propiedades de la madera
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Alumno: Javier Infante
C.I: 17.342.599
Cátedra: Estructuras IV
Barquisimeto, 30 de Mayo de 2014
Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño"
Departamento de Arquitectura.
Extensión Barinas
Albura o madera joven: rodea
la masa de la madera perfecta,
estando en periodo de
elaboración por lo que tiene
mucha savia. Es la parte viva
del tronco. Es menos dura y
coloreada que el duramen.
Càmbium: parten del
corazón y se encargan de
llevar la savia hacia el
exterior.
. Núcleo o médula: es la
parte central de la
madera, el corazón del
árbol.
ESTRUCTURA DE LA MADERA
DESCRIPCIÓN DEL
TRONCO
● El árbol se compone del
tronco y las ramas, siendo la
madera una sustancia fibrosa
y celulosa. Aproximadamente
el 50% son fibras de celulosa,
el 30% lignina que une a la
celulosa y el 20% restante
Resina, Almidón, Tanino y
azúcares.
● Si hacemos una sección
transversal de dentro afuera de
un tronco, se distinguen seis
partes:
Duramen o madera
propiamente dicha: está
constituido por los tejidos
que han llegado a su
máximo desarrollo y
resistencia. Por ella ya no
circula la savia.
Líber: película o tejido
muy delgado que envuelve
a la albura y sirve para la
conducción de la sabia
descendente.
Corteza: es el tejido
exterior impermeable que
protege el líber y sirve de
protección. Está formada
por células muertas.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERALas propiedades de la Madera dependen del crecimiento, edad, contenido de humedad, clases de terreno y distintas partes del tronco.
Deformabilidad: La Madera cambia de volumen al variar su
contenido de humedad, hinchamiento y
contracción. Como la madera es un material
anisótropo, la variación en sentido de las fibras es
casi inapreciable, siendo notable en sentido
transversal. El fundamento de estos cambios
dimensionales reside en la absorción de agua de
las paredes de las fibras leñosas, el agua se aloja
entre las células separándolas o acercándolas, el
punto de saturación de las fibras corresponde al
contenido de humedad, para el cual las paredes
de las mismas han absorbido todo el agua que
pueden absorber: es el momento de máxima
separación de células, y por tanto la Madera ha
alcanzado el mayor volumen (30% de humedad).
Densidad: La densidad real de las Maderas es
sensiblemente igual para todas las
especies: 1,56. La densidad aparente varía
de una especie a otra, y aun en la misma,
según el grado de humedad y zona del
árbol. Las Maderas se clasifican según su
densidad aparente, en pesadas, ligeras y
muy ligeras.La dirección axial: es
paralela a la dirección de
crecimiento del árbol
(dirección de las fibras).
Anisotropía: Las propiedades físicas y mecánicas
de la Madera no son las mismas en
todas las direcciones que pasan por
un punto determinado. Podemos
definir tres direcciones principales
en que se definen y miden las
propiedades de la madera, que son
la axial, la radial y la tangencial.
La radial: es
perpendicular a la
axial y corta al eje del
árbol.
Humedad: Como la Madera es higroscópica,
absorbe o desprende humedad, según el
medio ambiente. El agua libre
desaparece totalmente al cabo de cierto
tiempo, quedando, además del agua de
constitución, el agua de saturación
correspondiente a la humedad de la
atmósfera que rodee a la Madera , hasta
conseguir un equilibrio, diciéndose que
la Madera está secada al aire.
La humedad de la Madera varía entre
límites muy amplios. En la Madera recién
cortada oscila entre el 50 y 60%. Las
variaciones de humedad hacen que la
Madera se hinche o contraiga, variando
su volumen, y, por consiguiente, su
densidad.
Madera de Pino
Silvestre:
0.32 –
0.76Kg/dm3
Madera de Pino
Negro:
0.38 –
0.74Kg/dm3
Madera de Pino
Tea:
0.83 –
0.85Kg/dm3
Madera de
Abeto:
0.32 –
0.6Kg/dm3
Madera de
Alerce:
0.44 –
0.80Kg/dm3
Madera de
Roble:
0.71 –
1.07Kg/dm3
Madera de
Encina:
0.95 –
1.20Kg/dm3
Madera de Haya: 0.60 –
0.90Kg/dm3
Madera de Olmo : 0.56 – 0.82
Kg/dm3
Madera de
Nogal:
0.60 – 0.81
Kg/dm3
PROPIEDADES TÉRMICASComo todos los materiales, la Madera dilata con el calor y contrae al descender la
temperatura, pero este efecto no suele notarse pues la elevación de temperatura lleva consigo
una disminución de la humedad: Como esto último es mayor, lo otro es inapreciable. También
son mayores los movimientos en la dirección perpendicular a las fibras.
PROPIEDADES eléctricasLa Madera seca es un buen aislante eléctrico, esta propiedad decrece rápidamente si aumenta
la humedad. Para un grado de humedad determinado la resistividad depende de la dirección
(es menor en la dirección de las fibras).
DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto
más vieja y dura es, mayor resistencia opone.
MUY DURAS:
Madera de ÉbanoPeso específico: 1,04 g/cm3 Arbol de la familia de las Sapotáceas.- El uso del ébano se remonta al Antiguo Egipto.-
Madera muy escasa en la actualidad, es conocida por su intenso color negro. En la actualidad se obtiene en casi su totalidad
del Africa tropical.- muy duro y difícil de trabajar.- Debe ser secado cuidadosamente y trabajado con mucha habilidad, por ser
duro y quebradizo
Madera de Serbal
Árbol de la familia de las Rosáceas.- Se encuentra ampliamente distribuido por toda Europa y cuando crece en óptimas
condiciones puede alcanzar como máximo unos 10 o 12 m de altura con un tronco de hasta 50 cm de diámetro. Una vez
seca es una madera fuerte, característica por su tenacidad.- Es algo difícil de aserrar y, por su dureza, embota las
herramientas cortantes rápidamente
Madera de Encina
Peso específico: 1 g/cm3 Árbol de la familia de las Fagáceas.- Aunque de la misma familia que el roble, se diferencia de el
en que es de hoja perenne, y por lo tanto tienen una madera distinta Es más dura y más pesada que la del roble blanco.-
Además difiere de las de los robles comercializados en que su estructura no es de poros amarillos, por lo que, pese a que su
textura es más fina y uniforme y presenta dibujos debidos a los anillos de crecimiento, tiene escaso rendimiento comercial.
Es fuerte y duradera, pero su peso la hace difícil de aserrar y de trabajar, y presenta grandes problemas para conseguir un
acabado liso, especialmente cuando el grano es irregular
Madera de Tejo
Peso específico: 0,69 g/cm3. Árbol de la familia de las Taxáceas.- El tejo es un árbol de Europa Central y Occidental que
también se encuentra en algunas áreas de Asia occidental y del norte de África.- Pese a ser un árbol muy conocido, su
madera tiene escaso interés comercial ya que su área de distribución es limitada, (hoy en Asturias está declarada especie
protegida) con un tronco corto y profundamente acanalado. Es una de las coníferas más pesadas, se seca bastante
rápidamente y bien; es fuerte, casi tan dura como la del roble y es muy resistente a la rotura.- Se trabaja bien, aunque se
requieren ciertas precauciones para lograr un buen acabado en las maderas de grano irregular; es buena para torno
DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto
más vieja y dura es, mayor resistencia opone.
SEMIDURA
DURAS:
Madera de Roble
Madera de Arce
Madera de Fresno
Madera de Álamo
Madera de Acacia
Madera de Cerezo
Madera de Almendro
Madera de Castaño
Peso específico: 0,72 g/cm3 Árbol de la familia de las Fagáceas.
Estas maderas se producen en zonas templadas del hemisferio norte,
Alcanzan grandes dimensiones, hasta más de 35 m de altura, con
troncos cuyo diámetro oscila entre 1m y 1,8 m en los árboles más
viejos. Es una madera densa, muy pesada, y generalmente es más
permeable y menos duradera.- Es difícil de aserrar y de trabajar y,
presentan más problemas de secado.- Al carecer de la durabilidad
que poseen otras maderas no son recomendables para estructuras,
carpintería o construcciones al exterior,
DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto
más vieja y dura es, mayor resistencia opone.
BLANDAS:
Madera de Abeto
Madera de Alerce
Madera de Sauce
Peso específico: 0,46 g/cm3. Árbol de la familia de las abietáceas. Su
ubicación geográfica se encuentra en el Asia central y oriental, en el
centro y en el sur de Europa, y son particularmente importantes en
Norteamérica, poco resistentes tienen tendencia a ser quebradizas, se
trabajan fácilmente aunque, debido a ser blandas, si se quiere lograr un
buen acabado, las herramientas deben estar bien afiladas.- Son poco
resistentes a los ataques de los insectos y es difícil preservarlas
convenientemente a pesar de los tratamientos que hoy existen para
ello.- Su uso es mas local que para la exportación, empleándose en
revestimientos, carpintería, ebanistería, cubiertas, postes, laminados de
madera, embalajes, cajas de resonancia, pianos, órganos, pasta de
papel, resina
DUREZA: La Dureza de la Madera es la resistencia que opone al desgaste, rayado, clavado, etc. Cuanto
más vieja y dura es, mayor resistencia opone.
MUY BLANDAS:
Madera de Tilo
Madera de Álamo Blanco
Peso específico: 0,54 g/cm3. Árbol de la familia de las
Tiliáceas.- El tilo es un árbol ampliamente distribuido por
las regiones templadas del hemisferio norte que tiene
interés comercial en los Estados Unidos, en Canadá, en
Europa y en Asia oriental.- Es muy común en parques y
avenidas como árbol ornamental.- La madera del tilo es
clara, casi blanca, pero en contacto con el aire se vuelve
algo más oscura, marrón pálido.- Es de fibra recta y de
textura fina y uniforme, por lo regular sin dibujo.- La
madera del tilo se seca rápidamente y bien, aunque
presenta cierta tendencia a la torsión, una vez seca es
estable.- No es una madera fuerte, es fácil de trabajar, y es
poco duradera.- La madera del tilo es una de las mejores
maderas para talla, desde tiempos muy antiguos viene
siendo utilizada para este fin y el gran detalle que pueden
lograrse en ella se ponen de manifiesto en las hermosas
tallas de finales del siglo XVII.- También es la madera
preferida para la estructura de las colmenas artificiales.-
Se emplea también para pequeños artículos torneados.,
mobiliario, ebanistería, esculturas
PESOEl peso de la madera depende de varios factores:
Resina: la madera que contiene resina
pesa más que la que no contiene este
compuesto.
Humedad: la madera
recién aserrada pesa
más que la que ha tenido
tiempo para secar.
Densidad: mientras más compacta
es la madera, es decir mientras
menos espacio hay dentro de y
entre los vasos o fibras que forman
la madera, más tejido leñoso y
menos aire tendrá la muestra seca.
Un pedazo de algarrobo pesa
muchísimo más que uno de
idénticas dimensiones de un tipo de
madera que tenga conductos
anchos y espacios grandes entre los
conductos, los cuales se han
llenado de aire en la madera seca.
La madera de balsa es sumamente
liviana porque hasta el 92 por ciento
de su volumen seco es aire.
Edad del árbol: el
duramen de los árboles
maduros es más denso
y pesado que el de los
árboles jóvenes.
Velocidad de
crecimiento: la madera
del árbol que crece
lentamente es más
densa y pesada que la
del árbol que crece
rápido
Presencia de albura: la
albura es más liviana que el
duramen, y por lo tanto una
muestra con albura pesará
menos que la misma muestra
compuesta sólo de duramen.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA Dureza:
Es la resistencia opuesta
por la madera a la
penetración o rayado.
Interesa por lo que se
refiere a la facilidad de
trabajo con las distintas
herramientas y en el
empleo de la madera en
pavimentos. Es mayor la
dureza del duramen que
la de la albura y la de la
madera vieja que la de la
joven.
Resistencia a la
Tracción: La madera es un material muy
indicado para el trabajo a
tracción, su uso en elementos
sometidos a este esfuerzo sólo
se ve limitado por la dificultad de
transmitir a dichos elementos los
esfuerzos de tracción.
También influye el carácter
anisótropo de la madera, siendo
mucho mayor la resistencia en
dirección paralela que en
perpendicular a las mismas. La
rotura en tracción se produce de
forma súbita, comportándose la
madera como un material frágil
Resistencia a la
Compresión:
En la cual influyen varios
factores: La humedad: En
general, por debajo del
punto de saturación de las
fibras (30%), la resistencia
a compresión aumenta al
disminuir el grado de
humedad, no obstante, a
partir de ese % la
resistencia es
prácticamente constante.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA
Resistencia al Corte:
Es la capacidad de
resistir fuerzas que
tienden a que una
parte del material se
deslice sobre la parte
adyacente a ella. Este
deslizamiento, puede
tener lugar
paralelamente a las
fibras;
perpendicularmente a
ellas no puede
producirse la rotura,
porque la resistencia
en esta dirección es
alta y la madera se
rompe antes por otro
efecto que por éste.
Elasticidad:
El módulo de elasticidad en
tracción es más elevado que en
compresión. Este valor varía
con la especie, humedad,
naturaleza de las solicitaciones,
dirección del esfuerzo y con la
duración de aplicación de las
cargas.
Resistencia a la Flexión:
Puede decirse que la madera no resiste nada al
esfuerzo de flexión en dirección radial o tangencial. No
ocurre lo mismo si está aplicado en la dirección
perpendicular a las fibras.
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA MADERA
Fatiga:
Llamamos límite de
fatiga a la tensión
máxima que puede
soportar una pieza sin
romperse.
Hendibilidad:
Propiedad que presenta la madera de poderse
romper a lo largo de las fibras, por separación
de éstas, mediante un esfuerzo de tracción
transversal. Es una cualidad interesante
cuando se trata de hacer leña, en cambio es
perjudicial cuando la pieza ha de unirse por
clavos o tornillos a otras adyacentes.