16 Diseño y fabricación de Vigas compuestas en madera.pdf.pdf

MANUAL
DISEÑO Y FABRICACIÓN
DE VIGAS COMPUESTAS
EN MADERA
© CITEmadera . Centro de Innovación Tecnológica de la Madera
Manual de Diseño y Fabricación de Vigas Compuestas en Madera.
Edición:
Jessica Moscoso Guerrero
Autores:
Ing. Edgard Barreto
Arq. Christian Arbaiza
Diseño y Diagramación:
Rocio Alejos Fateil
Corrección de Textos:
Oficina de Comunicación e Imagen Institucional
Dibujos:
Carlos Cuadros Oriundo
Impreso en:
Hecho el Depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú Nº 20111era. Edición: Lima, Octubre 2004.
2da. Edición. Lima. Setiembre 2011.
Las publicaciones del CITEmadera pueden obtenerse en Jr. Solidaridad Cuadra 3 s/n. Parque Industrial de
Villa El Salvador, Lima 42 – Perú.
Ver sitio en la red: www.citemadera.gob.pe
Las opiniones expresadas en el documento son las de los autores, y no necesariamente reflejan el criterio institucional del CITEmadera.
Contenido
CAPITULO 1. Introducción 9
1.1. Introducción.
1.2. Situación de uso de la madera como elemento constructivo.
10
1.2.1. La madera como material de construcción estructural.
10
1.2.2. Limitaciones y obstáculos de la construcción con madera.
10
1.2.2.1. Aspectos de investigación y normalización.
11
1.2.2.2. Aspectos de capacitación y entrenamiento.
11
1.2.2.3. Comercialización de la madera.12
1.2.2.4. Problemas culturales y uso inadecuado de la madera.
12
1.2.2.5. Problemas del diseñador y constructor.
13
1.2.2.6. Tecnología.14
1.2.3. Oportunidades con nuevas especies maderables y desarrollo de mercados.
14
1.2.4. Uso de la madera en el sector habitacional.
14
1.2.5. Consumo de la madera en viviendas en Eedificaciones.
17
1.2.6. Recomendaciones generales de uso de madera como material.
18
Estructural en construcción.
1.3. Bondades de la madera frente a otros materiales de uso más frecuente.
18
1.3.1. Ventajas comparativas generales.18
1.3.2. Construcción industrializada con madera estructurada.
20
1.3.3. Ventajas y desventajas de la construcción industrializada en madera.
20
Experiencia internacional.
1.3.4. Condiciones favorables a la industrialización en la construcción con madera
estructurada.
22
CAPITULO 2. Estructuras de madera
23
2.1 Información sobre características.23
2.1.1. Características de la madera.23
2.1.1.1 Conceptos generales.23
2.1.1.2 Propiedades físicas y mecánicas de la madera.
23
2.1.1.3 Dimensiones de piezas.24
2.1.2. Madera estructurada para la construcción.
25
2.1.3 Tipos de unión de piezas.25
2.1.3.1. Uniones clavadas.
27
2.1.3.2. Uniones empernadas.
27
2.2 Vigas Compuestas de madera estructurada.
27
2.2.1 Información sobre características.
27
2.2.1.1 Conceptos generales.
27
2.2.2 Demandas y uso actuales de vigas compuestas de madera.
30
CAPITULO 3. Procesos y Flujos de Producción33
3.1 Procesos de fabricación de vigas compuestas.
33
3.2 Flujos de producción.35
3.3 Area de fabricación según el estado actual de planta de MAPESAC.
37
3.4 Técnicas y diseños disponibles para su elaboración.
38
3.4.1 Memoria descriptiva de las vigas compuestas de madera estructurada.
38
3.4.1.1
Formas y proporciones de la vigas.
38
3.4.1.2 Comportamiento estructural de secciones compuestas en vigas.
39
3.4.1.3 Definición de cargas y sobrecargas usuales.
39
3.4.1.4 Metrado de cargas para comparación en tablas.
43
3.4.1.5 Consideraciones de la madera.
43
3.4.1.6 Especificaciones de fabricación de vigas reticuladas.
43
3.4.1.7 Especificaciones de fabricación de vigas alma llena.
44
3.4.2 Consideraciones de diseño de uniones.45
3.4.2.1 Consideraciones de diseño de clavos.
45
3.4.2.2 Consideraciones de diseño de pernos.
48
3.4.3 Procedimiento de diseño y verificación estructural de viga reticulada.
51
3.4.4 Procedimiento de diseño y verificación estructural de viga alma llena.
52
3.4.5 Diseños propuestos.53
3.4.6 Detalle típicos de unión de piezas.
82
3.4.6.1 Detalles típicos de viga reticulada.
82
3.4.6.2 Ejemplo de habilitado de piezas de viga reticulada.
92
3.4.6.3 Detalles típicos de viga alma llena.
93
3.4.6.4 Ejemplo de habilitado de piezas de viga alma llena.
95
3.4.7 Prototipo de viga reticulada de madera elaborado en planta.
96
3.4.7.1 Fotos del prototipo diseñado.
96
3.4.7.2 Planos del prototipo diseñado.
96
3.4.8 Prototipo viga alma llena de madera elaborado en planta.
97
3.4.8.1 Fotos del prototipo diseñado.
97
3.4.8.2 Planos del prototipo diseñado.
98
3.4.9 Recomendaciones sobre almacenaje y manipuleo de vigas prefabricadas.
99
CAPITULO 4. Características básicas de la materia prima disponible e
identificación de especies o grupo de especies que reúnan cualidades para
obtener un producto de mejor calidad 101
4.1. Características a cumplir de la madera para estructuras.
101
4.1.1. Características generales básicas.101
4.1.2. Defectos de la madera.102
4.1.2.1. Defectos relativos a la constitución anatómica. 102
4.1.2.2. Defectos relativos al ataque de agentes biológicos.
103
4.1.2.3. Defectos originados durante el apeo , transporte y almacenamiento.
104
4.1.2.4. Defectos originados durante el secado.
104
4.1.2.5. Defectos originados durante el aserrío.
104
4.1.2.6. Control de defectos.105
4.1.3. Clasificación visual por defectos.
105
4.1.4. Tolerancias dimensiónales en la habilitación y fabricación.
106
4.2. Identificación de especies o grupos de especies que reúnan 106
cualidades para obtener un producto de mejor calidad.
4.2.1. Agrupación o clasificación de maderas según uso estructural.
106
4.2.2. Especies maderables clasificadas estructuralmente hasta la actualidad.
107
4.2.3. Especies maderables recomendadas para estructuras.
108
4.2.4. Nuevas especies maderables recomendadas para estructuras.
108
CAPITULO 5. Tipos y características de los insumos
109
5.1. Accesorios de unión.109
5.1.1. Clavos.109
5.1.2. Pernos, tuercas y arandelas estándar.
110
5.1.3. Cartelas de madera.111
5.1.4. Cartelas o pletinas metal.111
5.2. Moldes.111
CAPITULO 6. Rendimientos y costos de fabricación113
6.1. Rendimientos medidos en planta (Prototipos).
6.1.1. Tiempos y costos por labor de prototipo viga reticulada.
6.1.2. Desperdicios o mermas de madera medidos en la fabricación de la
viga reticulada.
6.1.3. Tiempos y costos por labor de prototipo viga alma llena.
6.1.4. Desperdicios o mermas de madera medidos en la fabricación de la
viga alma llena.
6.1.5. Costos de materiales usados en la elaboración de prototipos.
6.1.6. Costo total de elaboración de prototipos.
6.1.7. Precios referenciales de demás accesorios de unión.
6.2. Costos de fabricación de vigas propuestas según cartilla de planos tipo. 6.2.1. Costo de materiales de vigas reticuladas.
6.2.2. Costo final de producción de vigas reticuladas.
6.2.3. Costo de materiales de vigas alma llena.
6.2.4. Costo final de producción de vigas alma llena.
113
113
113
114
115
116
117
117
117
119
121
124
CAPITULO 7. Ventajas y limitaciones
7.1 Ventajas.
7.2 Limitaciones.
127
127
127
CAPITULO 8. Conclusiones129
8.1. Conclusiones y recomendaciones.129
Glosario de términos
132
Abreviaturas135
Bibliografía136
ABREVIATURAS
m
metro
cm
centímetro
mm
milímetro
“ pulgada
´ pie
pt
pie tablar
kg
kilogramo
m²
metro cuadrado
m³
metro cubico
kg/m
kilogramo – metro
kg/m²
kilogramo – metro cuadro
gr/cm³
gramo – centímetro cubico
NTE
NTP
INTINTEC
JUNAC
Norma Técnica de Edificaciones
Norma Técnica Peruana
Instituto Nacional de. Normas Técnicas y Certificaciones (hoy INDECOPI Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección
de la Propiedad Intelectual)
Junta del Acuerdo de Cartagena (hoy Comunidad Andina)
7
El Centro de Innovación Tecnológica de la Madera – CITEmadera, es una institución pública del Ministerio de
la Producción, que tiene como misión ser promotora de la innovación tecnológica y empresarial mediante un
proceso continuo de transferencia de tecnologías, desarrollo de capacidades tecnológicas e I+D+I, contribuyendo al incremento de la cadena de valor en las empresas y del sector de la industria de la madera y el mueble.
En este contexto, el presente documento “Manual de Diseño y Fabricación de Vigas Compuestas en Madera”
ha sido elaborado por el CITEmadera con la finalidad de promover el empleo de la madera en la construcción
como elemento estructural y dotar a los empresarios, profesionales y técnicos, dedicados a la industria de
la carpintería de obra, de una herramienta técnica que ayude al diseño y construcción de estos elementos
teniendo en cuenta el comportamiento de la madera, cálculos estructurales y normativas vigentes para el
empleo de la madera.
Su elaboración toma en cuenta criterios técnicos del Manual de Diseño y Construcción con Madera de la
Junta del Acuerdo de Cartagena y las Normas Técnicas de Edificación E-20. Cargas, E-101 Agrupamiento de
Maderas para uso estructural y E-102 Diseño y Construcción en Madera, entre otros documentos, principalmente; como también la validación de las mismas a través de la construcción de prototipos en el CITEmadera.
Este Manual, forma parte de una nueva serie de documentos desarrollados por el CITEmadera para el fortalecimiento de las capacidades técnicas y profesionales de los actores del sector de la madera y afines; y se
constituye como material de trabajo del curso de capacitación del mismo nombre.
Finalmente, cabe agradecer el trabajo realizado por los autores del presente documento, los Srs. Edgard
Barreto y Christian Arbaiza, cuyos aportes permitirán promover el uso adecuado de la madera en la fabricación de elementos estructurales para la construcción así como promover la competitividad del sector y dar
valor agregado a la madera.
Jessica Moscoso
Directora Ejecutiva CITEmadera
9
Capitulo 1
INTRODUCCIÓN
1.1
Introducción
El origen del presente documento tiene como
objetivo promover el uso de la madera, en la
fabricación de elementos de valor agregado
para la industria de la construcción, teniendo en
consideración que la madera es un recurso natural renovable con gran abundancia en nuestro
país y poca participación en el sector construcción
como elemento constructivo.
El desarrollo tecnológico de estos sistemas
constructivos prefabricados, en países industrializados han demostrado grandes ventajas en
relación a los sistemas constructivos convencionales (albañilería, concreto, etc.).
En el Perú, la baja utilización de estos sistemas
industrializados en madera estructurada, se
debe al escaso conocimiento de las ventajas
comparativas que estos ofrecen (rapidez ejecución, calidad superior controlada en fabrica,
menor costo relativo, facilidad de mantenimiento y ampliación) en relación a los sistemas convencionales.
Por ello, el presente Manual de Diseño y Fabricación de Vigas Compuestas en Madera, propone técnicas y procesos de fabricación, en
base a procedimientos constructivas, que fácilmente pueden ser implementadas en plantas de
segunda transformación de la madera, empleando
insumos nacionales existentes y fáciles de conseguir en el mercado y así como de trabajar;
ofreciendo así la perspectiva de una producción
masiva con una eficiente utilización de los recursos y un buen control de calidad, a la vez que
genera valor agregado en la cadena productiva
de la madera.
1.2 Situación de uso de la madera como
elemento constructivo.
1.2.1 La madera como material de construcción
estructural.
Dentro de una vivienda o construcción liviana a
base de madera deben distinguirse dos categorías
de material. En una primera se encuentra todo
aquel material empleado con fines de resistencia,
como el usado para entramados de muros, techos, pisos elevados, columnas, entre otros, que
constituyen la estructura de la edificación. En otra
categoría se encuentra el material usado para revestimientos, puertas, ventanas, muebles, que no
están destinados a soportar cargas importantes.
Los requisitos para la madera de estas categorías
son por consiguiente diferentes. Por ello sus denominaciones: Madera Estructural o Madera de
Construcción Estructural a la primera categoría, y
Madera No Estructural o Maderas de Construcción
No Estructural a la segunda categoría.
11
1.2.2 Limitaciones y obstáculos de la construcción
con madera.
Las limitaciones del uso de la madera en la
construcción varían de país a país, pues dependen
del grado de desarrollo de la industria de construcción
con madera en cada uno. Sin embargo podríamos
mencionar algunas, tales como:
12
• Dudas sobre la durabilidad de la madera.
• Aceptabilidad del usuario (imagen o status).
• Poca resistencia al ataque de insectos, hongos e
incendios.
• Precios poco competitivos.
• Inexistencia o desconocimiento de normas y especificaciones de diseño y construcción.
• Dificultad de abastecimiento de materia prima
en condiciones de oportunidad, calidad y cantidad, especialmente para programas masivos.
• Poca difusión de tecnologías existentes en relación
a las especies forestales, técnicas de protección
y métodos de construcción.
• Poca disponibilidad de fuentes de financiamiento y falta de homologación de las tasas de seguro.
• Limitados esfuerzos por desarrollar programas
de capacitación permanente de nivel superior y
de mando medio. Reducido nivel de competitividad y disponibilidad de centros de adquisición
de elementos y componentes constructivos.
• Carencia de normalización y/o aplicación de las
normas.
• Limitaciones en la transformación primaria de
la madera en términos de dimensionamiento y
clasificación por defecto.
• Inexistencia de agrupaciones organizadas para
promover el uso de la madera en construcción.
Sólo en México, Brasil y Chile, podría considerarse
que existe una industria de fabricación medianamente organizada de elementos y componentes
de madera destinados a la construcción. Aún así,
se observa que la capacidad instalada es inmensamente superior a la demanda real por viviendas a
base de madera. Por otro lado, aún en condiciones
que la demanda aumente, la oferta existente no
participaría significativamente en la solución del
problema habitacional en estos países. En otras
palabras, el problema no es de orden técnico sino
más bien, de demanda por parte de los usuarios.
En países como México, en el año 1990, se utilizó
sólo el 2% de la capacidad instalada disponible para
construir viviendas a base de madera. Esta situación
obliga a que la industria forestal o la propia industria de fabricación y construcción de viviendas
de madera, se encuentre permanentemente en
busca de nuevos mercados de exportación, en los
cuales se pueda competir por el menor costo de
la mano de obra, no obstante el mayor costo de
la materia prima. Por otro lado, algunos países de
Centroamérica y Sudamérica con poca disponibilidad de materia prima, requieren importar madera
para implementar programas de construcción de
viviendas. Esto en razón del grado de deforestación
existente y consecuentemente, los mejores costos
y oportunidad de abastecimiento, tanto en calidad
como en cantidad, de la madera importada.
1.2.2.1 Aspectos de investigación y normalización.
Desde el punto de vista del desarrollo tecnológico y
la normalización de productos o métodos de diseño,
se observa mucha disparidad entre los países latinoamericanos. Se podría nuevamente presentar
como ejemplo, la armonización de criterios llevada
a cabo por los 5 países de la Comunidad Andina,
para incorporar y promover el uso de la madera en
la construcción desde 1975 hasta 1989.
El criterio de agrupamiento estructural de especies, ha dado buenos resultados en los países de
la Comunidad Andina, no sólo por permitir una
mayor disponibilidad de especies en un mismo grupo estructural, sino sobre todo, por la propuesta
metodológica para incorporar progresivamente,
muchas especies desconocidas y abundantes en
las bosques tropicales. Este aspecto, debería estar
considerado en futuros esfuerzos por armonizar
los códigos de construcción de la región.
1.2.2.2 Aspectos de capacitación y entrenamiento.
Uno de los aspectos, en que existe coincidencia
entre los países latinoamericanos, es la escasez de
cursos de capacitación, regulares y permanentes,
tanto a nivel de profesionales, técnicos como de
carpinteros. Las oportunidades existentes se limitan a ofrecer seminarios de corta duración sobre
temas especializados, que no logran capacitar plenamente a los participantes en áreas de tecnología,
estructuras, diseño, fabricación y construcción con
madera.
Los cursos regulares que existen, en muy pocas universidades, normalmente comparten la enseñanza
de la construcción con madera, con la construcción
en acero y otros materiales no convencionales. A
nivel de técnicos, obreros y carpinteros, la situación
es aún peor, pues se les capacita en fabricación de
muebles y ebanistería, y en el mejor de los casos, en
el uso de madera para encofrados en la construcción
tradicional de cemento y ladrillo.
Existe coincidencia en el sentido de que es necesario invertir en capacitación de profesionales, pues
representan el verdadero vínculo entre el usuario y
la materia prima. De este modo se evitará, que los
pocos profesionales que practican la construcción
a base de madera, se encuentren muchas veces con
el problema de no poder ejecutar adecuadamente
una obra, por la ausencia o limitada disponibilidad
de mano de obra calificada.
Actualmente se realizan esfuerzos por revertir dicha situación, siendo conscientes que representa
una de los mejores mecanismos para promover y
desarrollar la construcción con madera. Existe por
otro lado, suficiente material didáctico, publicaciones y ayudas audiovisuales, para emprender este
tipo de actividad.
En ese sentido, la labor desarrollada por la Comunidad Andina (antes Acuerdo de Cartagena), merece
destacarse, pues permite disponer de documentación técnica basada en investigaciones serias sobre las propiedades y posibilidades de utilización de
la madera tropical en la construcción.
Desde el punto de vista de las primas y tasas de
seguros, la construcción con madera se encuentra
en franca desventaja, pues se castiga demasiado el
riesgo de incendio, sin premiar, al mismo tiempo,
su gran comportamiento sísmico. Al igual que en
el caso de la disponibilidad de líneas de financiamiento, se observa un cambio progresivo a favor
de la construcción con madera, reduciendo significativamente las primas por riesgo de incendio o en
su defecto, considerando el riesgo de incendio y el
riesgo sísmico como «líneas aliadas» que se com-
13
pensan entre sí, para que de este modo, puedan
competir en igualdad de condiciones con la
construcción tradicional.
turas permanentes de la madera, en donde sí podría hacer control efectivo y un precio justo.
1.2.2.3 Comercialización de la madera.
Las condiciones que debe satisfacer este material
son las siguientes:
La madera se emplea tal como se obtiene del árbol;
excepto cuando es sometida a un secado artificial
y/o proceso de preservación, siendo el único proceso mecánico que sufre, el corte con herramientas
manuales o mecánicas.
• Debe ser material clasificado como de calidad
estructural para lo cual debe cumplir con la Norma de Clasificación Visual por Defectos- PADT
REFOR JUNAC.
La madera aserrada es el producto obtenido del
corte longitudinalmente de la troza de un árbol,
hasta convertirla en un conjunto de piezas esbeltas
de sección transversal rectangular. Que generalmente son cepilladas para que sus caras y cantos
sean paralelos, perpendiculares y lisos.
La madera se comercializa por volumen siendo la
cubicación cuantificada en metros cúbicos (m³) y
en varios Países Andinos, incluido Perú, su comercialización se realiza en pies tablares¹.La equivalencia de un metro cúbico de madera aserrada es de
424 pies tablares.
1.2.2.4 Problemas culturales y uso inadecuado de
la madera.
Actualmente hay problemas para el uso de madera. No hay dimensiones estables, ni clasificaciones
establecidas, ni agencia para el control de calidad en
aserraderos y madereras. La madera se comercializa sin el secado debido, sin tratamiento de preservación, después del corte, y sin marcar su clase.
Es difícil encontrar aserraderos dispuestos a
atender el cliente industrial que construye estruc-
• Debe ser madera proveniente de las especies
forestales consideradas como adecuadas, para
construcción y que se presentan agrupadas.
Pero además del inadecuado uso, también el factor
calidad del material ha influido en el desprestigio
de la madera.
Otro obstáculo que incide en la calidad del elemento, es la dificultad para encontrar proveedores de
madera dimensionada, tratada y seca (a condiciones de equilibrio del lugar de destino o uso). Y el
tema de los proveedores también ha tenido sus
limitaciones, puesto que no sólo falta variedad en
la oferta, sino que tampoco hay certeza de que
cumplan con los estándares requeridos.
La humedad ambiental o la lluvia no perjudican en
absoluto a la madera. Solamente el contacto permanente de la madera con el agua o la humedad,
podría perjudicarle.
Sin embargo, hay ventajas comparativas en Perú
porque tenemos un stock enorme de madera, los
precios deberían de bajar y debería de tecnificarse
más la producción.
14
¹Medida inglesa equivalente a una pulgada de espesor por una pulgada de ancho por un pie de largo.
Ancestralmente nos cuesta aceptar que la madera
sea eficiente. “Nosotros veíamos desde chicos,
incendios en poblaciones, donde eran casas de
madera las protagonistas de estos siniestros”.
Y en ello incide el desprestigio que ha sufrido la
madera por problemas en cuanto a su adecuado
uso. “Por esto se ha hecho necesario establecer
requisitos técnicos. En la actualización de la normativa, está trabajando el Comité de Normalización
de Indecopi, de modo de poder disponer de un
código que permita promover el buen uso de la
madera”.
En los países anglosajones, la madera funciona perfectamente, y más aún, la mayoría de las viviendas
son construidas en este material. Esto demuestra
que “las barreras en Perú se tienen que romper en
forma automática, tratando de hacer las cosas bien,
y eso va en usar adecuadamente los productos.
Este es un material sensible a los errores; sí la
madera está mal instalada se va a pudrir y entonces se va a desprestigiar. Por tanto hay que seguir
las recomendaciones de los manuales para que se
hagan las cosas bien”.
Hace falta hacer llegar los materiales adecuados y
enseñarles los aspectos tecnológicos prácticos de
la construcción estructurada con madera.
1.2.2.5 Problemas con diseñador y el constructor.
A raíz de una obsolescencia acumulada de información, ha habido resistencia al cambio por parte
del constructor en general y también, falta de confianza en sus resultados en la prefabricación.
No se entera a fondo de los sistemas constructivos
que se mueven en el mundo y aparte le cuesta trabajo, tiempo y dinero aprender y obtener experiencia.
El constructor que sí conoce lo suficiente para
hablar sobre un sistema acreditado, convence con
facilidad a un cliente, sobre todo cuando enseña
realizaciones de él y revistas de aplicaciones del
mismo sistema en otros países.
Los productores de materiales prefabricados se
enfrentan al problema de que los constructores no
tienen experiencia para utilizar los elementos que
fabrican los arquitectos; muchas veces proyectan
sin considerar la eficiencia de los materiales, medidas racionalizadas con módulos y productos prefabricados existentes en el mercado, materiales
regionales, climas diferentes, entre otros. Los arquitectos e Ingenieros civiles habrán de disciplinar
su diseño para incorporar un mayor número de elementos prefabricados y de sistemas industrializados.
1.2.2.6 Tecnología.
La tecnología también es una herramienta muy
ventajosa para el mercado, es así el caso de Chile y
México que ha permitido mejorar la eficiencia en los
procesos productivos, elevando el nivel de calidad
del producto y su comportamiento, ahorrando costos. Tratando de desarrollar tecnologías de países
de alto nivel en la construcción con madera como
Canadá, EEUU y Países Europeos. Es así como poco
a poco estos países han estado proponiendo sistemas industrializados de prefabricados para estructuras de madera, con lo cual ha desarrollado cerchas
prefabricadas a dos aguas, paneles prefabricados
de muros y entrepisos prefabricados y ahora intro-
15
duciendo al mercado un sistema prefabricado de
casas con sistema de paneles estructurales sándwich a base de tableros OSB originales de países
con construcciones industrializadas en madera.
1.2.3 Oportunidad con nuevas especies forestales y desarrollo de mercados.
La mayoría de las especies maderables menos conocidas deben tener alto valor agregado para tener
éxito comercial y que a partir de elementos precortados y estandarizados para la construcción, se
puedan comercializar diversas especies para usos
finales comunes, tales como vigas, viguetas, machihembrados exterior e interior, zócalos, molduras,
pisos y durmientes.
La mejor estrategia para incorporar nuevas maderas es fabricar elementos precortados para la construcción, los cuales tienen estandarización y llevan
sello de calidad del fabricante. La idea es agrupar
especies, en base a las propiedades tecnológicas
para usos comunes y promover la participación de
la madera en la construcción en elementos tales
como pisos, estructuras, techos y revestimientos.
La promoción comercial debe incluir la ejecución
de modelos demostrativos de construcción con
madera, en los que se realice una capacitación
práctica a carpinteros, arquitectos, ingenieros y
empresarios de la construcción.
1.2.4 Uso de la madera en el sector habitacional en el Perú.
16
Según resultado del Censo del 2007 de, 6.4
Millones unidades de viviendas, el 48,1% tienen
como material predomina en sus paredes el ladrillo
o bloque de cemento, siendo su mayor empleo
en el área urbana con un 62%. Por otro lado, en el
34,0% de los hogares del país, predominan en sus
paredes exteriores, el empleo de adobe o tapia,
concentrándose su uso en el área rural en un 68,5%.
Solo el 9,4% de los hogares del país, predomina la
madera como material en las paredes de la vivienda alcanzando un 14,0% de uso en viviendas rurales predominan en sus paredes la madera, pese al
incremento presentado entre 1993-2007, que casi
duplico el uso en el número de viviendas (307,363
unidades de viviendas).
A nivel departamental, las viviendas con madera
en las paredes, se da en mayor proporción en los
departamentos de Ucayali, Madre de Dios, Loreto,
Junín y San Martín; coincidentemente las regiones
productoras de madera a nivel nacional.
Tabla 1. Materiales predominantes en paredes exteriores
Materiales
Predominantes
1981
1993
Variación
2007/1993
2007
ABS
%
ABS
%
ABS
%
ABS
3,257,124
100.0%
4,427,517
100.0%
6,400,171
100.0%
1,972,654
44.6%
1,011,821
31.1%
1,581,355
35.7%
2,991,667
46.7%
1,410,312
89.2%
Piedra Sillar
64,594
2.0%
54,247
1.2%
33,939
0.5%
-20,308
-37.4%
Abode o tapial
1,544,942
47.4%
1,917,885
43.3%
2,229,715
34.8%
311,830
16.3%
Quincha
224,347
6.9%
207,543
4.7%
183,862
2.9%
-23,681
-11.4%
Piedra de Barro
153,329
4.7%
136,964
3.1%
106,823
1.7%
-30,141
-22.0%
Madera
228,343
7.0%
310,379
7.0%
617,742
9.7%
307,363
99.0%
Estera
17,053
0.5%
148,029
3.3%
144,511
2.3%
-3,518
-2.4%
Otro Material
12,695
0.4%
71,115
1.6%
91,912
1.4%
20,797
29.2%
Total Viviendas
Ladrillo Bloque de
Cemento
%
Fuente: INEI Censo 1981, 1993 y 2007.
Con relación al material predominante en los techos, al 2009 alrededor de 4 de cada 10 viviendas
del país tienen techo de concreto armado. La mayor
proporción de las viviendas con este material se
encuentran principalmente en zonas urbanas y
principales ciudades de la costa.
Si analizamos la variación porcentual en los últimos
años, el uso de la madera en techos ha presentado
una tendencia decreciente hasta el 2007, caso contrario se puede observar en el caso del uso de la
calamina o fibracemento que ha demostrado un
incremento porcentual de alrededor del 3% anual,
así como la disminución del uso de otros materiales
como tejas, caña o estera, paja u hojas de palmera
entre otro.
17
Tabla 2. Materiales predominantes en techos
Materiales Predominantes
1981
1993
2005
2007
2009
Concreto armado
19.8%
23.2%
33.9%
36.4%
38.3%
Madera
4.8%
3.4%
2.1%
2.4%
2.4%
Tejas
16.3%
14.9%
11.8%
10.6%
10.0%
Calamina o fibra de cemento
Caña o estera
26.9%
12.5%
27.4%
12.7%
34.9%
8.5%
36.3%
7.3%
37.1%
5.9%
Paja, hojas de palmera, etc
19.2%
13.4%
7.4%
6.0%
5.0%
Otro material
0.6%
5.0%
1.4%
0.9%
1.2%
Total
100.0%
100.0%
100.0%
100.0%
100.0%
Fuente: INEI Censo 1981 - 1993. INEI - Encuesta Nacional de Hogares 2005 -2007 -2009
En la práctica, los valores absolutos de consumo de
madera en el Perú de acuerdo a las cifras del último
censo, tendrían que ser definitivamente mayores,
puesto que son cifras basadas solamente en el material predominante en las paredes exteriores. Es
de suponer que un muro de madera no puede resistir una losa de concreto, pero las construcciones
de ladrillo-cemento y de adobe-tapia, si pueden soportar, y de hecho sucede en la costa y en la sierra,
diversos tipos de entrepisos y techos de madera.
Si tomamos en cuenta lo anterior y lo sumáramos
a los componentes de madera en entrepisos y techos que se utilizan con paredes de adobe o tapia,
piedra con barro o piedra con sillar, podríamos inferir que no menos del 49% del total de viviendas
en el Perú ya vienen utilizando la madera como material estructural en paredes o techos.
Lamentablemente, la mayor parte de las construcciones no reúnen los requisitos mínimos de diseño
y durabilidad que exige el buen uso de la madera
como material estructural.
18
Tabla 3. Coeficiente de consumo de madera por m2 de construcción, sin considerar pérdidas ni reutilizaciones.
COEFICIENTE DE
CONSUMO
Ptmadera/m²cons
TIPO DE VIVIENDA
Edificios
Casas
Obras Provisionales,
Cercos y Andamios
33.92
8.48
16.11
Todo tipo
Revestimiento de paredes
0.53
Puertas
2.12
3.65
Principalmente
Casas
Edificios
Casas
Ventanas
Persianas
0.18
0.26
Edificios
Casas
0.17
Básicamente
en viviendas
nivel alto
SECTOR DE USO
Encofrado
Paneles de Decorativos
Muebles Pisos
0.21
Pisos por Contrazócalos
0.78
Niveles medios y
Altos de vivienda
Todo tipo
de Vivienda
FUENTE :"Aplicación de madera y sus derivados en la construcción Habitacional".
Instituto Brasileño de Desarrollo forestal.
1.2.5 Consumo de maderas en edificaciones.
Resulta interesante a manera de referencia, la investigación realizada por el Instituto Brasileño de
Desarrollo Forestal en 1974, que aunque antigua
es tal vez la más completa de ese tipo realizada en
Latinoamérica. En ella se analizaron los coeficientes de consumo de madera por metro cuadrado de
construcción, tomando un muestreo del 20% de las
viviendas estadísticamente registradas en ese año,
que fueron 430,000 unidades.
En la Tabla 3 se muestran los coeficientes de consumo de los diferentes tipos de uso (estructural y
no estructural, temporal permanente) que permitió
deducir un consumo promedio de 7.5 m³ de madera
aserrada, de 0.55 m³ de tablero contrachapado y de
19
0.008 m³ de otros paneles de madera por unidad
de vivienda de 65 m de promedio. El consumo de
madera aserrada en el sector de construcción
representa el 31 % del volumen total producido en
Brasil ese año.
En el Perú no existe todavía información documentada para saber como es el patrón de consumo de
la madera aserrada producida en el país. Se estima
que entre el 40 y 60% de la madera se consume en
el sector construcción. El resto, aproximadamente
30-40% se consume en la industria del mueble y la
diferencia en artesanías y otros usos.
1.2.6 Recomendaciones generales para el
mejor uso de la madera como material estructural de construcción .
• Sensibilizar a los productores y consumidores
sobre la necesidad de establecer un manejo sostenido y responsable del recurso forestal maderable.
• Mejorar las condiciones de abastecimiento de
madera en términos de oportunidad, calidad,
cantidad y costos.
• Establecer centros de servicio y acopio de madera aserrada, así como de componentes de la
construcción.
• Incorporar especies secundarias con un criterio
de agrupamiento estructural.
20
• Impulsar el desarrollo de nuevos productos,
accesorios y sistemas constructivos en base a
madera.
• Iniciar programas de promoción para eliminar
prejuicios y superar problemas de aceptabilidad
de la construcción con madera por parte de usuarios.
• Coordinar programas de difusión de tecnologías,
de normas, de especificaciones técnicas y de
fuentes de financiamiento disponibles.
• Orientar programas de construcción en base
de madera en los diferentes estratos de la población.
• Fomentar la utilización de la madera en construcciones mixtas, combinando las mejores ventajas de los diferentes materiales de construcción.
• Elaborar cartillas de instrucción para la conservación y mantenimiento de construcciones en
base de madera.
• Elaborar cursos permanentes y regulares sobre
el uso de la madera en construcción a nivel técnico y superior.
1.3 Bondades de la madera frente a otros
materiales de uso más frecuente.
1.3.1 Ventajas comparativas generales.
La madera es un elemento estructural estupendo,
ligero, flexible, y de gran resistencia. Entre todos
los materiales de construcción la madera es el único material natural y renovable. Las operaciones de
transformación de un árbol son mínimas y apenas
necesita energía en comparación con la de otros
Tabla 4. Comparación de las capacidades mecánicas del acero y la madera en relación a su peso.
Relación Resistencia Peso
Madera
clasificada y
valores admisibles.
Material
Madera limpia y
valores de rotura
Acero
1
1
1
Madera
3.6
1
1.3
Relación
rigidez peso
FUENTE: Tabla libro “Estructuras de madera diseño y calculo AITIM.
materiales tradicionales. Por ejemplo, si se tiene en
cuenta la energía necesaria para la fabricación del
material (1 x 109 julios para madera aserrada y 60
x 109 julios para acero por tonelada), el resultado
de rigidez y energía es del orden de 80 veces mas
favorable para la madera aserrada.
tente que el acero a igualdad de peso en valores de
rotura. Si se comparan los valores de las tensiones
admisibles considerando en la madera la influencia
de los defectos ambas relaciones resultan similares.
Si en lugar de criterio de resistencia se emplea el
de la deformación, comparando con la rigidez a la
flexión, la madera aserrada resulta 1.3 veces más
rígida a igual peso frente al acero.
Orientativamente, puede establecerse una comparación de la capacidades resistentes en flexión
de la madera comparada con el acero, teniendo en
cuenta su relación con el peso.
En la siguiente tabla se comparan las características mecánicas (tensiones admisibles) de la madera
con otros materiales.
Así, la madera sin defectos resulta 3.6 más resis-
Tabla 5. Comparación de tensiones admisibles (valores en Kp).
Compresión
Tracción
Flexión
Paralela
Perpen.
Paralela
Perpen.
Modulo de
Elasticidad
Madera
120
120
1.5
110
28
110,000
Concreto
80
6
80
200,000
Acero
1700
1700
1700
2,100,000
FUENTE: Tabla libro “Estructuras de madera diseño y calculo AITIM.
21
De la tabla anterior con respecto a la madera se pueden
extraer las siguientes conclusiones:
nas de las ventajas que tiene las construcciones
con madera.
a) Muy elevada resistencia a la flexión, sobre todo
si se asocia a su peso (la relación resistencia / peso
es 1.3 veces superior a la del acero y 10 veces la
del concreto).
1.3.2 Construcción industrializada con madera.
b) Buena capacidad de resistencia a la tracción y a
la compresión paralela a la fibra.
c) Escasa resistencia al cortante. Esta limitación se
presenta en el concreto pero no en el acero.
d) Muy escasas resistencia a la compresión y la tracción
perpendicular a la fibra. Sobre todo en tracción.
e) Bajo modulo de elasticidad
Mediante el diseño, la correcta ejecución del detalle
constructivo y la aportación de la moderna tecnología de los tratamientos protectores, la madera
constituye uno de los materiales de mayor durabilidad adaptándose incluso a las condiciones de exposición más extremas.
Ningún otro material puede proporcionar una atmósfera tan cálida y agradable. La madera actúa
como aislante a todos los niveles: acústico, térmico, eléctrico y magnético, logrando espacios confortables, sanos y seguros.
Rapidez de ejecución, ahorro energético de hasta
un 40%, facilidad a la hora de hacer reformas, cimentación más sencilla y económica y la admisión
de cualquier acabado exterior e interior son algu-
Cuatro son las claves para el futuro de la industria
y aumentar su competitividad a nivel mundial: productos de alto valor añadido, tecnología, medioambiente y reestructuración.
La industria canadiense está muy focalizada en
la fabricación de productos con alto valor añadido, siendo líderes mundiales con valor agregado
para la construcción residencial y la industria del
mueble. Cada vez se invierte más para aumentar
la capacidad en tableros OSB, I-joists² (viguetas
prefabricadas en I) y tableros de densidad media
(MDF).
Es un requisito imprescindible hoy en día la certificación pues es exigido por el mercado, y una normativa medioambiental cada vez más estricta.
Esta industrialización, permite, alcanzar una
máxima productividad por estación de trabajo
como: Producción en serie, tener un estricto control de materiales, minimizando las pérdidas, incorporar tecnología de punta, como herramientas, uso intensivo de adhesivos, etc.; controlar el
proceso por estación; certificar seriadamente cada
producto; y producir en un ambiente protegido, no
afecto a las inclemencias climáticas.
Para los constructores el ahorro de tiempo que
genera la construcción industrializada es importante ya que puede darles a ganar el mismo dinero
22
² Viga de madera de ingeniería, comúnmente conocida como I-joist, es un producto diseñado para eliminar muchos de los problemas
que ocurren con el uso de vigas de madera convencionales.
en la tercera parte del tiempo.
1.3.3 Ventajas y desventajas de una construcción
industrializada con madera estructurada. Experiencia internacional.
Para la prefabricación de componentes estructurados industrializados, útiles para la construcción, se
presentan varias ventajas:
• Existe un sistema de control y aseguramiento de
la calidad; hay certificación en el proceso de la
fabricación y el montaje.
• Ahorro de costos significativos en mano de obra
y desechos.
• Rápida instalación de elementos prefabricados
(en algunos casos sólo tarda algunas horas).
• Variedad en la línea de producción (distintos
diseños), se pueden hacer elementos diferente
uso, lo que permite llegar a distintos mercados
objetivos.
• Mayor capacitación y especialización de los
trabajadores.
• Disminución de tiempos de montaje en obra.
• Requerimiento de menor mano de obra en el
montaje.
• Mejor facilidad de prefabricación.
• Poco peso lo que favorece su rápido transporte
y montaje.
• Aparte de los capataces y de los operarios de
máquinas, etc., sólo se necesita en el taller personal semiespecializado, que es más fácil de capacitar.
• Sólo es necesario tener maquinaria de costo
relativamente bajo para trabajar la madera,
herramientas de mano y plantillas sencillas, de
modo que el equipo de producción puede ir mejorándose progresivamente a medida que aumenta la escala de las operaciones.
• La aceleración del giro del capital tiende a aumentar las utilidades.
• Puede obtenerse mayor precisión en el acabado
mediante el uso de plantillas y mejor control del
trabajo.
A estas ventajas de la prefabricación corresponden
varias desventajas que tienden a limitar su crecimiento:
• Disminución de la cantidad de madera utilizada
(uso eficiente del recurso).
• El capital necesario para las inversiones en espacio y equipo de fábrica, y luego para su funcionamiento, crece en proporción directa al aumentar
el trabajo de prefabricación.
• Permite un efectivo de control de la calidad.
• Asimismo, crecen los costos de almacenamiento y
• No hay pérdidas de materiales en obra.
23
transporte y aumentan las dificultades de transporte al crecer el tamaño y grado de acabado de
los elementos.
• La transferencia, socialmente deseable, de los
trabajadores de la obra al ambiente abrigado y
de mayor productividad de la fábrica obliga inevitablemente a despedir a unos cuantos obreros
que ya no son necesarios en la obra.
1.3.4 Condiciones favorables a la industrialización
en la construcción con madera estructurada.
Para que prosperen los métodos industrializados
de producción de elementos de madera han de
satisfacerse ciertas condiciones básicas. Las más
importantes son:
• La existencia de materiales de calidad adecuada, categoría uniforme y dimensiones exactas.
• Un mercado de volumen adecuado para los tipos particulares de estas vigas.
• Acertado diseño constructivo según condiciones locales.
• Una atmósfera de aceptación del producto por
parte de la industria de la edificación y por el
público en general; además, el fomento del uso
de esos productos debe ir acompañado de una
dinámica campaña de promoción.
Es esencial que haya materiales normalizados de
calidad suficiente; sin ellos es inconcebible la fabricación de vigas compuestas u otros componentes
24
acabados con la precisión necesaria para que
puedan montarse fácilmente a pie de obra.
Tenemos mucho que hacer para desarrollar la
construcción con madera en Perú, tanto que podríamos lograr que sea un factor determinante
para empujar la economía nacional.
Para ello debemos formar un apoyo para la
construcción con sistemas prefabricados para
acumular experiencias con una exposición permanente, una biblioteca y un laboratorio.
Capitulo 2
ESTRUCTURAS DE MADERA
2.1 Información sobre Características.
2.1.1
Características de la madera.
2.1.1.1 Conceptos Generales.
Cortes de la madera aserrada.
Después de la extracción de la madera en trozas,
estas son llevadas a plantas de aserrado donde son
cortadas en formas prismáticas con diversos cortes según la zona y orientación dentro del tronco.
Generalmente se presentan tres tipos de cortes:
radial, tangencial y oblicuo, según la orientación
de las fibras de la madera, como mostramos en la
figura a continuación.
Corte Radial
más densa es la madera, más fuerte y dura es. La
resistencia engloba varias propiedades diferentes; una madera muy resistente en un aspecto no
tiene por qué serlo en otros. Además la resistencia
depende de lo seca que esté la madera y de la
dirección en la que esté cortada con respecto a la
dirección del grano. La madera siempre es mucho
más fuerte cuando se corta en la dirección del
grano, es decir cortes radiales, por eso las tablas
y otros objetos como postes y mangos se cortan
así. La madera tiene una alta resistencia a la compresión, en algunos casos superior, con relación a
su peso a la del acero. Tiene baja resistencia a la
tracción y moderada resistencia a la cizalladura.
La alta resistencia a la compresión es necesaria
para cimientos y soportes en la construcción. La
resistencia a la flexión es fundamental en la utilización de madera en estructuras, como viguetas,
travesaños y vigas de todo tipo.
Corte Tangencial
A continuación graficamos los principales esfuerzos mecánicos que la madera puede resistir.
Corte Oblicuo
Compresión paralela.
Es la resistencia de la madera a soportar cargas de
compresión paralelas a la dirección del grano.
2.1.1.2 Propiedades físicas y mecánicas de la
madera.
Las propiedades principales de la madera son resistencia, dureza, rigidez y densidad. Ésta última suele
indicar propiedades mecánicas puesto que cuanto
25
Tracción paralela.
Es la resistencia de la madera a soportar cargas de
tracción paralelas a la dirección del grano.
Corte o cizallamiento.
Es la resistencia de la madera a soportar cargas de
cizallamiento que pueden ser paralelas o perpendiculares al grano.
Flexión
Es la resistencia de la madera a soportar cargas
originadas por una carga vertical sobre una cara de
ella. Esta carga genera esfuerzos de cizallamiento
paralelos al grano, esfuerzos de compresión y esfuerzos de tracción.
Cabe añadir que también la madera puede estar
muchas veces exigida por combinación de estos
efectos.
2.1.1.3 Dimensiones de piezas.
Debido al proceso de cortes sucesivos y cepillado,
las piezas de madera experimentan disminuciones
progresivas en las dimensiones de su sección transversal, haciendo diferentes las medidas iniciales
-denominadas nominales o equivalentes comerciales- y aquellas que finalmente presenta.
La comercialización de la madera se realiza por lo
general en función de las dimensiones iniciales, o sea
de las nominales, y que únicamente se utilizan para
la determinación del volumen facturado al comprador, ya que finalmente las dimensiones resultantes
son meno¬res. La diferencia es originada por las
pérdidas de corte y cepillado, por las contracciones
naturales de la madera a causa de la disminución del
contenido de humedad durante el secado. Las dimensiones reales de la escuadría son las que se usan
en el diseño y las que deben tener al momento de la
construcción o fabricación de estructuras.
DIMENSIÓN COMERCIAL
DIMENSIÓN REAL
pérdidas por
corte y cepillado
pérdidas por
contraccion
de secado
Compression
Shear
Tension
26
pérdidas por
corte y cepillado
pérdidas por
contraccion
de secado
dimensión final:
dimensión real
para diseño
Pero para el caso de maderas para piezas de madera estructurada, resulta mejor obtener piezas de
dimensión final según lo mostrado en la cartilla de
diseño.
Dimensiones mínimas.- Las secciones de los elementos no deben ser menores de 6.5 cm. de peralte
y 4 cm. de ancho (dimensiones reales secas), a menos que se usen cuerdas de elementos múltiples,
en cuyo caso pueden considerarse anchos más
pequeños (así como en las vigas compuestas).
Para elementos de armaduras y secciones compuestas, las dimensiones pueden variar según el
criterio de diseñador, ya que muchas veces requerimos de elementos de sección más esbeltos,
es decir con poco espesor, en consideración a la
longitud de clavos y el espaciamiento mínimo entre estos.
Entre la medida nominal de una pieza y la encontrada en el mercado se puede permitir una tolerancia
similar a la usual en el aserrío y corte.
La madera de uso estructural deberá trabajarse en
términos generales seca, al contenido de humedad
del clima del lugar en el cual será usada.
Para la comercialización de la madera, destinada
a uso de construcción estructural, se recomienda
que el contenido de humedad sea menor al 20 %.
Aquellas maderas de poca durabilidad natural, deberán preservarse por métodos reconocidos e indicarse el mantenimiento a seguir a futuro.
2.1.2.
Madera estructurada para la construcción.
Se puede definir como aquella madera que ha sufrido
una habilitación y ensamblaje que permite la conformación de una unidad con piezas de dimensión corta,
con un incremento favorable de sus características
fisico-mecánicas para uso en componente útiles para la
construcción (vigas reticuladas, vigas alma llena, paneles
prefabricados, techos prefabricados de madera, etc).
Con la posibilidad de poder ser fabricados en planta externa, para luego ser transportadas y montadas en obra.
2.1.3.
Tipos de unión piezas.
En general, las estructuras de madera están formadas por piezas unidas entre sí. Las uniones constituyen posibles puntos débiles que es necesario estudiar a todo detalle, ya que el agotamiento de una
estructura se puede presentar simplemente por la
falta de resistencia de una cualquiera de ellas.
Las uniones entre piezas de madera pueden clasificarse de la siguiente forma:
Uniones tradicionales en las que las piezas se unen
mediante un trabajo de carpintería (caja y espiga,
rebajes, esperas, etc);
Uniones mecánicas que utilizan herrajes para la
transmisión de esfuerzos (clavos, pernos, tirafondos,
conectores); dentro de las uniones mecánicas se
diferencian dos tipos de medios de unión, en función del modo de transmisión de los esfuerzos.
27
El primero se denomina de "clavija" y corresponde
a los clavos, grapas, tornillos, pernos y pasadores.
El esfuerzo se transmite de una pieza a otra mediante
una flexión de la clavija y a través de tensiones de
aplastamiento en la madera. El segundo se denomina de “superficie" y está constituido por los conectores de anillo, de placa, de placa dentada, etc.
El esfuerzo se transmite .a través de una mayor
superficie.
Uniones encoladas, cuando se utilizan adhesivos
para la transmisión de los esfuerzos (madera laminada encolada, enlaces rígidos mediante barras encoladas, etc).
El diseño de las uniones puede llegar a requerir
una parte importante de tiempo y esfuerzo en
el conjunto de la estructura. El hecho de que esta
fase se realice al final del proceso de cálculo propicia
una atención menor que la debida.
“Las posibilidades creativas en el estudio de las
uniones son enormes y no es posible definir una
TRADICIONAL
Vista de perfil
Vista de planta
28
solución o reglas únicas para cada situación. La idea
principal es que cuanto más simple sea la unión y
menos herrajes se utilicen, mejor será el resultado
estructural” (Racher, 1.995).
Se aceptarán otro tipo de elementos de unión
tales como anillos, grapas, conectores, multiclavos, etc., siempre y cuando su fabricación y uso
cumplan con normas extranjeras reconocidas,
mientras se establecen normas nacionales (Norma
Técnica de Edificación E 102 de Diseño y Construcción
con Madera).
Trataremos en este manual, sobre todo, las uniones mecánicas con clavos y pernos por la facilidad
de conseguir estos elementos en el mercado peruano.
2.1.3.1 Uniones clavadas.
Los elementos de fijación de tipo clavija son medios de unión de tipo mecánico, es decir transmiten
los esfuerzos mediante herrajes metálicos a través
de tensiones de aplastamiento sobre las piezas de
madera, y tienen forma de clavija que atraviesa las
MECANICA
ENCOLADA
piezas. El término “clavija” se emplea con carácter
genérico a los clavos, grapas, pernos, tirafondos y
pasadores.
madera.
CABEZA
Los clavos constituyen el medio de unión más común
para elementos estructurales como los diafragmas
formados por el tablero de cerramiento de un entramado de forjado, muros o cubiertas. Se comercializan en una variada gama de tamaños, formas y
materiales. El fuste puede ser liso o con resaltos en
forma de cuña o helicoidal.
TUERCA
D
CAÑA
ARANDELA
El material utilizado para la fabricación de los clavos
puede ser acero, acero inoxidable, acero tratado en
caliente y aluminio, etc. Los acabados de protección pueden ser electrogalvanizado, galvanizado
en caliente y/o galvanizado mecánico.
Los clavos se utilizan para unir entre sí piezas de
madera, tablero a madera y en algunos casos
chapas de acero a madera.
2.2 Vigas compuestas de madera
estructurada:
2.1.1
Información sobre características.
2.2.1.1 Conceptos generales.
Vigas. Elementos horizontales que soportan las
cargas actuantes sobre entrepisos o techos.
2.1.3.2 Uniones empernadas.
Los pernos se fabrican generalmente con acero
dulce y constan de cabeza hexagonal o cuadrada
en un extremo y tuerca en el otro. Su diámetro
varía desde 12 a 30 mm. Además se le añadirán
arandelas en la interfase cabeza madera y tuerca
29
Viga madera maciza. Viga formada por una pieza
de madera de sección rectangular, con longitud
limitada.
Luz: Longitud de separación entre los apoyos de
las vigas.
Viga compuesta de madera.
Viga formada por un conjunto de piezas que pueden
estar unidas entre sí por diferentes tipos de uniones (tradicional, clavado, encolado, empernado,
conectores, etc.), capaces de alcanzar longitudes
mayores que la madera de una sola pieza puede alcanzar. Además estas nos permiten ahorrar madera para una misma capacidad de sobrecarga (peso
propio, peso de entrepiso, techos y sobrecarga de
diseño).
30
Entre las ventajas que ofrece las vigas compuestas
de madera están: su relación resistencia-peso, más
favorable que la del acero y mucho más que la del
hormigón, lo que explica el gran uso que en la actualidad
podría darse a la madera en la construcción de estructuras con grandes luces (longitudes), como supermercados, plantas industriales y entrepisos de
gran luz. Pueden estar apoyadas tanto en ladrillo,
madera u otro material de muros. También puede
apoyarse además en vigas de concreto armado,
acero o inclusive madera.
Las vigas compuestas pueden ser:
• Vigas reticuladas
• Vigas de alma llena de sección “I”.
• Vigas de sección cajón.
FRONTAL
Cuerda superior
Montante
Diagonal
SECCION
Cuerda superior Doble
Diagonales
Cuerda Inferior Doble
Vigas compuestas prefabricadas de madera estructurada.
Son vigas cuya sección está formada por unión de
piezas madera (cuerdas, alma o diagonales), y cuya
conexión en las uniones está garantizada por conectores mecánicos como clavos o pernos.
Viga reticulada de madera estructurada.
Es la viga conformada a manera de armadura con
madera horizontal, y piezas de madera denominadas cuerdas y diagonales.
Cuerda superior Doble
Atiesadores intermedio
Cuerda superior Doble
Cuerda inferior Doble
Altura o Peralte
Para el presente manual, trataremos las vigas
compuestas reticuladas y las vigas compuestas de
alma llena de tablas diagonales, debido a que, en
nuestro país la capacidad resistente de nuestro triplay no nos permite realizar las vigas compuestas
tipo cajón con triplay. Razón por la cual las vigas de
alma llena las fabricaremos con tablas diagonales.
Viga de alma llena de madera estructurada.
Es la viga conformada a manera de un Perfil I de
acero, conformada por una alma llena de tablas
diagonales entrecruzadas, piezas largas de madera
llamadas cuerdas, asemejando las alas de la sección; piezas montantes de esquina y elementos intermedios llamados atiesadores.
Atiesadores extremos
LUZ
SECCION
Atiesadores
Cuerda superior Doble
Alma llena de tablas entrecruzadas en 90º
Cuerda inferior Doble
31
2.2.2 Demandas y usos actuales de vigas compuestas de madera estructurada.
compuestas, algunas patentadas por lo espacial de
sus propiedades y gran demanda.
La demanda depende de varios factores:
Estas pueden ser usadas para soportar entrepisos o coberturas en auditorios amplios, coliseos
deportivos, supermercados, plantas industriales,
etc.; dando a estas estructuras y construcciones un
toque especial y elegancia que solo la madera puede
dar a estos ambientes.
• Consumo. Actualmente pueden usarse reeplanzando al uso de perfiles y viguetas de metal en
el caso de coberturas y para viguetas y vigas de
entrepisos para luces mayores a 6.
• Tendencias medioambientales. Hoy en día el uso
de materiales que ahorran energía y que son de
fácil manipulación y sobre todo que conservan
el medio ambiente, constituyen la nueva tendencia en el usos de materiales además, que son
los sistemas secos y montables, lo que están en
crecimiento a nivel mundial; características que
posee la madera como material de construcción.
En las instalaciones del CITEmadera – Villa El Salvador se puede observar el uso de este tipo de vigas,
las cuales soportan los techos de la Planta Piloto de
25 de luz aproximadamente.
Inclusive estas vigas pueden usarse en encofrados
para concreto industrializados modulares como la
propuesta por PERI³ . Aunque aun en nuestro país
falta desarrollar este sistema modular de encofrados.
• Preferencias del consumidor. El consumidor
del Perú prefiere por el momento sistemas
constructivos tradicionales, pero esto es por
desconocimiento de las ventajas económicas y
estéticas que poseen los sistemas constructivos
prefabricados con madera.
• Previsión de la demanda. Se avizora un
panorama positivo para estos sistemas constructivos en madera, que por su rapidez, economía
y estética, podrían reemplazar a los de techos y
entrepisos de materiales tradicionales.
En países con una construcción industrializada en
madera, este tipo de vigas son muy usadas y muchas de ella son elementos de exportación.
32
Existe una gran variedad de tipos y formas de vigas
³ Lider mundial en sistema de encofrados y andamios.
Las vigas pueden apoyarse en muros de ladrillos, concreto o madera.
• Vigas compuestas en entrepisos.
Apoyo
Viga Compuesta
Eje
Resistente
Friso
Entablado
• Vigas de alma llena de madera estructurada para coberturas.
Muros o Vigas
Los entablados o pisos deben estar secos antes de su colocación
Uso de vigas de madera estructurada en entrepisos.
• Vigas reticuladas de madera estructurada para coberturas.
33
Capitulo 3
PROCESOS Y FLUJOS DE
PRODUCCIÓN
Proceso 1: Selección de material
Consiste en escoger las tablas de madera adecuadas en calidad y cantidad, según el requerimiento de la lista de materiales.
nales que se apuntalan con clavo de 1 ½ �sin cabeza, de tal manera que queden fijas y no pierdan su posición cuando se proceda al armado,
de acuerdo a los siguientes pasos.
a.1 Colocación de cuerdas y fijación con tacos
de madera.
Proceso 2: Preparación de la madera
a.Trozado.- Esta operación se realiza en una sierra
radial y consiste en cortar las tablas de madera
en todo su ancho, para predeterminar el largo
de las piezas a trabajar.
c.Cepillado.- Esta operación se realiza en una regruesadora o cepillo. Consiste en determinar el
espesor final de cada una de las piezas a trabajar.
d.Corte a medida exacta.- Esta operación se
realiza en una sierra circular. Consiste en definir
la medida final en ancho y largo, de las piezas
de madera a utilizar.
Proceso 3: Presentación de viga y trazado
a. En el caso de la viga reticulada: Esta es una operación en la cual primero se pre-arman las cuerdas y diagonales, para luego hacer el trazado
al ángulo requerido en las piezas mencionadas;
posteriormente se colocan las piezas diago-
b. En el caso de la viga alma llena: Primero se
pre-arman las cuerdas con los atiesadores y
después se hace un trazado de acuerdo al ángulo requerido en las piezas mencionadas; posteriormente se colocan las piezas diagonales y
se apuntalan con clavo de 1 ½ �sin cabeza, de
tal manera que queden fijas y no pierdan su
posición cuando se proceda al armado. El proceso de armado sigue los siguientes pasos:
b.1. Colocación de Cuerdas Posteriores.
11 18 11
b.Garlopeado.- Esta operación se realiza en una
garlopa y consiste en escuadrar la cara con un
canto de la tabla de madera, a fin de formar un
ángulo de 90.
a.2 Colocación de diagonales, montantes y cuerdas frontales.
40
50
60
60
50
40
3.1 Procesos de fabricación de vigas
compuestas.
40
35
b.2. Colocación de tablas diagonales posteriores.
b.3. Colocación de tablas diagonales frontales.
sobrepasan a las cuerdas, procediendo de la
misma forma que el anterior.
Vigas alma llena después de encuadrado.
Vigas retículas después del encuadrado.
b.4. Colocación de cuerdas frontales.
Proceso 4: Clavado de vigas ambos lados
Se define las posiciones de los clavos en función
a los planos de construcción de las vigas. Luego
se procede a clavar.
36
Proceso 5: Escuadrado de viga
Una vez clavadas las piezas diagonales a las
cuerdas, se tiene que determinar el ancho de
la viga (las diagonales sobrepasaban a las cuerdas), para ello se cortó un canto en la sierra radial modificando la posición del disco de corte
en 90°, luego ese canto cortado es garlopeo a
fin de que el canto quede limpio y a la vez sirva
de apoyo en la guía de la circular para poder
cortar el otro canto a la escuadra. Además, en el
largo de la viga, también las piezas diagonales
Proceso Paralelo 1-2-3 : Plantilla para clavado
Es una ayuda que se utiliza para acelerar el proceso de clavado ya que nos ayuda a determinar
el lugar que debe tener cada clavo en las uniones respectivas. Para ello, se obtiene una impresión a escala 1:1 de la unión y de la disposición
de los clavos, luego se marca la posición de los
clavos con sus referencias en un triplay u otro
material parecido que sirva de plantilla, se recorta este al tamaño deseado y luego se procede a realizar agujeros pasantes que servirán
de guías para colocar los clavos.
3.2
Flujos de Producción.
Gráfico Nº 1. Flujos de producción del prototipo de viga reticulada.
Almacén de madera
Plantilla para clavado
1
Marcado
10'
2
3
Selección de material
20'
1 op
1
Trozado
1 op
Corte
10'
1
10'
1 op
Perforar para
colocación de
2
5'
Garlopeado
25'
clavos
1 op
1 op
1 op
3
Cepillado
10'
4
Corte medida
exacta
20'
5
Presentación de viga
2 op
Clavado de vigas
ambos lados
35'
7
1 op
y trazado
60'
6
2 op
1 op
Escuadrado de
viga
20'
2 op
37
Gráfico Nº 2. Flujos de producción prototipo viga alma llena.
Plantilla para clavado
Almacén de madera
1
Marcado
1 op
6'
1
Selección de material
20'
1 op
2
Corte
1
Trozado
3'
3
10'
1 op
Perforar para
colocación de
2
1 op
Garlopeado
25'
clavos
1 op
2'
1 op
3
Cepillado
2 op
15'
4
Corte medida
exacta
1 op
25'
5
Presentación de viga
y trazado
30'
6
Clavado de vigas
ambos lados
35'
7
38
1 op
1 op
Escuadrado de
viga
30'
2 op
3.3 Área de fabricación.
A continuación mostramos la distribución sugerida para zona de armado de vigas.
Gráfico Nº 3. Distribución sugerida para zona de armado de vigas.
6
pista de 6m.
de ancho.
A esta zona ingresará la madera
predimensionada y seca al horno.
De aqui saldrán las vigas armadas
para su posterior transporte.
Nota: Los cortes finales se realizarán
con equipo móvil.
15
zona de
machiembrados.
zona de
reaserrio.
zona de
piezas
dimensionadas.
23
40
12
zona de almacen ,
entibado y reaserrio.
39
3.4. Técnicas y diseños disponibles para su
elaboración.
Las vigas compuestas deben diseñarse para soportar todas la cargas aplicadas, cuando sea necesario se deben considerar cargas de montaje u otras
cargas especiales. En caso de que la cuerda inferior
soporte un cielo raso se debe considerar una carga
mínima de 30 Kg/m².
La fabricación de estas vigas se realizara en planta para
su posterior acabado final y montaje en obra. Se recomienda tener especial cuidado en el ensamble de la
primera viga ya que esta nos servirá de molde para la
fabricación del resto de vigas demandadas.
3.4.1 Memoria de descriptiva de las vigas
compuestas de madera estructurada.
40
Estos planos-tipo sólo se dan a titulo de orientación, cada constructor, diseñador o arquitecto;
deberá realizar los cálculos de comprobación para
la demanda requerida. Además de realizar la distribución del clavado y empernado de las uniones y
empalmes.
En el caso de cargas o sobrecargas diferentes de
las mencionadas, o en caso de modificaciones
sensibles de alguna de las condiciones técnicas de
construcción, no se deberá utilizar los planos tipos
presentados en este documento, sin antes haber
realizado las modificaciones de diseño necesarias.
3.4.1.1 Formas y proporciones de las vigas.
En el caso de vigas en coberturas la ubicación de las
correas, que reciben la cobertura, influye también
en la ubicación de los nudos. Es decir se debe distribuir las correas sobre los nudos.
Los planos tipo que se presentan en este manual
se refieren a vigas compuestas de madera. Estas
pueden ser usadas como estructuras de madera,
que puedan soportar diferentes tipos de coberturas. Estas también pueden igualmente soportar entrepisos con sobrecargas más o menos importantes.
El espaciamiento más económico depende del costo relativo de las armaduras, de las correas y cobertura. Es conveniente usar el mayor espaciamiento
entre armaduras porque resulta por lo general, el
diseño más económico.
La primera parte de la cartilla de planos tipo
descritas en el punto 3.4.5 del presente manual,
está referida a vigas compuestas con esquema reticulado para luces de 6 a 20 m, cada una para una
diferente carga admisible de diseño.
Debe considerarse además:
• Que el ángulo interno entre cuerdas y diagonales no sea muy pequeño, porque generan
fuerzas muy grandes en las respectivas barras y
esto requiere uniones excesivamente reforzadas.
La segunda parte está referida a vigas compuestas a alma llena con tablas diagonales, es decir con
alma de entablado, para luces de 6 a 20 m, cada
una para una diferente carga admisible de diseño.
• Que la esbeltez de los elementos en compresión
(cuerdas y diagonales o montantes) no debe ser
excesiva, ya que la capacidad de carga disminuye
rápidamente con el incremento de esbeltez.
En estructuras de madera se usan normalmente
elementos simples y múltiples. La combinación
más apropiada de elementos depende de la magnitud de las cargas, de las luces por cubrir y de las
conexiones adoptadas. También pueden usarse
cuerdas y diagonales dobles. La ventaja al combinar elementos dobles y simples simultáneamente
es la ausencia de cartelas en los nudos, realizando
las uniones mediante clavos o pernos que unen directamente los elementos. Por otro lado, las cuerdas superiores dobles ofrecen un mejor apoyo a las
correas y una mayor capacidad al pandeo fuera del
plano en la zona comprimida.
3.4.1.2 Comportamiento estructural de las secciones compuestas en vigas.
La viga compuesta de alma llena de sección I, funciona estructuralmente según el principio de que
las fuerzas más grandes de una viga bajo flexión están en las caras externas. Por lo tanto, sí el material
más resistente a la flexión y compresión se coloca
en los bordes exteriores, la zona central (alma)
se puede reducir de tamaño, ya que absorbe muy
poco de las fuerzas de flexión. Sin embargo, la zona
central (alma) absorbe las fuerzas de la reacción y
de corte. Estas vigas son más eficientes estructuralmente que las macizas, ya que los esfuerzos de las
fibras extremas por flexión son las zonas más esforzadas en flexión de la sección y es por eso que
las cuerdas son las que poseen más concentración
de madera en la sección. En el caso de viga de alma
llena la fuerza cortante es tomada por el alma de
tablas diagonales entrecruzadas.
Para vigas reticuladas, el comportamiento es tipo
armadura. Es decir la carga se distribuye dentro de
las vigas, en cuerdas y diagonales; estos elementos
son diseñados para soportar cargas de flexo compresión en la cuerda superior y flexo tracción en
la cuerda inferior. Las diagonales están diseñadas
para soportar fuerzas de compresión o tracción.
Además las uniones deben soportar los efectos de
cizallamiento en la unión de piezas.
Por ello, estos dos tipos de vigas son más eficientes, ya que la sección maciza poseería una cantidad
de madera en exceso en la parte central de la sección. Ese exceso ineficiente del material es la justificación para prefabricar vigas compuestas, que por
ser estructuras más livianas son mayormente
consideradas desde el punto de de diseño y
construcción de estructuras. Además, poseen la
gran ventaja, de que con estas vigas estructuradas,
podremos cubrir luces mayores a 5.
Su relativo poco peso, las hace más manejables
en el montaje que otros sistemas; asimismo, mediante uniones y empalmes es posible utilizar
maderas cortas, que son más fáciles de conseguir
en el mercado.
3.4.1.3 Definición de las cargas y sobrecargas usuales.
Densidad de los materiales.
En el diseño de estas vigas, se pueden usar las
siguientes densidades de los materiales para el cálculo de su peso propio. Para la madera, en condiciones secas, se pueden considerar los siguientes pesos:
En la tabla siguiente se muestran algunos pesos
Tabla 6. Pesos propios útiles para madera.
Madera seca blanda 500 kg/cm3
Madera seca dura
800 kg/cm3
41
propios útiles para la estimación de la carga muerta
de diseño. Obtenidas de tablas proporcionadas en
el “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino” de la Junta del Acuerdo de Cartagena.
Tabla 7. Peso propio de los materiales de construcción
DESCRIPCION
Kg/m³
Madera tropical con Contenido de
Humedad mayor al 30%.
Grupo A
Grupo B
Grupo C
Acero de construcción
Aluminio
Cobre laminado.
Zinc laminado
Latón
Hierro colado
Mampostería de piedra caliza
Mampostería de mármol
Tierra
Gravas y arenas secas
Piedr a caliza, dolomita
Piedra arenisca
Travertino
Arcilla en masa (adobe)
Arcilla con paja
Albañilería de adobe
Albañilería de ladrillo ordinario
Albañilería de ladrillo hueco
Albañilería de cal y arena.
Albañilería de ladrillo prensado
Albañilería de ladrillo refractario
Albañilería de ladrillo calcáreo
Mortero cal
Mortero yeso
Mortero de cal y cemento
Mortero de cemento
Concreto simple
110 0
1000
900
7850
2750
8900
7200
8500
7250
2400
2700
1800
1600
2800
2600
2400
2100
1700
1600
1800
1450
1800
2200
1900
1600
1700
1200
1900
2100
2300
Concreto simple fresco
Concreto armado
Concreto de piedra pómez
Concreto de escoria de caldera con
un máximo de 1/3 de arena añadida
Concreto de ladrillo machacado
2400
2400
1600
Agua
1600
1800
1000
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
42
Peso propio para coberturas.
En el caso de que las vigas soporten coberturas, se
podrían usar los siguientes pesos propios de coberturas.
Peso propio para diferentes elementos de piso en
madera.
Si sobre los entrepisos a soportar se tuviera que
soportar pisos de parquet, a continuación mostramos algunos pesos propios útiles para el diseño.
Peso que se tendrá que tomar en cuenta para el
metrado de la carga muerta.
Tabla 8. Peso propio de pisos de madera
PARQUET O PISO
25 mm de grosor.
36 mm de grosor.
25 mm de grosor.
36 mm de grosor.
15 Kg/m²
22 Kg/m²
19 Kg/m²
27 Kg/m²
Tabla 9. Peso propio de coberturas
Descripción
Kg/m²
Cartón bituminoso.
En tres capas sin gravilla
13
En tres capas con gravilla
35
Cielo raso de yeso con carrizo.
25
Chapa de metal de 2 mm sobre entablado
30
Cobertura doble en teja plana sobre puesta y desplazada a media teja
100
Chapa de metal sobre correas de 1.5 mm
15
Cubierta de lona sin armazón
3
Cubierta de vidrio sobre travesaños de acero (espesor del vidrio 5 mm)
25
Cubierta de vidrio sobre travesaños de acero (espesor del vidrio 6 mm)
30
Cubierta de vidrio armado (alambre) de 5 mm de espesor
30
Planchas de asbesto cemento
Ondulado de 4 mm peso por área útil
9
Ondulado de 5 mm peso por área útil
13
Canalón plegado de 5 mm
17
Teja cóncava con asiento de mortero con cabios a 0.335
80
Teja cóncava de anclaje con cabios a 0.335
70
Teja serrana
160
Torta de barro sobre entablados
67
Torta de barro mas paja.
55
Zinc o aluminio sobre correas
15
Calaminas onduladas
18
Tejas industriales
50
Tejas planas
75
Tejas canal
55
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
43
Peso propio de otros tipos de pisos.
A continuación mostramos algunos pesos propios
adicionales útiles para el diseño. Peso que se tendrá que tomar en cuenta para el metrado de la
carga muerta.
40 Kg/m²
100 Kg/m²
20 Kg/m²
22 Kg/m²
70 Kg/m²
25 Kg/m²
22 Kg/m²
22 Kg/m²
22 Kg/m²
13 Kg/m²
150 a 250 Kg/m²
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Sobrecargas de utilización.
Se podría para esto consultar la Norma E 020cargas.
Aquí mostramos algunas sobrecargas de uso frecuente:
Tabla 11. Sobrecargas de servicio
Ocupación Uso
44
Tabla 12. Sobrecargas para almacenes
Granero de Heno
Almacén de trigo.
Almacén de Papel
Almacén de Sal
400kg/m²
460kg/m²
400kg/m²
400kg/m²
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Tabla 10. Peso propio de elementos vacios
Bóvedas en ladrillos huecos de 0.12 m de grosor
Bóvedas en ladrillos llenos de 0.12 m de grosor
Embaldosado por cm de espesor
Relleno en hormigón por cm de grosor
Capa de arena de 5cm de grosor
Concreto armado por cm de espesor
Capa de asfalto por cm de grosor
Capa de cemento por cm de grosor
Losa de escoria por cm de grosor
Vestidura en cartón asfaltado por cm de grosor
Albañilería y yeso tradicional
de la naturaleza del material a almacenar, y toma
generalmente los siguientes valores:
kg/m²
Azoteas planas
100
Baños
200
Bibliotecas, salas de lectura
300
Bibliotecas, archivo.
750
Colegios, aulas
200
Colegios, talleres
250
Corredores públicos
500
Oficinas
250
Oficinas archivos
500
Salas de asamblea o reunión
500
Techos inclinados
50
Tiendas minoristas
350
Tiendas mayoristas
500
Vestidores
200
Viviendas unifamiliares.
200
Para los almacenes, la sobrecarga varia respecto
En la siguiente tabla mostramos algunos pesos
propios de materiales que pueden servir para estimar la sobrecarga para almacenes, los valores están dados en Kg/m².
Tabla 13. Peso de material almacenado
Descripción
Kg/m³
Estanterías, armarios llenos de registros,
librerías ,etc
600
Libros y papeles amontonados
850
Papel almacenado
1100
Cuero y pieles
900
Cereales almacenados
150
Vidrio en laminas
2600
Hierba y forrajes
350
Heno suelto hasta 3 m de altura
70
Heno prensado
170
Cal en sacos
1000
Cemento en sacos
1600
Cemento a granel
1200
Mineral de hierro
3000
Harina de pescado
800
Porcelana y losa almacenada
1100
Lana, algodón prensados
1300
Tortas de forraje concentrado
1000
Harina en sacos (4 capas = 1m de altura.)
500
Frutas
350
Clinker de cemento
1500
Malta verde
400
Carburo
900
Gasolina
672
Hielo
895
Aceites
930
Asfalto
1300
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
3.4.1.4. Metrado de cargas, para comparación en
tablas.
El metrado de cargas se estimará sumando la carga
muerta y sobre carga viva. No es necesario multiplicar estos valores por factores de magnificación
de carga, ya que el diseño en madera se rige por el
diseño de según cargas admisibles y no por rotura
como es el caso del diseño de concreto armado.
El metrado de la carga muerta incluye cargas como
peso propio, peso del entrepiso, acabados, etc.
La carga viva puede ser estimada según uso,
pudiéndose consultar la NTE E-020 de cargas para
luego diseñar las piezas y conexiones según la NTE
E-102 Diseño y Construcción con Madera y consideraciones del Manual de Diseño para Maderas
del Grupo Andino de la JUNAC.
3.4.1.5. Consideraciones sobre la madera.
Los planos han sido previstos para la utilización de
Madera Aserrada Tipo C de la Norma Peruana, y
además cumplir con la Norma de Clasificación Visual y Requisitos.
La madera deberá utilizarse en estado seco, esta
deberá presentar un grado de humedad variable
de 13% a 17% pero nunca sobrepasar, incluso localmente, de 25% de humedad. Evitando así los riesgos
de deformación que pueden ser muy importantes.
Los riesgos de ataques por insectos solo dependen esencialmente de la durabilidad natural de la
especie. Los ataques por hongos solo pueden producirse sobre maderas húmedas, por ello la importancia del contenido de humedad.
La conservación por tratamiento de las maderas
permite, cuando sea necesario, aumentar su durabilidad.
3.4.1.6. Especificaciones para fabricación de vigas
compuestas reticuladas.
Las vigas compuestas reticuladas están constituidas por cuerdas unidas entre ellas mediante diagonales. La triangulación es en forma de “V” o en forma de “N“, según la Importancia de los esfuerzos
en las barras y la longitud de la viga.
Las uniones de los nudos y amarres son asegurados por clavos o pernos, y demandan una ejecución
cuidadosa.
Las cuerdas
A fin de poder realizar correctamente el montaje
y ensamble de los extremos es indispensable extender las cuerdas, de 5 a 10 cm, con relación a los
extremos de las vigas.
En particular, las cuerdas inferiores de las Vigas en
“W” y las cuerdas superiores de las vigas en “N”.
Las diagonales.
Serán colocadas cuidadosamente, e interiormente
en la cuerda, entre las cuerdas tratando siempre
que exista una área de conexión lo mas amplia
posible para poder distribuir con facilidades el clavado y empernado de las uniones.
Empalmes de cuerdas.
Serán realizados perfectamente por amarres, que
soportarán, en las cuerdas superiores los esfuerzos de compresión, y en las cuerdas inferiores los
45
esfuerzos de tracción importantes.
Se debe, estrictamente tratar, de que la disposición
de los empalmes estén entre separadas lo más posible, y que estas uniones se encuentren justo en
el medio de la posición de los nudos. No obstante,
el uso de estos amarres se podrán suprimir, sí se
pudiera encontrar maderas que sean lo suficientemente largas como para usarlas de forma corrida,
es decir, sin el uso de empalmes.
Los empalmes en las uniones de las cuerdas, se
realizarán con pernos de 16 mm de diámetro, y
arandelas de 5 mm de grosor, y 50 mm de diámetro exterior. Por lo tanto, los agujeros de pernos se taladrarán a 16 mm de diámetro máximo.
En el caso de elementos de poca sección, aconsejamos el empleo de clavos largos y finos.
Se tratará, en la medida de lo posible, de ensamblar la viga con una contraflecha de fabricación
según lo especificado en los planos tipo del presente documento; esto para contrarrestar las deflexiones, aunque las deflexiones que se estiman puedan
ocurrir dentro de lo permitido por la norma.
Nota Importante: Para las obras importantes se recomienda, algunos meses después de la ejecución y
montaje, reajustar todos los pernos de la armadura.
46
Abreviatura utilizada en piezas de madera.
Cuerdas 2 / 50 / 205: Significa cuerda formada por 2 piezas de madera de 50mm de espesor y 205 mm de ancho.
Diagonales 50 / 205: Significa diagonal de
50mm de espesor y 205 mm de ancho.
Abreviatura utilizada para el ensamblaje de nudos.
4cl: Significa cuatro clavos para cada lado, lo
que representa ocho clavos en total.
1pe + 4cl: Significa un perno de 16 mm de diámetro, más cuatro clavos por lado; que hacen un total de ocho clavos.
Abreviatura utilizada para empalme de cuerdas.
a) Cartelas
Fm 6 / 0.6: Cartela o pletina metálica de 6mm
de grosor y 0.6 m de longitud.
Fb 50 / 0.7: Cartela en madera de 50 mm de
grosor y 0.7 m de longitud.
b) Clavado o empernado del empalme o amarre.
5pe: Cinco pernos de 16 mm de diámetro a
ambos lados de la unión.
3pe + 6cl: Tres pernos de 16 mm de diámetro,
más seis clavos a cada lado de la unión.
Cuando las uniones son únicamente armadas a
través de clavos, el clavado se presenta como
sigue:
12cl + 6cl: Doce clavos a cada lado del nudo
y seis clavos de conexión sobre la cuerda
opuesta. Los clavos son de longitud idéntica
a las utilizadas en la viga.
3.4.1.7 Especificaciones de fabricación de vigas
alma llena.
Las vigas de alma llena con tablas diagonales están
constituidas por cuerdas conectadas entre ellas
por una alma formada por 2 ó 4 tablas inclinadas a
45º unidas consecutivamente. Cada tabla forma un
ángulo de 90º con la tabla "contigua". La unión, entre las cuerdas y el alma, está asegurada por clavos.
Las cuerdas.
Están formadas de 2, 4 o 5 elementos según la luz
a cubrir y las cargas de diseño. La solución ideal
para el empalme es el clavado, que ofrece una resistencia equivalente a la de la madera maciza; se
aconseja, en la medida de lo posible, de seguir este
método.
Los atiesadores.
Colocados según la distribución indicada sobre los
planos y serán de una sola pieza. Los de los extremos serán de ancho igual a las cuerdas; en cuanto
a los intermedios, serán de sección más pequeña y
se reducirán en un 50%. Es decir, si los atiesadores
del extremo son de 27 x 110, los intermedios serán
de 27 x 55.
El clavado de las cuerdas.
Los clavos se colocarán sobre dos o tres filas, dado
que se indica su densidad por tabla y por cara de
viga. En algunos casos, para el número de puntos
por tabla, encontraremos por ejemplo 4/3: esto significa que para el (o los) primer (os) metro (s) a partir de cada extremidad, habrá 4 clavos por tabla,
el resto del clavado será de 3 clavos por tabla por
cara de viga.
Este refuerzo se distribuirá del siguiente modo:
• para las vigas de 6 , 8 y 10 m: sobre 1 m;
• para las vigas de 12.50 m y 15 m: sobre 2 m;
• para las vigas de 17.50 m y 20 m: sobre 3 m.
El clavado de atiesadores.
El clavado de los atiesadores de los extremos serán
idénticos al de las cuerdas; para los intermedios se
reducirá el número de clavos a la mitad.
Abreviatura utilizada en piezas de madera.
Ejemplo: Sección de cuerdas: 4 x 35 x 180 y 1 x 65
x 180: Significa cuerda formada por 4 piezas de 35
mm de espesor y 180 mm de ancho a cada cara de
la viga y una pieza central de 65 mm de ancho y 180
mm de ancho.
Ejemplo: Espesor de tablas inclinadas: 2 x 2 x 22 : Significa dos almas formadas por 2 piezas de 22 mm de
espesor entrecruzadas una con otra.
3.4.2. Consideraciones para el diseño de las
uniones.
3.4.2.1. Consideraciones de diseño de clavos.
Para el diseño de uniones deberán utilizarse los valores de la tabla que presenta las cargas admisibles, en
condiciones de servicio, para un clavo perpendicular al
grano sometido a simple cizallamiento, los valores están dados en kg.
Deberá considerarse, para el diseño de uniones con
clavos, que la carga admisible de una unión clavada
es directamente proporcional al número de clavos;
teniendo en cuenta que éstos deben satisfacer los
requisitos de espaciamiento mínimo, especificados en
la Tabla 7.
Los valores de la Tabla 7, son para maderas secas que
cumplan la clasificación visual por defectos.
Caso de cizallamiento simple.
La siguiente tabla presenta los valores de las carga admisibles, en condiciones de servicio para un clavo perpendicular al grano sometido a cizallamiento simple.
A continuación se presentan los valores estimados
47
Tabla 14. Tabla de clavos cizallamiento simple
LONGITUD
mm
DIAMETRO
CARGA ADMISIBLE KG
d (mm)
pulg.
GRUPO
A
B
C
51
2
2.4
45
35
25
51
2
2.6
50
39
28
51
2
2.9
58
45
31
51
2
3.3
66
53
38
63
2 1/2
2.6
50
39
28
63
2 1/2
2.9
58
45
31
63
2 1/2
3.3
66
53
38
63
2 1/2
3.7
76
60
44
76
3
3.3
66
53
38
76
3
3.7
76
60
44
76
3
4.1
88
68
49
89
3 1/2
3.7
76
60
44
89
3 1/2
4.1
88
68
49
89
3 1/2
4.5
98
76
55
102
4
4.1
88
68
49
102
4
4.5
98
76
55
102
4
4.9
109
85
61
Fuente: Norma Peruana E102 “Diseño y Construcción con madera”.
de cargas admisibles para clavos mayores 4 pulgadas, que no están contemplados en la NTE E102 y
que aun faltan verificarse por ensayos mecánicos.
Tabla 15. Valores estimados de cargas admisibles para clavos mayores a 4”
Longitud
48
CARGA ADMISIBLE (KG)
(mm)
(pulg)
d (mm)
A
B
C
114
4 1/2
4.9
109
85
61
127
5
5.4
119
94
67
140
5 1/2
5.9
128
103
73
150
6
5.9
128
103
73
Elaboración: Propia.
Estos valores fueron hallados extrapolando los valores admisibles de los clavos menores a 4”. Por lo
cual se recomienda ser conservador al diseñar con
estos clavos.
Caso de cizallamiento doble.
Cuando el clavo penetra tres piezas. Según sea el
caso se multiplicará el valor de la carga admisible
por clavo, por los siguientes factores según el tipo
de unión clavada que presente.
Tabla 16. Factores modificatorios para las cargas admisibles para uniones clavadas sometidas a cizallamiento.
Tipo de Unión
Factor
Cizallamiento Simple
1
Cizallamiento Doble
1.8
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Caso de cizallamiento doble simétrico alternado.
Sí las uniones estuvieran sometidas a cizallamiento
doble simétrico alternado, es decir clavado por ambos lados, como el caso de las vigas compuestas
reticuladas y alma llena presentadas en el punto
3.4.3; la carga admisible se contabilizará sumando
los valores admisibles de cada clavo colocado en
forma de cizallamiento doble.
En el caso de la viga reticulada tenemos clavos alternados por ambos lados con cizallamiento doble,
donde cada clavo penetra en una cuerda y dos
diagonales. En este caso, para efectos de diseño,
tomamos como la carga admisible por plano de
cizallamiento y la carga de actuante, y como la fuerza de axial actuante en la diagonal más esforzada.
Caso de triple cizallamiento.
Para el caso de cizallamiento triple, es decir cuando
el clavo penetras cuatro piezas, se usará un factor
de 1.8 a 2 conservadoramente, aplicable al caso de
la viga de alma llena.
Repartición de clavos.
En general se deben cumplir con los siguientes espaciamientos mínimos entre los clavos definidos
en la NTE E 102.
Como regla práctica, y debido a que hay mayor
concentración de clavos en los elementos interiores
(diagonales y montantes que en el caso de las vigas
reticuladas); estos espaciamientos mínimos son los
que rigen los espaciamientos, para luego verificar
las condiciones necesarias en los elementos exteriores (cuerdas).
Una metodología sencilla es trazar paralelas en las
direcciones de las diagonales y ubicar en las intersecciones con las diagonales los puntos de clavado, alternado su disposición.
Los espaciamientos mínimos dependen directamente de los diámetros de los clavos utilizados, en
tabla siguiente mostramos los espaciamientos a
usar en la disposición del clavado.
Reducción de cargas admisibles en el caso de un
gran número de clavos.
• 10% para los ensambles implicando de 10 a 20 clavos por cara.
• 20% para los ensambles implicando más de 20
clavos por cara.
Influencia de la humedad la madera.
Para grandes variaciones de humedad, habrá que
disminuir las cargas admisibles. Para diferencias
importantes (construcciones al aire libre) disminuir
49
Tabla 17. Valores de espaciamientos mínimo entre clavos según de diámetro.
Diámetro
del Clavo
Valores de Espaciamientos en mm.
d (mm)
4d
5d
6d
8d
10d
11d
15d
16d
20d
2.4
10
12
14
19
24
26
36
38
48
2.6
10
13
16
21
26
29
39
42
52
2.9
12
15
17
23
29
32
44
46
58
3.3
13
17
20
26
33
36
50
53
66
3.7
15
19
22
30
37
41
56
59
74
4.1
16
21
25
33
41
45
62
66
82
4.5
18
23
27
36
45
50
68
72
90
4.9
20
25
29
39
49
54
74
78
98
5.4
22
27
32
43
54
59
81
86
108
5.9
24
30
35
47
59
65
89
94
118
Fuente: NTE E-102
en un 25% los valores de la tabla de esfuerzos admisibles.
Los clavos, pernos y platinas, deberán tener tratamiento anticorrosivo como el zincado o galvanizado, especialmente en áreas exteriores y/o ambientes húmedos.
3.4.2.2. Consideraciones de diseño de pernos.
Las recomendaciones de esta sección son aplicables a uniones empernadas de dos o más elementos de madera, o entre elementos de madera y
platinas metálicas. Todos los elementos deben
diseñarse para soportar fuerzas actuantes.
Deberán colocarse arandelas o platinas metálicas
entre la cabeza o tuerca del perno y la madera.
Estas arandelas deberán ser lo suficientemente
grandes para evitar esfuerzos de aplastamiento
excesivos en la madera.
50
Caso de simple cizallamiento.
Para este caso dividir entre 2, los valores de la tabla
de doble cizallamiento ( tabla 18).
Caso de doble cizallamiento.
La tabla 18 presenta las cargas admisibles para las
uniones de tres elementos de madera con un solo
perno sometido a doble cizallamiento.
Tabla 18. Cargas admisibles para uniones de 3 elementos.
Espesor
Pieza
Central
(cm).
Diámetro
Diámetro
d (cm)
d(pulg)
2
0.63
1/4
2
0.95
3/8
2
1.27
2
1.59
3
3
CARGA ADMISIBLE (KG).
A
A
B
B
C
C
P
Q
P
Q
P
Q
195
88
131
58
75
34
297
1 01
196
67
113
39
1/2
396
117
261
78
151
45
5/8
495
132
326
88
188
51
0.63
1/4
229
124
179
88
113
51
0.95
3/8
438
152
294
101
169
59
3
1.27
1/2
594
176
392
117
226
68
3
1.59
5/8
743
198
489
132
282
77
4
0.63
1/4
256
144
200
114
128
68
4
0.95
3/8
491
201
386
134
226
78
4
1.27
1/2
779
234
522
156
301
91
4
1.59
5/8
990
264
653
175
376
102
116
4
1.9
3/4
1188
299
783
199
452
5
0.63
1/4
536
226
420
168
268
98
5
0.95
3/8
851
293
653
195
376
114
5
1.27
1/2
1217
330
816
219
470
128
5
1.59
5/8
1485
374
979
248
564
145
6.5
0.95
3/8
594
260
463
206
297
127
6.5
1.27
1/2
943
345
739
253
471
148
6.5
1.59
5/8
1350
428
1061
285
611
166
6.5
1.9
3/4
1809
486
1273
323
734
188
8
0.95
3/8
645
289
501
235
318
156
8
1.27
1/2
1024
385
799
303
511
182
8
1.59
5/8
1465
481
1148
351
731
205
8
1.9
3/4
1963
595
1544
397
903
232
9
0.95
3/8
676
308
523
253
329
169
9
1.27
1/2
1072
409
835
326
535
205
9
1.59
5/8
1465
512
120 0
395
766
230
9
1.9
3/4
1963
633
1614
447
1016
261
10
0.95
3/8
676
325
544
270
339
181
10
1.27
1/2
1072
433
869
348
555
227
10
1.59
5/8
12
541
1248
426
799
256
10
1.9
3/4
13
669
1679
497
1070
290
Fuente: NTE E-102
51
Tabla 19. Factor de reducción de la cargas admisible en función del número de pernos por línea.
Numero de Pernos Por Línea
Tipo de elemento lateral
2
3
4
5
6
Uniones con elementos
laterales de madera
1
0.92
0.84
0.76
0.68
Uniones con elementos
laterales de acero
1.8
0.94
0.87
0.8
0.73
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Disposición de los pernos.
A continuación mostramos reglas prácticas para
la disposición de los pernos en las uniones para
diferentes disposiciones de las fibras de la madera.
3d
a
3d 3d 6d
3d 3d 3d
6d
maderas con fibras perpendiculares
6 a 9d
> 10cm
3d
3d
> 6a
10 9
cm d
3d 3d 3d
a
6d
3d
maderas con fibras oblicuas
52
3d 3d 3d
maderas con fibras paralelas
6 a 9d
> 10cm
6 a 9d
> 10cm 6d
Es necesario cumplir los espaciamientos mínimos
propuestos. En el dibujo adjunto “d” significa diámetro del perno.
3.4.3. Procedimiento de diseño y verificación estructural de viga reticulada.
El criterio de diseño para este caso, es la
metodología de diseño de armaduras, según el
Manual del Diseño para Maderas del Grupo Andino
de la JUNAC y la NTE E-102. Es decir:
• Se verifican las secciones de las piezas por flexocompresión o flexo-tracción.
• Se verifica la deflexión admisible.
• Se verifican las uniones (nudos) y empalmes.
• Se distribuye la ubicación de clavos y pernos
según recomendaciones del Manual de Diseño
para Maderas del Grupo Andino.
Siguiendo el procedimiento a continuación:
• Definir las bases de cálculo, es decir el tipo de
madera y las cargas actuantes sobre la viga. Para
esto se realizará y establecerá la separación entre vigas “S”, para luego realizar el metrado de
las cargas actuantes sobre la viga (calculo de la
carga viva y carga muerta de diseño).
• Estimar la estructuración (configuración de la
viga) y hacer un predimensionamiento inicial de
la viga reticulada.
• Realizar la repartición de las cargas actuantes en
los nudos para luego hacer el análisis estructural,
de donde obtendremos, de las cargas axiales,
los momentos flectores actuantes en las diagonales y cuerdas, y la deflexión actuante, de las
cargas que soportará la estructura.
• Verificar la resistencia de las secciones de
las cuerdas, montantes y diagonales, con los
valores del análisis estructural. Para esto se
utilizará los criterios de diseño de elementos
sometidos a flexo compresión y flexo tracción
según el procedimiento del manual, tomándose
en consideración que las cuerdas son dobles.
• Diseñar la cantidad de clavos por lado y la cantidad de pernos necesarios para cada unión de
piezas (nudos y empalmes) a partir de los valores del análisis de las diagonales y montantes.
Para el caso de los clavos alternados por ambos
lados se considera como un doble cizallamiento
simétrico, aunque realmente es un cizallamiento
múltiple, además se considera que la fuerza axial
de la diagonal se distribuye proporcionalmente
en cada plano de cizallamiento; que para los tres
planos de cizallamiento, en donde el intermedio
esta formado por el doble de clavos que en los
otros dos planos, la fuerza admisible que absorben los clavos de la unión será la suma de los
dos cizallamientos dobles (valor de la tabla 14
cizallamiento simple multiplicado por 1.8).
Para el caso de los pernos se asume igualmente
que la fuerza admisible de los pernos de la unión
es la suma de las fuerzas admisibles de los pernos de cada plano de cizallamiento, asumiendo
cada plano como cizallamiento simple (para
este valor dividir el valor de la tabla de cargas
admisible de los pernos a doble cizallamiento).
Además para el caso de pernos hay que tener en
cuenta la inclinación de las fibras de la diagonal
respecto de la cuerda, ya que se debe reducir su
carga según la Fórmula de Hankinson.
53
En el caso de los empalmes de cuerdas existen
dos tipos, los que tienen cartela de madera y
los de platinas o cartelas de metal. Que sean
del mismo ancho de la cuerda. Cuando se usan
cartelas de madera estas pueden ser solamente
clavadas o mixtas, es decir con clavos y pernos a
la vez. Para el diseño de las cartelas de madera
utilizamos, del análisis, el valor máximo a tracción
de las cuerdas dividido entre dos ya que los empalmes se hacen para una pieza a la vez. En el
caso de los empalmes unidos solamente por clavos, en la cuerda del empalme existe un cizallamiento doble, considerando esto obtenemos
la cantidad de clavos por lado de la unión, y el
numero de clavos de sujeción con la cuerda
contigua, que la estimaremos como la mitad
del valor anterior. Sí fuese un empalme mixto
se considera también un cizallamiento doble de
los pernos. Sí fuese una cartela de metal se multiplica por 1.25 el valor del empernado a doble
cizallamiento.
de doble cizallamiento paralelos a la fibra.
• Distribuir, finalmente, las posiciones de los empalmes a lo largo de la viga.
3.4.4. Procedimiento de diseño y verificación estructural de las vigas alma llena.
Se considera la metodología de verificación de
la sección compuesta en “I”. Según el capítulo 8
del libro “Timber Designers Manual” de Ozelton y
Baird, y documentos emitidos por la Universidad
Tecnológica Nacional de la Facultad Regional de
Mendoza - Argentina. Siendo los pasos:
• Verificar la capacidad de flexión de la sección
compuesta,
• Verificar la capacidad de corte de la sección compuesta,
• Verificar la deflexión actuante; y
• Distribuir los puntos de clavado para cada lado
y los puntos de taladrado para los pernos, en
los nudos y empalmes de cuerdas, según recomendaciones del Manual de Diseño para
Maderas del Grupo Andino. En el caso de nudos
se utilizaran los criterios de doble cizallamiento
simétrico por ambos lados. Lo recomendable es
comenzar fijando las distancias mínimas entre
las diagonales y montantes y luego verificar el
resto de distancias, para lo cual trazamos paralelas a las diagonales donde su intersección nos
dará los puntos de clavado, para luego alternar
el clavado de ambos lados. En el caso de las
cuerdas se toman los espaciamientos mínimos
54
• Calcular la cantidad de clavos por lados necesarios para la unión entre las cuerdas y las tablas
diagonales del alma.
Siguiendo el procedimiento a continuación:
• Definir las bases de cálculo, es decir el tipo de
madera y las cargas actuantes sobre la viga. Para
esto se establecerá la separación entre vigas
“S” para luego realizar un metrado de las cargas
actuantes sobre la viga (calculo de la carga viva y
carga muerta de diseño).
• Estimar una estructuración es decir dimensiones de piezas y altura (peralte).
3.4.5 Diseños propuestos - Cartilla de planos
Tipo de vigas compuestas.
• Analizar esta tipo de viga como una viga simplemente apoyada y se obtienen los momentos
flectores, esfuerzos cortantes y la deflexión actuante.
En este manual presentamos diseños tipo, de vigas reticuladas y vigas alma llena de 6, 8, 10, 12.5, 15, 17.5 20 m
de luz, que pueden ser fabricados una planta para su
posterior montaje en obra.
• Verificar la resistencia a la los esfuerzos flectores y esfuerzos cortantes de la sección compuesta, además de la deflexión admisible, a partir de los valor obtenidos en el paso anterior.
• Definir la posición de los atiesadores a criterio
y los atiesadores extremos de la misma dimensión de las cuerdas. Los atiesadores intermedios
tendrán la mitad de ancho que los elementos de
cuerdas.
• Estimar el espaciamiento entre clavos de unión,
entre cuerdas y el alma. Calcular la cantidad de
clavos por tabla por lado.
• Realizar la distribución del clavado a lo largo
de las cuerdas y atiesadores a cada lado de las
vigas, cumpliendo los criterios de espaciamientos mínimos de cizallamiento doble simétrico.
Definir los detalles de empalme especificados,
según el espesor de la cuerda, que consta de
una unión clavada inclinada colocando dos clavos intermedios en la zona inclinada.
• Realizar la distribución de los empalmes de cuerdas a lo largo de la viga.
55
PLANOS-TIPO DE VIGAS COMPUESTAS DE MADERA:
SISTEMA TRIANGULAR RETICULADO
Viga reticulada de 6 metros de luz
B
D
F
F
D
B
37°
A
O
50
O
C
E
98
98
98,5
E
G
98
A
C
98
Viga A
98,5
5,5
Las vigas B, C y D son idénticas a A
B
D
F
42°
60
O
A
E
G
97,5
97,5
97,5
B
D
F
97,5
97,5
97,5
45°
A
C
E
97,5
97,5
97,5
B
D
F
97,5
97,5
97,5
°
48
A
56
C
97,5
E
97,5
Viga F
G
7,5
70
O
7,5
65
O
C
Viga E
G
97,5
97,5
97,5
97,5
7,5
Viga G
B
50
125
C
50
150
D
50
200
E
60
250
F
65
350
G
70
450
76 (3")
"
10 mm.
fb 27/0.40
6cl+3cl
10 mm.
fb 27/0.40
6cl+3cl
"
3cl
5cl
6cl
3cl
3.3
76 (3")
27 / 150
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22 %.
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
20 mm.
fb 27/0.40
8cl+4cl
3cl
4cl
6cl
7cl
3cl
3.3
76 (3")
27 / 150
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
10 mm.
Contraflecha de
fabricación
"
Nudos G, H y
otros nudos.
fb 27/0.40
6cl+3cl
"
Nudos de E a F
Amarre de
Cuerdas
4cl
3cl
Nudos de C a D
3cl
5cl
4cl
Nudos de A a B
3cl
3.3
76 (3")
27 / 110
3cl
Diam. mm 3.3
27 / 110
Diagonales
10 mm.
fb 35/0.55
15cl+8cl
3cl
5cl
6cl
1pe+8cl
J
CITEmadera
10 mm.
fb 35/0.50
14cl+7cl
3cl
5cl
6cl
7cl
3cl
H
K
TIPO
DE 6 m DE LUZ.
VIGA RETICULADA
10 mm.
fb 35/0.45
10cl+5cl
"
4cl
6cl
7cl
3cl
4.1
4.1
4.1
3cl
102 (4")
35 / 180
102 (4")
35 / 180
102 (4")
35 / 150
2 / 27 /110 2 / 27 /110 2 / 27 /150 2 / 27 /150 2 / 35 /150 2 / 35 /180 2 / 35 /180
50
100
Long. mm
(pulg.)
Cuerdas
A
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura H (cm)
Carga por mt.
(Kg/m)
Alma reticulada
6m
57
Viga reticulada de 8 metros de luz.
Disposición empalmes entre cuerdas para las vigas A y B
2,67
5,33
5,33
6
2
2
6
B
D
F
F
D
B
O
37°
60
O
cuerda
superior
cuerda
inferior
2,67
A
10
131,5
C
E
131,5
131,5
G
131,5
131,5
131,5
Viga A
5,5
Viga B idéntica a viga A
B
D
H
F
45°
65
O
A
C
E
98
98
Viga C
J
G
98
98
98
98
98
98
7,5
Viga D idéntica a viga C
D
F
H
45°
65
B
O
C
E
J
G
98
98
98
B
D
F
98
98
98
98
98
8,2
H
52°
A
O
C
E
G
98
98
97,5
B
D
F
E
C
Viga F
Viga G
J
97,5
97,5
97,5
98
98
9
H
54°
A
70
A
Viga E
75
O
G
Para las viga G , usar la misma distribución de nudos que la viga F
Disposición los empalmes entre cuerdas para las vigas C,D,E y G
6
2
58
2
6
2,5
5,5
5,5
2,5
cuerda
inferior
cuerda
superior
B
60
125
4cl
"
Nudos de E a F
Nudos G, H y
otros nudos.
15 mm.
"
"
30 mm.
fb 27/0.45
12cl+6cl
65
150
D
65
200
"
15mm.
fb 27/0.45
12cl+5cl
"
"
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
20 mm.
fb 35/0.50
11cl+6cl
3cl
4cl
6cl
5cl
3cl
8cl
3cl
7cl
3cl
4.1
1
4.1
"
102 (4")
"
102 (4")
1
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
fabricación
Contraflecha de
fm 4mm/0.60
fb 27/0.40
8cl+4cl
6cl
5cl
Nudos de C a D
4cl
9cl
8cl
Nudos de A a B
3cl
3cl
3.3
3.3
"
Diam. mm
1
76 (3")
"
76 (3")
"
1
Diagonales
Amarre de
Cuerdas
C
E
65
250
F
70
300
G
75
400
"
"
"
"
"
3cl
"
20 mm.
4pe
fb 50/0.60
2pe+6cl
3cl
5cl
1pe+4cl
1pe+5cl
6
150 (6")
1
CITEmadera
30 mm.
fb 35/0.55
2pe+8cl
4cl
6cl
1pe+6cl
1pe+7cl
4cl
4.1
102 (4")
1
H
J
DE 8 m DE LUZ.
VIGA RETICULADA
30 mm.
fb 35/0.55
14cl+7cl
3cl
5cl
1pe+7cl
1pe+7cl
3cl
4.1
102 (4")
1
2 / 27 /150 2 / 27 /150 2 / 35 /180 2 / 35 /180 2 / 35 /205 2 / 35 /205 2 / 50 /225
60
100
Long. mm
(pulg.)
Cuerdas
A
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
K
Alma reticulada
TIPO
8m
59
Viga reticulada de 10 metros de luz.
G
J
O
10
B
98,5
F
D
98,5
98,5
H
65
E
Viga A
70
C
27°
O
Viga D
K
98,5
98,5
500
Viga B y C idénticas a viga A
C
E
G
J
28°
A
O
10
B
98,2
D
98,2
H
F
98,2
500
98,2
K
98,2
Viga E idéntica a viga D
Disposición de empalmes entre cuerdas para todas las
vigas de 10,00m.
4,5
5,5
6,5
3,5
60
5,5
4,5
3,5
6,5
C
65
150
D
70
200
E
70
250
fb 27/0.60
15cl+8cl
3cl
fb 27/0.55
12cl+6cl
Nudos G, H y
otros nudos.
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
40 mm.
fb 35/0.70
3pe+4cl
4cl
fb 35/0.70
2pe+6cl
4cl
1pe+4cl 1pe+4cl
1pe+6cl 1pe+4cl
F
H
J
CITEmadera
G
K
TIPO
DE 10 m DE LUZ.
VIGA RETICULADA
35mm.
40 mm.
5cl
4.5
"
1pe+8cl 1pe+6cl
7cl
"
150 (6")
1
Contraflecha de
fabricación
fb 35/0.60
15cl+8cl
3cl
5cl
7cl
8cl
5cl
"
4pe
40 mm.
"
4.1
1
4.1
"
102 (4")
"
102 (4")
1
fm 6mm/0.60
35 mm.
4cl
5cl
Nudos de E a F
Amarre de
Cuerdas
7cl
6cl
Nudos de C a D
5cl
9cl
8cl
Nudos de A a B
6cl
"
5cl
3.3
3.3
Diam. mm
"
76 (3 ")
1
76 (3 ")
"
Long. mm
(pulg.)
"
1
65
125
Diagonales
B
2 / 27 /180 2 / 27 /180 2 / 35 /180 2 / 35 /205 2 / 50 /225
65
100
Cuerdas
A
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma reticulada
10 m
61
Viga reticulada de 12.5 metros de luz.
C
E
G
J
L
30°
75
A
O
B
10
102,5
D
103
F
K
H
103
103
Viga A
M
103
103
6,25
A
G
E
L
J
32°
80
C
O
B
10
103,5
D
F
102,5
102,5
C
M
102,5
102,5
G
J
L
39°
100
E
102,5
K
625
Viga C idéntica a la viga B
A
H
O
10
B
103,5
D
102,5
Viga B
F
K
H
102,5
102,5
102,5
Viga D
M
102,5
625
Viga E idéntica a la viga D
Disposicion de empalmes entre cuerdas para todas las vigas de 12,50m.
3,65
4,18
4,67
2,6
3,65
62
4,67
4,18
3,65
6,25
3,65
2,6
6,25
cuerda
superior
cuerda
inferior
C
80
150
D
100
200
E
100
250
1
"
fb 50/0.60
2pe+6cl
fb 35/0.60
2pe+10cl
4cl
fb 35/0.65
2pe+6cl
Nudos G, H y
otros nudos.
45 mm.
Contraflecha de
fabricación
45 mm.
4pe
40mm.
4pe
4cl
5cl
25mm.
4pe
fb 50/0.60
2pe+6cl
4cl
5cl
1pe+4cl
"
"
1pe+5cl
6
150 (6")
1
H
CITEmadera
G
J
DE 12.5 m DE LUZ.
VIGA RETICULADA
40 mm.
5pe
fb 50/0.60
3pe+4cl
4cl
5cl
1pe+5cl
F
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
3pe
fm 6mm/0.70
Amarre de
Cuerdas
3cl
4cl
5cl
Nudos de E a F
6cl
8cl
6cl
Nudos de C a D
4cl
"
1pe+5cl 1pe+5cl 1pe+7cl
9cl
8cl
Nudos de A a B
3cl
5cl
6cl
6
"
6
"
4.1
1
Diam. mm 4.1
"
150 (6")
"
150 (6")
1
102 (4")
"
Long. mm
102 (4")
(pulg.)
"
1
80
125
Diagonales
B
2 / 35 /180 2 / 35 /205 2 / 50 /205 2 / 50 /205 2 / 50 /225
75
100
Cuerdas
A
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma reticulada
12.5 m
63
Viga reticulada de 15 metros de luz
Disposición empalmes entre cuerdas para la viga A
4,34
5
5,66
5
3,1
5,66
7,56
4,34
4,34
A
7,56
C
cuerda
inferior
3,1
G
J
L
33°
100
E
cuerda
superior
4,34
O
10
B
D
123,5
123,5
F
H
123,5
K
123,5
123,5
J
L
Viga A
M
123,5
750
G
N
O
10
D
B
106
106
H
F
106
106
M
K
106
106
105
E
Viga B
120
C
39°
A
Viga C
P
106
750
C
E
G
L
J
N
43°
A
O
B
D
F
H
Mismo acotado que la viga B
K
M
P
Vigas D y E idénticas a viga C
Disposición de empalmes entre cuerdas en vigas B;C;D y E
4,8
4,3
5,9
64
3,75
4,8
5,9
4,3
6,45
4,8
4,8
6,45
3,75
cuerda
superior
cuerda
inferior
105
125
C
120
150
D
120
200
E
120
250
"
"
fb 35/0.60
2pe+10cl
fb 35/0.60
2pe+7cl
50mm.
Contraflecha de
fabricación
50mm.
4pe
30mm.
3pe
fb 50/0.60
2pe+4cl
3cl
30mm.
4pe
fb 50/0.70
2pe+7cl
4cl
5cl
G
H
J
DE 15 m DE LUZ.
CITEmadera
VIGA RETICULADA
50mm.
5pe
fb 50/0.70
3pe+6cl
6cl
6cl
F
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
3pe
fm 6mm/0.70
Amarre de
Cuerdas
5cl
5cl
4cl
Nudos G, H y
otros nudos.
6cl
1pe+4cl 1pe+6cl
6cl
7cl
Nudos de E a F
7cl
"
5cl
6
150 (6")
1
7cl
5cl
"
Nudos de C a D
5cl
6
1
6
"
150 (6")
"
150 (6")
1
1pe+8cl 1pe+8cl 1pe+4cl 1pe+5cl 1pe+7cl
6cl
"
Nudos de A a B
6cl
4.1
"
Diam. mm 4.1
1
102 (4")
"
Long. mm
102 (4")
(pulg.)
"
1
B
Diagonales
100
100
2 / 35 /205 2 / 35 /205 2 / 50 /205 2 / 50 /225 2 / 50 /225
A
Cuerdas
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma reticulada
15 m
65
Viga reticulada de 17.5 metros de luz.
Disposición de empalmes entre cuerdas en las vigas A y B
4,34
7,5
5,66
4,35
7,5
C
J
G
L
cuerda
inferior
N
37
°
E
cuerda
superior
O
B
10
123,7
D
123,7
F
H
123,7
123,7
C
O
10
B
108,6
G
D
108,2
Viga C
Viga D
M
123,7
123,7
L
N
123,7
J
P
43°
E
Viga A
875
Viga B idéntica a viga A
A
K
110 y 115
A
5,66
120
4,35
5,65
7,5
4,94
130
5,66
6,9
F
108,2
H
108,2
M
O
108,2
108,2
108,2
L
N
K
108,2
875
C
E
J
G
45°
A
O
10
B
108,6
108,2
D
108,2
F
H
108,2
K
108,2
108,2
M
108,2
M
108,2
875
Disposición de empalmes entre cuerdas en vigas C y D;
5
6,05
3,85
4,95
66
6,45
6,05
6,45
8,7
8,7
5
4,95
3,85
cuerda
superior
cuerda
inferior
65 mm.
Contraflecha de
fabricación
60mm.
4pe
fb 50/0.70
2pe+6cl
60mm.
4pe
fb 50/0.70
3pe+6cl
4
cl
3
5cl
1pe+4cl
1pe+5cl
5cl
60mm.
5pe
fb 50/0.70
3pe+6cl
5
cl
4
5cl
1pe+5cl
1pe+6cl
6cl
6
6
E
G
H
J
DE 17,5 m DE LUZ.
CITEmadera
VIGA RETICULADA
F
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
4pe
fm 6mm/0.70
fb 35/0.70
2pe+7cl
4
cl
3
5
cl
4
Nudos G, H y
otros nudos.
Amarre de
Cuerdas
5cl
7cl
Nudos de E a F
1pe+6cl
6cl
1pe+7cl
4cl
Nudos de C a D 1pe+7cl
Nudos de A a B
6cl
150 (6")
50 / 225
150 (6")
50 / 225
4.1
130
200
Diam. mm 4.1
D
102 (4")
120
150
50 / 205
C
35 / 205
115
125
Long. mm
102 (4")
(pulg.)
B
Diagonales
110
100
2 / 35 /205 2 / 50 /205 2 / 50 /225 2 / 50 /225
A
Cuerdas
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma reticulada
17.5 m
67
Viga reticulada de 20 metros de luz
Disposición empalmes de las cuerdas para la viga A y B
5,5
5,5
8,65
5
8,65
G
J
L
37°
E
cuerda
inferior
6,35
O
B
10
D
139
142
142
1000
Viga B idéntica a viga A
C
E
J
G
K
142
O
10
B
D
123
124
Viga C
Viga D
142
L
H
F
124
Viga A
M
142
45°
A
H
F
142
120
C
cuerda
superior
135
6,35
5
A
6,5
8
150
8
6,5
K
1,24
124
M
124
124
124
1000
C
E
J
G
L
50
°
A
O
10
B
111
D
110
F
110
H
110
K
110
M
110
110
110
110
1000
Disposición de los empalmes entre cuerdas en vigas C y D
8,33
7,26
4,41
4,41
7,26
6,12
68
6,62
6,62
7,26
8,33
6,12
7,26
cuerda
superior
cuerda
inferior
120
100
B
125
125
1pe+4cl
135
150
D
150
200
70mm.
Contraflecha de
fabricación
5cl
1pe+6cl
6
150 (6")
50 / 225
8cl
1pe+6cl
6
150 (6")
50 / 225
75mm.
4pe
fb 50/0.70
2pe+7cl
4cl
5cl
70mm.
5pe
fb 50/0.70
3pe+5cl
1pe+5cl
1pe+5cl
E
G
H
J
DE 20 m DE LUZ.
CITEmadera
VIGA RETICULADA
F
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
75mm.
5pe
fb 50/0.70
3pe+6cl
5cl
1pe+3cl
1pe+3cl 1pe+5cl 1pe+6cl
1pe+5cl
Especificaciones Técnicas:
4pe
fm 6mm/0.70
Amarre de
Cuerdas
3cl
Nudos G, H y
otros nudos.
fb 50/0.70
2pe+5cl
4cl
Nudos de E a F
Nudos de C a D 1pe+3cl
Nudos de A a B
5cl
6
6
4cl
150 (6")
150 (6")
50 / 225
50 / 205
Diagonales
Diam. mm
C
2 / 50 /205 2 / 50 /225 2 / 50 /225 2 / 50 /225
A
Long. mm
(pulg.)
Cuerdas
Nudo O
Clavos
Seccion
(mm).
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma reticulada
20 m
69
PLANOS-TIPO DE VIGAS COMPUESTAS DE MADERA:
SISTEMA ALMA LLENA CON TABLAS DIAGONALES
Vigas alma llena de 6 metros de luz
125 Kg/m H
35 32,5 52,5
60
60
60
60
60
60
52,5 32,5 35
A
250 Kg/m
35
35 43,75 52,5
63,75
70
70
63,75
52,5 43,75 35
35
B
500 Kg/m
45
45
60
70
80
80
70
60
45
45
C
600 Kg/m
50
50
62,5
87,5
100
87,5
62,5
50
50
D
850 Kg/m
55
55
66,5
68,5
110
68,5
66,5
55
55
E
1000 Kg/m
60
75
105
120
105
75
60
F
1400 Kg/m
60
70
80
90
140
90
80
60
G
15mm.
2
76 (3")
45
250
15mm.
2
102 (4")
2 x 18
2 x 35 x 110
B
55
500
65
600
2 x 18
2 x 40 x 205
D
15mm.
3
15mm.
3
115 (4 1/2") 115 (4 1/2")
2 x 18
2 x 40 x 150
C
70
850
80
1000
85
1400
10 mm.
3
150 (6")
2 x 27
2 x 65 x 180
G
H
CITEmadera
10 mm.
3
150 (6")
2 x 22
2 x 65 x 180
F
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 6 m
DE LUZ.
15mm.
3
125 (5")
2 x 22
2 x 50x 180
E
J
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
2 x 18
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
40
125
2 x 27 x 110
A
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
6J
71
Vigas alma llena de 8 metros de luz
Disposicion de empalmes de las cuerdas superiores identica a las de las cuerdas
inferiores para las vigas A , B, C, D, E y F.
2,67
5,33
6,33
1,67
1,67
6,33
5,33
30 50
30 50
60
80
60
90
80
2,67
90
90
90
90
90
90
90
80
60
80
50 30
60
50 30
125 Kg/m
A
250 Kg/m
B
500 Kg/m
60
70
80
90
100
100
90
80
70
60
C
Misma repartición de atiesadores para las vigas C y D
600 Kg/m
D
650 Kg/m
E
800 Kg/m
50
75
90
110
150
110
75
90
50
F
1250 Kg/m
70
80
160
90
150
100
80
70
G
Disposicion de empalmes de las cuerdas superiores identicas a las de las
cuerdas inferiores para la viga G.
2,67
6,33
1,67
1,67
6,33
5,33
72
5,33
2,67
H
20mm.
2
102 (4")
55
250
20mm.
2
102 (4")
2 x 18
4 x 27 x 110
B
60
500
20mm.
3
140 (5 1/2")
2 x 22
4 x 35 x 150
C
70
600
20mm.
3
150 (6")
2 x 22
4 x 40 x 180
D
75
650
90
800
90
1250
20 mm.
5/4
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
4 x 35 x 180
G
H
J
CITEmadera
20 mm.
3
150 (6")
2 x 22
4 x 40 x 225
F
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 8 m
DE LUZ.
20mm.
3
150 (6")
2 x 22
4 x 40x 205
E
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
2 x 18
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
50
125
4 x 27 x 110
A
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
8J
73
Vigas de alma llena de 10 metros de luz
Disposicion de empalmes de la cuerdas superiores identicas a las de las cuerdas
inferior para las vigas A , B, C, D, E y F.
6
4
3
7
3
7
6
4
50
75
90
85
100
100
100
100
90
75
85
50
125 Kg/m
A
Misma repartición de atiesadores para las vigas B y C
200 Kg/m
B
300 Kg/m
C
450 Kg/m
D
60
90
110
120
120
120
120
110
90
60
550 Kg/m
E
Misma repartición de atiesadores para la viga F
650 Kg/m
F
1000 Kg/m
90
80
140
110
160
140
110
80
90
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda
inferior para las vigas G
6
3
4
7
6
2
2
3
7
74
4
6
G
H
60
125
65
200
3
102 (4")
2 x 18
4 x 27 x 150
B
70
300
3
125 (5")
2 x 27
4 x 27 x 180
C
80
450
2
150 (6")
2 x 22
4 x 35 x 180
D
85
550
3
150 (6")
2 x 22
4 x 40x 205
E
95
650
3
150 (6")
2 x 22
4 x 40 x 225
F
100
1000
5/4
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
4 x 35 x 180
G
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
H
J
K
TIPO
DIAGONALES DE 10 m
DE LUZ.
VIGA ALMA LLENA DE
CITEmadera
30mm. 15mm. 15mm. 30mm. 30mm. 30 mm. 30mm.
2
102 (4")
2 x 18
4 x 27 x 110
A
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
10 J
75
Vigas de alma llena de 12.5 metros de luz
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas A , B, C, D, y E.
2,5
6,5
3,5
4,5
6,5
1,5
4,5
3,5
60
1,5
6,5
95
6,5
110
120
120
120
2,5
120
120
120
110
95
60
125 Kg/m
A
Misma repartición de atiesadores para las vigas B y C
175 Kg/m
B
250 Kg/m
C
70
90
100
105
120
140
140
120
105
100
90
70
350 Kg/m
D
Misma repartición de atiesadores para las vigas E
500 Kg/m
E
650 Kg/m
90
90
105
160
180
140
120
105
100
90
70
F
800 Kg/m
90
90
95
150
200
200
150
95
90
90
G
1000 Kg/m
105
105
120
190
210
190
120
105
105
H
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas G , H.
2,5
6,5
3,5
4,5
3
76
1,5
6,5
6,5
6,5
3,5
1,5
3
4,5
6,5
2,5
H
70
125
75
175
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 150
B
80
250
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 205
C
85
350
2
150 (6")
2 x 22
4 x 40 x 180
D
100
500
3/2
150 (6")
2 x 22
4 x 40x 225
E
4/3
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
5/4
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 205
5/4
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 225
4 x 35 x 225
1000
4 x 35 x 205
H
4 x 35 x 180
800
125
G
115
650
105
F
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 12.5 m
DE LUZ.
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
J
CITEmadera
25mm. 25mm. 25mm. 25mm. 25mm. 30mm. 30mm. 30mm.
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 110
A
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
12.5 J
77
Vigas de alma llena de 15 metros de luz
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas A , B, C, D, y E.
3,5
2,5
4,5
7
5,5
7
7
4,5
5,5
3,5
7
2,5
A
70
80
90
110
120
140
140
140
140
120
110
90
80
100 Kg/m
70
Misma repartición de atiesadores para las vigas B y C
B
C
80
90
100
120
90
140
100
130
150
160
160
160
180
150
180
160
140
120
130
100
100
90
80
90
D
E
125 Kg/m
175 Kg/m
250 Kg/m
350 Kg/m
500 Kg/m
100
125
150
175
200
175
200
150
125
100
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
la viga F
3,5
4,5
7
5,5
2,5
78
4
4,5
2,5
7
7
5,5
7
7
4
3,5
F
H
80
100
85
125
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 150
B
90
175
3
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 180
C
95
250
2
150 (6")
2 x 22
4 x 40 x 180
D
105
350
2
150 (6")
2 x 22
4 x 40x 225
E
115
500
4/3
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
4 x 35 x 180
F
H
J
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 15 m
DE LUZ.
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
G
CITEmadera
30mm. 30mm. 30mm. 30mm. 30mm. 40 mm.
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 130
A
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
15 J
79
Vigas de alma llena de 17.5 metros de luz.
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas A , B, C, D, y E.
120
150
130
115
80 100
8
8
3
5,5
75 100
5,5
8
4
6,5
150
160
140
120
3
6,5
8
150
4
160
150
150
150
140
160
160
100
120
130
115
120
100
75
80
100 Kg/m H
A
125 Kg/m
B
Misma repartición de atiesadores para la viga C
175 Kg/m
C
250 Kg/m
90 120
145
160
180
180
180
180
145
160
120
90
D
350 Kg/m
100
125
125
150
175
200
175
200
150
125
125
100
E
400 Kg/m
145
110
180
220
220
220
220
145
180
110
F
500 Kg/m
145
110
180
220
220
220
220
145
180
110 G
625 Kg/m
165
125
210
250
250
250
165
210
125
H
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas F,G y H.
80
4,75
3
5,5
8
4
6,5
5,5
8
8
8
8
6,5
4
3
4,75
90
100
95
125
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 180
B
100
175
2
150 (6")
2 x 22
4 x 35 x 165
C
110
250
2
150 (6")
2 x 22
4 x 35 x 205
D
120
325
2
150 (6")
2 x 22
4 x 40x 225
E
3/2
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
4/3
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
4 x 40 x 180
500
4 x 35 x 180
G
135
400
125
F
145
625
4/3
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 205
4 x 40 x 205
H
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 17.5 m
DE LUZ.
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
J
CITEmadera
35mm. 35mm. 35mm. 35mm. 35mm. 50mm. 50mm. 50 mm.
2
125 (5")
2 x 18
4 x 27 x 150
A
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
17.5 J
81
Vigas de alma llena de 20 metros de luz.
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas A , B, C, y D
5
4
135
90 100
130
150
160
150
160
170
170
170
180
190
200
7
8
8
7
85 110
100
8
8
170
170
180
170
180
200
170
180
200
4
8
8
160
170
200
135
150
190
5
110
130
160
85
100 90
150
100
100 Kg/m H
A
125 Kg/m
B
150 Kg/m
C
Misma repartición de atiesadores para la viga D
175 Kg/m
D
125
160
225
240
250
250
240
225
160
125
325 Kg/m
E
400 Kg/m
130
170
210
230
260
260
230
210
170
130
F
500 Kg/m
135
165
200
230
270
270
230
200
165
135
G
Disposicion de empalmes de la cuerda superior identica a las de la cuerda inferior para
las vigas E, F y G.
8
5
4
4
82
8
7
12
8
7
8
8
8
5
4
4
2
150 (6")
2 x 22
115
150
2
150 (6")
2 x 22
4 x 35 x 205
C
120
175
2
150 (6")
2 x 22
4 x 35 x 225
D
3/2
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 180
3/2
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 205
4 x 35 x 205
400
4 x 35 x 180
F
150
325
140
E
160
500
3/2
150 (6")
2 x 2 x 22
1 x 65 x 225
4 x 35 x 225
G
J
VIGA ALMA LLENA DE
DIAGONALES DE 20 m
DE LUZ.
K
TIPO
En ningún caso se excederá de un contenido de humedad de 22
La madera aserrada deberá cumplir con las consideraciones de la
NTE E.102 y la Norma ITINTEC 251.104. Clasificacion Visual y
Requisitos .
Los pernos especificados serán de 16mm ( 5/8") de diámetro.
Factor conversion : 1m3 = 424 pies tablares .
Madera en cuerdas y diagonales: Estructural Tipo C NTE E101
H
CITEmadera
40mm. 40mm. 40mm. 40mm. 60mm. 60 mm. 60mm.
2
150 (6")
105
125
4 x 35 x 180
B
Especificaciones Técnicas:
Contraflecha de
fabricación
Cantidad de clavos
por tabla
Longitud de
clavos en mm
(pulg.)
2 x 22
Espesor de las
tablas inclinadas
en mm.
100
100
4 x 35 x 150
A
Sección de las
cuerdas en mm.
Altura
(cm)
Carga por mt.
(Kg)
Alma con tablas inclinadas
20 J
83
3.4.6. Detalles típicos de unión de piezas.
3.4.6.1 Detalles típicos de las viga reticulada.
zona delimitada para a posición de los
pernos
3d
10
6d
5
3d
5
6d
Posición de los pernos para
ensambles de vigas de 6m a 8m.
* esp de 6d a 3d
d = diametro del perno
3d
3d
3d
3d
6d
5
extremidad de apoyo a 5 ó 10 cm de la
cara de apoyo
Línea que determina una posición rápida
de los agujeros para los pernos
línea quedetrmina una posición
rápida de los agujeros de pernos
84
Posición de los pernos para
ensambles de vigas de 6m a 8m.
5
Estos pernos se colocan para las
diagonales que nivelan los elementos
superiores
3d
6d
5
6d
línea que determina una posición rápida
de los agujeros para pernos
3d
extremidad de apoyo a 5 ó 10 cm de la
cara de apoyo
10
Posición de los pernos para
ensambles de otras vigas
Posición de los pernos para
uniones entre cuerdas
3d
3d
Cartela de metal o madera
6d
6d
6d
6d
6d
6d
85
A continuación mostramos el detallado de uniones
de la viga reticulada con configuración "N". Estos
detalles son los correspondientes de la vigas de
carga admisible de diseño 125 Kg/m de 12.5 metros
de luz. Además se muestra el detalle de los empalmes o amarres de cuerdas en las dos modali-
dades, es decir usando una cartela de madera y usando una cartela o pletina de metal. El clavado de
los nudos se realiza alternado, diferenciándose los
clavos según puntos vacíos (clavado posterior) y
puntos llenos (clavado frontal).
20,5
5
5 @ 2,5
3
3,75
2,5
2,5
2,5
2,5
2,2
3,5
3,5
3,5
6,75
5,75 4,5 4,5 5,75
7,8
20,5
B
O
20,5
20,5
5
5
5 @ 2,5
3
5 @ 2,5
3
2,2
3,5
3,5
3,5
2,2
3,5
3,5
3,5
7,8
D
86
7,8
20,5
F
20,5
20,5
5
5 @ 2,5
3
4,5
4,5
5,25
5,25
5,25
5,25
5,5
2,2
5,5
3,5
3,5
3,5
7,8
20,5
HyK
20,5
7,8
M
20,5
3,5
3,5
3,5
2,2
7,8
3,5
3,5
3,5
2,2
3
5 @ 2,5
5
3
5 @ 2,5
20,5
20,5
A
C
5
87
VIGA RETICULADA 12.5
METROS DE LUZ.
20,5
7,8
3,5
3,5
3,5
2,2
CARGA DE DISEÑO
125
Kg/m
3
Materiales:
5 @ 2,5
5
20,5
E
Piezas de madera:
Seccion Cuerdas:
2x35 mm x 205 mm
Seccion de diagonales y
montantes:
1x35 mm x 205 mm
Clavos:
4" (102 mm) de 4.1 mm de
diametro.
20,5
7,8
3,5
3,5
3,5
2,2
3
5 @ 2,5
5
20,5
G, J y L
88
10
6,8
6,6
6,6
6,6
6,6
6,8
10
5
5
2,75
2,5
2,5
2,75
2,75
2,5
2,5
2,75
5
10
10
5
6,8
10
6,6
6,6
10
6,6
10
6,6
5
6,8
10
10
10
5
2,75
2,5
2,5
2,75
2,75
2,5
2,5
2,75
5
5
AMARRE DE CUERDAS
CARTELA DE MADERA.
10
10
10
10
10
10
AMARRE DE CUERDAS
CARTELA DE MADERA.
5
5
10,5
10,5
5
5
15
5
10
10
10
10
10,5
5
15
10,5
AMARRE DE CUERDAS
CARTELA DE METAL.
5
15
5
10
10
10
10
15
AMARRE DE CUERDAS
CARTELA DE METAL.
89
A continuación se muestra el detalle de las uniones
de la viga reticulada con configuración “W”. Estos
detalles son los correspondientes de la vigas de
carga admisible de diseño 250 Kg/m de 8 metros de
luz. Además se muestra el detalle de los empalmes
o amarres de cuerdas donde solo se utiliza clavos
8
5
con una cartela de madera. Se muestra el detalle
del clavado frontal.
El clavado de los nudos se realiza alternado, diferenciándose los clavos según puntos vacíos (clavado posterior) y puntos llenos (clavado frontal).
7,5
3
3
3
3
3
5 3@3,5
5
3
3
3
3
5,
5
5
5,
O
3
90
3
3
3
3
5,
5
5
5,
D
B
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
5,
5
5
5,
F
3
3
3
3
3
3
D
F
VIGA RETICULADA 8 METROS
DE LUZ.
CARGA DE DISEÑO
250 Kg/m
3
3
3
3
3
5,
5
5
5,
3
3
3
3
3
Materiales:
Piezas de madera:
Seccion Cuerdas:
2x35 mm x 205 mm
Seccion de diagonales y
montantes:
1x35 mm x 205 mm
H
Clavos:
4" (102 mm) de 4.1 mm de
diametro.
91
3
5@
3,
5
3
3
3
92
3
3
3
3
3
[email protected]
3
A
3
3
5,
5
5
E
5,
3
3
3
3
3
3
3
3
5,
5
3
3
C
5,
5
5
5,
3
3
5
5,
GyJ
3
3
3
3
3
3
3
7,5 6,8 6,6 6,6 6,6 6,6 6,8 7,5
5
2,75
2,5
2,5
2,75
5
2,75
2,5
2,5
2,75
5
5
55
AMARRE DE CUERDAS
CARTELA DE MADERA.
13,3
6,6
13,3
10,9
6,38 7,75 6,38
10,9
55
AMARRE DE CUERDAS
CLAVADO POSTERIOR
93
3.4.6.2 Ejemplo de habilitado de piezas de viga reticulada
A continuación mostramos las longitudes y las cantidades de las piezas a habilitar. Para ilustrar este
caso, suponemos que se puede contar piezas hasta de 6.25 metros de longitud. Los puntos de empalme serán justo en el centro de la distancia entre
la intersección de los nudos en la cuerda. Esto es
para no coincidir con la ubicación de los nudos.
Disposicion de los empalmes entre piezas de cuerdas
1250
418
365
467
467
418
260
625
365
cuer
supe
365
365
625
260
Longitudes de habilitacion de cuerdas.
418
375
477
418
477
260
375
625
365
365
625
260
Longitudes de habilitacion de montantes y diagonales
38,9
80
151
12 piezas montantes
94
32°
32°
54,2
20,5
12 piezas diagonales
66,8
20,5
2 piezas montantes oblicuas
cuer
infer
3.4.6.3 Detalles típicos en las vigas alma llena.
A continuación mostramos el detallado de uniones
de la viga alma llena de 12.5 m de luz y 650 Kg/m de
carga de diseño. Esta viga esta formada por dos
almas de tablas inclinadas.
Viga con doble alma llena
CARGA DE DISEÑO
650 Kg/m
cuerda central
1 pieza de seccion
65 x 180 mm.
cuerda lateral
2 piezas de seccion
35 x 180 mm.
Materiales:
Piezas de madera:
Seccion Cuerdas laterales:
alma de tablas
entrecruzadas de
4x35 mm x 180 mm
22 x 140 mm.
Seccion Cuerdas enteriores:
65 mm x 180 mm
Seccion de tablas diagonales:
cuerda lateral
22 mm x140 mm
2 piezas de seccion
Clavos:
6" (150 mm) de 5.9 mm de
diametro.
35 x 180 mm.
cuerda lateral
2 piezas de seccion
35 x 180 mm.
alma de tablas
entrecruzadas de
22 x 140 mm.
cuerda lateral
2 piezas de seccion
35 x 180 mm.
cuerda central
1 pieza de seccion
65 x 180 mm.
95
180
45
50
45 60 75
45
75 60 45
45
50
45
4545
Detalle de clavado 1
POSTERIOR
Este clavado entre las piezas
y el alma se repite a lo largo
de toda la viga
45
45 60 75
50
180
75 60 45
45
45 45
Detalle de clavado 2
FRONTAL
Este clavado entre las piezas
y el alma se repite a lo largo
de toda la viga
96
Detalle de empalme de
cuerdas de Vigas alma llena
120
35
Empalme de
cuerdas de 35 mm
de espesor.
Clavos de 3 "
(76cm)
de 3.3 mm de
diametro
180
65
Empalme de
cuerdas de 65 mm
de espesor.
Clavos de 6 "
(140mm) de 5.9
mm de diametro.
3.4.6.4 Ejemplo de habilitado de piezas de viga alma llena
12
18
12
18
Corte de Empalme 1.
172,5
172,5
Corte de Empalme 2.
22,5
36 piezas atiesadores
4 piezas montantes
sección 35x180 mm.
172,5
172,5
sección 35x180 mm.
45
22,5
9 piezas atiesadores
sección 65x180 mm.
45
2 piezas montantes
sección 65x180 mm.
97
3.4.7. Prototipo de ensayo de viga reticulada de madera elaborado en planta.
3.4.7.1
Foto del prototipo acabado.
Viga reticulada elaborada en planta
3.4.7.2. Planos del prototipo.
ELEVACION
detalle 2
detalle 2
detalle 2
detalle 2
detalle 1
40°
40
detalle 1
detalle 3
SECCION
IZQ.
detalle 2
36,13
36,13
5,5
72,25
detalle 2
36,13
detalle 2
36,13
36,13
36,13
72,25
72,25
detalle 3
36,13
SECCION
DER.
36,13
72,25
5,5
300
FRONTAL
Nota: alternar diagonales la primera encima
de la segunda , la segunda debajo de la tercera, y asi sucesivamente ,
comenzando por la izquierda.
3,5
2
3,5
2
3,5
2
2
3,5
3,8
1,7
1,7
3,8
3,8
1,7
1,7
3,8
3
2,5
2,5
3
2,2
11
40
3,25
detalle 2
98
HABILITADO DE PIEZAS
4,5
3,25
detalle 1
Cuerda Superior
Diagonales
Cuerda Inferior
detalle 3
ELEMENTOS
3,5
2
3,5
2
3,5
2
2
3,5
3,8
1,7
1,7
3,8
3,8
1,7
1,7
3,8
3
2,5
2,5
3
2,2
11
Cuerda Superior
40
3,25
detalle 2
4,5
Diagonales
3,25
Cuerda Inferior
detalle 3
detalle 1
ELEMENTOS
HABILITADO DE PIEZAS
8 piezas diagonales.
2 piezas montantes
enteras
11
11
1
,6
62
11
40°
40°
32,39
2,2
6
,8
75
11
Dimensiones
de Sección
300
11
17,22
4 piezas cuerdas.
40
2 piezas montantes
cortadas.
MATERIALES:
Piezas de madera:
Cuerda sup : 2 piezas 2 x 11 x 300 cm.
Cuerda inf : 2 piezas 2 x 11 x 300 cm.
Diagonales: 8 piezas oblicuas
2.2 x 11 x 62.6 cm.cortadas con angulo de 45º.
Montantes enteras: 2 piezas 2.2 x 11 x 40 cm.
Montantes cortadas: 2 piezas oblicuas
2.2x11x40cm.cortadas con un angulo de 45º.
Clavos:
63mm (2 1/2 pulg.) de largo
y 2.6 mm de diametro
3.4.8
Prototipo de ensayo de viga alma llena elaborado en planta.
3.4.8.1 Foto del prototipo acabado.
Viga alma llena elaborada en planta
99
3.4.8.2 Planos del prototipo de viga alma llena.
60
50
60
50
40
300
MATERIALES:
Piezas de madera:
Cuerda sup : 2 piezas 2.0 x 11 x 300 cm.
Cuerda inf : 2 piezas 2.0 x 11 x 300 cm.
Atiesadores extremos: 4 piezas 2.0 x 11 x 300 cm.
Atiesadores inferiores: 10 piezas 2.0 x 11 x 300 cm.
Tablas diagonales: 34 piezas oblicuas de
2.2x14x56.6 cm.
(colocados entrecruzados
formando entre si 90°)
19,8
40
4,87
9,73
2,77 3,66 4,56
2,22
40
Configuracion de clavado
Clavado en cuerdas y
atiesadores extremos:
dos clavos por tabla por lado alternados..
Clavado en atiesadores
intermedios:
1clavos por tabla por lado alternados,
Clavos:
76 mm (3 pulg.) de largo
y 3.3 mm de diametro
HABILITADO DE PIEZAS
11
300
18
18
4 piezas largas de cuerdas
11
5,5
2,0
11
Atiesadores
Tablas cruzadas en 90º
Cuerda inferior
2,2
100
2,2
Cuerda superior
40
11
Dimensiones
de Seccion de Tablas
40
14
2,0
7
,5
56
Dimensiones
de Seccion de Piezas.
10 piezas de atiesadores intermedios
45
°
4 piezas de atiesadores extremos
19,8
34 piezas de tablas oblicuas con cortes de 45º
14
3.4.9 Recomendaciones sobre almacenaje y
manipuleo de vigas prefabricadas.
Como con todos los productos a base de madera,
las vigas compuestas son afectadas por los cambios del contenido de humedad. Estas deben ser
almacenadas en las condiciones secas. Las vigas
se deben manejar y apilar generalmente en la
posición vertical. Las vigas se pueden cortar con
herramientas normales de la carpintería y se pueden
fijar en la posición con los clavos o pernos.
No levantar las Vigas tomándolas de las cuerdas superiores.
A continuación graficamos algunas recomendaciones:
No levantar las vigas horizontalmente.
Descargar del camión cuidadosamente usando equipo apropiado.
No soltar las vigas desde gran altura.
Proteger las vigas de la intemperie. Usar durmientes de 150 mm
de altura mínima para que no estén en contacto directo con el
terreno.
101
Almacenarlos verticalmente una tras otra.
No almacenarlos horizontalmente una encima de otra.
102
Capitulo 4
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LA
MATERIA PRIMA DISPONIBLE PARA
OBTENER UN PRODUCTO DE MEJOR CALIDAD
4.1 Características cumplir de la
madera para estructuras.
4.1.1
Características generales básicas.
Las maderas para uso estructural en construcción convienen que sean de rápido crecimiento,
baratas y no necesariamente de una alta calidad.
La tendencia actual se orienta a la utilización de
maderas livianas, blandas y de bajo peso propio. Las maderas para carpintería en cambio son
de finas, es decir, de calidad superior, y se utilizan
para la fabricación de puertas, ventanas, muebles,
elementos de terminación y decoración interior.
De preferencia la densidad básica de la madera
debe ser mayor de 0.4 para permitir a los clavos
desarrollar sus cargas de trabajo.
Las dimensiones sugeridas para las piezas de madera (cuerdas, montantes, diagonales y atiesadores)
para el tipo de vigas compuestas son:
Tabla 20. Dimensiones sugeridas para piezas de madera.
Dimensión final
(mm)
27 x110
27 x150
27 x180
35 x110
35 x150
35 x180
40 x150
40 x180
40 x205
40 x225
50 x180
65 x165
65 x180
Elaboración: Propia
Dimensión comercial
(pulg)
1 ½” x 5”
1 ½” x 7”
1 ½” x 8”
2” x 5”
2” x 7”
2” x 8”
2” x 7”
2” x 8”
2” x 9”
2” x 10”
2 ½” x 8”
3” x 7”
3” x 8”
Por ejemplo, la cuerda de sección 27x110 mm se
obtiene después de secar y cepillar una pieza de
sección comercial 1 ½ � x 5 �.
La durabilidad natural de la madera es el grado de
resistencia que posee una especie determinada con
respecto al ataque de hongos o insectos xilófagos.
Algunas especies de madera tienen durabilidad
natural alta que hace innecesario su tratamiento,
otras, sin embargo, son menos durables necesitan
un tratamiento adecuado al uso que se les vaya a
dar, para prevenir el ataque de xilófagos y hongos.
Toda pieza de madera debe ser "sana" o libre de
ataque visible de hongos o pudrición alguna.
Las piezas de madera no deben debe provenir del
centro, corazón o médula del árbol y no deben presentar rajaduras severas ni aristas faltantes
No se permiten nudos sueltos o libres, deberán ser
nudos sanos, firmes y no mayores que el 25 % del
ancho de la pieza. Nunca mayores de 25 mm de diámetro.
Los defectos de secado tales como grietas y arqueaduras deberán ser leves, de tal modo que
puedan corregirse en la instalación con el acabado
final de la pieza.
La madera usada en estructural debe de provenir
de una especie maderable, clasificada estructuralmente según el procedimiento de agrupamiento
de la NTE E101.
103
Es conveniente construir con madera seca al contenido de humedad de equilibrio del lugar de destino, de esta forma se garantiza la estabilidad dimensional de las piezas y disminuyen el riesgo de
ataques de hongos e insectos. Sin embargo, las
especies de mayor densidad (grupo estructural A y
algunas de grupo B) ofrecen dificultades al clavado
y labrado cuando están secas, por la que comúnmente se trabajan en estado verde (CH > 30 %). En
este caso deben tomarse precauciones para garantizar que:
• Las piezas al secarse mantengan su forma inicial.
• Los elementos de unión estén protegidos contra el ataque corrosivo de la madera húmeda.
• La madera para estructuras debe tener buena
durabilidad natural o estar adecuadamente
preservada.
lo que implica una selección o verificación de
las tolerancias por personal humano entrenado
siguiendo una comprobación visual. La aplicación
de la norma se limita a madera aserrada y escuadrada.
Para facilitar la aplicación de la norma se presentan
conjuntamente con las tolerancias algunas recomendaciones para el reconocimiento de defectos.
Se dispone también de un "Manual de Clasificación
Visual para Madera Estructural" editado por el
PADT-REFORT de la JUNAC.
Se espera que, de la producción de un aserradero
que funcione con criterios mínimos de eficiencia, el
40 al 45 por ciento de la producción se clasificaría
como MADERA ESTRUCTURAL, es decir piezas que
satisfacen los límites de defectos establecidos en la
norma que se presenta en el punto 4.1.2.6
4.1.2 Defectos en la madera.
Cualquier irregularidad o imperfección que afecta
las propiedades físicas, químicas y mecánicas de
una pieza de madera puede considerarse como un
defecto. La finalidad de la clasificación por defectos es limitar la presencia, tipo, forma, tamaño y
ubicación de los mismos con la finalidad de obtener piezas de madera con características mínimas garantizadas.
Variando las tolerancias pueden definirse un sin
número de clases, sin embargo a continuación
se propone una sola regla o norma para la clasificación de madera para uso estructural.
La clasificación mencionada es del tipo "visual"
104
La calidad de la madera es afectada por diversos
agentes o factores. A continuación se presentan
definiciones para los diferentes tipos de defectos
agrupados según su origen.
4.1.2.1 Defectos relativos a la constitución anatómica
Albura.- Parte del leño que sigue a la corteza que
en el árbol en pie contiene células vivas y materiales de reserva. Generalmente es de color claro
y es más susceptible al ataque de hongos e insectos que el duramen. En general, sus propiedades
mecánicas no son diferentes a las del duramen.
Se considera como defecto cuando ha sido atacada
y presenta pudrición, y cuando no está preservada.
Por lo general la albura en casi todas las especies
es atacable.
BoIsa.- Es la presencia de una cavidad bien delimitada, que contiene resina o goma.
Corteza incluida.- Es la presencia de una masa de
corteza total o parcialmente comprendida en
relleno.
Duramen quebradizo o madera de reacción.- Es la
madera anormal formada típicamente en algunas
zonas limitadas de ramas o fustes, caracterizada
por su color, consistencia y propiedades distintas
al resto del leño, es esencialmente de la zona central del tronco.
Grano inclinado.- Es la desviación angular que presentan los elementos constitutivos longitudinales
de la madera, con respecto al eje longitudinal del
fuste o canto de una pieza.
Madera de compresión.- Es la madera de reacción
que se forma típicamente en las coníferas. Generalmente es más dura y oscura que la madera normal.
Madera de tensión.- Es la madera de reacción que
se forma típicamente en las latífoliadas, generalmente es más clara que la madera normal.
Médula.- Es la parte central del duramen, constituida esencialmente por células de parénquima o
células muertas. Es susceptible al ataque de hongos e insectos.
Nudo.- Es el área de tejido leñoso resultante del rastro dejado por el desarrollo de una rama, cuyas características organolépticas y demás propiedades son
diferentes a las de la madera circundante.
Parénquima en bandas anchas.- Son células de
paredes delgadas que presentan mayor cavidad,
las que almacenan sustancias de reserva. Dichas
células, agrupadas en bandas de 6 o más series,
forman zonas débiles del leño.
4.1.2.2 Defectos Relativos al Ataque de AgentesBiológicos
Acañonado.- Es el orificio aproximadamente cilíndrico en el interior de una troza como consecuencia del atabacado.
Atabacado.- Es el proceso de pudrición de la madera que se caracteriza, en la etapa avanzada, por la
desintegración del leño en un polvo de color parduzco.
Mancha.- Es el cambio de color de la madera producido por hongos que descomponen la estructura
leñosa.
Perforaciones grandes.- Son agujeros con diámetro
mayores a 3 mm producidos por insectos o larvas
perforadoras.
Perforaciones pequeñas.- Son agujeros con diámetros iguales o menores a 3 mm, producidos por
insectos o larvas perforadoras.
Pudrición avanzada.- Es la etapa de descomposición
en que la madera presenta cambios evidentes en
su apariencia, peso específico, composición, dureza y otras características.
Pudrición castaña.- Es aquella que se caracteriza
por una coloración castaña de la madera como
105
consecuencia de la descomposición de la celulosa.
Pudrición clara.- Es aquella que se caracteriza por la
coloración clara de la madera como consecuencia
de la 'descomposición preponderante de la lignina
además de las holocelulosas.
Arqueaducha o combado.- Es el alabeo de las caras
en la dirección longitudinal.
Pudrición incipiente.- Es la etapa inicial de la
descomposición en la cual la madera pierde parte
de sus propiedades mecánicas y puede sufrir cambios de color debido al ataque de hongos.
Colapso.- Es la reducción de dimensiones de la
madera que ocurre durante un proceso de secado
por encima del punto de saturación de la fibra y
que se debe a un aplastamiento de sus cavidades
celulares. A menudo se observa como un corrugado de la superficie.
4.1.2.3 Defectos originados durante la tumba, transporte y almacenamiento
Desgarramiento.- Es el rompimiento que se produce en la pase del tronco al ser cortado o talado el
árbol.
Fractura o falla de compresión.- Es la deformación
o rompimiento de las fibras de la madera como
resultado de compresión o flexión excesivas ocasionadas en árboles en pie por la acción del viento,
nieve o proceso de crecimiento, y en árboles apeados como resultado de esfuerzos durante las
operaciones de explotación y aprovechamiento.
Rajadura.- Es la separación de los elementos
constitutivos de la madera que se extiende en la
dirección del eje de la pieza afectando totalmente
el espesor de la misma o dos puntos opuestos de
una madera rolliza.
4.1.2.4 Defectos originados durante el secado
Alabeo.- Es la deformación que puede experimentar una pieza de madera por la curvatura de sus
ejes longitudinal o transversal o de ambos.
106
Abarquillado.- Es el alabeo de las caras en la dirección transversal.
Encorvadura.- Es el alabeo de los cantos en sentido
longitudinal.
Endurecimiento superficial.- Es el estado de tensiones en una pieza caracterizado por compresión
en las capas externas y tensión en la parte interna,
come resultado de inadecuadas condiciones de
secado.
Grieta.- Es la separación de los elementos constitutivos de la madera cuyo desarrollo no alcanza a
afectar dos caras de una pieza aserrada o dos puntos opuestos de la periferia de una madera rolliza.
Rajadura.- Es la separación de los elementos
constitutivos de la madera que se extiende en la
dirección del eje longitudinal de la pieza y afecta
totalmente el espesor de la misma o dos puntos
opuestos de una madera rolliza.
4.1.2.5 Defectos originados durante el aserrío
Arista faltante.- Es la falta de madera en una o más
aristas de una pieza.
Mala escudaría.- Se denomina así a la sección transversal de una pieza de madera que está mal labrada a escuadra.
Torcedura.- Es el alabeo simultáneo en las direcciones longitud final y transversal.
Picada.- Es la depresión en la superficie de una pieza producida por un corte anormal.
4.1.2.6 Control de defectos
Constitución Anatómica.- Los defectos relativos a la
constitución anatómica de una pieza de madera no
son controlables debido a que son características
propias de la especie. Propiamente no constituyen
defectos sino características de crecimiento que al
habilitar las piezas de madera aserrada quedan incorporadas en éstas alterando su comportamiento
estructural. Solamente se evitarían, seleccionando
y analizando las características generales de la especie antes de cortar el árbol o aserrar la pieza de
madera, seleccionando especies que presenten el
tipo de grano, parénquima o volumen de albura.
etc., que se encuentren dentro del rango de tolerancia de la clasificación o habilitando teniendo en
mente la producción de madera para estructuras
orientando debidamente los planos de corte.
Ataques Biológicos.- Los defectos relativos al
ataque de los agentes biológicos son controlables
a su debido tiempo como cualquier tipo de infección. En la actualidad se cuenta con la ayuda de
los preservantes hidrosolubles y oleosolubles en
el mercado, para controlar los ataques. Si se considera conveniente no usar preservantes es recomendable elegir una especie que presente buena o
alta durabilidad natural.
Tumba, Transporte y Aserrío.- Los defectos originados durante el apeo, transporte, almacenamiento
y aserrío, son ocasionados por lo general por deficiencias manuales o mecánicas durante dichas
operaciones.
Se controlan fácilmente teniendo en cuenta la
mano de obra calificada y el buen mantenimiento
de la maquinaria y equipo, durante las operaciones
de extracción, transporte, aserrío y apilado.
Secado de la madera.- Los defectos originados durante el secado son ocasionados por las deficiencias en el sistema de apilado y almacenamiento
de las piezas al secarse, o por un mal programa de
secado al horno.
Se controlan tomando en cuenta la constitución
anatómica de la madera y considerando especialmente el plano de corte durante el aserrío de determinadas especies. Para ello es necesario contar
con mano de obra calificada conocedora de los
conceptos propios del secado de la madera.
4.1.3. Clasificación Visual por Defectos para
maderas de Uso Estructural.
Se recomienda la Norma de Clasificación Visual por
Defectos PADT -REFORT de la JUNAC para la clasificación de madera aserrada para uso estructural,
todas las piezas que satisfagan la mencionada regla
clasifican como “Madera Estructural” y todas las
propiedades resistentes y elásticas asignadas a las
especies agrupadas en grupos resistentes son aplicables sin otras restricciones que las tolerancias en
dimensiones para la habilitación y fabricación de
componentes.
107
4.1.4. Tolerancias dimensiónales en la habilitación
y fabricación.
a) En piezas:
En la sección transversal:
a) – 1mm, + 2mm en dimensiones menores de 150mm.
b) - 2mm, +4mm en dimensiones mayores
de 150 mm.
En longitud:
–1mm, + 3 mm en todas las piezas.
b) En la fabricación de componentes estructurados:
En longitud:
0.5 mm por metro de longitud.
ra de uso estructural se derivan de las normas de
la Sociedad Norteamericana para Pruebas de Materiales (American Society for Testing of Materials
- ASTM),
Específicamente se clasifican, según los valores
del modulo de elasticidad y esfuerzos admisibles,
según las tablas siguientes:
Tabla 21. Valores del modulo de elasticidad
MODULO DE ELASTICIDAD (Kg/cm2)
GRUPO
E min.
A
95 000
E Prom.
130 000
B
75 000
100 000
C
55 000
90 000
Fuente: NTE E-101
Tabla 22. Valores de esfuerzos admisibles
En altura:
Más o menos 1 mm por metro de altura.
4.2. Identificación de especies o
grupos de especies que reúnan cualidades para obtener un producto de
mejor calidad.
4.2.1 Agrupación o clasificación de maderas
según uso estructural.
Las clases de madera para construcción (estructural),
de conformidad con la NTE E101, están divididas
en tres categorías según su resistencia (A, B o C).
Donde las del Grupo A son duras, las del B medianamente duras, y las del C blandas. Cada clase tienen
valores de diseño asignados.
Los valores de diseño correspondientes a la made-
108
ESFUERZOS ADMISIBLES Kg/cm2.
GRUPO
Flexión
Tracción
paralela
Compresión
paralela
Compresión
perpendicular.
Corte.
A
210
145
145
40
15
B
150
105
110
28
12
C
100
75
80
15
8
Fuente: NTE E-101
Dichas especies se agrupan para simplificar la comercialización, el diseño y la ingeniería de los productos fabricados con las mismas, así como para
permitir desarrollar y asignar valores de diseño por
combinación de especies, en lugar de hacerse por
cada especie en particular.
Para estimar una clasificación se podrían usar
preferentemente los valores de densidad básica,
según los siguientes valores.
Cabe recordar que esta agrupación es sólo estima-
Tabla 23. Valores de densidad básica según grupo
Grupo
Densidad básica
(g/ cm²).
A
> 0.71
B
0.56 A 0.70
C
Fuente: NTE E-101
0.40 A 0.55
da, y es necesario hacer los ensayos de vigas a escala natural, que indica la NTE E101, para una mayor
precisión de la resistencia.
4.2.2 Especies forestales clasificadas
estructuralmente.
Las especies que se presentan en los grupos a
continuación, son aquellas para las cuales se han
efectuado ensayos de vigas a escala natural, verificándose que las propiedades de la especie correspondan a las del grupo asignado. Es por ello
necesario que todas las piezas de madera que
serán usadas para las estructuras satisfagan los
requisitos mencionados. De lo contrario, no es posible aun utilizarlas en el diseño, ni en el dimensionamiento de estos elementos según las propiedades del grupo estructural al que pertenecen.
Existen especies no estudiadas aun, pero que son
aptas para construir. El uso de especies no agrupadas aún, es posible, sí previamente se aplica la
metodología de la Norma E101 para agrupar nuevas especies. Una vez identificado el grupo al que
se le puede asignar, todas las propiedades del grupo son aplicables a esa nueva especie.
Ensayo mecánicos en probetas pequeñas.
Maderas clasificadas estructuralmente por La Junta del Acuerdo de Cartagena⁴ son:
Grupo A
- Estoraque.
- Palo Sangre Negro.
- Pumaquiro.
Grupo B
- Huayruro
- Machinga.
Grupo C
- Catahua amarilla.
- Copaiba.
- Diablo Fuerte.
- Tornillo.
(La más comercial y de Ensayos de vigas a escala natural
⁴ Mismas especies salvo el Palo Sangre Negro esta incluido en Anexo 3 NTE E-101.
excelentes propiedades).
109
Las especies presentadas anteriormente son
aquellas para los que se han efectuado ensayos de
vigas a escala natural, verificándose que las propiedades de la especie correspondan a la del grupo
asignado. Los ensayos en probetas pequeñas no
son suficientes para agruparlas debido a la variación
de las propiedades entre elementos pequeños y
elementos a escala natural. La Norma que rige estos ensayos de vigas a escala natural es la NTE E101.
“Agrupamiento de Maderas para Uso Estructural”.
4.2.3. Especies forestales recomendadas para
estructuras.
Se recomienda para el uso de maderas estructurales del Grupo C agrupadas según NTE E101. Aunque
también pueden usarse maderas de los otros grupos, con la consideración que para el clavado se
requerirá de un pretaladrado de 0.8 veces el diámetro del clavo.
El resto de maderas estructurales de los Grupos A
y B, por su dureza y durabilidad natural, son mayormente utilizados como pisos, pasos de escaleras y
elementos torneados.
En resumen, es recomendable el uso de maderas
del Grupo C, pues debido a su baja densidad son
fáciles de clavar y livianas para su montaje.
4.2.4 Nuevas especies maderables recomendadas para estructuras.
110
Existen algunas nuevas especies que son recomendadas para uso en estructuras y que actualmente
están siendo usadas en forma esporádica, pero
aun falta agruparlas estructuralmente según NTE
E101, aunque según su densidad básica se podría
estimarse su agrupación.
Tabla 24. Lista de nuevas especies maderables recomendadas para estructuras.
Especie
Densidad Básica.
(g / cm3)
- Cachimbo - Mashonaste - Panguana
- Utucuro
- Requia
- Ana Caspi
- Azucar huayo
- Lagarto Caspi
- Capirona - Shihuahuaco
Propia.
Elaboración:
0.59
0.56
0.48
0.61
0.60
0.70
0.62
0.66
0.76
0.78
Capitulo 5
TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
DE LOS INSUMOS
5.1 Accesorios de unión.
En general las uniones serán clavadas, empernadas
o mixtas. Los pernos requerirán tuercas, cartelas o
arandelas.
En el diseño de los nudos se consideran soluciones con clavos y pernos, así como re-fuerzos en las
barras tales como cartelas de madera sólida o de
metal.
Todas las especies del grupo estructural C y muchas
de grupo B pueden clavarse fácilmente, más aún si
la madera está en condición verde las maderas más
densas y/o secas son por lo general más difíciles de
clavar. Si se clavan maderas el grupo estructural A
es conveniente hacer un pre-taladrado con un diámetro del orden de 0.8 veces el diámetro del clavo,
a menos que se utilicen clavos de alta resistencia.
los elementos de madera.
• Espesores de los elementos y penetración de los
clavos en cada uno de éstos.
Puede considerarse que la carga admisible de las
uniones clavadas es directamente proporcional al
número de clavos, siempre y cuando se satisfagan
los requisitos de espaciamientos indicados.
Los clavos usados deben tener un tratamiento anticorrosivo de preferencia zincados, son fáciles de
conseguir en cualquier ferretería y normalmente se
comercializan por kilos.
A continuación presentamos una tabla que nos servirá para estimar los kilos de clavos por cantidad de
clavos para diferentes dimensiones:
5.1.1 Clavos.
Los criterios de diseño que se presentan en las
secciones siguientes son aplicables a uniones con
clavos comunes de alambre de acero, de sección
transversal circular y caña lisa. Para clavos con otro
tipo de acabado, o clavos de alta resistencia, estos
criterios son en general conservadores.
La carga admisible en una unión clavada depende
principalmente de:
• Tipo y condición de la madera utilizada.
• Calidad, longitud y diámetro de los clavos.
• Número de clavos y su ubicación con relación a
111
Tabla 25. Número de clavos por kilogramo
Largo
pulg
mm
Diámetro
Numero de Clavos
mm
por Kg.
1
25
1.65
32
1.82
1368
1 1/2
38
1 3/4
45
- 1.83
- 2.03
2.10 - 2.39
2.10 - 2.39
2076
1 1/4
- 1929
- 1250
880 - 695
794 - 596
2
51
2.10
57
2.10
483
2 1/2
63
2 3/4
70
- 2.87
- 2.87
2.76 - 3.33
2.76 - 3.33
693
2 1/4
- 398
- 354
324 - 233
254 - 211
3
76
3.04
83
3.04
172
3 1/2
89
- 3.76
- 3.76
3.75 - 4.11
218
3 1/4
4
102
4.19
4 1/2
114
4.29
- 4.88
- 5.26
- 152
- 139
126 - 108
86 - 68
65 - 53
5
127
5.15
5 1/2
140
5.56
- 5.72
- 6.20
34 - 31
47 - 40
6
152
5.58
- 6.68
35 - 24
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
5.1.2 Pernos, tuercas y arandelas estándar
Los pernos de preferencia deben ser anticorrosivos para garantizarnos durabilidad. Se comercializan en cientos o por unidad según las características requeridas.
A continuación mostramos las dimensiones estándar de pernos, tuercas y arandelas que podemos
conseguir en el mercado.
112
La longitud de los pernos varía de pulgada en pulgada y se solicitarán según el espesor de las piezas.
La longitud del perno deberá ser por lo menos una
pulgada mayor que la suma de los espesores a penetrar.
Por ejemplo:
Para 4 piezas de 27 mm de espesor la longitud
del perno será de 6”.
Para 4 piezas de 35 mm de espesor la longitud
del perno será de 7”.
Para 4 piezas de 50 mm de espesor la longitud
del perno será de 9”.
Para 5 piezas de 27 mm de espesor la longitud
del perno será de 7”.
Para 5 piezas de 35 mm de espesor la longitud
del perno será de 8”.
Para 5 piezas de 50 mm de espesor la longitud
del perno será de 11”.
Tabla 26. Dimensiones de pernos y tuercas
estándar de cabeza cuadrada.
CABEZA CUADRADA
Pernos de
cabeza
cuadrada
D
F
C
H
E
G
N
pulg
cm
cm
cm
cm
cm
cm
3/8
1.43
2.06
0.64
1.59
2.22
0.95
1/2
1.91
2.70
0.95
2.06
2.86
1.11
5/8
2.38
3.33
1.11
2.54
3.65
1.43
3/4
2.86
3.97
1.27
2.84
3.97
1.78
7/8
3.33
4.76
1.59
3.33
4.76
2.06
1
3.81
5.40
1.75
3.81
5.40
2.22
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Tabla 27. Dimensiones de pernos y tuercas estándar de
cabeza hexagonal.
CABEZA HEXAGONAL
Pernos de
cabeza
hexagonal
Arandelas
D
F
C
H
N
pulg.
cm.
cm.
cm.
cm.
3/8
1.43
1.59
0.64
0.79
1/2
1.91
2.22
0.95
1.11
5/8
2.38
2.70
1.11
1.43
3/4
2.86
3.33
1.27
1.75
7/8
3.33
3.81
1.59
1.91
1
3.81
4.45
1.75
2.22
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
Tabla 28. Dimensiones de arandelas estándar.
ARANDELAS
D
A
B
T
pulg
cm
cm
cm
1/2
1.43
3.49
0.28
5/8
1.75
4.45
0.36
3/4
2.06
5.08
0.36
7/8
2.38
5.72
0.40
1
2.86
6.35
0.40
3/8
Fuente: “Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino”. JUNAC.
113
5.1.3 Cartelas de madera
Son tablas de madera que servirán para amarrar
las uniones de cuerdas. Son fáciles de elaborar en
planta según las dimensiones requeridas por el
diseño.
5.1.4 Cartelas o pletinas de metal
Son planchas cortadas de acero que servirán para
amarar las uniones de cuerdas. Se elaboran primero comprando planchas de acero, que de preferencia podrían ser inoxidables, para luego trabajarlas
y cortarlas según dimensiones especificadas, sí la
plancha fuese de acero común podría usarse dos
pasadas base de zincromato. Al final la pletina o cartela de metal podría recubrirse con esmalte negro.
5.2. Moldes.
Son elementos de guía para posicionar correctamente cada una de las piezas según su configuración de diseño. Los moldes para la fabricación de
la primera viga podrían ser de triplay. También podría realizar el molde sobre el piso con ayuda de
marcadores (plumones) reglas, escuadras y transportadores. Para las siguientes vigas a realizar es
mejor usar la primera viga como molde usando tacos para fijar su configuración.
Capitulo 6
RENDIMIENTOS Y
COSTOS DE FABRICACIÓN
6.1 Rendimientos medidos en prototipos.
Se tomaron algunas mediciones de horas hombre
y de rendimiento (consumo) de materiales necesarias para la fabricación de los prototipos de las
vigas. Estos datos son importantes para estimar
los costos de fabricación de los diferentes tipos de
vigas propuestos.
6.1.1
Tiempos y costos por labor de prototipo de viga reticulada.
Tabla 29. Tiempos de fabricación promedio.
Tiempos de Fabricación
Tiempo de Maquinado (H-H)
Tiempo de Ensamble (H-H)
Tiempo de Preparación (H-H)
2.17
2.75
0.33
Tiempo total (H-H)
5.25
Elaboración: Propia.
Tabla 30. Costos de proceso.
Precios de Labor
Cant
Und
med
Preparación
0.33
H-H
5.51
1.82
30
pt
0.50
14.99
Maquinado
2.17
H-H
6.51
14.14
Ensamble
2.75
H-H
5.51
15.15
Secado
A medida de ejemplo se midieron los tiempos que
requería cada labor en la elaboración de los prototipos en el CITEmadera. Las labores para razones
de estructura de costo se agruparon en preparación, secado, maquinado y ensamble. La preparación implica el proceso de selección de material.
El maquinado implica procesos donde se utilizan
herramientas de perforación o corte, es decir,
los procesos de corte de plantilla, perforación de
plantilla, trozado, garlopeado, cepillado, corte a
medida exacta y escuadrado de viga. El ensamble
implica los procesos de marcado de plantilla, presentación de la viga y trazado además del clavado
de vigas a ambos lados.
Nota: Los costos unitarios por labor presentados incluyen
mano de obra y horas de maquina, además de estar
afectados por el IGV (19%).
Precio (S/.
Und med)
Proceso
Total (S/.)
Elaboración: Propia.
6.1.2 Desperdicios o mermas de madera
medidos en la fabricación de la viga reticulada.
Para la fabricación de las vigas se midió la cantidad de madera utilizada y se metro la cantidad de
madera neta según planos, que mediante diferencia nos da la merma o desperdicio de material, dato
importante para estimar los costos de fabricación
de las vigas propuestas.
Nota: Para la fabricación de los prototipos de vigas se
conto con algunas dimensiones comerciales de madera,
que realmente eran mayores a las requeridas. En este
caso para efectos de costos y medida de rendimientos
se considero los anchos y espesores comerciales adecuados para las piezas de los prototipos de vigas.
115
Tabla 31. Cubicación de madera para elaboración de viga reticulada en madera comercial.
Viga reticulada
Madera Utilizada
Madera que debió usarse
plg
plg
pie
pt
plg
plg
pie
pt
1
9
2
1.5
1
9
2
1.5
1
9
2
1.5
1
9
2
1.5
1
9
12
9
1
6
12
6
1
9
12
9
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
Pt
42
Pt
30
Elaboración: Propia.
Tabla 32. Cubicación de madera para elaboración de viga reticulada sobre medida final.
Viga reticulada
Madera neta
cm
cm
cm
plg
plg
4
2
11
300
0.79
4.33
118.11
2
2.2
11
40
0.87
4.33
15.75
0.82
2
2.2
11
32.4
0.87
4.33
12.76
0.66
8
2.2
11
62.6
0.87
4.33
24.65
5.14
pt
17.81
merma=
Elaboración: Propia.
30 - 17.81
11.19
= 40.63%
30
6.1.3 Tiempos y costos por labor de prototipo viga alma llena.
116
plg
Se midieron los tiempos que requería cada labor.
Las labores consideradas para la estructura de
costo se agruparon en: Preparación, secado, maquinado y ensamble. La preparación implica el
proceso de selección de material. El maquinado
implica procesos donde se utilizan herramientas
de perforación o corte, es decir los procesos de
corte de plantilla, perforación de plantilla, trozado,
garlopeado, cepillado, corte a medida exacta y es-
cuadrado de viga. El ensamble implica los procesos
de marcado de plantilla, presentación de la viga y
trazado y clavado de vigas a ambos lados.
Nota: Los costos unitarios por labor presentados incluyen mano de obra y horas de maquina,
además que están afectados por el IGV (19%).
Tabla 33. Costo del valor de fabricación de prototipos.
Precios de Labor
Proceso
Cant
Und
med
Precio (S/.
Preparación
0.33
H-H
5.51
1.82
54
pt
0.50
26.99
Maquinado
2.58
H-H
6.51
16.83
Ensamble
1.18
H-H
5.51
6.50
Secado
un metrado de la cantidad de madera neta según
planos, que mediante diferencia nos da la merma
o desperdicio de material que existe, dato importante para estimar los costos de fabricación de las
vigas propuestas.
Total (S/.)
Und med)
Elaboración: Propia.
Nota: Para la fabricación de los prototipos de vigas de alma llena se contó con algunas dimensiones comerciales de madera, que realmente eran
mayores a las requeridas. En este caso para efectos
de costos consideraremos que se tenía las medidas
comerciales adecuadas a las piezas de los prototipos de vigas.
6.1.4 Desperdicios o mermas de madera
medidos en la fabricación de la viga alma llena.
Para la fabricación de las vigas de alma llena se
midió la cantidad de madera utilizada y se hizo
Tabla 34. Cubicación de madera para elaboración de viga reticulada en madera comercial.
Viga alma llena
Madera utilizada
Madera que debió usarse
plg
plg
pie
pt
plg
plg
pie
pt
1
9
10
7.5
1
9
10
7.5
1
9
10
7.5
1
9
10
7.5
1
9
12
9
1
9
12
9
1
6
12
6
1
6
12
6
1
6
12
6
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
1
8
12
8
1
6
12
6
Pt
60
Pt
54
Elaboración: Propia.
Tabla 35. Cubicación de madera para elaboración de viga reticulada sobre medida final.
Viga alma llena
Madera neta
cant
cm
cm
cm
plg
plg
plg
pt
4
2
11
300
0.79
4.33
118.11
11.19
4
2
11
18
0.79
4.33
7.09
0.67
10
2
5.5
18
0.79
2.17
7.09
0.84
30
2.2
14
56.6
0.87
5.51
22.28
22.16
pt
merma=
Elaboración: Propia.
54 - 34.86
54
= 35.44%
34.86
117
6.1.5 Costos de materiales usados en la elaboración de prototipos.
Tabla 37. Costo de elaboración según tipo de viga.
Descripcion
Costo
Los costos de los materiales utilizados fueron los
siguientes:
•
Clavos. 2.2 soles por / Kg.
Materiales
81.16
Preparacion
1.82
•
Costo de elaboracion viga reticulada.
Secado
14.99
Maquina
14.14
Ensamble
Madera tornillo. 2.2 soles / pie tablar
15.15
Costo de elaboracion.
(incluido IGV 19%)
S/. 127.26
Costo de elaboracion viga alma llena.
Tabla 36. Costo de materia según tipo de viga.
Costo de materiales de la viga reticulada.
Descripcion.
Unidad
Metrado
P unitario.
Total
Madera
pies
30
2.2
66
Clavos
kg
1
2.2
2.2
Costo
Materiales
123.20
Preparacion
1.82
Secado
26.99
Maquina
16.83
Ensamble
6.50
Costo Directo de Materiales
S/. 68.20
IGV(19%).
S/. 12.96
Costo de elaboracion.
(incluido IGV 19%)
Costo total de materiales.
S/. 81.16
Elaboración: Propia.
Costo de materiales de la viga alma llena
Descripcion.
Unidad
Metrado
Madera
pies
54
2.2
Clavos
kg
2
2.2
Costo Directo de Materiales
IGV(19%).
P unitario.
Total
4.4
S/. 123.20
S/. 146.61
Elaboración: Propia.
6.1.6.
Costo Total de elaboración de prototipos.
El costo total de fabricación se obtiene sumando el
costo de los materiales con el costo de las labores
en planta. Estos costos incluyen IGV (19%) y no incluye recubrimientos (laca, barniz u otro), esto debido a que la utilización de estos depende bastante
del lugar donde va a colocarse la estructura y al medio externo del cual esté afectado, es decir zonas
de lluvia o zonas seca, interiores o exteriores.
S/. 175.34
Gráfico Nº 4. Incidencia de costos en viga reticulada
118.8
S/. 23.41
Costo total de materiales.
118
Descripcion
Maquina
11%
Ensamble
12%
Materiales
Preparacion
Secado
12%
Materiales
64%
Preparacion
1%
Secado
Maquina
Ensamble
Gráfico Nº 5. Incidencia de costos en viga alma llena.
Maquina
10%
Secado
15%
Preparacion
1%
Ensamble
4%
Materiales
Preparacion
Materiales
70%
Secado
Maquina
Ensamble
6.1.7. Precios referenciales de demás accesorios
de unión.
6.2. Costos de fabricación de las vigas según diseños.
A continuación mostramos algunos precios
referenciales del resto de insumos útiles para fabricar vigas compuestas de madera.
6.2.1. Costos de materiales de vigas reticuladas.
• Pernos, Arandelas y Tuercas.
• Cartelas o pletinas de metal.
Plancha de acero negro lac.
6 x 1220 x 2400mm.340 soles
(no incluye IGV).
8 x 1220 x 2400mm.490 soles
Tabla 38. Costos de pernos, arandelas y tuercas según
A continuación mostramos los costos de materiales para las vigas propuestas en el punto 3.4.5 , incluyen los insumos de los empalmes considerando
cartelas de madera (recomendamos esta alternativa debido a que el costo de pletina de metal
resulta demasiado alto y trabajarlo en una planta
de transformación de madera no es lo mas apropiado). Este costo no incluye los recubrimientos
(barniz, laca, etc).
longitud.
Costos de Pernos, Arnadelas y tuercas según longitud
Costo
Longitud de Perno
Costo
Costo
Costo de
en Pulgadas
Pernos
Arandelas
tuercas.
5
3.60
0.80
0.50
4.90
6
4.32
0.80
0.50
5.62
7
5.04
0.80
0.50
6.34
8
5.76
0.80
0.50
7.06
9
6.48
0.80
0.50
7.78
10
7.20
0.80
0.50
8.50
total
(S/.)
11
7.92
0.80
0.50
9.22
12
8.64
0.80
0.50
9.94
(Estos precios no incluyen IGV)
Fuente: Grupo S-10.
Costo del trabajado y corte: aproximadamente el
50%. Del costo del material, de donde aproximadamente se pueden obtener 30 pletinas, para el caso
de estas vigas. Entonces el costo por pletina se podría estimar de la siguiente forma.
Tabla 39. Costo estimado por pletina.
Espesor (mm) Costo de Plancha Costo por pletina
4
230
S/. 11.50
6
340
S/. 17.00
8
490
S/. 24.50
119
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 6mde 6 m.
Tabla
40.deCostos
de materiales
vigas reticuladas
Carga
Total
admis. Pernos
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
100
0
0
0.515
50
70
5.62
6.34
2.2
2.2
155.60
185.16
125
0
0
0.599
50
70
5.62
6.34
2.2
2.2
155.80
185.40
150
0
0
0.683
70
98
5.62
6.34
2.2
2.2
217.80
259.18
200
0
0
0.809
70
98
5.62
6.34
2.2
2.2
218.10
259.54
250
4
0
1.917
93
131
6.34
7.06
2.2
2.2
317.50
377.83
350
4
0
2.127
116
163
6.34
7.06
2.2
2.2
387.70
461.36
400
4
0
2.232
118
165
6.34
7.06
2.2
2.2
394.10
468.98
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
Elaboración: Propia.
Tabla
41.de
Costos
de materiales
vigas reticuladas
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 8mde 8 m.
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
100
0
0
1.011
105
147
5.62
6.34
2.2
2.2
325.70
387.58
125
0
0
1.147
106
148
5.62
6.34
2.2
2.2
329.20
391.75
Carga
Total
admis. Pernos
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
150
0
0
2.105
167
234
6.34
7.06
2.2
2.2
520.10
618.92
200
0
0
2.436
169
236
6.34
7.06
2.2
2.2
524.60
624.27
250
8
0
2.856
201
281
6.34
7.06
2.2
2.2
675.90
804.32
300
8
4
2.741
203
284
6.34
7.06
2.2
2.2
708.80
843.47
400
8
4
4.837
318
445
7.78
9.92
2.2
2.2
1,091.60
1,299.00
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
Elaboración: Propia.
Tabla 42.
de materiales
vigas reticuladas
de 10 m.
Costos
deCostos
materiales
Vigas Reticuladas
de 10m
Carga
Total
admis. Pernos
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
100
0
0
1.103
157
220
5.62
6.34
2.2
2.2
487.20
579.77
125
0
0
1.260
159
222
5.62
6.34
2.2
2.2
491.30
584.65
150
0
0
2.967
206
288
6.34
7.06
2.2
2.2
639.80
761.36
200
12
6
2.495
235
329
6.34
7.06
2.2
2.2
847.00
1,007.93
250
12
4
Elaboración: Propia.
5.056
370
518
7.78
9.92
2.2
2.2
1,284.40
1,528.44
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
Tabla 43.deCostos
de materiales
vigas reticuladas
de 12.5 m.
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 12.5m
Carga
Total
admis. Pernos
(kg/m).
120
nudos
Total
Pernos
empal
mes
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
100
0
4
2.560
277
388
6.34
7.06
2.2
2.2
887.70
1,056.36
125
0
4
3.138
318
445
6.34
7.06
2.2
2.2
1,013.50
1,206.07
150
4
4
4.760
454
635
7.78
9.92
2.2
2.2
1,478.90
1,759.89
200
8
4
4.957
475
665
7.78
9.92
2.2
2.2
1,574.80
1,874.01
250
10
6
5.744
524
733
7.78
9.92
2.2
2.2
1,762.40
2,097.26
Elaboración: Propia.
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 15m
Tabla
44.de
Costos
de materiales
vigas reticuladas
de 15 m.
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
100
4
4
2.875
370
518
6.34
7.06
2.2
2.2
1,200.40
1,428.48
125
4
4
2.967
387
542
6.34
7.06
2.2
2.2
1,252.50
1,490.48
150
4
4
4.662
571
799
7.78
9.92
2.2
2.2
1,838.40
2,187.70
200
8
4
5.187
641
897
7.78
9.92
2.2
2.2
2,086.60
2,483.05
250
8
6
6.827
641
897
7.78
9.92
2.2
2.2
2,110.00
2,510.90
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
1,718.12
Carga
Total
admis. Pernos
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
Elaboración: Propia.
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 17.5m
Tabla
45.de
Costos
de materiales
vigas reticuladas
de 17.5 m.
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
100
8
4
2.888
441
617
6.34
7.06
2.2
2.2
1,443.80
125
4
4
5.777
634
888
7.78
9.92
2.2
2.2
2,036.70
2,423.67
150
8
4
5.155
732
1025
7.78
9.92
2.2
2.2
2,368.30
2,818.28
200
8
6
5.877
747
1045
7.78
9.92
2.2
2.2
2,434.10
2,896.58
Costo
Unitar.
Clavos
Costo
Unit.
Made
Costo
Material
Viga.
( en S/. ).
Costo
Material
Viga. (S/.)
(inc IGV)
Carga
Total
admis. Pernos
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Elaboración: Propia.
Costos
materiales
Vigas Reticuladas
de 20m
Tabla
46.de
Costos
de materiales
vigas reticuladas
de 20 m.
Carga
Total
admis. Pernos
(kg/m).
nudos
Total
Pernos
empal
mes
Kilos
clavos
Madera
Neta
(pies)
Madera Costo
Comer. Unitar.
(+40%) Pernos
nudos
(pies)
Costo
Unitar.
Pernos
empal
mes.
100
8
4
4.041
701
981
7.78
9.92
2.2
2.2
2,269.30
2,700.47
125
8
4
4.894
777
1087
7.78
9.92
2.2
2.2
2,504.70
2,980.59
150
12
6
5.186
822
1151
7.78
9.92
2.2
2.2
2,695.70
3,207.88
200
11
6
6.594
873
1222
7.78
9.92
2.2
2.2
2,847.90
3,389.00
Elaboración: Propia.
6.2.2 Costo final de producción de vigas
reticuladas.
A continuación presentamos los costos de producción de vigas reticuladas donde no se incluye la
partida de recubrimientos (barniz, laca, etc). Cabe
mencionar que estos costos de producción incluyen
IGV, pero no gastos generales administrativos ni
utilidad propia de cada empresa.
121
Tabla
47.de
Costos
de producción
vigas
reticuladas
m.
Costos
Produccion
de Vigas
reticuladas
dede
66
metros.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
185.16
4.25
35.09
33.05
35.45
293.10
125
185.40
4.25
35.09
33.05
35.45
293.30
150
259.18
5.96
49.14
46.28
49.64
410.30
200
259.54
5.96
49.14
46.28
49.64
410.60
250
377.83
7.93
65.42
61.61
66.08
578.90
350
461.36
9.85
81.28
76.55
82.10
711.20
400
468.98
10.02
82.68
77.87
83.52
723.10
Elaboración: Propia.
Tabla
48.deCostos
de producción
reticuladas
8 m.
Costos
Produccion
de Vigasvigas
reticuladas
de 8de
metros.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
387.58
8.91
73.51
69.23
74.25
613.50
125
391.75
9.00
74.23
69.91
74.98
619.90
150
618.92
14.20
117.13
110.31
118.32
978.90
200
624.27
14.30
118.00
111.13
119.19
986.90
250
804.32
17.05
140.64
132.46
142.07
1,236.60
300
843.47
17.19
141.77
133.52
143.21
1,279.20
400
1299.00
26.97
222.49
209.54
224.75
1,982.80
Elaboración: Propia.
Tabla
49.deCostos
de producción
reticuladas
demetros.
10 m.
Costos
Produccion
de Vigasvigas
reticuladas
de 10
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
579.77
13.35
110.16
103.75
111.28
918.40
125
584.65
13.46
111.02
104.56
112.15
925.90
150
761.36
17.45
143.92
135.54
145.38
1,203.70
200
1007.93
19.92
164.32
154.76
165.99
1,513.00
250
1528.44
31.41
259.14
244.06
261.78
2,324.90
Elaboración: Propia.
Costos de Produccion de Vigas reticuladas de 12.5 metros.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
122
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
1056.36
23.52
194.03
182.74
196.01
1,652.70
125
1206.07
26.95
222.34
209.39
224.60
1,889.40
300
843.47
17.19
141.77
133.52
143.21
1,279.20
400
1299.00
26.97
222.49
209.54
224.75
1,982.80
Costos de Produccion de Vigas reticuladas de 10 metros.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
579.77
13.35
110.16
103.75
111.28
918.40
125
584.65
13.46
111.02
104.56
112.15
925.90
150
761.36
17.45
143.92
135.54
145.38
1,203.70
200
1007.93
19.92
164.32
154.76
165.99
1,513.00
250
1528.44
31.41
259.14
244.06
261.78
2,324.90
Costos
Produccion
de Vigasvigas
reticuladas
de 12.5
metros.
Tabla
50.deCostos
de producción
reticuladas
de 12.5
m.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
Costo
Secado
Costo de
Maquina
Costo de
Ensamble
Costo
Final
Viga
(en S/. ).
100
1056.36
23.52
194.03
182.74
196.01
1,652.70
125
1206.07
26.95
222.34
209.39
224.60
1,889.40
150
1759.89
38.50
317.63
299.13
320.86
2,736.10
200
1874.01
40.28
332.26
312.91
335.63
2,895.10
250
2097.26
44.42
366.45
345.12
370.18
3,223.50
Elaboración: Propia.
Costos
Producción
de
reticuladas
de
metros.
Costos
de
Producción
de Vigas
Vigas
reticuladas
de 15
15 15
metros.
Tabla 51.de
Costos
de producción
vigas
reticuladas
de
m.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Costo
Costo
Carga
Preparación
Admisible Materiales
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
(kg/m)
100
100
125
125
150
150
200
200
250
250
1428.48
1428.48
1490.48
1490.48
2187.70
2187.70
2483.05
2483.05
2510.90
2510.90
31.42
31.42
32.85
32.85
48.41
48.41
54.36
54.36
54.36
54.36
Costo
Costo
Secado
Secado
Costo de
Costo de
Maquina
Maquina
Costo de
Costo de
Ensamble
Ensamble
259.19
259.19
270.99
270.99
399.39
399.39
448.45
448.45
448.45
448.45
244.10
244.10
255.21
255.21
376.14
376.14
422.34
422.34
422.34
422.34
261.82
261.82
273.74
273.74
403.45
403.45
453.01
453.01
453.01
453.01
Costo
Costo
Final
Final
Viga
Viga
(en S/. ).
(en S/. ).
2,225.10
2,225.10
2,323.30
2,323.30
3,415.10
3,415.10
3,861.30
3,861.30
3,889.10
3,889.10
Elaboración: Propia.
Costos
Costos de
de Produccion
Produccion de
de Vigas
Vigas reticuladas
reticuladas de
de 17.5
17.5 metros.
metros.
Tabla 52.
de producción
(incluye
IGV Costos
y no incluye
recubrimiento). vigas reticuladas de 17.5 m.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Costo
Costo
Carga
Preparación
Admisible Materiales
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
(kg/m)
100
100
125
125
150
150
200
200
1718.12
1718.12
2423.67
2423.67
2818.28
2818.28
2896.58
2896.58
37.42
37.42
53.81
53.81
62.13
62.13
63.35
63.35
Costo
Costo
Secado
Secado
Costo de
Costo de
Maquina
Maquina
Costo de
Costo de
Ensamble
Ensamble
Costo
Costo
Final
Final
Viga
Viga
(en S/. ).
(en S/. ).
308.73
308.73
443.91
443.91
512.51
512.51
522.57
522.57
290.76
290.76
418.06
418.06
482.67
482.67
492.15
492.15
311.87
311.87
448.42
448.42
517.72
517.72
527.89
527.89
2,667.00
2,667.00
3,787.90
3,787.90
4,393.30
4,393.30
4,502.60
4,502.60
Elaboración: Propia.
Costos
Produccion
de
reticuladas
de
Tabla
53.de
Costos
de producción
vigas
reticuladas
de
20
m.
Costos
de
Produccion
de Vigas
Vigas
reticuladas
de 20
20 metros.
metros.
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
(incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Costo
Costo
Carga
Costo
Costo
Carga
Preparación
Admisible Materiales
Admisible Materiales Preparación
(kg/m)
(kg/m)
100
100
125
125
150
150
200
200
2700.47
2700.47
2980.59
2980.59
3207.88
3207.88
3389.00
3389.00
Elaboración: Propia.
59.47
59.47
65.90
65.90
69.74
69.74
74.06
74.06
Costo
Costo
Secado
Secado
Costo de
Costo de
Maquina
Maquina
Costo de
Costo de
Ensamble
Ensamble
490.56
490.56
543.62
543.62
575.32
575.32
610.96
610.96
462.00
462.00
511.97
511.97
541.83
541.83
575.39
575.39
495.54
495.54
549.15
549.15
581.17
581.17
617.17
617.17
Costo
Costo
Final
Final
Viga
Viga
(en S/. ).
(en S/. ).
4,208.10
4,208.10
4,651.30
4,651.30
4,976.00
4,976.00
5,266.60
5,266.60
123
6.2.3 Costo de materiales de viga de alma llena.
A continuación mostramos los costos de materiales para las vigas alma llena que incluyen los insumos de los empalmes y no incluyen costo de los
recubrimientos (barniz, laca, etc).
Tabla
54.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 6de
m. 6m.
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m3 )
( m2 )
Neta
(m3)
Costo
Total Madera a Precio Precio
de
Madera Consumir Unitario Unitario
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
125
1.507
0.074
4.800
0.160
68
92
2.20
2.20
205.24
244.24
250
3.938
0.097
5.400
0.194
82
111
2.20
2.20
253.00
301.07
500
5.814
0.152
6.600
0.270
115
155
2.20
2.20
353.18
420.28
600
7.560
0.207
7.800
0.347
147
199
2.20
2.20
453.65
539.85
850
8.085
0.231
8.400
0.416
176
238
2.20
2.20
541.77
644.71
1000
10.873
0.307
9.600
0.518
220
296
2.20
2.20
675.90
804.32
1400
15.684
0.309
10.200
0.585
248
335
2.20
2.20
771.01
917.51
Elaboración: Propia.
Tabla 55.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 8de
m.8m.
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
124
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m3 )
( m2 )
Neta
(m3)
Total Madera a Precio Precio
Costo
Madera Consumir Unitario Unitario
de
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
125
5.158 0.198
8.000
0.342
145
196
2.20
2.20
442.52
526.60
250
5.329 0.200
8.800
0.358
152
205
2.20
2.20
462.90
550.85
500
17.370
0.352
9.600
0.563
239
322
2.20
2.20
747.13
889.08
600
19.458
0.485
11.200
0.732
310
419
2.20
2.20
964.20
1,147.39
650
19.458
0.553
12.000
0.817
346
467
2.20
2.20 1,071.24
1,274.77
800
20.180
0.617
14.400
0.933
396
534
2.20
2.20 1,219.68
1,451.42
1250
34.223
0.640
28.800
1.274
540
729
2.20
2.20 1,679.38
1,998.46
Elaboración: Propia.
Tabla
56.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 10
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
dem.10m.
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m3 )
( m2 )
Neta
(m3)
Total Madera a Precio Precio
Costo
Madera Consumir Unitario Unitario
de
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
125
6.549 0.249
12.000
0.465
197
266
2.20
2.20
599.83
713.80
200
9.673 0.338
13.000
0.572
243
328
2.20
2.20
741.81
882.75
300
17.103
0.405
14.000
0.783
332
448
2.20
2.20
1,024.05
1,218.62
450
16.308
0.532
16.000
0.884
375
506
2.20
2.20
1,148.73
1,366.99
550
24.478
0.692
17.000
1.066
452
610
2.20
2.20
1,396.35
1,661.65
650
25.102
0.765
19.000
1.183
502
677
2.20
2.20
1,544.95
1,838.49
1000
43.313
0.797
40.000
1.677
711
960
2.20
2.20
2,207.15
2,626.51
Total Madera a Precio Precio
Costo
Madera Consumir Unitario Unitario
de
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es
viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
Elaboración: Propia.
Tabla
57.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 12.5
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
de m.
12.5m.
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m2 )
( m3 )
Neta
(m3)
125
14.583
0.311
17.500
0.626
266
358
2.20
2.20
820.71
976.65
175
14.397
0.423
18.750
0.761
323
435
2.20
2.20
989.64
1,177.67
250
14.047
0.575
20.000
0.935
396
535
2.20
2.20
1,208.44
1,438.04
350
20.606
0.755
21.250
1.223
518
700
2.20
2.20
1,585.16
1,886.34
500
31.664
0.950
25.000
1.500
636
858
2.20
2.20
1,957.95
2,329.96
650
42.788
0.986
52.500
2.141
908
1226
2.20
2.20
2,790.44
3,320.63
800
54.370
1.128
57.500
2.393
1015
1370
2.20
2.20
3,133.54
3,728.91
1000
54.141
1.245
62.500
2.620
1111
1500
2.20
2.20
3,418.90
4,068.49
Elaboración: Propia.
Tabla
58.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 15
m.15m.
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
de
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m2 )
( m3 )
Neta
(m3)
Total Madera a Precio Precio
Costo
Madera Consumir Unitario Unitario
de
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
100
17.500
0.506
24.000
0.938
398
537
2.20
2.20
1,220.02
1,451.82
125
17.850
0.508
25.500
0.967
410
554
2.20
2.20
1,257.34
1,496.23
175
26.670
0.609
27.000
1.095
464
627
2.20
2.20
1,438.14
1,711.39
250
24.741
0.906
28.500
1.533
650
878
2.20
2.20
1,985.51
2,362.76
350
24.806
1.134
31.500
1.827
775
1046
2.20
2.20
2,355.28
2,802.78
500
50.794
1.180
69.000
2.698
1144
1544
2.20
2.20
3,509.13
4,175.86
Elaboración: Propia.
125
Tabla
59.de
Costos
de materiales
vigas alma
llena
de 17.5
Costo
materiales
de Vigas
alma
llena
de m.
17.5m.
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
Total
piezas
tablas Madera
( m2 )
( m3 )
Neta
(m3)
Total Madera a Precio Precio
Costo
Madera Consumir Unitario Unitario
de
Neta (35%de la Clavos. madera. material
es viga
(pies)
Neta).
( en S/. )
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
100
20.533
0.591
31.500 1.158
491
663
2.20
2.20
1,503.80
1,789.52
125
20.463
0.709
33.250 1.308
554
748
2.20
2.20
1,691.62
2,013.03
175
29.564
0.847
35.000 1.617
686
926
2.20
2.20
2,101.54
2,500.83
250
28.875
1.205
38.500 2.052
870
1174
2.20
2.20
2,647.04
3,149.98
325
29.367
1.328
42.000 2.252
955
1289
2.20
2.20
2,899.88
3,450.85
400
44.100
1.374
87.500 3.299
1399
1888
2.20
2.20
4,250.88
5,058.55
500
60.244
1.518
94.500 3.597
1525
2059
2.20
2.20
4,661.84
5,547.58
650
59.588
1.580 101.500 3.813
1617
2183
2.20
2.20
4,932.90
5,870.16
Elaboración: Propia.
Tabla 60.de
Costos
de materiales
vigas alma
de 20
Costo
materiales
de Vigas
almallena
llena
dem.
20m.
(no incluye recubrimiento).
Carga
Kilos
admisible de
(Kg/m) clavos
Madera Madera
piezas
tablas
( m2 )
( m3 )
Total Madera a Precio Precio
Total
Costo
de
Madera Madera Consumir Unitario Unitario
Neta (35%de la Clavos. madera. material
Neta
es viga
(pies)
Neta).
(m3)
( en S/. )
100
33.141
0.877
40.000
1.597
677
914
2.20
2.20
2,083.66
2,479.56
125
33.042
1.051
42.000
1.807
766
1035
2.20
2.20
2,348.80
2,795.08
150
33.534
1.201
46.000
2.213
938
1267
2.20
2.20
2,860.68
3,404.21
175
33.633
1.319
48.000
2.375
1007
1359
2.20
2.20
3,064.86
3,647.18
325
50.663
1.572 112.000
4.036
1711
2310
2.20
2.20
5,193.84
6,180.66
400
51.188
1.726 120.000
4.366
1851
2499
2.20
2.20
5,610.74
6,676.78
500
51.844
1.978 128.000
4.794
2032
2744
2.20
2.20
6,150.55
7,319.16
Elaboración: Propia.
6.2.4 Costos de producción de vigas prefabricadas alma llena.
A continuación presentamos los costos de producción de vigas alma llena donde no se incluye la
partida de recubrimientos (barniz, laca, etc). Cabe
mencionar que estos costos de producción incluyen
IGV, pero no incluyen gastos generales administrativos ni utilidad propios de cada empresa.
126
Costo
materiales
viga ( en S/. )
(incluido IGV)
Costos
de Producción
Vigas
almallena
llena
Tabla
61. Costos
de producción
vigas alma
de de
6 m.6 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
125
244.24
3.09
45.89
63.84
11.05
368.20
250
301.07
3.74
55.53
78.69
13.37
452.50
500
420.28
5.21
77.36
109.85
18.63
631.40
600
539.85
6.69
99.32
141.10
23.92
810.90
850
644.71
8.02
119.09
168.51
28.68
969.10
1000
804.32
9.98
148.18
210.23
35.68
1,208.40
1400
917.51
11.27
167.39
239.81
40.31
1,376.30
Costo total
de Viga
Elaboración: Propia.
Tabla
61. Costos
de producción
vigas alma
de de
8 m.8 metros.
Costos
de Producción
Vigas
almallena
llena
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Prefabricada
(en S/.).
125
526.60
6.60
97.99
137.64
23.60
792.50
250
550.85
6.91
102.54
143.98
24.69
829.00
500
889.08
10.85
161.12
232.38
38.80
1,332.30
600
1147.39
14.10
209.41
299.90
50.43
1,721.30
650
1274.77
15.74
233.73
333.19
56.28
1,913.80
800
1451.42
17.99
267.11
379.36
64.32
2,180.30
1250
1998.46
24.55
364.57
522.34
87.79
2,997.80
Costo total
de Viga
Elaboración: Propia.
Tabla
62. Costos
de producción
vigas alma
alma llena
dede
10 m.
Costos
de Producción
Vigas
llena
10 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Prefabricada
(en S/.).
125
713.80
8.96
133.05
186.57
32.04
1,074.50
200
882.75
11.03
163.76
230.73
39.43
1,327.70
300
1218.62
15.10
224.19
318.51
53.99
1,830.50
450
1366.99
17.03
252.92
357.29
60.91
2,055.20
550
1661.65
20.55
305.11
434.31
73.47
2,495.10
650
1838.49
22.80
338.57
480.53
81.53
2,762.00
1000
2626.51
32.32
479.97
686.50
115.58
3,940.90
Elaboración: Propia.
127
Tabla 62. de
Costos
de producción
vigasalma
alma llena
12.512.5
m. metros.
Costos
Producción
Vigas
llenadede
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
125
976.65
12.07
179.23
255.27
43.16
1,466.40
175
1177.67
14.66
217.72
307.81
52.43
1,770.30
250
1438.04
18.02
267.62
375.86
64.45
2,164.00
350
1886.34
23.57
349.96
493.04
84.27
2,837.20
500
2329.96
28.90
429.16
608.99
103.34
3,500.40
650
3320.63
41.27
612.80
867.92
147.57
4,990.20
800
3728.91
46.13
684.98
974.64
164.95
5,599.70
1000
4068.49
50.51
749.95
1063.39
180.59
6,113.00
Elaboración: Propia.
Tabla
63. Costos
de producción
vigas alma
alma llena
dede
15 m.
Costos
de Producción
Vigas
llena
15 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
100
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
1451.82
18.08
268.53
379.47
64.66
2,182.60
125
1496.23
18.64
276.83
391.07
66.66
2,249.50
175
1711.39
21.11
313.52
447.31
75.50
2,568.90
250
2362.76
29.56
438.88
617.56
105.69
3,554.50
350
2802.78
35.21
522.89
732.57
125.92
4,219.40
500
4175.86
52.00
772.13
1091.46
185.94
6,277.40
Elaboración: Propia.
Costos de Producción Vigas alma llena de 17.5 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
128
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
100
1789.52
22.33
331.51
467.73
79.83
2,691.00
125
2013.03
25.20
374.23
526.15
90.12
3,028.80
175
2500.83
31.17
462.84
653.65
111.46
3,760.00
250
3149.98
39.54
587.16
823.32
141.39
4,741.40
325
3450.85
43.40
644.38
901.96
155.17
5,195.80
400
5058.55
63.58
944.06
1322.17
227.34
7,615.70
500
5547.58
69.32
1029.39
1449.99
247.88
8,344.20
650
5870.16
73.49
1091.32
1534.30
262.80
8,832.10
Costos de Producción Vigas alma llena de 15 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
100
1451.82
18.08
268.53
379.47
64.66
2,182.60
125
1496.23
18.64
276.83
391.07
66.66
2,249.50
175
1711.39
21.11
313.52
447.31
75.50
2,568.90
250
2362.76
29.56
438.88
617.56
105.69
3,554.50
350
2802.78
35.21
522.89
732.57
125.92
4,219.40
500
4175.86
52.00
772.13
1091.46
185.94
6,277.40
Tabla
64. Costos
de producción
vigasalma
alma llena
17.517.5
m. metros.
Costos
de Producción
Vigas
llenadede
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
100
1789.52
22.33
331.51
467.73
79.83
2,691.00
125
2013.03
25.20
374.23
526.15
90.12
3,028.80
175
2500.83
31.17
462.84
653.65
111.46
3,760.00
250
3149.98
39.54
587.16
823.32
141.39
4,741.40
325
3450.85
43.40
644.38
901.96
155.17
5,195.80
400
5058.55
63.58
944.06
1322.17
227.34
7,615.70
500
5547.58
69.32
1029.39
1449.99
247.88
8,344.20
650
5870.16
73.49
1091.32
1534.30
262.80
8,832.10
Elaboración: Propia.
Tabla
65. Costos
de producción
vigas alma
alma llena
dede
20 m.
Costos
de Producción
Vigas
llena
20 metros.
( incluye IGV y no incluye recubrimiento).
Carga
Costo
admisible Materiales
Costo
Costo
Costo de
Costo de
Preparación
Secado
Maquina
Ensamble.
(Kg/m)
Costo total
de Viga
Prefabricada
(en S/.).
100
2479.56
30.78
456.99
648.09
110.05
3,725.50
125
2795.08
34.84
517.30
730.56
124.57
4,202.40
150
3404.21
42.66
633.39
889.77
152.52
5,122.60
175
3647.18
45.78
679.74
953.27
163.69
5,489.70
325
6180.66
77.79
1155.09
1615.46
278.15
9,307.20
400
6676.78
84.15
1249.57
1745.13
300.91
10,056.60
500
7319.16
92.39
1371.93
1913.03
330.37
11,026.90
Elaboración: Propia.
129
Capitulo 7
VENTAJAS Y LIMITACIONES
7.1 Ventajas
• Estas vigas nos permiten alcanzar luces mayores
a 5m, limitaciones que posee la madera de una
sola pieza.
• Nos permiten reducir costos de jornales en las
obras de construcción y ahorrar tiempo en obra.
• Las técnicas de fabricación no son de difícil
aprendizaje para el personal. Sólo se necesita en
el taller, personal semi especializado que es fácil
de capacitar.
• Los materiales e insumos a utilizar para fabricación de las vigas propuestas (vigas reticuladas y vigas de alma llena con diagonales) son
fáciles de conseguir en nuestro medio.
• La posibilidad que en planta industriales se
pueden instalar sistema de control de la calidad
que mejoran la calidad del producto final, hace
que sea muchísimo mejor fabricar estas vigas en
planta y luego transportarlas a la obra para su
montaje, que fabricarlas in situ.
• Sólo es necesario tener maquinaria de costo
relativamente bajo para trabajar la madera,
herramientas de mano y plantillas sencillas, de
modo que el equipo de producción puede ir mejorándose progresivamente a medida que aumenta la escala de las operaciones.
• La rápida Instalación de estos elementos prefabricados (en algunos casos sólo tarda algunas
horas). Existen ventajas al usar maderas del
Grupo C, ya que con ellas la potencia de nuestra
pluma de izado o grúa es mínima, debido al poco
peso de estas vigas, lo que favorece su rápido
transporte y montaje.
• Existe una disminución de la cantidad de madera
utilizada (uso eficiente del recurso), progresivamente se van disminuyendo las mermas.
• La aceleración del giro del capital (Costo financiero), logrado por tener el componente estructurado listo, tiende a aumentar las utilidades
para el constructor.
7.2 Limitaciones
• Falta aun una difusión de este tipo de sistemas
constructivos para generar la demanda esperada.
• Además existe una falta de capacitación entre
diseñadores y constructores en el uso de elementos estructurados de madera.
• Nuestros clavos aun no están normalizados del
todo, falta realizar ensayos mecánicos de clavos
mayores a 4 “para optimizar nuestros diseños.
• Se requieren de piezas de madera largas mayores
a los de 12 pies (3.6 metros) que comúnmente
no encontramos en el mercado. Aunque es posible encontrar piezas de hasta de hasta 9 metros
en aserraderos cerca de la zona de extracción o
haciendo una búsqueda exhaustiva en las madereras. Si no se consiguieran piezas largas se
131
recurrirá a los amarres empalmes mecánicos indicados en la cartilla de planos tipo.
• Existen en otros países tipos de vigas reticuladas cuyas uniones se basan en la aplicación de
accesorios que no se fabrican ni comercializan
en el mercado local como: Conectores dentados, placas clavo, etc.; que podrían ser útiles,
debido que estos nos podrían hacer ahorrar en
el consumo de madera por viga, pero aun no
existen códigos nacionales que rijan los diseños
y usos de estos. Hasta el mismo encolado podría
hacernos bajar el consumo de madera, accesorios y tiempo por viga, pero aun los pegamentos
peruanos no están normalizados estructuralmente.
• Existen nuevas especies forestales recomendadas para la construcción estructural que aun faltan normalizarse mediante en procedimiento de
la NTE E101 Agrupamiento de Maderas para Uso
Estructural.
• Existe una deficiencia en valores de resistencia
al corte de los pegamentos comercializados en
el Perú, para lo cual no hay garantías, para desarrollar productos encolados estructurados,
tecnología en la que otros países han avanzado
experimentalmente, logrando incluso a obtener
vigas estructuradas de alma llena unidas por pegamento.
• Crecen los costos de almacenamiento y transporte y aumentan las dificultades de transporte
al crecer el tamaño y grado de acabado de los
elementos.
132
• La no existencia de materiales de calidad
adecuada, categoría uniforme y dimensiones exactas, sigue siendo una gran desventaja
que genera excesiva merma de madera.
Capitulo 8
CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
• En la elaboración de estos prototipos no se
pudieron lograr procesos óptimos, pero su
elaboración nos sirve para identificar los procesos y los rendimientos de materiales.
• Podemos observar que el costo de ensamble de
la viga alma llena es menor que el de la viga reticulada, es decir es más fácil armar la viga alma
llena. Pero en el costo final se compensa esta
ventaja, debido a que las vigas de alma llena
tienden a consumir un poco más de madera, a
una misma capacidad de carga y longitud.
• Las mermas de madera en promedio medidas en
la fabricación de estos prototipos fue de aproximadamente el 40% en las vigas reticuladas y de
35 % en las vigas alma llena. Cantidades que podrían bajar si existiera la posibilidad de contar en
el mercado con madera escuadrada y mejorándose el proceso debido a la especialización de
operarios. Hay que tomar en cuenta que la merma obtenida en este ensayo de elaboración es
mayor, por ser esta la primera vez que se elaboran estos prototipos.
• Estas vigas estructuradas son una gran alternativa de construcción, pero aun falta difundir su
uso entre diseñadores y constructores. Es recomendable realizar cursos de capacitación y diseño de elementos estructurados de madera para
fomentar y motivar su uso.
• Cuando se usen madera mas densas a las de grupo C, o cuando la madera presente problemas
de rajadura en los clavados, es recomendable
hacer un guía o pretaladrado de diámetros de
0.8 veces el diámetro del clavo utilizado.
• Se recomienda destinar madera aserrada de
gran longitud para los elementos largos de estas vigas (cuerdas), con la finalidad de ahorrar
costos debido al uso de empalmes excesivos.
• Se recomienda seguir todas las recomendaciones de los requisitos de la madera y accesorios
de unión dadas en el presente estudio, para obtener un producto de mejor calidad.
• Se recomienda tener una gran variedad de
diseños en la línea de producción, lo que permite llegar a distintos mercados objetivos. Esto
es debido a que por ejemplo podríamos tener
pedidos de vigas de 6.5 m, 7 metros, 9 m, etc. Es
recomendable contar en el staff de la empresa
con un arquitecto o ingeniero civil encargado de
supervisar la fabricación y con la capacidad de
realizar modificaciones en los diseños de los planos tipo, según el pedido hecho por el cliente.
• En esencia, es recomendable contar con materiales normalizados de calidad suficiente; sin
ellos es inconcebible la fabricación de vigas compuestas u otros componentes acabados con la
precisión necesaria.
133
GLOSARIO DE TERMINOS
Amarre.- El amarre es un elemento estructural que sirve para rigidizar, dar solides o estabilizar estructuras de
tal manera que su movimiento sea conjunto y estable.
Alma.- En un elemento constructivo, es la parte central de un perfil de sección compuesta que sirve como
base de formación al resto de piezas que componen dicho miembro compuesto.
Alma Aligerada.- En componentes de construcción, es el alma que tiene orificios o huecos que disminuyen
su peso
Alma Llena.- En componentes de construcción, es el alma que no presenta aligeramiento o huecos que corten su continuidad.
Atiesadores.- Los atiesadores son elementos utilizados principalmente para dar rigidez a las secciones o perfiles compuestos y se colocan a una separación calculada.
Carga.- Acción o conjunto de acciones capaz de producir estados tensionales en una estructura o parte de
ella en un momento dado.
Cargas actuantes.- Son aquellas cargas a las que se ve sometida la estructura por su propio peso, por la función que cumple y por efectos ambientales. En primera instancia se pueden subdividir en cargas gravitacionales, cargas hidrostáticas y fuerzas ambientales (sismo, viento y temperatura).
Cartela.- Plancha de unión, de materiales diversos, que se emplea en los nudos de la armadura para aumentar
el área de apoyo de las barras que allí concurren y unirlas entre sí.
Conectores.- Anillo o placas metálicas de diseño especial que se introducen, parcialmente, en cada cara de los
miembros adyacentes; unidos mediante pernos, para transmitir las cargas de un miembro a otro.
Contraflecha.- Ligera curvatura convexa, que se realiza en una viga o cercha para compensar cualquier flecha
prevista cuando soporte un peso. También llamada combadura.
Cuerda.- Cada una de las barras que definen el perímetro de una cercha o viga, o que constituyen los elementos superior e inferior de una viga de sección compuesta.
Empalme.- Acción y efecto de empalmar. Juntar dos piezas o elementos asegurándolas de tal manera, que
queden en comunicación o a continuación una de la otra.
Flecha.- Se denomina así, al efecto de deformacion provocado en una viga, techo, cubierta o cualquier otro
elemento constructivo horizontal, que se vea afectado por una fuerza vertical en algún punto interior del
mismo.
Luz.- Distancia horizontal interior entre dos apoyos de una viga, arco o armadura.
Carga concentrada.- Carga no continua, constituida por una fuerza aislada o puntual.
134
Carga dinámica.- Carga que se aplica en forma cíclica y generalmente con una alta frecuencia. Denominase así
también a cargas aplicadas súbitamente.
Carga muerta.- Es la carga permanente compuesta por el peso propio de la estructura y elemento fijos
inamovibles.
Carga repartida.- Carga distribuida con continuidad en una cierta longitud o superficie.
Cargas horizontales.- Aquellas cargas que actúan principalmente en el plano horizontal de la estructura.
Cargas verticales.- Aquellas que actúan en el plano vertical de la estructura.
Carga total.- Suma de las cargas muertas y vivas.
Cargas uniformemente repartidas.- La de valor constante, que se extiende a todo lo largo del elemento si
este es lineal, o llena toda su superficie si es bidimensional.
Carga viva.- Término genérico para designar a la sobrecarga, en contra posición a la carga muerta, son variables
en posición y magnitud, compuesta por el peso de los ocupantes, muebles, viento, nieve, etc.
Viga.- Elemento horizontal o inclinado que trabaja sobre dos o más apoyos, de medidas longitudinales superiores a los transversales, cuyo fin principal es soportar esfuerzos de flexión.
Viguetas.- Cada una de las vigas secundarias cuya función principal es la de soportar las cargas de techos y
pisos y están soportadas a su vez por dos miembros estructurales tales como vigas o muros.
Travesaños.- Elemento horizontal que cruza de un extremo a otro una armazón.
Peso propio.- En estructuras, es el peso del elemento resistente sin considerar el resto de las cargas muertas
que actúan sobre él.
Montante.- Piezas de madera vertical de una viga compuesta que une la cuerda inferior y superior.
Nudo.- Punto de intersección o de unión de varias piezas o barras de una armadura.
Viga reticulada.- Viga formada por una serie de piezas (cuerdas, diagonales y montantes) de maderas entrecruzadas y conectadas entre sí por medio de nudos rígidos, encargadas de transmitir las cargas aplicadas en
toda la viga.
Viga de alma llena.- Es una viga que tiene alma llena.
Peralte.- Dimensión transversal de un miembro paralela a la flexión o a la fuerza cortante.
Sección compuesta.- Sección de elemento estructural compuesto por diversas piezas de un material o distintos materiales conectados entre sí.
Clavija.- Varilla metálica, cónica o cilíndrica, para unir elementos de poca importancia.
Tirafondo.- Tornillo de gran tamaño de cabeza cuadrada o hexagonal y punta roscada.
Diagonales.- Son riostras o dispositivos que se colocan en los armazones o estructuras de manera oblicua
para darle rigidez.
135
Sobrecarga de diseño.- Es el peso de todo lo que puede gravitar sobre una estructura o cuerpo diseñado
a razón de su uso que no incluye el peso de la misma estructura y el de los elementos no estructurales,
como muros divisorios, los revestimientos de los pisos, las instalaciones y todos aquellos que conservan una
posición fija en la construcción.
Metrado de cargas.- Es el cálculo de las cargas que actúan sobre un cuerpo, mediante la suma del peso vivo
(peso que soporta la estructura) y el peso muerto (peso de la estructura).
136
BIBLIOGRAFÍA
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Armada%20de%20Madera.pdf.
137
Con el objetivo de promover la innovación y mejorar la calidad en las
diferentes etapas de transformación e industralización de productos de madera y afines en la cadena madera-muebles, el Ministerio de
la Producción crea el Centro de Innovación Tecnológica de la Madera
(CITEmadera).
Como parte de sus servicios el CITEmadera brinda cursos técnicos productivos y de gestión, con la finalidad de fortalecer las capacidades de
las MYPE, así como la innovación y competitividad del sector.
CITEmadera apoya las prácticas de Gestión Ambientalmente Rentable
(GAR), Certificación Forestal y Cadena de Custodia, el uso de madera de
origen legal y el valor agregado de especies maderables menos conocidas de nuestros bosques tropicales.
Actualmente opera a través de la Unidad de Transferencia Tecnológica UTT de Villa El Salvador, en Lima y la Unidad de Transferencia
Tecnológica UTT de Pucallpa, en Ucayali. Estas UTT están diseñadas y
equipadas para atender los requerimientos de las empresas del sector
de la madera y el mueble a nivel nacional.
El CITEmadera forma parte de la Red de Centros de Innovación Tecnológica - RED de CITES -, apoyada por el Ministerio de la Producción y de la
Red Iberoamericana de Centros Tecnológicos e Innovadores del Sector
Mueble y Madera - CIMMA.
CITEMADERA
Sede Principal
UTT CITEmadera Lima
Calle Solidaridad cuadra 3. Parcela II, Mz. F, Lt 11-A
Parque Industrial de Villa El Salvador. Lima 42
Tel (51.1) 287 5059 (51.1) 288 0931
Fax (51.1) 288 0931
E-mail [email protected]
www.citemadera.gob.pe
Oficina Técnica
UTT CITEmadera Pucallpa
Carretera Federico Basadre Km 4.200 - Ex Cenfor Pucallpa
Telefax (051) 61 579 085
E-mail [email protected]