Expo Norma E.101 1y3b1e

Facultad de ingeniería civil

DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE MADERAS Doc.:

Ing. Rojas Bravo Julio Gavino Alumno : Stip Fernández Noblega Roger Merma Huallpa

¿QUE ES LA MADERA? La madera es un material natural, de poco peso y buena resistencia, pero de propiedades mecánicas muy variables. Aunque es combustible, sus propiedades mecánicas no se afectan con el fuego, como sí ocurre con los materiales metálicos como el acero y el aluminio. Es muy susceptible a los cambios de humedad y al ataque de insectos.

OBJETIVOS Este capítulo establece el agrupamiento de las maderas para uso estructural, en tres clases denominadas A, B y C y fija los requisitos y procedimientos que se deberá seguir para la incorporación de especies a los grupos establecidos

CAMPO DE APLICACION

3.1 Los valores establecidos en este capítulo son aplicables a madera aserrada que cumple con los requisitos establecidos en la norma ITINTEC 251.104. Maderas coníferas de procedencia extranjera podrán agruparse siempre que cumplan con normas de calidad internacionalmente reconocidas y que resulten en características de resistencia mecánica similares a las de los grupos establecidos en esta Norma. 3.2 Los valores establecidos en este capítulo son aplicables a madera aserrada en condiciones normales. Para condiciones especiales los requisitos serán establecidos en las normas correspondientes

DEFINICIONES Densidad Básica.- Es la relación entre la masa anhidra de una pieza de madera y su volumen verde. Se expresa en g/cm3.

PM = Pm + Psf + Pc

PM = peso de la madera saturada o peso máximo Pm = peso seco o peso mínimo Psf = peso del agua para saturar las fibras Pc = peso del agua que llena los macro capilares. De ella se puede calcular la diferencia de peso entre madera seca y saturada.

Dp = densidad de pared constante Pm x Dp Ds = ─────────────────── Pm + Dp(ΔP ── Pm x Hsf)

Vm Db = Ds x ───── VM

ΔP = Vsf + Vc

Esfuerzo Básico.- Es el esfuerzo mínimo obtenido de ensayos de propiedades mecánicas que sirve de base para la determinación del esfuerzo isible. Este mínimo corresponde a un límite de exclusión del 5% (cinco por ciento).

Esfuerzos isibles.- Son los esfuerzos de diseño del material para cargas de servicio, definidos para los grupos estructurales. Madera Estructural o Madera para Estructuras.- Es aquella que cumple con la Norma ITINTEC 251.104, con características mecánicas aptas para resistir cargas. Madera Húmeda.- Es aquella cuyo contenido de humedad es superior al del equilibrio higroscópico.

Madera seca.- Es aquella cuyo contenido de humedad es menor o igual que el correspondiente al equilibrio higroscópico

Módulo de Elasticidad Mínimo (E mínimo) .- Es el obtenido como el menor valor para las especies del grupo, correspondiente a un límite de exclusión del 5% (cinco por ciento) de los ensayos de flexión. Módulo de Elasticidad Promedio (E Promedio) .- Es el obtenido como el menor de los valores promedio de la especies del grupo. Este valor corresponde al promedio de los resultados de los ensayos de flexión.

Evaluación madera en servicio, uso de equipo Fakopp en la estructura de un puente.

5 AGRUPAMIENTO  En base a la densidad básica y resistencia mecánica.  Los valores de la densidad básica, módulos de elasticidad y esfuerzos isibles para los grupos A, B y C serán los siguientes:

DENSIDAD BASICA

Grupo

Densidad Básica g/cm3

A

> 0,71

B

0,56 a 0,70

C

0,40 a 0,55

Se pueden distinguir cuatro densidades para una misma muestra de madera:

1. 2. 3. 4.

Densidad verde (DV) Densidad seca al aire (DSA) Densidad anhidra (DA) Densidad básica (DB)

DENSIDAD DE MADERAS NOMBRE VULGAR

NOMBRE CIENTIFICO

MADERA VERDE

MADERA SECA

Cedro

Cedrela fissilis

0.530

Ciprés

Austrocedrus chilensis

Copaiba

Copaifera Officinalis

0.600

Eucalipto

Eucalyptus

0.550

Palo santo

Bulnesia sarmientoi

0.122

0.115

Palo amarillo

Phyllostylon rhamnoides

0.118

0.900

Pino del cerro

Podocarpus parloterei

0.840

0.490

0.880

0.530

MODULO DE ELASTICIDAD

Grupo

Módulo de Elasticidad (E) MPa (kg/cm2) Emínimo

Epromedio

A

9 316 (95 000)

12 748 (130 000)

B

7 355 (75 000)

9 806 (100 000)

C

5 394 (55 000)

8 826 (90 000)

 el módulo de elasticidad (E) es aplicable para elementos en flexión, tracción o compresión en la dirección paralela a las fibras.

 Los módulos de elasticidad mínimos y promedio fueron obtenidos en base a ensayos de flexión en probetas pequeñas libres de defectos, realizados en 104 especies del Grupo Andino, incluyendo 20 especies peruanas

 Adicionalmente se realizaron ensayos de vigas a escala natural de algunas de las especies estudiadas . Estos módulos pueden ser utilizados conservadoramente en tracción o compresión en la dirección paralela a las fibras.

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EUCALIPTUS GRANDIS Especie Botánica: Eucalyptus grandis Características del rollizo: Longitud útil : 8 a 10 m. Diámetro promedio : 0,40m. - Color albura: Blanco crema - Color duramen: Castaño, rosado - Olor: Ausente - Veteado: Suave - Brillo: Mediano - Textura: Mediana - Grano: Derecho a entrelazado Propiedades físicas: - Peso Específico: 550 kg/m3 - Estabilidad Dimensional: Mediana - Penetrabilidad a impregnación líquida: Muy Poco Características técnicas generales: Liviana, contracciones altas, poco penetrable. Propiedades mecánicas: - Flexión - Modulo de rotura: 789 kg/cm2 - Flexión - Módulo de elasticidad: 121.100 kg/cm2 - Compresión - Modulo de rotura: 502 kg/cm2 - Compresión - Módulo de elasticidad: 135.500 kg/cm2