información general

MADERA ASERRADA ESTRUCTURAL
DEFINICIÓN
Piezas de madera aserrada de sección rectangular que han sido clasificadas estructuralmente
por alguno de los procedimientos reconocidos en la normativa (clasificación visual o
mecánica) y de las que se conocen sus propiedades mecánicas.
APLICACIONES
Se utiliza principalmente en estructuras de luces pequeñas 3 a 7 m con una relación luz/canto
de 15 a 25 y medias (30 m con una relación luz/canto de 2 a 15) cuando forma parte de una
estructura completa.
En los sistemas de entramado ligero se emplea como viguetas de forjado, pies derechos de
muros entramados y piezas de las armaduras de la cubierta. En los sistemas mixtos con
muros de carga de fábrica de ladrillo o piedra suelen formar la estructura de los forjados y las
armaduras de la cubierta.
ESPECIES DE MADERA
En principio se puede utilizar cualquiera, si se conocen sus propiedades mecánicas, pero en
la práctica el número de las que se utilizan es reducido.
Se debe indicar su nombre botánico y procedencia, junto con su denominación comercial. En
la norma UNE-EN 13556 se indican las especies de madera de frondosas y de coníferas
utilizadas en Europa. Actualmente existen limitaciones en el comercio de algunas especies de
madera amenazadas que se encuentran protegidas, y cuya relación figura en el
correspondiente anexo de la guía CITES (Convention on International Trade in Endangered
Species of Wild Flora and Fauna = Comercio de Especies Protegidas - www.cites.org).
Las principales especies españolas utilizadas, en la actualidad o en el pasado, en estructuras
de madera aserrada son las siguientes:
- Pino silvestre (Pinus sylvestris L.)
- Pino laricio (Pinus nigra Arnold ssp. o Pinus laricio Loud)
- Pino pinaster (Pinus pinaster Ait.)
- Pino radiata (Pinus radiata D. Don)
- Castaño (Castanea sativa Mill.)
- Roble (Quercus robur L. o Quercus petraea Liebl.)
- Chopo (Populus sp.)
- Eucalipto (Eucaliptus globulus Labill.)
En cuanto a las madera importadas, las coníferas procedentes del Centro y Norte de Europa
y de Norteamérica son las que más se utilizan actualmente en España, entre las que se
destacan:
- falso abeto (también llamado abeto o pino-abeto): Picea abies Karst.
- pino silvestre: Pinus sylvestris L.
- abeto: Abies alba Mill.
- pino laricio: Pinus nigra Arnold.
- pino oregón (Douglas fir): Pseudotsuga menziesii Franco.
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- pinos del sur (Southern Yellow Pine, SYP): agrupa varias especies:
- Picea-Pino-Abeto, SPF (Spruce-Pine-Fir): agrupa varias especies:
- abeto sitka: Picea sitchensis
Otros aspectos a considerar en la elección de la especie de madera pueden ser: estética;
durabilidad natural, resistencia de los medios de fijación mecánicos; aptitud para su encolado;
y otros que puedan tener relevancia en alguna situación concreta.
DIMENSIONES
En la norma UNE-EN 844-6 se definen los términos relativos a las dimensiones de la madera
aserrada que se emplean en las normas europeas y en la UNE-EN 1309-1 el método de
medida de las dimensiones. Para definir las dimensiones de una pieza de madera es
frecuente emplear el orden siguiente: b x h x L (grueso x ancho x longitud).
El proyecto de la estructura debe especificar las dimensiones nominales y en el contenido de
humedad de referencia de la madera que se va a utilizar, que normalmente será el 12 % en
condiciones de interior y en exteriores un contenido no superior al 20 %. Igualmente es
importante especificar si las piezas irán simplemente aserradas o cepilladas.
Sus dimensiones no están normalizadas en el ámbito europeo, aunque existen algunos
países que asierran con unas dimensiones estandarizadas. Las dimensiones más habituales
se sitúan en una gama relativamente amplia que alcanza secciones máximas de 150 x 300
mm, con largos máximos que oscilan entre 7 y 8 metros.
- En España la madera aserrada de pino silvestre y laricio para uso estructural generalmente
se suministra en escuadrías superiores a 100 x 100 mm, siguiendo una gama de 100 x 150,
150 x 150, 150 x 200, 200 x 200 y 200 x 250 mm. Las dimensiones para escuadrías inferiores
varían según la especie y debe consultarse a los aserraderos.
- En Europa se imponen por su gran cuota de mercado las dimensiones con las que trabajan
los países nórdicos y debe consultarse a los suministradores.
- En Norteamérica las dimensiones están normalizadas por grupos (tablas (boards), tablones
(dimension lumber) y madera escuadrada (timber) y por aplicaciones (Light Framing y
Structural Light Framing y Structural Joist and Planks)
PROPIEDADES
Contenido de humedad
Es un parámetro de relevancia. Influye sobre las propiedades mecánicas, que se considera
en el cálculo estructural a través del “Kmod”, y sobre el riesgo de ataque de origen xilófago.
En función del lugar de instalación se especificará el contenido de humedad exigible y, si es
posible, lo más cercana posible a la humedad media de equilibrio higroscópico
correspondiente a la ubicación de la obra
Hay que tener en cuenta la dificultad de secar vigas de gran escuadría de Roble, Castaño,
Pinos, etc. Si la dirección facultativa lo autorizara se puede admitir que el contenido de
humedad de las piezas sea superior, siendo consciente de la aparición de mermas
dimensionales, fendas y deformaciones en las piezas que requieren una comprobación.
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Propiedades mecánicas
Las clases resistentes, que especifican sus propiedades mecánicas, se obtienen a partir de
las normas de clasificación visuales nacionales (o en su defecto de clasificación mecánica)
que se recogen en la norma marco europeo y cuyo esquema se explica a continuación.
Las clases resistentes y sus correspondientes valores se recogen en una anexo
independiente.
- Normas de clasificación visual
Prácticamente cada país tiene su propia norma (elaborada de acuerdo con la norma marco
UNE-EN 14081-1), que establece un determinado número de calidades para sus especies de
madera y la forma de medir y evaluar las singularidades.
En España existen dos normas de clasificación estructural de la madera, una para las
coníferas, la UNE 56544, y otra para las frondosas, la UNE 56546. La UNE 56544 para
coníferas recoge las siguientes especies y clases:
- Especies: Pino silvestre (Pinus sylvestris L.), Pino laricio (Pinus nigra Arn.var.
Saltzmannii), Pino gallego y pino pinaster de la meseta (Pinus pinaster Ait.) y Pino
insigne (Pinus radiata D. Don)
- Clases: ME-1. ME-2 y MEG
Donde ME se corresponde con Madera Estructural y G con Gran escuadría,
considerándose gran escuadría a aquellas piezas con un grueso mayor que 70 mm.
La UNE 56546 para frondosas solamente recoge, de momento, una sola calidad
denominada MEF (F = Frondosa) para una única especie de frondosas, el Eucalipto.
A continuación se relacionan las normas de uso más frecuente en España y la denominación
de sus calidades:
- Alemania, DIN 4074-1:
13, S10 y S7
- Francia, NF B 52001:
ST-I, ST-II y ST-III
- Países Nórdicos, INSTA 142:
T3, T2, T1 y T0
- EEUU, NGRDL:
J&P (Sel, Nº1, Nº2 y Nº3), SLF (Sel, Nº1, Nº2 y Nº3),
LF Const, LF Std y Stud
- Canadá, NLGA:
J&P (Sel, Nº1 y Nº2), SLF (Sel, Nº1 y Nº2), LF Const,
LF Std y Stud
- España, UNE 56544:
ME-1, ME-2 y MEG (gruesa escuadría)
- España, UNE 56546:
MEF (madera de frondosas)
Hay que recordar que la calidad estructural está asociada a unas dimensiones determinadas
de su sección transversal. Si la pieza se corta para que tenga menos longitud, se sigue
manteniendo su clase resistente; pero si la pieza se labra o cepilla para que disminuya su
sección transversal, su calidad varía y habría que reclasificar la pieza según la norma de
clasificación (en las normas se indica cual es la pérdida admisible en el cepillado para no
requerir esta reclasificación).
- Asignación de la clase resistente
La relación entre las calidades visuales nacionales y las clases resistentes está recogida en la
norma UNE-EN 1912. En la tabla siguiente se recogen las asignaciones de clase resistente
de las principales especies de coníferas empleadas en España de la última edición de esta
norma.
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NORMA Y
PROCEDENCIA
C14
DIN 4074
abeto (CNE)
C16
NFB 52.001
abeto, pícea
(Francia)
pino oregón,
pino pinaster (Francia)
NGRDL
pinos del sur (USA)
NLGA
abeto sitka (Canadá)
NGRDL y NLGA
pino oregón,
SPF (USA y Canadá)
C22
S7
Pícea, pino silvestre
(CNE)
INSTA 142
abeto, pícea,
pino silvestre (NNE)
C18
T0
LF Std
J&P Nº3,
SLF Nº3,
Stud
J&P Nº1,
J&P Nº2,
SLF Nº1,
J&P Nº2
LF Const,
Stud
C24
C27
C30
S10
S13
S7
S10
S13
ST-III
ST-II
ST-I
ST-III
ST-II
T1
T2
LF Const
T3
J&P Nº1,
J&P Nº2,
SLF Nº1,
SLF Nº2
J&P Sel,
SLF Sel
J&P Sel,
SLF Sel
J&P Nº1,
J&P Nº2,
SLF Nº1,
SLF Nº2
J&P Sel,
SLF Sel
UNE 56 544
pino silvestre (España)
ME-2
pino radiata,
pino pinaster (España)
ME-2
pino laricio (España)
ME-2
MEG
ME-1
ME-1
MEG
ME-1
CNE: Europa Central, del Norte y del Este.
NNE: Europa Norte y Nordeste.
Nota: la denominación abeto se refiere al Abies alba y la denominación pícea (también llamada falso abeto) a la
Picea abies.
Tabla 5. Correspondencia entre clases resistentes y calidades para los casos más frecuentes (extracto de la norma UNE-EN
1912 – Fecha actualización 15.07.2011).
Fendas de secado
La aparición de fendas en las piezas de madera aserrada estructural es normal, y en algunos
casos requiere volver a clasificar la madera aplicando la norma de clasificación que
corresponda.
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Durabilidad
Se puede elegir una especie con la durabilidad natural suficiente para la clase de uso que
corresponda a la estructura o aplicar el tratamiento adecuado de protección siempre que la
madera sea suficientemente impregnable.
En la práctica no existen problemas de durabilidad en piezas situadas en las clases de uso 1
(interior) y 2 (interior y bajo cubierta sin exposición directa al agua de lluvia), prácticamente
cualquier especie es apta. En la clase de uso 3.1 y de forma especial en las 3.2, 4 y 5 se
requiere una especie de mayor durabilidad natural o un tratamiento químico de protección.
Para la elección del tipo de tratamiento adecuado puede consultarse el Documento Básico de
Seguridad Estructural – Madera y la norma UNE EN 335-2 que define las clases de uso.
Para la clase de uso 3 no conviene usar Picea por ser poco impregnable.
Reacción al fuego
La euro clase de reacción al fuego de la madera aserrada de sección rectangular, sin
necesidad de ensayo, es la D-s2,d0; de acuerdo con el anexo C de la norma UNE-EN 140811, siempre que se cumplan las siguientes condiciones:
- Valor mínimo de la densidad media de la madera: 350 kg/m3
- Espesor total mínimo de la pieza: 22 mm.
Esta reacción al fuego se puede mejorar con la aplicación de tratamientos retardardores del
fuego. Sin embargo, en la práctica no es frecuente recurrir a estos tratamientos cuando se
trata de madera aserrada con uso estructural ya que a los elementos estructurales no se les
suele exigir reacción al fuego.
Resistencia al fuego
La resistencia al fuego de la estructura en la que interviene la madera aserrada se calculará
de acuerdo con el DB de Seguridad contra Incendio o de acuerdo con la norma UNE-EN19951-2. El parámetro dependiente de la madera aserrada es la velocidad de carbonización, que
toma los valores eficaces de:
- 0,8 mm/min en madera de coníferas.
- de 0,5 a 0,7 mm/min en madera de frondosas.
Otras propiedades
En el Catálogo de Elementos Constructivos del CTE se indican las siguientes propiedades:
- Valor medio de densidad de la madera y de los productos de madera (ρ), en kg / m3,
correspondiente a una temperatura de 20ºC y con una humedad relativa del aire del 65%.
- conductividad térmica (λ), en W / m K, o la resistencia térmica( R), en m2·K / W.
- calor específico (cp) en J / kg K.
- factor de resistencia a la difusión del vapor de agua (µ), adimensional.
MARCAS DE CALIDAD
Sello de Calidad AITIM (www.aitim.es)
Exige que el fabricante tenga implantado un manual de control de fabricación e incluye la
realización de dos inspecciones anuales, en las que se controla la clasificación visual
estructural que realiza el aserradero y la documentación de calidad. Las especificaciones que
se utilizan son las que se recogen en las normas UNE 56544 y UNE-EN 14081-1.
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Certificación CTB Sawn Timber (www.fcba.fr)
Gestionado por el FCBA (Institut Technologique Forêt Cellulose Bois-construction
Ameublement) su funcionamiento es muy parecido al del Sello AITIM. Evalúa la madera
estructural mediante la aplicación de la norma francesa NFB 52001, aunque también utiliza la
española UNE 56544 y la alemana DIN 4074-1, cuando el aserradero es de España o
Alemania.
MARCADO CE
Este producto está afectado por la Directiva Europea de Productos de la Construcción. La
norma armonizada que regula su marcado CE es la UNE-EN 14.081-1, que entró en vigor con
carácter voluntario el 1 de septiembre de 2006 y es obligatorio a partir del 31 de diciembre de
2011.
PLIEGO DE CONDICIONES
Véase apartado específico de “Pliegos de Condiciones” de la página web de AITIM.
- Especie
- Contenido de humedad
- Dimensiones y tolerancias
- Propiedades mecánicas – Clases resistentes
- Tratamiento
- Productos de acabado superficial - Mantenimiento
- Otras propiedades
- Reacción al fuego
- Resistencia al fuego
- Propiedades térmicas
- Marcado CE
- Sellos o Marcas de Calidad Voluntaria
- Almacenamiento de productos
MÁS INFORMACIÓN
Publicaciones de AITIM - www.aitim.es
- Guía de la Madera: Tomo II - Productos estructurales y Construcción en madera.
- Diseño Estructural en madera.
- Estructuras de madera: Diseño y Cálculo.
- Intervención en estructuras de madera.
- Madera aserrada estructural.
- Manual de clasificación de madera.
- Uniones metálicas en estructuras de madera.
- Las estructuras de madera en los tratados de arquitectura.
- Puentes de madera.
- Cubiertas con estructuras de madera.
Pliego condiciones – www.aitim.es
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Especies frondosas
Especies de coníferas
Propiedades resistentes en
C14
C16
C18
C20
C22
C24
C27
C30
C35
C40
C45
C50
D18
D24
D30
D35
D40
D50
D60
D70
N/mm2
Flexión
fm,k
14
16
18
20
22
24
27
30
35
40
45
50
18
24
30
35
40
50
60
70
Tracción paralela
ft,0,k
8
10
11
12
13
14
16
18
21
24
27
30
11
14
18
21
24
30
36
42
Tracción perpendicular
ft,90,k
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
0,6
Compresión paralela
fc,0,k
16
17
18
19
20
21
22
23
25
26
27
29
18
21
23
25
26
29
32
34
Compresión perpendicular
fc,90,k
2,0
2,2
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,1
3,2
7,5
7,8
8,0
8,1
8,3
9,3
10,5
13,5
fv,k
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
3,4
4,0
4,0
4,0
4,0
4,0
4,5
5,0
E0,mean
7
8
9
9,5
10
11
11,5
12
13
14
15
16
9,5
10
11
12
13
14
17
20
Módulo elast. paralelo 5º percentil
E0,05
4,7
5,4
6,0
6,4
6,7
7,4
7,7
8,0
8,7
9,4
10,0
10,7
8,0
8,5
9,2
10,1
10,9
11,8
14,3
16,8
Módulo elast. perpendicular medio
E90,meann
0,23
0,27
0,30
0,32
0,33
0,37
0,38
0,40
0,43
0,47
0,50
0,53
0,63
0,67
0,73
0,80
0,86
0,93
1,13
1,33
Gmean
0,44
0,5
0,56
0,59
0,63
0,69
0,72
0,75
0,81
0,88
0,94
1,00
0,59
0,62
0,69
0,75
0,81
0,88
1,06
1,25
ρk
290
310
320
330
340
350
370
380
400
420
440
460
475
485
530
540
550
620
700
900
ρmean
350
370
380
390
410
420
450
460
480
500
520
550
570
580
640
650
660
750
840
108
Cortante
Propiedades de rigidez en kN/mm²
Módulo elast. paralelo medio
Módulo de cortante medio
Densidad en kg/m3
Densidad característica
Densidad media
Tabla. Clases resistentes de madera aserrada. Valores característicos (norma UNE-EN 338:2009)
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