LA MADERA.Ing. Magno Chaparro Salas

LA MADERA.•  La madera es producto natural de origen biológico. Es 

considerado uno de los materiales más antiguos empleados en construcción. En la actualidad se han desarrollado nuevas técnicas que la hacen competir con otros materiales, particularmente en la construcción de viviendas.

PARTES DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TRONCO DE UN ÁRBOL

• Médula : Tejido blando inactivo en el árbol adulto, que ocupa la parte central, de color café y de escasas cualidades mecánicas.  

• Anillos de crecimiento: Anillos concéntricos a la médula, presentes en especies donde las estaciones climáticas son marcadas. Se componen de:– Madera de primavera: células grandes, pared delgada, color 

más claro.– Madera de verano: células pequeñas, pared gruesa, más 

pesada, resistente y oscura.• Registran el crecimiento estacional y permite en muchas

especies determinar la edad mediante su recuento.

PARTES DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL TRONCO DE UN ÁRBOL

• Corteza : Capa exterior que cumple una función de protección a los agentes climáticos, patológicos, etc.  

• Albura : Conduce la savia desde las raíces hasta las hojas y almacena los nutrientes. 

• Duramen : Zona más hacia el interior del tronco, células inactivas después de haber cesado en gran parte su función de conducción de savia y de otros procesos vitales del árbol, da resistencia al árbol.

CLASIFICACIÓN ANATÓMICA. (ESTRUCTURA) Y FISIOLÓGICA (FUNCIÓN) DE LOS DISTINTOS TEJIDOS

LEÑOSOS:

• Xilema : Porción mayor de la sección de un tronco que va desde la médula hasta muy cerca de la corteza. Cumple la función de sostén y movimiento de agua y nutrientes desde las raíces a las hojas.

• Cambium (Cambio): Se encuentra junto al xilema. Constituye una capa muy delgada y es el tejido generador de nuevas células. Hacia el interior se forman células xilemáticas y hacia la corteza, células del floema.  

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

• Corteza : Tejido exterior de un tronco cuya función es proteger, tiene una zona cambial donde se producen las células que formarán la corteza.

COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MADERA

• La madera está compuesta de:  • Celulosa : constituye un 70 % de la madera.• Lignina :  constituye 18 - 28 % de la madera. Es  adhesivo 

que da resistencia a la madera.• Extractivos : no son parte de la estructura pero aportan 

propiedades tales como el color, olor, sabor y resistencia al deterioro (tanino, almidon, colorantes, aceites, resinas, grasas, etc) .

Características Constructivas de la madera

• Ventajas de la madera:• Material abundante y renovable.• Relativamente de bajo precio.• Liviana: fácil de transportar y manipular.• Se trabaja con facilidad, con herramientas simples.• Se une fácilmente con clavos o tornillos y adhesivos.• Mecánicamente muy resistente, en relación a su bajo precio.• Es buen aislante térmico, acústico y eléctrico.• No se corroe y resiste la acción de los ácidos y del agua.

• Los defectos frecuentemente se detectan  en su superficie, permitiendo eliminar la pieza  y tomar medidas para contrarrestar el debilitamiento causado por ellos.

•  Muchas maderas tienen características ornamentales.• Estructuras de madera son fácilmente desarmables y 

recuperables.• Resiste de muy buena forma, estructuralmente, frente a 

sismos

Desventajas de la Madera• No puede producirse en tamaños diferentes a los que se 

puede aserrar, según el tamaño y forma del fuste de los árboles.

• Sustancia higroscópica: contenido de humedad varía con los cambios de humedad del ambiente lo que afecta en la resistencia mecánica y en sus dimensiones.

• Susceptible a ser dañada y destruida por la pudrición y ataque de insectos, para lo cual se debe hacer una adecuada preservación. 

• Es combustible; se puede reducir el peligro de incendio mediante un diseño adecuado de las estructuras y con algún tratamiento con ignífugos

Contenido de Humedad de la Madera

• La madera tiene un contenido de humedad variable. La condición de madera húmeda se da en un árbol viviente. Esta madera se considera así cundo tiene mas que un 28% de humedad. Esta humedad puede llegar hasta un 200%. Es importante mencionar que el agua que contiene la madera se intercambia con el ambiente mayormente por la puntas de las células. Esto es importante ya que si uno sella las puntas de un palo, este permanecerá con la humedad que contenía en ese instante.

Contenido de Humedad: Masa de agua contenida en una pieza de madera, expresada como un porcentaje de la masa anhidra. El esquema siguiente muestra los distintos grados

de humedad:

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA MADERA

1.Densidad De la Madera:• La densidad de la madera varía según sea su

contenido de humedad, mientras mas húmeda será más densa.

2. Contenido de HumedadPropiedades Térmicas:  La madera actúa como un aislante térmicoPropiedades eléctricasLa madera es resistente al paso de electricidad.

PROPIEDADES ACÚSTICAS:

• Una de las principales propiedades para la construcción es que la madera amortigua las vibraciones.

Propiedades Mecánicas

• 1. Direccionalidad• Las propiedades en las diferentes direcciones de la fibra, son 

también diferentes. •    Como se sabe la madera tiene fibras en dos direcciones, 

longitudinal y radial. La fuerza necesaria para romper estas fibras es mucho mayor que la necesaria para separarlas o desplazarlas entre ellas. La dirección más resistente es aquella en la cual, al aplicarle una fuerza, se  romperían  la mayor cantidad de fibras. Sí la fuerza es aplicada en una dirección en la que se separan muchas fibras, la resistencia final será menor.

2. Resistencia a esfuerzos de compresión y tracción

•  Esfuerzo de compresión, debemos observar dos tipos de comportamiento: resistencia al aplastamiento (compresión), y pandeo.

• La resistencia al aplastamiento depende en gran medida de la humedad de la madera.(mas resistente la madera seca).

• Resistencia a la compresión para madera que presenta cierto ángulo (es decir, entre paralelo y perpendicular) tendrán también una resistencia intermedia entre estas dos condiciones.

• La tracción paralela a la fibra es la más alta de las resistencias de la madera.

3. Resistencia a la flexión:

• La madera desarrolla altas resistencias en la fibra extrema cuando es sometida a flexión. ya sea por carga estática o carga dinámica. se puede apreciar que se deben romper las fibras longitudinales, lo que hace que este tipo de carga sea muy bien resistido por la madera

4. Resistencia a la deformación:• Como en todos los materiales, la tendencia a deformarse ante cargas 

está indicado por el módulo de elasticidad. (deformación inmediata)  •     La madera, bajo cargas prolongadas continúa deformándose en el 

tiempo (creep). Gran parte de esta deformación no es recuperable.  •     Creep es mayor en madera húmeda; El creep en la madera puede 

ser del mismo orden de magnitud que la deformación inicial.•     El creep es mayor bajo condiciones de temperatura mayor (2 - 3 

veces mayor). La madera verde puede deformarse por creep de 4 - 5 veces la deformación inicial, mientras que se seca.

•     Cuando se termina la aplicación de la carga, la deformación elástica se recupera inmediatamente, la mitad del creep se recupera en el tiempo, y la deformación restante no se recupera.

5. Resistencia a los esfuerzos de corte:  • Los esfuerzos de corte son particularmente 

importantes en las conexiones y en los puntos de apoyo.

•     Resistencia al corte paralelo a la fibra es relativamente bajo, además la madera es sensible a la concentración de esfuerzos.

6. Resistencia a la torsión:  • Esfuerzos de torsión, generalmente no son importantes en el 

diseño de las estructuras de madera.

7. Resistencia Al Rajamiento: Este es el típico ejemplo de cómo cortar un pedazo de madera con un hacha, en el cual, al hacerlo en forma radial la madera se corta mucho fácil que de la otra forma, paralelo a las fibras, ya que el hacha se mete por entremedio de las fibras y se queda atascado.

Resistencia según el grado de Humedad

• Como fue mencionado anteriormente la humedad es un factor relevante en la resistencia de la madera, el siguiente grafico muestra como varia la resistencia de acuerdo al grado de humedad

Defectos en la Madera

• 1. Fibra torcida. Al crecer el árbol sus fibras no lo hacen paralelamente al eje, sino en forma de hélice, debido al excesivo crecimiento de las fibras periféricas, con relación a las interiores, a causa de pasar las raíces de un terreno impermeable a otro profundo y fértil.

2. Madera curvada• Cuando el fuste del árbol no es recto y

presenta trozos curvados en el mismo o en distinto plano

3. Excentricidad de corazón• Debida a diversas circunstancias de

crecimiento, vientos, proximidades de rocas, etc., la madera es heterogénea, teniendo poca elasticidad y resistencia, y si no es muy exagerada la desviación medular no la deprecia mucho.

4. Abultamiento• Aumento, en forma de protuberancia,

de la sección transversal de una troza.

5. Cavidad• Hueco o depresión en la superficie de

una troza dejada por la existencia de una rama que se desarrolló muy próxima al tronco.

6. Nudos• Son tejidos que forman las ramas, las

cuales sufren desviaciones, provocando condensaciones de tejido lignificado, comunicando diferente textura y heterogeneidad a las resistencias de la madera

7. Ganchos• Ramas o partes de ramas, que

sobresalen de la corteza, adheridas a la troza.

8. Falso duramen• Cambio de color de la madera

producido por hongos xilófagos o por temperaturas bajas.

9. Astillamiento• Hueco existente en una o ambas

cabezas de la troza, ocasionado por desgarramiento de fibras durante el corte.

GRACIAS