regla de clasificacion de maderas

CLASIFICACIÓN VISUAL PARA MADERA DE PINO DE USO ESTRUCTURAL

(NMX-C-239-ONNCCE-1985)

Instructor:

Dr. Raymundo Dávalos Sotelo

Curso Diseño y Construcción en Madera

Quinto módulo del Diplomado en Seguridad Estructural

Fac. Arquitectura UNAM, División de Educación Continua – COMACO

Instituto de Ecología, A.C.

Abril 2010

Clasificación visual de madera estructural Dr. Raymundo Dávalos (1)

CLASIFICACIÓN VISUAL PARA MADERA ESTRUCTURAL DE PINO1

NMX-C-239-ONNCCE-1985

1. ALCANCE Las reglas que aquí se presentan son aplicables a la madera aserrada de pino de todo

el país que se pretenda utilizar en la construcción de estructuras a excepción de Pinus ayacahuite.

Se deben utilizar para madera seca (CH <18%) y cepillada puesto que, si se clasifica un material que posteriormente será secado y cepillado, pueden cambiar de clase algunas piezas. Las reglas se deben aplicar a la madera tal y como se va a usar en las construcciones.

Las dimensiones para la madera destinada a la construcción se especifican en la NMX-C-224-ONNCCE-1983 “Dimensiones de la madera aserrada para uso en la construcción”.

En estas notas se presentan tres tipos de reglas: generales, especiales e industriales, todas sustentadas en el mismo concepto para clasificar la madera de área proyectada de nudo. Las diferencias entre los tres tipos de reglas son las dimensiones permisibles de los defectos y su ubicación. Estas reglas agrupan la madera de pino en tres diferentes calidades estructurales: la clase “A” con alta resistencia; la clase “B” con mediana resistencia, y la clase “G” de baja resistencia para aplicación a fines no estructurales.

Así mismo, las reglas “generales” son aplicables a madera de cualquier dimensión, especificadas en la NMX-C-224-ONNCCE-1983. El criterio de estas reglas es sencillo y muy conservador, por lo que se asignan valores de resistencia bajos a las clases generadas por esta regla. Por su sencillez son recomendables para usuarios que no requieran material con valores de resistencia altos, ni deseen controles de calidad estrictos.

Las reglas “especiales” son más estrictas en cuanto a las dimensiones de los nudos en el canto y, sin ser complicadas, se “mejora” la calidad del material, ya que los valores de resistencia asignados son mayores a los de la madera clasificada con las reglas generales.

Para la aplicación de las reglas “especiales” la madera se separa en las siguientes dimensiones:

Polines y vigas: 87 x 87 mm y 87 x 190 mm

Tablones angostos: 38 mm de grosor y hasta 140 mm de ancho

Tablones anchos: 38 mm de grosor y ancho mayor a 140 mm

Las reglas “industriales” son solamente aplicables a madera de 38 mm (1 ½”) y cualquier ancho hasta 240 mm (10”). La característica primordial de estas reglas es clasificar la madera con valores de resistencia mayores que los aplicables con las reglas

1 Notas tomadas de: Ordóñez, V. R. y R. Dávalos S. 1985. Manual de clasificación visual para madera estructural de pino. Nota técnica 12. INIREB – LACITEMA. Xalapa, Ver. s/p.

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generales y las reglas especiales; esto solamente se logra con la reducción del tamaño máximo permisible de los defectos, en particular con el tamaño máximo de los nudos en los cantos y en la zona central.

La aplicación de las reglas depende del criterio del usuario. Por ejemplo, si se cuenta con madera de calidad baja, se puede clasificar estructuralmente con las reglas generales; en el caso opuesto, puede estar la industria que requiere material de calidad estructural alta para la fabricación, por ejemplo, de elementos laminados, armaduras de grandes claros, en cuyo caso las reglas industriales serán más apropiadas. Eligiendo el tipo de regla adecuado se logra optimizar la utilización de la madera.

2. DEFINICIONES Para la correcta aplicación de las reglas de clasificación, es necesario aclarar algunos

conceptos que se utilizan en las presentes notas:

a. Sección transversal y Área total (At)

Es el área resultante de un corte real o imaginario perpendicular al eje longitudinal de una pieza de madera. El área total es la superficie de una sección transversal (Fig 1a).

Figura 1ª. Sección transversal de una pieza, zona sombreada. At = b x d

b. Zonas adyacentes a los cantos

Son las zonas adyacentes a la dimensión menor, con una dimensión de un octavo (1/8) de la dimensión mayor. En secciones cuadradas se consideran indistintamente las zonas adyacentes a los cantos, como se ve en la Fig 1b.

Figura 1b. Zonas adyacentes a los cantos. (d/8)

c. Área de nudo

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Para fines de clasificación se utilizan dos conceptos: uno es el de “área de nudo” (An), y otro es el “área del nudo en la zona adyacente al canto (Anc).

El área del nudo (An) es el área total del nudo o nudos que estén en un tramo de 15 cm proyectada en la sección transversal de la pieza de madera.

El área del nudo en la zona adyacente al canto (Anc) es la porción del nudo que se localiza en la zona del canto como se define en el inciso b) (ver la Fig 1c).

Figura 1c. Área de nudos (An) y área de nudos en el canto (Anc).

d. Desviación del hilo

Es la desviación de las fibras de la madera con respecto al eje longitudinal de la pieza de madera. Se mide como la relación entre la desviación de una unidad de longitud, AB de la Fig 2 y la distancia longitudinal donde se da la separación, AC de la Fig 2.

Figura 2. Medición de la desviación del hilo.

e. Gema (arista faltante)

Es la madera faltante en una arista de la pieza aserrada. Se mide como la proporción que abarca sobre la(s) dimension(es) de la pieza, como se ve en la Fig 3.

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Figura 3. Forma de medir la arista faltante o gema.

f. Ataque de insectos y galerías de larvas El primero se refiere a las perforaciones ocasionadas por insectos xilófagos, las

cuales generalmente no rebasan 1 mm de diámetro. Los agujeros de larva son perforaciones mas grandes y a veces se presentan como galerías en los que se encuentran restos de aserrín (Fig. 4)

Figura 4. Ejemplos de ataque de insectos y agujeros de larvas

g. Bolsas de resina

Son depósitos de resina entre los anillos de crecimiento y se tomarán como nudos para fines de clasificación. El efecto en la resistencia de la madera de las bolsas de resina es insignificante cuando son pequeñas, sin embargo, cuando la resina ocupa todo el grueso se tomarán como rajaduras para fines de clasificación (ver Fig. 5).

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Figura 5. Bolsa de resina

h. Distorsión localizada del hilo

Es la desviación de las fibras ocasionada por la cercanía de un nudo que está o estuvo en una tabla cortada en una sección adyacente a la tabla clasificada (ver Fig. 6)

Figura 6. Desviación localizada del hilo

i. Rajadura

Es la separación entre las fibras de la madera que abarca todo el grosor de la pieza, ocasionada por efectos de secado intenso (Fig. 7)

Las grietas y rajaduras se miden como la penetración promedio de una rajadura desde el extremo de la pieza en sentido paralelo a los cantos de la misma. Solamente se consideran las grietas y rajaduras dentro de la porción central (h/2)

Figura 7. Medición de las rajaduras y su ubicación

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Limitaciones de grietas y rajaduras para todas las clases:

Regla general; Regla polines y vigas; Regla 38cm: X < anchura (h) Regla industrial: X < ½ anchura (h)

j. Madera de compresión

Es la madera de reacción que se forma en el lado inferior de árboles inclinados. Generalmente es más dura, más quebradiza, más rojiza y menos resistente que la madera “normal”.

Figura 8. Madera de compresión

k. Mancha Cambios en el color de la madera que no afectan la estructura leñosa y se producen

por la acción de hongos cromógenos.

Figura 9. Manchas fungosas en madera de pino.

l. Pudrición Descomposición gradual de la sustancia leñosa por la acción de hongos xilófagos.

Figura 10. Pudrición “parda” en una pieza de madera

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m. Alabeo (deformación)

Deformación de una pieza de madera en sus planos longitudinal o transversal o en ambos. Dichas deformaciones son ocasionadas por la diferencia en la magnitud de las contracciones cuando se seca la madera sin restricciones o sobrepesos, distinguiéndose principalmente cuatro tipos de deformaciones:

M1. Acanaladura. Deformación de la madera en su sentido transversal. M2. Arqueadura. Deformación longitudinal cuya flecha de deformación se manifiesta

en la “cara” de la pieza. M3. Encorvadura. Deformación longitudinal cuya flecha de deformación se

manifiesta en el “canto” de la pieza. M4. Torcedura. Deformación simultanea en dirección longitudinal tanto en la cara

como en el canto, tomando la pieza una forma de hélice.

Figura 11. Alabeos o deformaciones típicas en la madera; flecha de deformación.

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n. Madera muy ligera Es aquella que tiene una densidad normal no mayor a 0.40 g/cm3 al 12% de contenido de humedad (aplicable a madera de coníferas exclusivamente).

o. Acebolladura

Es la separación de la madera entre dos anillos de crecimiento contiguos.

Figura 12. Medición de la “acebolladura”

3. DESCRIPCIÓN DE LAS REGLAS DE CLASIFICACIÓN Para clasificar estructuralmente la madera se deben tomar en consideración todas las propiedades y características que afectan negativamente su rigidez y su resistencia. Como ya se indicó, las reglas clasifican la madera en tres calidades estructurales denominadas: clase “A”, clase “B” y clase “G”, identificando las piezas de la manera siguiente de acuerdo a la regla utilizada: Reglas generales: Clase A Clase B Clase G Reglas especiales: Clase PA ó VA para polines y vigas Clase PB ó VB (87 x 87 mm) y Clase G (87 x 190 mm) Reglas industriales: Clase AA para secciones de Clase BB 38 mm de espesor Clase G La principal diferencia entre los tipos de reglas son las dimensiones máximas permisibles de los nudos, especificadas en los cuadros 1, 2 y 3 para las reglas generales, especiales e industriales respectivamente. Además de inspeccionar los nudos en las piezas por clasificar, deben emplearse posteriormente las consideraciones únicas (cuadro 4), las cuales se aplican independientemente del tipo de regla que se use.

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4. PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN Es recomendable seguir los pasos siguientes para realizar la clasificación:

1) Se revisa la pieza de madera en toda su longitud y se identifica el defecto mayor que presente, en la mayoría de las piezas corresponde a nudos.

2) Una vez identificado el defecto o nudo más grande o nudos que se encuentren en una longitud menor de 15 cm y que sumados representen un área mayor que el nudo más grande, se aplica la regla correspondiente al tamaño de la madera.

3) Se revisa si la pieza se clasifica como “G”; si no es así, se revisa si es de clase “A”; si no fue A o G, por eliminación le corresponde la clase “B”.

4) Una vez revisada la pieza por los nudos, se deben aplicar las condiciones generales; al final se marca la pieza con la clase que corresponde.

Cuadro 1. Tamaño máximo permisible de los nudos para clasificar la madera de pino mediante regla general (1).

Clase (2) Tamaño máximo del área Total del nudo (An)

Tamaño máximo de nudos en el canto (Anc)

A ¼ de At 1/8 de At B ¼ de At Sin restricción

(1) La regla general es aplicable a cualquier sección transversal especificada en la NMX-C-224-1983 (2) Las piezas clasificadas con esta regla deberán marcarse con la letra indicada en esta columna.

Cuadro 2a. Tamaño máximo permisible de los nudos para clasificar la madera de pino mediante regla especial.

Para polines y vigas. Secciones de 87 x 87 mm (3 ½” x 3 ½”) y 87 x 190 mm (7 ½”) Clase (1) Tamaño máximo del área

Total del nudo (An) Tamaño máximo de nudos

en el canto (Anc) PA, VA 1/3 de At 645 mm2 (1 pulg2) PB, VB 1/3 de At 1/5 de At

(1) Las piezas clasificadas con esta regla deberán marcarse con la letra indicada en esta columna.

Cuadro 2b. Tamaño máximo permisible de los nudos para clasificar la madera de pino mediante regla especial, tablones.

Para tablones de 38 mm de grosor. (1 ½”) Clase (1) Tamaño máximo del área

total del nudo (An) Tamaño máximo de nudos

en el canto(2) (Anc) SA ½ de At 0 SB ½ de At 1/8 de At

(1) Las piezas clasificadas con esta regal deberán marcarse con la letra indicada en esta columna. (2) En secciones mayores de 140 mm de ancho, se permiten nudos hasta de 645 mm2 en los cantos para la clase SA

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Cuadro 3. Tamaño máximo permisible de los nudos para clasificar la madera de pino mediante regla industrial.

Para secciones de 38 mm (1 ½”) y ancho de 87 mm a 240 mm (3 ½” a 9 ½”) Clase (1) Tamaño máximo del área

Total del nudo (An) Tamaño máximo de nudos

en el canto (Anc) AA ¼ de At 0 BB ¼ de At 1/8 de At

(1) Las piezas clasificadas con esta regla deberán marcarse con la letra indicada en esta columna.

Cuadro 4. Consideraciones generales para la clasificación visual de madera de pino para uso estructural.

CONCEPTO CLASE “A” CLASE “B”

Pendiente máxima del hilo 1:10 1:8

Gema máxima permisible ¼ del grueso o del ancho 1/3 del grueso o del ancho

Ataque de insectos Máximo: 10 agujeros en un cuadro de 6 x 6 cm. No debe haber infestación activa.

Bolsas de resina Se consideran como si fuesen nudos. Cuando la resina ocupa todo el grueso, X se limita como las grietas y rajaduras (Fig. 7)

Grietas, rajaduras y Acebolladuras

Longitud X es menor al ancho d de la pieza. Para la regla industrial la longitud debe ser menor a ½ del ancho (Fig. 7)

Distorsión localizada del hilo

En la zona adyacente al canto 1/8 del ancho (d) como máximo. En la zona central ¼ del ancho (d) como máximo.

Pudrición No se admite de ninguna forma

Combinación de defectos Cuando más de la mitad de la pieza tenga mancha azul, tenga ataque de insectos y sea sensiblemente más ligera, se clasifica como “G”.

Agujeros de larvas Se admite un tamaño máximo de 12 mm y no más de 2 en un cuadro de 6 x 6 cm

Defectos por secado máximos permisibles (ver Fig. 8)

Acanaladura (w) Menos de 1 mm por cada 50 mm de ancho de la pieza

Arqueadura (x) en una longitud de 2 m

Menor de 20 mm para madera de 38 mm de grueso. Menor de 10 mm para madera de 88 mm de grueso o más.

Encorvadura (y) en una longitud de 2 m

Menor de 10 mm para madera de 88 mm de ancho. Menor de 5 mm para madera de 290 mm de ancho o más.

Torcedura (z) en una longitud de 2 m

Menor de 1.5 mm por cada 12 mm de ancho de la pieza.

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5. EJEMPLOS

Ejemplo 1.

Se tiene una pieza de madera de 38 x 87 mm (1 ½” x 3 ½”) de sección; en el dibujo se ve como aparecen los nudos en el exterior e imaginándose el interior, se observa el área que ocupan en la sección transversal. Se clasificará con las reglas especiales.

Paso a. Nudo 1 es el mayor

Paso b. Es menor que la mitad del área total (At) y no ocupa los cantos, por esto es clase “SA”.

Paso c. Al aplicar las consideraciones generales (Cuadro 4), se cumple con los requisitos para ser clase “SA”, por lo tanto, es clase “SA”.

Ejemplo 2.

Es una pieza de 38 x 190 mm (1 ½” x 7 ½”) con nudos como se ilustran en la figura. Además, en un extremo tiene una rajadura de 15 cm de largo en la zona central de la sección; desviación localizada en el canto de 2 cm de ancho. Se debe clasificar con la regla “especial”.

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Regla “especial” para esta sección:

Clase “SA” An < At/2 Anc < 645 mm2

Clase “SB” An < At/2 Anc < At/8

Paso a. El área del nudo es menor que la mitad del área total, no es “G”, pero aparece en el canto.

Paso b. El área del nudo en el canto Anc es menor que 645 mm2; por lo tanto, es una pieza de clase “SA”.

Paso c. La distorsión localizada no es mayor que un octavo del ancho, permanece en clase “SA”.

Paso d. La rajadura en el extremo es menor que el ancho de la pieza (x < d; 15 cm < 19 cm). Por lo tanto, es clase “SA”.

Ejemplo 3.

Clasificar una pieza de madera de 87 mm x 190 mm (3 ½” x 7 ½”) con la regla “especial”:

Paso a. El nudo es menor de 1/3 de At , por lo tanto, no es clase “G” por este requisito.

Paso b. El área del nudo en el canto es mayor a 645 mm2; por lo tanto, no es clase “A” y no ocupa todo el canto para ser clase “G”. Por eliminación es clase “B”.

Ejemplo 4.

Clasificar una pieza de 87 x 190 mm con las reglas “generales”

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Paso a. El nudo no ocupa un cuarto del área total An < ¼ At Por lo tanto, no es clase “G”

Paso b. El nudo no abarca toda la zona del canto Anc < 1/8 At, por lo tanto es una pieza clase “A”.

Ejemplo 5. Piezas típiocas de clase “SB” (reglas especiales), cuando el An < 1/2 At pero Anc > 645

mm2 y menor a un octavo de At

Piezas de 38 mm x 240 mm Proyección de los nudos

Ejemplo 6.

Piezas de clase “G” (reglas generales), sección de 87 x 190 mm.

An > ¼ At por lo tanto, es clase “G”

Proyección de los nudos.

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BIBLIOGRAFÍA

Ordóñez, V. R. y R. Dávalos S. 1985. Manual de clasificación visual para madera estructural de pino. Nota técnica 12. INIREB – LACITEMA. Xalapa, Ver. s/p.

SECOFI. 1985. Norma Mexicana NMX-C-239-1985. Calificación y clasificación visual para madera de pino de uso estructural. México D. F.

SECOFI. 1986. Norma Mexicana NOM-C-18-1986. Industria de la Construcción-Tablas y tablones de pino-Clasificación. México, D. F.

SECOFI. 1999. Norma Mexicana NMX-C-409-1999. Clasificación visual para maderas latifoliadas de uso estructural. México D. F.

SECOFI. 2000. Norma Mexicana NMX-C-224-ONNCCE-2000. Dimensiones de la madera aserrada para su uso en la construcción. México D. F.

GDF. 2004. Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Madera. México, D.F.

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