

* Xilema: Porcin mayor de un corte transversal de un tronco, incluyendo desde la mdula hasta muy cerca de la corteza.

Sus tejidos tienen la funcin de sostn. La parte exterior del xilema se mantiene activa con movimientos de agua y nutrientes (savia ) desde las races a las hojas, mientras que hacia el interior las clulas van muriendo.

Figura 2.5 Esquema de Corteza Interior y Exterior.

16

Cambium: Tambin denominado Cambio. Se encuentra adyacente al xilema y es el tejido generador de nuevas clulas. Hacia el interior del leo se forman clulas xilemticas, mientras que hacia la corteza, clulas del floema. Constituye una capa muy delgada, difcilmente distinguible a simple vista.

Floema o Corteza interior: Tejido comprendido entre el cambio y la corteza. Su labor principal es trastocar la savia elaborada de las hojas hacia el resto de los tejidos.

Corteza o Tejido exterior de un tronco: Cuya principal funcin es de proteccin. Tambin tiene una zona cambiar, donde se producen las clulas que formarn la corteza.

En la mdula del rbol se inician anillos concntricos, que continan hacia la corteza. Cada anillo representa el crecimiento del rbol durante un ao. Este crecimiento se verifica en el Cambium, de tal manera que la nueva madera se agrega inmediatamente al interior de esta capa y tiende a empujar la corteza hacia fuera. Cuando los rboles crecen en un clima variable, es posible distinguir un anillo de crecimiento de otro, porque las clulas que se forman en la estacin fra son diferentes de las que se forman en la estacin clida, originndose madera de primavera y madera de verano . Cada anillo anual se divide en dos capas: La interior, llamada de primavera, se desarrolla durante la primera parte de la estacin de crecimiento. Se compone de clulas grandes, de pared delgada y es generalmente ms clara en color que la madera de verano.

La capa exterior, llamada de verano, consiste en clulas ms pequeas, con paredes ms gruesas y es la parte oscura del anillo anual. Es ms pesada, ms fuerte que la madera de primavera y tiene un efecto importante en determinar las propiedades de resistencia de la mayora de las especies.

17

Figura 2.6 Esquema microscpico de un trozo de madera.

2.3 Propiedades Fsicas de la Madera

Definicin : Son aquellas que determinan su comportamiento en el medio ambiente.

2.3.1 Contenido de Humedad.

Debido a que el rbol en pie contiene savia, la madera recin extrada de l generalmente posee un alto contenido de humedad.

El contenido de humedad es la masa de agua presente en una pieza de madera, expresada como un porcentaje de la masa de la pieza anhidra.

La madera es un material higroscpico. Absorbe o entrega agua segn sean las condiciones de temperatura y humedad relativa del ambiente que la rodea. En una primera etapa la madera se encuentra con sus cavidades y paredes celulares llenas de agua (savia). Esta propiedad hace que el contenido de humedad de la madera sea variable, dependiendo del ambiente en que se encuentre. Al iniciarse un proceso de prdida de humedad, la madera entrega al ambiente el agua libre contenida en sus cavidades, hasta alcanzar un punto denominado como punto de saturacin de la fibra, que corresponde a un estado en el cual se ha eliminado el agua libre y las paredes celulares permanecen saturadas.

anhidrapiezaladeMasamaderadepiezaunaencontenidaaguadeMasa

H =

18

El contenido de humedad en el punto de saturacin de la fibra o simplemente punto de saturacin de la fibra (PSF), depende de diversos factores y vara para las diferentes especies; sin embargo, se acepta un 28 % - 30 % como promedio para la madera en general. Por debajo del punto de saturacin de la fibra y al continuar el proceso de evaporacin, la madera cede el agua contenida en sus paredes celulares, hasta alcanzar un punto en el cual el proceso se detiene. Este punto se conoce como Humedad de Equilibrio de la madera y depende, fundamentalmente, de la especie, la temperatura y la humedad relativa del ambiente. La prdida de humedad por debajo de este estado de equilibrio slo podr conseguirse por medio de tratamientos especiales de secado en hornos o estufas. De esta manera es posible obtener la sequedad completa o madera anhidra.

La Norma Chilena de Clculo de Construcciones en Madera (NCh 1198) define como madera en estado verde aqulla cuyo contenido de humedad es superior al 30 % y como madera seca aqulla cuyo contenido de humedad no es superior al 20 % En general no se recomienda el uso, con fines estructurales, de piezas de madera cuyo contenido de humedad est comprendido entre 20 y 30 % . Por otra parte, es deseable que la madera destinada a la construccin tenga un contenido de humedad similar a la humedad de equilibrio del lugar en que ella preste servicio.

El rango de humedad en la madera puede variar entre un 40 % - 400 %. Esto se da generalmente en especies de crecimiento rpido, por lo tanto de muy baja densidad, lo que implica pared celular delgadas y lmenes o cavidades celulares muy anchas .

2.3.2 Medicin del Contenido de Humedad.

Existen dos mtodos normalizados para la determinacin de la humedad en la madera y ellos son :

a) Mtodo Directo o Destructivo : En los cuales la humedad se separa de los otros componentes inherentes de la madera. Ejemplo : Mtodo de Secado en estufa, Mtodo de destilacin.

b) Mtodo Indirecto o no Destructivo : En los cuales las mediciones son efectuadas a travs de alguna propiedad conocida de la madera y que est relacionada con el contenido de humedad. Ejemplo : Mtodo del Xilohigrmetro, basado en las propiedades elctricas de la madera.

19

2.3.2.1 Mtodo de secado en estufa :

Segn NCh 176/1 Of. 84 se debe disponer :

Horno elctrico con termostato y ventilador Temperatura 103 3 C Tiempo de secado hasta peso constante, aproximadamente 20 a 60 horas,

segn la especie, tamao y contenido de humedad inicial. Balanza de precisin 0,1 gramos.

Tabla 2.2 Cuadro comparativo de ventajas y desventajas del secado en estufa.

VENTAJAS DESVENTAJAS El mtodo es atractivamente simple Es un mtodo destructivo Da resultados exactos Existe demora en la obtencin del

resultado Es aplicable a especies con alto contenido de resinas o aceites voltiles a baja temperatura

El resultado debe ser calculado

No requiere de instrumentos muy costosos

El contenido de humedad corresponde a una pequea muestra de la pieza, que puede ser no representativa.

Figura 2.7 Extraccin de una muestra de humedad.

2.3.2.2.- Mtodo del Xilohigrmetro :

Es el mtodo ms usado en la industria y la construccin. Se basa en las propiedades elctricas de la madera. La resistencia elctrica de la madera aumenta a medida que disminuye el contenido de humedad.

20

Figura 2.8 Comportamientos de la Resistencia Elctrica versus Humedad de la Madera

Cuando el C. de H es nulo la resistencia elctrica de la madera es 1 milln (10 6 ) de veces mayor que para un contenido de humedad del 28 % (P.S.F.)

Sobre el P.S.F. la resistencia elctrica es muy baja y grandes cambios del contenido de humedad producen muy pocas variaciones de la resistencia elctrica.

Entre un 7 % y un 28 % hay gran variacin de la resistencia elctrica para incrementos pequeos de contenido de humedad.

Figura 2.9 .- Medidor de humedad

21

Tabla 2.3.- Cuadro corporativo de ventajas y desventajas del medidor de humedad.-

VENTAJAS DESVENTAJAS Es un mtodo no destructivo. Trabajan en un rango entre 7-28% Puede ser usado en terreno y en madera in situ

Sobre 28 % no es preciso, solo indica que la madera est verde.

Son pequeos, porttiles y livianos. No puede ser aplicada en maderas impregnadas.

Entregan el resultado inmediatamente.

2.3.3 Requisitos para la Madera.

La norma de clculo NCh 1198 establece que la madera y los productos derivados de ella deben tener, en el momento de su utilizacin, un contenido de humedad igual al correspondiente a la humedad de equilibrio del lugar donde ella prestar servicio.

El contenido de humedad se controlar de acuerdo con los procedimientos establecidos en NCh 176/1, aceptndose una tolerancia de 3 %.

No obstante, cuando por razones tcnicamente justificada no se puede cumplir con este requisito, se deben respetar las restricciones establecidas para las tensiones admisibles y mdulos elsticos de la madera aserrada. Si en caso que dicha especie se utilice en ambientes que determinen una humedad de equilibrio menor que 12 % deber secarse, antes de uso, a un contenido mximo de 15 %.

Se excluye de esta justificacin a las maderas de fcil secado como el Pino radiata y Alamo.

2.3.4 Obtencin de la Humedad de Equilibrio de Servicio

En edificios o recintos cubiertos: La NCh 1198 establece que las humedades de equilibrio para las condiciones de servicio en las que queda la madera en un edificio, se puede estimar sobre la base de la informacin de la Tabla 2.4

22

Tabla 2.4 Humedad De Equilibrio Para Maderas Ubicadas En Edificios Con Distintas Condiciones De Servicio.

UBICACIN DE LA MADERA EN EL

EDIFICIO

HUMEDAD DE EQUILIBRIO

PROMEDIO PARA LAS CONDICIONES DE

SERVICIOS SEALADAS.

TOLERANCIA PARA EL CONTENIDO DE

HUMEDAD DE LA MADERA A USAR.

Recintos, Cubiertos, Abiertos Segn 2.3.3. Ms, menos, 3 % Recintos cubiertos cerrados sin calefaccin o calefaccionados intermitentemente

12 % Ms, menos, 3 %

Recintos continuamente calefaccionados.

9 % Mas, menos, 3 %

NOTA : Las tolerancias establecidas en Tabla 2.4, deben ser usadas para aproximarse a la humedad de equilibrio del lugar geogrfico en el que se ubica el edificio.

A la intemperie : La humedad de equilibrio de las maderas expuestas a la intemperie depende, en gran parte, de las caractersticas propias de cada especie y de la escuadra de la madera en cuestin. Por esta razn, interesa ms la determinacin emprica de su valor, lo cual se consigue solamente a travs de un ensayo.

La norma NCh 1079 clasifica la superficie del territorio nacional en zonas climticas habitacionales, a las cuales conviene asignar una humedad de equilibrio promedio que, si bien no es exacta ni contempla las diferentes especies, puede servir para una primera aproximacin en la determinacin del valor exacto.

La Tabla 2.5, proporciona la clasificacin climtica habitacional de Chile, dada por la Norma NCh 1079

23

Tabla 2.5 Clasificacin Climtico Habitacional en Chile

ZONA LOCALIZACION PRINCIPALES CIUDADES QUE INCLUYE

OBSERVACIONES

NORTE LITORAL NL. Desde el lmite con el Per hasta la cuenca del ro Aconcagua y desde el

ocano hasta lmite de la zona de influencia martima

(Cordillera de la Costa)

Arica Iquique Tocopilla Antofagasta Taltal .

Chaaral Caldera La Serena Coquimbo Los

Vilos.

Zona desrtica con clima dominante martimo

NORTE DESRTICA ND. Valle comprendido entre las dos cordilleras y desde el Limite con el Per hasta el

Norte de Copiap.

Quillagua Baquedano (Refresco).

Zona desrtica que comprende el gran desierto de Atacama. La cruza el ro Loa que forma en su

cuenca un angosto microclima.

NORTE VALLE TRANSVERSAL NVT.

Entre ambas cordilleras y desde Copiap hasta la

cuenca del ri Aconcagua.

Copiap Vallenar-Vicua- Ovalle- Combarbal Illapel.

Zona de cordones y valles transversales. Verano

largo (10 neses) y caluroso. Microclima en los valles.

CENTRO LITORAL CL Desde la cuenca del ro Aconcagua hasta el Itata y desde el ocano hasta el

lmite de la zona de influencia martima

(Cordillera de la Costa).

Quintero Concn Via del mar Valparaso San

Antonio Pichilemu Constitucin.

Zona con predominio de clima martimo inviernos cortos de 6 a 4 meses.

CENTRO VALLE LONGITUDINAL CVL

Desde el ro Aconcagua hasta la cuenca del Itata y desde la cordillera de la costa hasta faldeo de los

Andes.

Los Andes San Felipe Santiago Curic Talca

Linares Chilln

Zona de valle longitudinal, cruzada por ros

importantes inviernos cortos de 4 a 6 meses.

SUR LITORAL SL Desde el Itata hasta el Canal de Chacao y desde el ocano hasta el limite de la zona incluencia martima (cordillera de la costa).

Tom Talcahuano Angol Los Angeles Arauco Lebu Valdivia Puerto

Montt.

Zona de clima martimo y lluvioso. Vientos fuertes

Inviernos de 6 a 8 meses.

SUR VALLE LONGITUDINAL SVL

Desde la cuenca del ro Itata hasta las proximidades

del Canal de Chacao y desde la costa hasta los

primeros contrafuertes de los andes.

Los Angeles Angol Traigun Temuco

Loncoche La Unin Osorno Ro Bueno

Zona lluviosa y fra con heladas frecuentes .

Veranos cortos de 4 a 6 meses. Lagos y ros

numerosos

SUR EXTREMO SE. Desde el Canal de Chacao hasta Tierra del Fuego.

Ancud Castro Coyhaique Pto Natales

Punta Arena

Zonas de grandes lluvias que disminuye de W a E Clima martimo . Fuertes viento. Alta nubosidad

24

Tabla

2.6 Humedad de Equilibrio de las Zonas Climticas Definidas En NCh 1079

HUMEDAD DE EQUILIBRIO PROMEDIO

ZONA CLIMTICO HABITACIONAL

DESIGNACION

Experimental Terico NORTE LITORAL NL 14% 16% NORTE DESRTICO ND 7% 10% NORTE VALLE TRANSVERSAL NVT 15% 13% CENTRO LITORAL CL 15% 16% CENTRO VALLE LONGITUDINAL CVL 13% 14% SUR LITORAL SL 18% 17% SUR VALLE LONGITUDINAL SVL 18% 16% SUR EXTREMO SE 18% 16%

NOTA

: El valor experimental es considerado como ms exacto que el terico.

2.3.5 Densidad

La madera es un material poroso, celular y por lo tanto la cantidad de sustancia slida que tiene un volumen de madera, es un buen indicador de sus propiedades resistentes y, en un menor grado, de la trabajabilidad, secado y caractersticas trmicas.

La densidad de un cuerpo, es el cuociente formado por la masa y su volumen.

Debido a que tanto la masa como el volumen de una madera varan significativamente de acuerdo con el contenido de humedad, es importante expresar la condicin bajo la cual la densidad es obtenida.

La Tabla 2.7 entrega los nombres que la norma NCh 176/2, asigna a la densidad segn el contenido de humedad de la muestra en la cual se determina la masa y el volumen.

25

TABLA 2.7 Asignacin de Nombre a la Densidad de Acuerdo al Contenido de Humedad que Tiene la Masa y el Volumen.

MASA VOLUMEN NOMBRE QUE TOMA LA DENSIDAD

Anhidra ( H =0 % ) Anhidro ( H = 0 % ) Anhidra Seca ( H = 12 % ) Seco ( H = 12 % ) Normal Anhidra ( H = 0 % ) Verde ( H PSF ) Bsica Anhidra ( H = 0 % ) Contenido Humedad (H) del ensayo ( H = 12 %) Nominal

Contenido de Humedad (Hi) )

Contenido de Humedad (Hi) Referencia

PSF : Punto de Saturacin de la Fibra.

Hi : Contenido de Humedad Cualquiera.

La Tabla 2.8 muestra los valores obtenidos para la densidad anhidra, bsica y nominal de las distintas especies madereras crecidas en Chile, de acuerdo a ensayos realizados por los diferentes laboratorios del pas.

26

TABLA 2.8 Densidades de Especies Madereras Crecidas en Chile

DENSIDAD (Kg / m3) ESPECIE Anhidra Bsica Nominal

Alamo Alerce Algarrobo Araucaria Avellano Canelo Ciprs de la Cordillera Coigue Coigue de Magallanes Eucalyptus globulus Laurel Lenga Lingue Luma Maio de hoja punzante Olivillo Pino radiata Pino oregn Raul Roble Tamarugo Tepa Tineo Ulmo

367 460 740 565 470

-

474

464 618

800

514 545 596

1080 516

545 454 412 508 634 975 515 696 632

331 405 710 483 410

-

424

515 -

623

400 464 491

1050 459

448 429 344 463 492 875 418 555 537

372 436

-

536 430 478 462

594 -

720

467 527 530

1150 479

510 459 477 531 607

-

478 614 612

Las frmulas que relacionan las diferentes densidades. Segn la NCh 176/2, son:

Si H < PSF :

Si H > PSF :

HKH

H+

+=

100100

0

100100

0

HH

+=

27

en que:

0 = Densidad anhidra

H = Densidad de referencia al contenido de humedad H.

H = Contenido de humedad, expresado como porcentaje. K = Coeficiente de contraccin volumtrica para un cambio de 1 % de contenido de humedad, calculado para cada especie, como la suma de los respectivos coeficientes de contraccin lineal ( k ), radial y tangencial, que se incluyen en la Tabla 2.11

b = Densidad bsica.

Si

no se conoce el coeficiente de contratacin volumtrica, usar: (0,85*10-3 * o ) si la densidad se expresa en (Kg / m 3 ) y, ( 0,85* o ) si la densidad se expresa en (gr. / cm 3 ).

Cuando no se conocen valores experimentales, es posible usar las relaciones entre densidades que se incluyen en la Tabla 2.9 para contenidos de humedad menor que el Punto de Saturacin de la Fibra y en la Tabla 2.10 para contenidos de humedad mayor que el Punto de Saturacin de la Fibra.

28

PARA : H PSF

Variable Dependiente Variable Independiente

o

H1

H2

PSF

o

H1

H2

PSF

PSF: Punto de saturacin de la fibra aproximado a un valor de 28 %. Ejemplo: 0 = H! (100+K*H1)/ (100+H1)

HK H

H11 0 0

1 0 01

1

+

+

HK H

H2100

1002

2

+

+

P SF

K1 0 0 2 81 28+

01

1

100100

+

+

HK H

02

2

100100

+

+

HK H

( )0 128100 28+ K

HHH

K HK H1

100100

100100

2

1

1

2

+

+

+

+

H HK H

K1128

100100100 281

1

+

+

+

HHH

K HK H1

100100

100100

1

2

2

1

+

+

+

+

PSFH K

KH100

128100 28100

1

1

+

+

+

PSFH K

K H100

128100 28100

2

2

+

+

+

H HK H

K1128

100100100 282

2

+

+

+

Tabla 2.9 Relacin Entre Diferentes Densidades, Para un Contenido de Humedad H PSF

29

H PSF Variable Dependiente Variable Independiente

o

H1

H2

PSF

b

H1

H2

PSF

H H1100

100 1+

PSF

100128

( )H H2 2100100+

HHH1

100100

2

1

+

+

bH100

1001+

PSFH100

1281+

( )H HH2 12100100++

bH100

1002+

PSF

H100128

2+

b 1 2 8, H H2128

100 2+

H H1

128100 1+

TABLA 2.10 Relacin Entre Diferentes Densidades, Para un Contenido de Humedad H PSF

30

2.3.6.1.- Medicin De La Densidad

a ) MEDICION DE LA MASA: Para la medicin de la masa basta con una balanza de precisin de 0,1 gramo.

b ) MEDICION DEL VOLUMEN: Para la medicin del volumen de un cuerpo slido como lo es la madera se conocen dos mtodos de uso comn.

Mtodo Manual : Conociendo la expresin matemtica del volumen de un

cubo o paraleleppedo, se puede determinar su volumen siempre y cuando la probeta presente superficies regulares y se puedan hacer mediciones exactas. Para un cubo de lado a centmetros su volumen es : a 3 (cm 3 ) Para un paraleleppedo de ancho a altura b y largo l su volumen ser : a *b

(cm 3 ).

Mtodo de desplazamiento de un fluido: Se utiliza cuando la probeta no presenta superficies regulares. Este mtodo utiliza el principio de Arqumedes. El volumen se obtiene mediante la siguiente expresin :

Volumen : (Lectura Final Lectura Inicial ) x Area de la Pipeta.

Figura 2.10.- Medicin de volumen de una muestra de madera

31

2.3.7. Contraccin.

La norma NCh 176/3 define la contraccin normal, como la disminucin de dimensiones que sufre la madera al perder humedad bajo el punto de saturacin de las fibras, expresada como porcentaje de la dimensin de la madera en estado verde. Tambin define el colapso, como la disminucin irregular de dimensiones que sufre la madera de algunas especies al perder humedad en las primeras etapas de secado, sobre el punto de saturacin de las fibras, y que se caracteriza por el aplastamiento de las paredes celulares.

La suma de la contraccin normal ms el colapso, es la contraccin total.

La curva de contraccin tiene la forma que se indica en la Figura 2.11

Figura 2.11.- Curva de Contraccin Lineal

AB = Porcin recta de la curva, cuya pendiente corresponde al coeficiente de contraccin lineal k. (La porcin recta est comprendida aproximadamente entre 5 % y 20 % de humedad).

La determinacin de las dimensiones que alcanza una pieza de madera a contenidos de humedad inferiores a 20 % se obtiene mediante los coeficientes de contraccin lineal (k), determinados experimentalmente para las especies que se indican en la Tabla 2.11.-

32

Tabla 2.11.- Coeficiente de Contraccin Lineal (K) de Algunas Maderas de Chile para una Variacin de 1 % del Contenido

de Humedad.

ESPECIE DIRECCION COEFICIENTE

CONTRACCIN LINEAL (k)

PINO RADIATA

T R

0,29 0,20

TEPA

T R

0,31 0,15

EUCALIPTO

T R

0,42 0,24

COIGUE

T R

0,30 0,15

ROBLE

T R

0,29 0,18

OLIVILLO

T R

0,30 0,15

ULMO

T R

0,35 0,22

TINEO

T R

0,36 0,18

(*) Ensayos Realizados por Universidad de Chile, Departamento Tecnologa de la Madera.

NOTA T = Tangencial

R = Radial

Figura 2.12.- Diferencias entre las contracciones.

33

La frmula que rige la variacin de dimensiones de las especies madereras debido a la contraccin, es la siguientes :

Dimensin

donde : H : Contenido de humedad (entre 20 y 0 %)

k : Coeficiente de contraccin lineal

H : Diferencia entre humedad 20 % y H

La contraccin longitudinal provocada por una variacin en el contenido de humedad de la madera alcanza valores muy reducidos y es perfectamente despreciable en trminos prcticos .

Con respecto al fenmeno de dilatacin (Hinchamiento), es decir el incremento dimensional producido en una madera seca al aumentar su contenido de humedad se puede suponer, sin gran margen de error, que su comportamiento es regulado por las mismas relaciones que rigen la contraccin, por consiguiente se puede aplicar los valores dados en la Tabla 2.11.-

Durante la vida til de una estructura de madera, sta se encuentra sometida a contracciones e hinchamientos continuos debido a las variaciones de temperatura y humedad ambientales. Este fenmeno se conoce como trabajo o juego de la madera.

2.4 Propiedades Elctricas.

La madera es un excelente aislador elctrico, perdiendo esta cualidad con el aumento de la humedad, siendo altamente conductora con el aumento de humedad por sobre el Punto de Saturacin de la Fibra (P.S.F).

Para un cierto grado de humedad la resistencia elctrica depende de la especie, direccin de la fibra y de su densidad. Es cuatro veces mayor en el sentido longitudinal que en el sentido transversal (radial y tangencial), y aumenta su resistencia con la densidad de la madera.

Algunos valores de resistividad en megaomh/cm segn el grado de humedad, en el sentido longitudinal, se indican en la Tabla 2.12

( )mmHKDimensinH

=

100120

34

TABLA 2.12 VALORES DE RESISTIVIDAD DE LA MADERA PARA DIFERENTES CONTENIDOS DE HUMEDAD

Humedad %

Resistividad Megaohms/cm

7 10 15 25

22000 600 40 0.5

En estado anhidro y a temperatura ambiente la resistencia elctrica es de aproximadamente, 1016 Ohms-metro decreciendo a 104 Ohms-metro cuando la madera esta en estado verde. Esta gran diferencia que se produce cuando su contenido de humedad vara entre un = 70 a 30 %, es la base para el diseo de los instrumentos que miden la humedad (xilohigrmetros) en forma no destructiva. Sin embargo, desde el punto de saturacin de las fibras hasta el estado de saturacin total de la madera, su resistencia elctrica slo decrece en 105 Ohms-metro, lo cual es bastante poco en comparacin los 10 12 veces que disminuye entre humedad comprendidas entre 0 % y 30 %. Lo anterior explica la razn por la cual estos instrumentos proporcionan slo una estimacin general del contenido de humedad por sobre el P. S. F.

2.5 Propiedades Acsticas.

La acstica es la ciencia de todos los sonidos audibles, necesarios o innecesarios para el hombre.

El control de los sonidos necesarios para el hombre, en el interior de una habitacin se denomina acstica de tal habitacin.

El control de los sonidos innecesarios para el ser humano en el interior de un edificio es denominado como aislacin de tal edificio.

Una propiedad acstica importante de la madera es su capacidad para amortiguar las vibraciones sonoras. Su estructura celular porosa transforma la energa sonora en energa calrica debido al roce. Esto hace que la madera absorba el sonido y reduzca la tendencia, que en general tienen las estructuras, de transmitir las vibraciones a grandes distancias.

La propagacin del sonido a travs de la madera es un fenmeno muy difcil de determinar. Por su constitucin y caractersticas de anisotropa, la madera es un buen conductor del sonido a pesar de su porosidad.

La relacin de la propagacin del sonido segn la diferentes direcciones es:

V/ / 14 = V r / 5 = V t / 3

35

Los diferentes valores de velocidad de propagacin del sonido, para los materiales que a continuacin se sealan, son :

Aire (t = 20 C ) 343 (m/seg) Agua 1450 (m/seg) Madera 4130 (m/seg) Acero 5050 (m/seg)

2.6 Propiedades Trmicas

Las propiedades trmicas de la madera al igual que otros materiales dependen de los siguientes aspectos.

A. Conductividad: Es la capacidad que tiene un material para transmitir el calor y se representa por el coeficiente de conductividad interna, el cual se define como la cantidad de calor que atraviesa por hora, en estado de equilibrio, un cubo de 1 metro de arista desde una de sus caras a la opuesta, cuando existe una diferencia de temperatura de 1 C. Se expresa en watt por metro cuadrado, por grado Celsius para un milmetro (w/m 2 * C mm).

La conductividad est directamente relacionada con la densidad de la madera. Las maderas con baja densidad conducen menos calor que las de densidad alta. (Mayor volumen de cavidades celulares en relacin con la sustancia slida de la pared celular).

La conductividad trmica es afectada tambin por el contenido de humedad de la madera. La madera con un C. de H. menor a 12 % tiene una conductividad menor que aquella con mayor contenido de humedad. (El agua libre y la de la pared celular contribuyen notablemente a la transmisin del calor). La conductividad trmica obtenido para el Douglas Fir. (Pino oregn Norteamericano), a 12% de humedad es, aproximadamente 5 veces ms bajo que el obtenido para ladrillos, 14 veces menor que el correspondiente al hormign y 370 veces menor que el del acero. La conductividad trmica a lo largo de las fibras es dos a tres veces mayor que en el sentido perpendicular a las fibras.

B. Calor Especfico de la madera : Se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar en 1 C la temperatura de 1 gramo de madera. Existen estudios que han demostrado que el calor especfico de la madera no depende de las especies madereras, ni de su densidad, pero se vara con la temperatura. El calor especfico de la madera es un 50 % ms alto que el correspondiente al aire y 4 veces mayor que el del cobre. Adems se incrementa cuando la madera contiene agua (mayor humedad).

36

C. Dilatacin Trmica : La madera al igual que otros materiales de construccin, se dilata o contrae al aumentar o disminuir la temperatura. La dilatacin es menor que la de otros materiales convencionales pero no es despreciable. El coeficiente de dilatacin para la madera seca, en direccin paralelas a las fibras, vara entre 3 x 10-6 y 5 x 10-6 mm por cada grado Celsius. Estos valores son aproximadamente 1/3 del que se obtiene en el acero, 1/6 del correspondiente al aluminio.

37

2.7.- Propiedades Mecnicas

Son aquellas que indican la capacidad de los materiales para resistir fuerzas externas, de acuerdo a esta capacidad sern los usos a que los materiales son destinados y las secciones transversales necesarias para asegurar una adecuada estabilidad estructural en las construcciones. Conforme a la amplia gama de solicitaciones a los cuales puede estar expuesto un material durante su uso, se han definido diversas propiedades mecnicas.

La metodologa de ensayo para ellos, son

2.7.1.- Flexin Esttica:

El ensayo de flexin esttica mide la resistencia que opone una viga a una carga puntual aplicada en el centro de la luz o distancia entre apoyos, aplicada en la cara tangencial ms cercana a la mdula de la probeta. El diagrama de ensayo es el que indica la Figura 2.13

Figura 2.13 Ensayo de Flexin Esttica

Los parmetros que se determinan en el ensayo de flexin esttica son :

Tensin en el lmite de Proporcionalidad ( f,lim ) : Corresponde a la tensin unitaria mxima en flexin a que se puede someter el material sin que se produzcan deformaciones permanentes.

( )2cmKgWM

f /.limlim, =

38

Donde :

M lm = Momentos resistente en el lmite de proporcionalidad (Kg * cm)

W = Mdulo resistente de la probeta (cm3)

Pero :

L = Distancia entre apoyos o luz de la probeta, en cm. b = Ancho de la probeta, en cm. h = Altura de la probeta, en cm.

Luego reemplazando :

Mdulo de Ruptura (Rf) : Corresponde a la tensin unitaria mxima en flexin que soporta un material, antes que se produzca la falla. Cualquier incremento adicional de carga sobre el material provocar la ruptura de ste.

Siguiendo idntico procedimiento al indicado para la tensin en el lmite de proporcionalidad, se determina el Mdulo de Ruptura obtenindose la relacin siguiente :

Q = Carga de ruptura en Kg b, h y L = Definidos en 2.7.1

Mdulo de Elasticidad en Flexin (Ef)

Es la medida de la rigidez del material. Su clculo se basa en la razn entre el esfuerzo por unidad de superficie y la deformacin por unidad de longitud experimentada por una probeta sometida a flexin. Constituye un valor indicativo de la rigidez y es aplicable solamente a condiciones de trabajo de la zona dentro de la zona elstica de la curva versus deformacin.

==

22

51cm

Kghb

LPWM lmlm

lmf

..

,

64

2hbWLPM lmlm

=

=

=

22

51cm

Kghb

LQR f..

39

La frmula matemtica que permite calcular el Mdulo de Elasticidad en flexin se obtiene del anlisis estructural de una viga simplemente apoyada con carga aplicada al centro de la luz, resultando lo siguiente:

En que :

I = Momento de Inercia de la probeta, cm4 L = Distancia entre apoyos de la probeta, en cm. P/ = Pendiente de la curva carga versus deformacin en el rango elstico, en Kg./cm

Pero

Luego , reemplazando se obtiene la expresin siguiente:

Pero

2.7.2 Compresin Paralela

Es la resistencia que opone una viga a una carga aplicada en el mismo sentido de la direccin de la fibra.

La norma Chilena NCh 973, establece para la realizacin de este ensayo, probetas de seccin transversal 5*5 cm y 20 cm de longitud, segn se indica en la Figura 2.14

=2

3

48 cmKg

ILPE f

.

12

3hbI =

=23

3

4 cmKg

hbLPE f

.

40

Figura 2.14 Probeta de Compresin Paralela

Los valores calculados para los diferentes ensayos de compresin paralela, son vlidos para piezas de madera cuya longitud no arriostrada, sea inferior a once veces la dimensin menor de su seccin transversal. Esto se debe a que en la prctica se ha visto que para columnas mayores, la falla se produce por inestabilidad lateral (pandeo), antes de alcanzar la resistencia total a la comprensin.

Del ensayo de compresin paralela se determinan los parmetros siguientes:

Tensin en el lmite de Proporcionalidad ( cp,lim)

donde:

P = Carga mxima aplicada en el lmite elstico, en Kg. A = Seccin transversal de la probeta, en cm2

=

2cm

KgAP

lmcp

.

,

41

Tensin Mxima o de Ruptura (Rcp)

donde: Q = Carga de ruptura, en Kg. A = Seccin transversal de la probeta, en cm2

Mdulo de Elasticidad en Compresin Paralela (Ecp)

donde :

= Deformacin unitaria cp, lim = Definido anteriormente

Pero se sabe que:

en que:

P = Carga en el limite de proporcionalidad, en Kg. =Acortamiento total de la probeta, en el limite de proporcionalidad, en cm L = Longitud total de la probeta, en cm.

luego reemplazando:

=

2cm

kgAQRcp

.

=

2cm

kgE cpcp.

=

2cm

kgAP

cp.

L

=

=2cm

kgA

LPEcp.

42

2.7.3 Cizalle Paralelo a la Direccin de las Fibras:

Es la capacidad que tiene la madera para resistir fuerzas que tienden a causar el deslizamiento de una seccin sobre otra adyacente a la anterior.

Esta solicitacin puede presentarse tanto en sentido paralelo como perpendicular a las fibras. Sin embargo debido a la alta resistencia de la madera a este ltimo esfuerzo, no se considera el cizalle perpendicular en el estudio de las propiedades mecnicas. De todas formas dicha alta resistencia le otorga una seguridad total ante cualquier condicin de uso.

En el ensayo de cizalle paralelo a las fibras, se distinguen dos tipos de solicitaciones, segn la ubicacin del plano de falla respecto a las anillos de crecimientos.

Figura 2.15. Probetas de Cizalle Paralelo

En la Figura 2.15 se presenta ambas solicitaciones: Cizalle Paralelo Radial y Cizalle Paralelo Tangencial.

El parmetro que se mide para ambos casos es la tensin de ruptura por Cizalle Paralelo (R cz ) a las fibras, la cual se calcula de acuerdo a la siguiente frmula .

En que:

Q = Carga de Ruptura, en Kg A = Area total del plano de falla, en cm2 R cz = Tensin de ruptura por cizalle, en (Kg/cm2 )

=

2cm

kgA

QR CZ.

43

2.7.4 Clivaje

Es la resistencia que ofrece la madera a una solicitacin que intenta rajarla en la direccin paralela a las fibras. Este ensayo entrega antecedentes acerca de la capacidad de unin entre las clulas que conforman la madera.

En el ensayo de cizalle paralelo a las fibras, se distinguen dos tipos de solicitaciones segn la ubicacin del plano de la falla respecto a los anillos de crecimiento.

Clivaje Tangencial (Rclt ) : La probeta es sometida a una solicitacin que genera un plano de falla tangente a los anillos de crecimiento.

Clivaje Radial (Rclr ) : La probeta es sometida a una solicitacin que genera un plano de falla perpendicular a los anillos de crecimiento.

Figura 2.16 Probeta de Clivaje Tangencial y Clivaje Radial

Los parmetros que este ensayo entrega son la tensin de ruptura por clivaje ( Rcl ) tanto tangencial como radial, ambos se calculan de la misma forma y de acuerdo a la siguiente relacin:

Donde

R cl = Tensin de Ruptura por Clivaje, en Kg / cm Q = Carga de ruptura, en Kg A = Ancho de falla, en cm

AQR cl =

44

2.7.5 Traccin

El ensayo de traccin entrega antecedentes respecto a la resistencia que opone una probeta de madera al ser sometida a cargas de efecto traccionante que provocan un estiramiento en ella.

Dependiendo de la direccin de aplicacin de la carga se distinguen dos tipos de solicitaciones en traccin :

2.7.5.1 Traccin Paralela a la Fibra:

Es la resistencia que opone una probeta de madera a una carga de traccin aplicada en la direccin a las fibras.

En la prctica, realizar un ensayo de traccin paralela en una probeta libre de defecto y lograr su ruptura por esfuerzo de traccin, es prcticamente imposible. El motivo de esto, es el hecho que la probeta antes de alcanzar la tensin de ruptura por traccin paralela, falla en los apoyos por el cizalle horizontal provocado por las tenazas que estn traccionndola desde sus extremos. Por este motivo los antecedentes de traccin paralela son relativamente escasos, adems los altos valores obtenidos en los ensayos que aisladamente se han realizado, entregan una seguridad que la madera fallar por otros esfuerzos antes que el de traccin paralela.

2.7.5.2 Traccin Normal a la Fibra:

Es la resistencia que opone una probeta de madera a una carga de traccin con direccin perpendicular a las fibras de la madera. Dependiendo de la posicin del plano de falla respecto a los anillos de crecimiento, se distinguen dos tipos de solicitaciones de traccin normal.

Figura 2.17 Probeta de Traccin Normal.

45

Traccin Normal Tangencial (R tnt ) : Es aquella en la cual el plano de falla se dispone tangente a los anillos de crecimiento.

Traccin Normal Radial (R tnr ) : Es aquella en la cual el plano se dispone perpendicular al los anillos de crecimiento.

Los parmetros que este ensayo entrega son la tensin de ruptura por Traccin Normal (R tn ), tanto tangencial como radial, ambos se calculan de la misma forma y de acuerdo a la siguiente relacin:

Donde

R tn = Tensin de Ruptura por Traccin Normal, en Kg,/cm2 Q = Carga de ruptura, en Kg. A = Area solicitada a la Traccin Normal, en cm2

2.7.6 Dureza (Janka)

La dureza determina la resistencia que ofrece la madera a la penetracin de cuerpos de mayor solidez y consistencia que ella.

Para la realizacin de este ensayo se debe conectar a la mquina de ensayo, un dispositivo que posee una esfera de acero de 11,3 mm de dimetro, la cual se hace penetrar a una probeta normalizada, segn la norma Chilena NCh 978.

La esfera se introduce hasta la mitad de su dimetro en cada una de las seis caras de la probeta. Una vez que ha penetrado la mitad de dimetro de la esfera, se activa una alarma electrnica conectada al dispositivo, instante en el cual se detendr el ensayo y se registrar la carga de penetracin soportada.

Figura 2.18 Dispositivo de ensayo de Dureza Janka

=

2cm

kgAQR tn

.

46

Tal como se dijo anteriormente, la esfera debe penetrar en cada una de las seis caras, sin embargo la solicitacin en cuatro caras ser normal a la direccin a las fibras y en dos caras ser, paralela a la direccin de las fibras, es por ello que ambos parmetros se miden separadamente de acuerdo a lo siguiente:

Dureza Paralela (R dp ) :

Es un parmetro que indica la resistencia que ofrece la madera a la penetracin con carga aplicada en sus cabezales o extremos de la probeta. Para calcularla se aplica la carga en uno y otro extremo consecutivamente y la dureza paralela ser el promedio aritmtico de ambos.

La forma de aplicar la carga que introduce la esfera en el ensayo de dureza paralela es la indicada en la Figura 2.18. y 2.19

Figura 2.19 Ensayo de Dureza Paralela

Dureza Normal (Rdn ):

Es un parmetro que indica la resistencia que ofrece la madera a la penetracin en sentido perpendicular a la direccin de las fibras. Se expresa como el promedio aritmtico de la resistencia obtenida en las caras tangenciales y radiales de la probeta, de acuerdo a lo indicado en la Figura 2.20

47

Figura 2.20 Ensayo de Dureza Janka Normal a la Fibra.

2.7.7 Extraccin de Clavo

Esta propiedad mecnica tiene por objeto entregar una medida indicativa del grado de sujecin existente entre la madera y los elementos de unin ms usados, como es el clavo. Esta resistencia se mide por la fuerza necesaria para extraer un clavo de la madera.

Las especificaciones que regulan este ensayo estn dadas en la Norma Chilena NCh 979, respecto a la geometra de la probeta y a la ubicacin de los clavos. Se especifica lo indicado en la figura 2.21

Figura 2.21 Forma y Dimensiones de la Probeta de Extraccin de Clavo.

48

Igual que en otros, en este caso se distinguen dos tipos de solicitaciones dependiendo de la orientacin del clavo respecto a las fibras de la probeta.

Resistencia Normal a las Fibras (Rcnf )

Este parmetro indica la resistencia que opone la madera a la extraccin de un clavo ubicado en su eje en el sentido perpendicular a la direccin de las fibras.

Para obtener este valor se realiza la extraccin del clavo en cada una de las cuatro caras de la probeta P1, P2, P3, y P4 y el valor de extraccin Normal ser el promedio aritmtico de estas cuatro resistencias.

Resistencia Paralela a las Fibras (Rcpf)

Indica la resistencia que opone la madera a la extraccin de un clavo ubicado en su eje en el sentido paralelo a la direccin de las fibras.

La determinacin de este parmetro se realiza obteniendo la resistencia a la extraccin paralela en ambos cabezales de la probeta, luego la resistencia representativa de esta probeta se obtendr promediando aritmticamente los valores resultantes para cada cabezal P5 , P6

2.8 Propiedades Mecnicas de Especies Madereras Crecidas en Chile

Las propiedades mecnicas de especies madereras crecidas en Chile, en estado verde, son las incluidas en la Tabla 2.13.

Las propiedades mecnicas de especies madereras crecidas en Chile, en estado seco, son las incluidas en la Tabla 2.14

La relacin entre las propiedades mecnicas y los usos especficos que las maderas pueden tener se sealan en la Tabla 2.15

49

2.9 Factores que afectan las Propiedades Mecnicas

La madera tiene una compleja estructura natural diseada para servir las necesidades funcionales de una planta en vida. No siempre resulta evidente el por qu las probetas de una especie maderera determinada, extradas de diferentes rboles o de un mismo rbol muestran una pronunciada diferencia en su densidad y en su resistencia. La variabilidad entre rboles y de la misma especie responde a diferencia genticas, de ambiente o de ambas.

En un mismo rbol el crecimiento es irregular. Existe adems, diferencias en las propiedades mecnicas, debido al tratamiento de la madera durante su elaboracin. Los factores que inciden sobre la variabilidad de las propiedades mecnicas son:

a) Defectos : Recibe este nombre cualquier irregularidad fsica, qumica o fsico qumica de la madera, que afecta su aspecto, resistencia o durabilidad, determinando generalmente, una limitacin en su uso o aplicacin. Los defectos que mayormente inciden sobre las propiedades mecnicas o resistentes de la madera son: Nudos, grietas, rajaduras, granos o fibra desviada, pudricin, perforacin y colapso. Otros defectos que inciden en la resistencia, pero, en menor grado, son: Bolsillo de corteza o resina, acebolladuras, alabeos, mdula y canto muerto.

Debido a lo anterior es que la determinacin de las propiedades mecnicas se realiza en probetas libres de defectos.

b) Densidad: Aparte de los ensayos de resistencia, la densidad o peso especfico de una pieza de madera, es el criterio ms satisfactorio para determinar su resistencia. Las clulas que constituyen finalmente la madera, estn ligadas por la lignina. La pared celular est compuesta principalmente por celulosa, encontrndose adems holocelulosa y lignina. Las diferencias de composicin, entre especies y dentro de ellas, es la primera causa de la variacin de la densidad. El grosor de las paredes celulares y el tamao de las porosidades tambin es variable, aadiendo una nueva causa de variabilidad. La densidad de la madera vara an dentro del mismo rbol. En la Figura 2.22 se indican dos relaciones en propiedades mecnicas y densidad.

50

Tabla 2.13 Propiedades Mecnicas de Especies Madereras Chilenas En Estado Verde

FLEXION TENACIDAD COMPRESION TRACCIONNORMAL DUREZA CIZALLE CLIVAJEEXTRACCION

CLAVOTangencial Radial Paralela Normal

Tangencial Radial

Normal

Paralela

Tangencial Radial

Tangencial Radial Normal

Paralela

PesoEspecifico

Tensinen elLimiteProporc.

Modulo deRuptura

Modulode Elasticidad ResistMx.

ResistMx.

TensinLimiteProporc

TensinMx

ModulodeElastic.

TensinLimiteProporc

TensinMx

TensinRotura

TensinMax

CargaMax.

CargaMax

TensinRotura

TensinRotura

TensinRotur

TensinRotur

CargaMax.

CargaMax.

Especie

Kg/m3 d fKg/m 2R f

Kg/m2E f

Ton/cm2T f

NcmT f

Ncm f

Kg/m2R f

Kg/m 2E c p

Kg/m2 c p

Kg/m 2R c a

Kg/m 2R t a t

Kg/m 2R t a r

Kg/m2R d a

Kg/m2R d p

Kg/m 2R c z t

Kg/m2R c z r

Kg/m2R c v t

Kg/m 2R c v r

Kg/m2R c l n

Kg/m 2R c l p

Kg/m 2

ALERCE 424 380 649 57.7 1598 1359 293 435 39.7 76 121 15 15 200 220 55 55 36 36 76 53ALGARROBO 690 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

ARAUCARIA 474 282 450 83.8 2880 4196 170 230 67.2 42 85 58 24 256 264 72 58 50 32 75 55

AVELLANO - 236 407 68.0 - - 151 194 98.0 26 - - - 208 227 64 48 - - - -

ALAMO 302 188 353 50.6 2898 2443 78 162 68.5 17 40 52 35 100 129 48 40 42 33 -

CANELO - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -CIPRES DE LACORDILLERA 435 266 422 50.7 2596 2587 177 223 58.7 46 75 32 28 255 344 67 61 32 31 86 46

COIGUE 493 315 522 83.3 3187 3641 198 258 92..5 108 160 70 54 397 394 98 75 75 65 109 74COIGUE DEMAGALLANES - - 560 95.9 - - - 46 - - - - - 240 299 73 62 - - - -

EUCALYPTUSGLOBULUS 624 386 778 120.2 - - 242 363 141.6 74 178 84 80 365 408 128 98 95 72 - -

LAUREL 400 225 392 66.0 - - 147 189 81.8 21 - 24 24 200 220 55 55 - - - -

LENGA 464 252 497 79.4 - - 159 216 87.9 35 71 39 24 255 317 74 63 51 37 76 38

LINGUE 493 294 505 81.5 2504 1811 180 231 100.0 42 - 45 45 310 340 71 71 - - - -

LUMA 1050 800 1150 160.0 - - 397 496 214.8 230 - 80 80 - - 160 140 - - - -MAIO DE HOJASCORTAS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

MAIO DE HOJASLARGAS - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

MAIO DE HOJASPUNZANTES 418 285 495 79.6 1546 1481 177 227 98.2 40 - 34 34 298 328 70 70 - - - -

OLIVILLO 406 280 480 77.0 2219 2376 173 222 96.3 38 - 32 32 280 320 68 68 - - - -

PINO RADIATA 448 190 357 65.5 2725 2551 86 149 66.2 28 - 26 26 149 178 51 44 35 29 44 21

PINO OREGON 358 296 451 69.7 3405 2561 144 204 39.7 32 59 18 15 182 242 60 58 24 25 47 23

RAULI 405 365 579 82.1 3355 3480 196 288 82.7 49 - 45 45 283 339 84 62 53 - 113 81

ROBLE 447 359 531 87.7 2102 2548 157 263 110.9 97 - 57 57 428 410 89 67 65 - 132 101

TAMARUGO 875 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

TEPA 420 256 524 81.9 2633 2732 162 214 85.5 41 84 84 42 250 322 71 59 55 40 88 47

TINEO 584 - - - 2102 1675 - - - - - - - - - - - - - - -

ULMO 507 366 663 104.2 4081 4212 184 301 116.1 56 126 101 50 253 334 94 84 64 64 115 103

51

Tabla 2.14 Propiedades Mecnicas de Especies Madereras Chilenas En Estado Seco

FLEXION TENACIDAD COMPRESION TRACCIONNORMAL DUREZA CIZALLE CLIVAJEEXTRACCION

CLAVOTangencial Radial Paralela Normal

Tangencial Radial

Normal

Paralela

Tangencial Radial

Tangencial Radial Normal

Paralela

PesoEspecifico

Tensinen elLimiteProporc.

Modulo deRuptura

Modulode Elasticidad ResistMx.

ResistMx.

TensinLimiteProporc

TensinMx

ModulodeElastic.

TensinLimiteProporc

TensinMx

TensinRotura

TensinMax

CargaMax.

CargaMax

TensinRotura

TensinRotura

TensinRotur

TensinRotur

CargaMax.

CargaMax.

Especie

Kg/m3 d fKg/m2R f

Kg/m2E f

Ton/cm2T f

NcmT f

Ncm f

Kg/m2R f

Kg/m2E c p

Kg/m2 c p

Kg