SEGURIDAD ESTRUCTURAL

DB-SE-MMADERA

LA

ANISOTROPÍA

DE LA

MADERA

INDICE.

BLOQ1 ESTUDIO DE LOS MATERIALES Y PRODUCTOS.

1 Generalidades 4 Materiales

BLOQ2 CALCULO DE LA ESTRUCTURA Y

ELEMENTOS DE MADERA2 Bases de Cálculo 5 Análisis estructural 6 Estados límite últimos 7 Estados límite de servicio 8 Uniones 9 Fatiga 10 Sistemas estructurales de madera y

productos derivados.

BLOQ3 CONTROL DE LA EJECUCIÓN Y DE LA RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES

11 Ejecución. 12 Tolerancias. 13 Control

BLOQ4 CONSERVACIÓN DE LA MADERA3 Durabilidad 14 Inspección y mantenimiento.

BLOQ5 ANEXOSAnejo A. Terminología Anejo B. Notación y unidades

*Anejo C. Asignación de clase resistente. Madera aserrada (Coníferas. Frondosas)

*Anejo D: Asignación de clase resistente. Madera laminada encolada.

*Anejo E. Valores de las propiedades de resistencia, rigidez y densidad. Madera aserrada, madera laminada, madera encolada y tableros

**Anejo F. Valores orientativos de humedad de equilibrio de la madera, con uso en exterior protegido de la lluvia

*Anejo G. Longitudes de pandeo

*Anejo H (Informativo). Fallo de uniones por cortante en el perímetro o en bloque

Anejo I. Relación de normas UNE.

BLOQUE 1

ESTUDIO DE LOS MATERIALES Y PRODUCTOS.

Cap. 1 Generalidades (Ámbito de aplicación)

Cap. 4 Materiales: - Tipos de madera: Madera maciza (resinosas, frondosa) Madera laminada encolada Madera microlaminada. Tablero estructural. - Uniones de: Carpintería Metálicas Adhesivos (colas) - Productos protectores de la madera frente a los agentes bióticos y meteorológicos

PRODUCTOS DE LA MADERA, ADHESIVOS Y UNIONES

Clases resistentes

Madera maciza (Aserrada)

Resinosa (confieras) “C” (14-40) N/mm2 (EN FLEXIÓN)/ s. SOLICITAC

Frondosas “D” (30-70)

Laminada encolada homogénea “GL-x-h” (24-36)

combinada “GL-x-c” (24-36)

Microlaminada A definir por el fabricante sin serie tipificada

Tablero estructural

Adhesivos

Uniones

TIPOS DE TABLEROS

De partículas estructurales Para ambiente seco

Para ambiente húmedo

De alta prestación Para ambiente seco

Para ambiente húmedo

De fibras Duros

Semiduros

Fabricados en seco

Contrachapados

Cap.4 LOS MATERIALES 1

ANEJOS

“C” y “D”

LA CLASE RESISTENTE

Tabla E.1 Madera aserrada. coníferas. propiedades asociadas a cada Clase Resistente

PropiedadesClase resistente

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50

Resistencia en N/mm2

- Flexión fm,k 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 50

- Tracción paralela ft,0,k 8 10 11 12 13 14 16 18 21 24 27 30

- Tracción perpendicular. ft,90,k 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

- Compresión paralela fc,0,k 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29

-Compresión perpendicular fc,90,k 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2

- Cortante fv,k 1,7 1,8 2,0 2,2 2,4 2,5 2,8 3,0 3,4 3,8 3,8 3,8

Rigidez, en kN/mm²

- Módulo de elasticidad paralelo medio

E0,medi

o

7 8 9 9,5 10 11 12 12 13 14 15 16

- Módulo de elasticidad perpendicular medio

E90,med

i

o

0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,40 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53

- Módulo transversal medio Gmedio 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,75 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00

- Densidad característica rk 290 310 320 330 340 350 370 380 400 420 440 460

- Densidad media rmedio 350 370 380 390 410 420 450 460 480 500 520 550

Anejo “C”

Cap.4 LOS MATERIALES 2

LOS ADHESIVOS

ADHESIVOS Designación

Clase de Serv. 1

Clase de Serv. 2

Clase de Serv. 3

Adecuación de uso

Fenol-formaldehido PF Encolar en caliente

Resorcina- fenol-formaldehido

RPF

Resorcina-formaldehido RF

Melamina-urea-formaldehido

MUF APTOS NO APTOS

Urea-formaldehido UF

Poliuretano PU Precaución fuego

Resinas epoxi EP Presión reducida

Caseinas Necesita fungicida

MATERIALES DE LAS UNIONES

Tipo A CLAVIJAS

CLAVOS DE FUSTE LISO

CLAVOS DE FUSTE CON RESALTO

GRAPAS

PERNOS

TIRAFONDOS

PASADORES

Tipo B CONECTORES DE ANILLO

CONECTORES DE PLACAS

CONECTORES DENTADOS

VELOCIDAD DE CARBONIZACIÓN CONIF=08; FROND=0,5 (mm/min)

Comportamiento al fuego de la maderaLa madera necesita una temperatura en la superficie de unos 300 °C durante un cierto tiempo antes de que se produzca la ignición. A pesar de que la madera sea un material inflamable a temperaturas relativamente bajas en un incendio, es más segura de lo que la gente cree por las siguientes razones:- su baja conductividad térmica hace que la temperatura disminuya hacia el interior- la carbonización superficial que se produce impide por una parte la salida de gases y por otra la penetración del calor, por lo que frena el avance de la combustión.- y al ser despreciable su dilatación térmica no origina esfuerzos en la estructura ni empujes en los muros.La madera es un material con gran capacidad de aislamiento térmico lo que supone una importante ventaja en caso de incendio.

Velocidad de carbonización Existe una relación lineal entre la profundidad carbonizada y el tiempo transcurrido. Esta relación constante que se denomina velocidad de carbonización permite determinar cual es la sección residual después de un tiempo determinado. Esta velocidad es de 0,8 mm/min en coniferas y 0,5 a 0,7 en frondosas.

BLOQUE 2

ALGUNAS PRECISIONES SOBRE EL CÁCULO Y EL DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE MADERA

- CALCULO: Generalidades 1) Clase de servicio (Interior, Exterior-intemperie, expuesta) 2) Clase de duración de la carga (Permante, Larga, Media, Corta, Puntual) 3) Clase resistente de la madera (Resinosa,Frondosa, Laminada) 4) Coeficiente de seguridad (función de la duración de la carga)

- Estados límite (Modelo del borrador de Eurocódigo 1985) - Pandeo (igual al acero) (función de esbeltez y de la clase de resistente)

Peculiaridades - Anisotropía: Variación de la respuesta con la dirección; - Clasificación de la madera en origen - Incendio: velocidad de carbonización - Notación compleja (sobre todo en, coeficientes y solicitaciones) - En general nudos articulados - Análisis lineal: no se considera el estado plástico - La flecha tiene componente diferida

la flecha admisible en el “DB SE” no excluye a la madera

IMPORTANTE

PRODUCTOS DE LA MADERA, ADHESIVOS Y UNIONES

Clases resistentes

Madera maciza (Aserrada)

Resinosa (confieras)

“C” (14-40) N/mm2

Frondosas “D” (30-70) N/mm2

Laminada encolada homogénea “GL-x-h” (24-36)

combinada “GL-x-c” (24-36)

Microlaminada A definir por el fabricante sin serie tipificada

Tablero estructural

Adhesivos

Uniones

TIPOS DE TABLEROS

De partículas estructurales Para ambiente seco

Para ambiente húmedo

De alta prestación Para ambiente seco

Para ambiente húmedo

De fibras Duros

Semiduros

Fabricados en seco

Contrachapados

Cap.4 LOS MATERIALES 1

ANEJOS

“C” y “D”

Clase de Duración de las Acciones situaciones

PERMANENTE Mas de 10 años Edificación

LARGA De 6 mese a 10 años Apeos

MEDIA De 1 semana a 6 mese Nieve

CORTA Menos de 1 semana Viento y nieve

INSTANTANEAS Algunos segundos Sismo

Condiciones de entorno: 2 Permanecia de las acciones

Clase CLASES DE SERVICIO

1 Temperat. 20±2ºC; WR <65% Salvo alguna puntas

2 Temperat. 20±2ºC; WR <85% Salvo alguna puntas

Conif. HC < 20%

3 WR>85% frecuentemete

Condiciones de entorno: 1 Humedad y temperatura

ENTORNO: AMBIENTE / SOLICITACIÓN

Tabla 2.4 Valores del factor kmod.

Material NormaClase deservicio

Clase de duración de la carga

Permanente

Larga Media Corta Instantánea

Madera maciza 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10

Madera laminada encolada

2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10

Madera microlaminada

3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90

Tablero contrachapado

UNE EN 636

Partes 1, 2 y 3 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10

Partes 2 y 3 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10

Parte 3 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90

Tablero de virutas orientadas (OSB)[1]

UNE EN 300

OSB/2 1 0,25 0,30 0,40 0,65 1,10

MDF.HLS 2 - - - 0,45 0,80

Tablero de fibras blando

UNE EN 622-4

1 - - - 0,80 1,10

2 - - - 0,60 0,80

Tabla 2.3 Coeficientes parciales de seguridad para el material,

Situaciones persistentes y transitorias:

- Madera maciza 1,30

- Madera laminada encolada 1,25

- Madera microlaminada, tablero contrachapado,

tablero de virutas orientadas

1,20

- Tablero de partículas y tableros de fibras (duros,

medios, densidad media, blandos)

1,30

- Uniones 1,30

- Placas clavo 1,25

Situaciones extraordinarias: 1,0

Tabla 6.1 Valores del factor de pandeo χc (χc,y o χc,z), para las diferentes clases resistentes de madera maciza y laminada encolada, en función de la esbeltez mecánica y de la clase resistente.

Clase Resistente

Esbeltez mecánica de la pieza

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200

C14 0,98 0,93 0,86 0,74 0,60 0,48 0,39 0,31 0,26 0,22 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,09 0,08 0,08 0,07

C16 0,99 0,94 0,87 0,77 0,64 0,51 0,41 0,34 0,28 0,23 0,20 0,17 0,15 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07

C18 0,99 0,94 0,88 0,78 0,65 0,53 0,43 0,35 0,29 0,24 0,21 0,18 0,15 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

C20 0,99 0,94 0,88 0,78 0,66 0,54 0,43 0,35 0,29 0,25 0,21 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

C22 0,99 0,94 0,88 0,78 0,66 0,53 0,43 0,35 0,29 0,24 0,21 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

C24 0,99 0,95 0,89 0,80 0,68 0,55 0,45 0,37 0,31 0,26 0,22 0,19 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10 0,09 0,08

C27 0,99 0,95 0,89 0,80 0,69 0,57 0,46 0,38 0,31 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08

C30 0,99 0,95 0,88 0,79 0,67 0,55 0,44 0,36 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

C35 0,99 0,95 0,88 0,79 0,67 0,55 0,45 0,36 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

C40 0,99 0,95 0,89 0,80 0,69 0,56 0,46 0,38 0,31 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08

C45 0,99 0,95 0,89 0,81 0,69 0,57 0,47 0,38 0,32 0,27 0,23 0,20 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09

C50 0,99 0,95 0,89 0,81 0,69 0,57 0,47 0,38 0,32 0,27 0,23 0,20 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11 0,09 0,09

D30 0,99 0,95 0,88 0,79 0,67 0,55 0,44 0,36 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

D35 0,99 0,95 0,88 0,79 0,67 0,55 0,45 0,36 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08

D40 0,99 0,95 0,89 0,80 0,69 0,56 0,46 0,38 0,31 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09 0,08

D50 1,00 0,96 0,91 0,83 0,73 0,61 0,50 0,42 0,35 0,29 0,25 0,21 0,19 0,16 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09

D60 1,00 0,96 0,92 0,85 0,76 0,65 0,54 0,45 0,38 0,32 0,27 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10

D70 1,00 0,97 0,93 0,87 0,79 0,69 0,58 0,49 0,41 0,35 0,30 0,26 0,22 0,20 0,17 0,16 0,14 0,13 0,11

GL24h 1,00 0,98 0,95 0,89 0,80 0,66 0,54 0,44 0,36 0,30 0,25 0,22 0,19 0,16 0,15 0,13 0,12 0,10 0,09

GL28h 1,00 0,98 0,95 0,89 0,79 0,65 0,53 0,43 0,35 0,29 0,25 0,21 0,19 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10 0,09

GL32h 1,00 0,98 0,94 0,89 0,79 0,65 0,52 0,43 0,35 0,29 0,25 0,21 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10 0,09

GL36h 1,00 0,98 0,94 0,89 0,79 0,65 0,53 0,43 0,35 0,29 0,25 0,21 0,18 0,16 0,14 0,13 0,11 0,10 0,09

GL24c 1,00 0,98 0,96 0,91 0,84 0,72 0,60 0,49 0,41 0,34 0,29 0,25 0,21 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11

GL28c 1,00 0,98 0,95 0,91 0,82 0,70 0,57 0,47 0,39 0,32 0,27 0,24 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10

GL32c 1,00 0,98 0,95 0,90 0,82 0,69 0,57 0,46 0,38 0,32 0,27 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,10

GL36c 1,00 0,98 0,95 0,90 0,81 0,68 0,56 0,45 0,37 0,31 0,27 0,23 0,20 0,17 0,15 0,13 0,12 0,11 0,10

Geopmetría

y acciones

ORDENADOR

PROGRAMA

Solicitaciones y Secciones

LOS PROGRAMAS DE CALCULODR

SOLICITACIONES

Compresión paralela a las fibras

Compresión perpendicular a las fibras

Tracción paralela a las fibras

Tracción perpendicular a las fibras

Flexión

Cortante

Pandeo

Datos para el cálculo por ordenadorDel entorno Clase de servicio

De las acciones Clase de la duración de la carga

Cargas

Del material madera Clase resistente de la madera

Tipo de madera

Densidad

Geometría

Coeficientes parciales de la seguridad

uniones Tipo de uniones aceptables

FORMAS DE TRABAJOS O ESTADOS LIMITES

UNIONES METALICAS

UNIONES CARPINTERILES

UNIONES METALICAS

UNIONES CARPINTERILES

BLOQUE 3

CONTROL DE LA EJECUCIÓN Y DE LA RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES

13 Control Suministro y recepción de los productos. Construcción y control en obra.

11 Ejecución. Principios generales. Condiciones generales de la ejecución. 12 Tolerancias. Principios generales. Elementos estructurales Celosías con uniones de placas dentadas.

Control de Recepción de los productos

Identificac. del suministro

En el albarán con carácter general:Nombre y dirección de la empresa suministradora; fecha del suministro cantidad suministrada y distintivo de calida

madera aserrada: especie botánica y clase resistente, dimensiones nominales,contenido de humedad

madera laminada encolada: tipo de elemento estructural y clase resistente, dimensiones nominales, marcado según UNE EN 386

tablero: tipo de tablero estructural, propiedades de resistencia, rigidez y densidad, dimensiones nominales.

madera y productos tratados con productos protectores:

certificado del tratamiento en el que debe figurar:- la identificación del aplicador;- la especie de madera tratada;- el protector empleado - el método de aplicación empleado;- la fecha del tratamiento;- precauciones a tomar frente al tratamiento.

Uniones o elementos de fijación: tipo (clavo sin o con resaltos, tirafondo, pasador, perno o grapa), resistencia, dimensiones nominales;

Control De Recepción en obra

Comprobaciones: con carácter general:aspecto y estado general del suministro;Clara identificación acorde al proyecto y al pedido

madera aserrada. tolerancias en las dimensiones: Se ajustarán a la norma UNE EN 336 para - contenido de humedad: UNE 56529 o UNE 56530.

madera laminada encolada: - tolerancias en las dimensiones: Según UNE EN 390.

tableros: tolerancias en las dimensiones: Según UNE EN 312-1 para tableros de partículas,UNE EN 300 para tablero de virutas orientadas (OSB), UNE EN 622-1 para tableros de fibras y UNE EN 315 para tableros contrachapados;

madera y productos derivados de la madera, tratados con productos protectores.

Se comprobará la certificación del tratamiento aplicado.elementos mecánicos de fijación.Se comprobará la certificación del tipo de material utilizado y del tratamiento de protección

Criterio aceptación o rechazo

El incumplimiento de alguna de las especificaciones descrita en los puntos anteriores constituirá motivo de rechazo.

EJECUCIÓN 1

HUMEDAD DE EQUILIBRIO DE LA MADERA

EJECUCIÓN 2

DETALLES CONSTRUCTIVOS

PROTECCIÓN FRENTE A LA HUMEDAD DEL SUBSUELO Y DE LOS MUROS.

EJECUCIÓN 3

DETALLES CONSTRUCTIVOS

TOLERANCIAS

CONSERVACIÓN DE LA MADERA

14 Inspección y mantenimiento. Mantenimiento de las estructuras de madera.

3 Durabilidad (Protección de la madera y de la corrosión de los

elementos metálicos).

BLOQUE 4

DURABILIDAD1 CLASES DE RIESGOS BIOLOGICOS

CLASE

Situación >20% humedad

RIESGO

Hongos cromogenos

InsectosXilofagos o Coleopt.

termitas

1 Sin contacto con el suelo. interior

Nunca

2 Ocasional

3 Sin contacto con el suelo. exterior

Frecuente

4 En contacto con el suelo

Siempre agua dulce

5 En contacto con el agua

Siempre agua marina

PROTECCIÓN DE LA MADERA

TIPO DE PROTECC TIPO /NORMA TRATAMIENTO

PREVENTIVA Diseño e impregnación

SUPERFICIAL (P2) UNE EN 351-1 Penetración entre 1-3 mm

MEDIA (P3 y P7) UNE EN 351-1 Penetración mayor a 3 mm

PROFUNDA (P8 y P9) UNE EN 351-1 Impregnación superior a 75% del volumen

CAP. 8 DURABILIDAD 1

PROTECCIÓN DE LAS UNIONES

Uniones Clase de servicio

120±2ºC;

WR <65%

220±2ºC; WR <85%

3WR>85%

Clavos y tirafondos D<4 mm

Pernos, pasadores y clavos D> 4 mm

Grapas

Placas dentadas y chapas de e< 3 mm.

Placas dentadas y chapas de e>3 mm.

Chapas de acero de e>5mm

Fe/Zn 12c Fe/Zn 25c Acero inoxid.

CAP. 8 DURABILIDAD 2

CAP. 8 DURABILIDAD 3

PROTECCIÓN DE LA MADERATIPO DE PROTECC TIPO /NORMA TRATAMIENTO

PREVENTIVA Diseño e impregnación

SUPERFICIAL (P2) UNE EN 351-1 Penetración entre 1-3 mm

MEDIA (P3 y P7) UNE EN 351-1 Penetración mayor a 3 mm

PROFUNDA (P8 y P9) UNE EN 351-1 Impregnación superior a 75% del volumen

RELACIÓN ENTRE RIESGO BIOL/TIPO DE PROTECCIÓN

CLASE DE RIESGO

TIPO PROTECCION.

1 Ninguna

2 Superficial

3 Media

4 y 5 Profunda

CAP. 8 DURABILIDAD 4

PLAN DE MANTENIMIENTO DE LAS CONSTRUCCIÓN EN MADERAPARTE DEL EDIFICIO

ELEMENTO ACTUACIÓN INSPECCIÓNTIEMPO

ACTUACIÓNTIEMPO

Elementos interiores

Estructurales Revisión: holgura uniones

2 años 5 añosRetensado, Sustituciones

Insectos/hongos de pudrición

3 años 3 años Protecciones

Carpintería Pintado/barnizado 1 año 4-6 años

Techos Pintado/barnizado 2 años 4 años

Suelos Barnizados/pintado 1 año 4 años

Elementos exteriores

Fachada de Madera Renovar Tratamiento 4 años 4-5 años

Carpintería Lijado y protección fondo 6años

Lijado y Barniz 2 años

Pintado 3 años

Cubierta Estructura Revisión: holgura uniones

2 años 5 añosRetensado, Sustituciones

Cubrición 2 años 4 años protección impermeabilización