Uso estructural de la madera Introducción Por vez primera en España se cuenta con un marco normativo de la madera estructural. Este marco facilita la equiparación normativa de la madera en el mercado con otros productos de la construcción, teniendo en cuenta que la madera ofrece además otras ventajas como sostenibilidad, adaptabilidad y facilidad de uso. El objetivo de la madera estructural en la construcción es como en el caso de los demás materiales, garantizar unas prestaciones mínimas relacionadas con los siguientes requisitos esenciales del Código Técnico de la Edificación: ⎯ Seguridad en las estructuras ⎯ Seguridad contra incendio ⎯ Seguridad de utilización ⎯ Salubridad ⎯ Protección contra el ruido ⎯ Ahorro energético En el presente documento se presentan los productos de madera para uso estructural, su clasificación funcional y el marcado que deben llevar y los factores a tener en cuenta en el cálculo estructural.
Foto: Rehabilitación en Santillana del Mar. Cantabria
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1. Productos más habituales de utilización estructural 1.1. Madera aserrada
Consiste en piezas de madera obtenidas a partir de trozas u otras piezas de madera de mayores dimensiones, por arranque de serrín o partículas en sentido longitudinal,
con
posibilidad
de
sufrir
un
retestado
y/o
mecanización
suplementaria, para obtener el nivel de acabado requerido. Las superficies se denominan:
• Cara (h): cualquiera de las superficies longitudinales
opuestas
de
mayor
anchura y longitud. Si la sección es cuadrada cualquiera de ellas.
• Canto
(b):
Cualquiera
de
las
dos
superficies longitudinales opuestas más estrechas.
• Testa: extremo de una pieza de madera, plano y perpendicular al eje de la misma.
Foto: Rectoral de San Martiño de Mondoñedo.
Según la Norma UNE 336:2003. "Madera estructural. Dimensiones y tolerancias", las dimensiones se medirán según la Norma UNE EN 1309-1. Las tolerancias admisibles son las siguientes:
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Tolerancias sobre las dimensiones de la sección transversal:
En cualquier sección de una pieza de madera, el grosor real y la anchura real no pueden desviarse sobre las dimensiones nominales en más de: Clase de tolerancia 1
Clase de tolerancia 2
Grosor y anchura ≤ 100 mm
-1 +3 mm
-2 +4 mm
Grosor y anchura > 100 mm
-1 +1 mm
-1,5 +1,5 mm
El grosor real medio y la anchura real media de la madera aserrada no deben ser menores a las dimensiones nominales considerando y admitiendo las variaciones dimensionales debidas a las variaciones de humedad.
Tolerancias admisibles sobre la longitud:
No se admiten desviaciones negativas.
Clasificación estructural
Clase resistente Coníferas y chopo Propiedades en N/mm2
C14
C16
C18
C24
Frondosas
C27 C30
D30
D35
D40
Flexión
fm,g,k
14
16
18
24
27
30
30
35
40
Tracción paralela
ft,0,g,k
8
10
11
14
16
18
18
21
24
Tracción perpendicular
ft,90,g,k
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,4
0,6
0,6
0,6
Compresión paralela
fc,0,g,k
16
17
18
22
22
23
23
25
26
Compresión perpendicular
fc,90,g,k
2,0
2,2
2,2
2,5
2,6
2,7
8,0
8,1
8,3
fv,g,k
3
3,2
3,4
4,0
4,0
4,0
4,0
4
4,0
7
8
9
11
11,5
12
12
12
13
4,7
5,4
6,0
7,4
7,7
8,0
0,23
0,27
0,30
0,37 0,38 0,40
0,44
0,50
0,56
0,69 0,72 0,75 0,75 0,75 0,81
290
310
320
350
370 380
530
540
550
350
370
380
420
450 460
640
670
700
Cortante Mod. Elasticidad Paralelo medio
E0,g,medio
Mod. Elasticidad Paralelo 5º percentil
E0,g,05
Mod. Elasticidad Perpendicular medio
E90,g,medio
Mod. Transversal medio
Gg,medio
Densidad Característica ( kg/m3 )
ρk
Densidad Media ( kg/m3 )
ρmedia
10,1 10,1
10,9
0,8
0,86
0,8
Fuente: Código Técnico de la Edificación
La clase resistente es el número que indica el valor de la resistencia a la flexión en Newtons por milímetro cuadrado para la madera de uso estructural. Cada clase indica los valores característicos de las propiedades de resistencia, rigidez y densidad. Referencia UNE – EN 338:2003
Marcado CE
El fabricante tiene la responsabilidad ineludible de que su cliente reciba el marcado CE; el resto de la documentación (declaración, certificado, etc.), en principio, el fabricante no está
UNE EN 14081-1
obligado a entregarla con el producto, pero es razonable que la entregue en la medida en que el cliente la precise o ante posibles dudas de cumplimiento.
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C Coníferas
Abeto, Ce edro, Cedro ro ojo del Pacífiico, Pino Ama arillo del Sur,, Pino silvestrre, Pino pinaster (gallego), Pino insignis,, Pino Oregón
Caoba, Ca astaño, Cerezo o europeo, Cerezo americcano, Elondo/Talí, Eucaliptto,
F Frondosas
Fresno, Frresno rojo am mericano, Hayya europea, Haya america ana, Ipé, Irok ko, Jatoba, Massaranduba M a, Nogal, No ogal america ano, Roble, Roble blan nco
americano o, Roble rojo americano, a Sa apelli, Sucupirra, Wengé
R Requisitos del marca ado a) b) c) d)
El símbollo "CE". El númerro de identificcación del organismo de ide entificación no otificado. Nombre o marca come ercial del fabrricante. La inforrmación requ uerida en el apartado b) o una refferencia que identifique la documen ntación en la que q figura la información i re equerida en e el apartado b).
e) Si la madera está claasificada mecánicamente, la letra M y la clase resisstente según la norma EN 388 (si es aplicable) y si no, la letrra M y la classe resistente y la norma de clasificacción.
f)
Si la madera está cla asificada visua almente, la clase c resistente tal como se asigna en la Norma Europea E EN 1912, 1 y si no o está incluid da en la Norrma Europea 1912, la cla ase resistentte y la norma de d clasificació ón.
g) Cualquier restricción particular p de utilización. h) La leyend da "CLASIFICA ADA SECA" si ess aplicable. i) Si la mad dera está trata ada con un prroducto protecctor, el marca ado compleme entario según el proyecto o de Norma Eu uropea prEN 15 5228.
R Requisitos del marcado CE E sobre el producto o en la a documentac ción comercia al
• • • •
Para una sola especie,, el código de la especie co onforme a la N Norma Europea EN 13556. Para grup pos de especie es, el código de d especie co onforme a la ta abla 4. La refere encia a la Norm ma Europea 14.081-1. Si la mad dera está classificada mecánicamente, el código de id dentificación del país o de la región de e origen, confforme a la Norrma Europea EN E ISO 3166-1.
• Si la mad dera está clasificada visualm mente y marccada con una cclase resisten nte, la clase y la norma de e clasificación n. Número de identificación n del organism mo de certifica ación del CPF.
• • • •
El nombrre y dirección registrada de el fabricante. Dos últim mos dígitos del año en que se s fijó el marccado CE. El númerro del certifica ado CE del CP PF. Descripciión
del
prroducto
(ún nicamente
e en
la
docu umentación
comercial
de
acompañ ñamiento).
• Resistenccia a la flexión, a la com mpresión, a la a tracción y a al cortante (p puede indicarrse mediante e referencia a una clase ressistente).
• Clase de reacción al fuuego y subclasse, o clase F. • Durabilid dad: para la madera m no trratada, la cla ase de durabilidad con la referencia a la Norma Eu uropea EN 350 0-2 o "Durabilidad PND" (Prrestación no determinada); para la made era tratada, un marcado complementar c rio conforme con c el proyectto de Norma prEN p 15228. La a fecha de enttrada en vigorr del marcado o CE, ha sido m modificada pe ero todavía no o es pú ública. Por tanto no es obligatorio para a las empresa as realizar el marcado de sus prroductos de madera aserrad da.
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1.2. Madera laminada encolada
Se define como elementos estructurales formados por la unión encolada de láminas de madera con la fibra orientada básicamente de forma paralela. Los elementos tienen un espesor de lámina cepillada menor o igual a 45 mm. Las especificaciones y requisitos de fabricación de la madera laminada encolada están recogidas en la norma UNE – EN 386:2002. Asimismo, en función de la calidad de las láminas puede ser:
madera laminada encolada homogénea: dispone de una sección transversal en la que todas las láminas son de la misma calidad (clase resistente), y a la misma especie (o combinación de especies).
madera laminada encolada combinada: dispone de una sección transversal en la que láminas interiores y exteriores son de calidades diferentes (clases resistentes) o a especies (o combinaciones de especies) diferentes.
Foto: Laminados Villapol
Foto: Laminados Villapol
Dimensiones Longitud
Ancho Grosor
Tolerancias
100 - 2500 mm
50 - 300 mm Coníferas: 45 – 35 mm Frondosas: 40 – 35 mm
L ≤ 2m: ±2 mm 20 mm ≤ L < 2 m: ±0,1 % L > 20m: ±20 mm ±2 mm Grosor ≤ 400 mm: +4,-2 mm Grosor > 400 mm: +1,-0,5 %
Foto: Palacio de los deportes. Torres Novas
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Clasificación estructural
Clase resistente Propiedades en N/mm2
GL24c GL24h GL28c GL28h GL32c GL32h GL36c GL36h
Flexión
fm,g,k
24
24
28
28
32
32
36
36
Tracción paralela
ft,0,g,k
14
16,5
16,5
19,5
19,5
22,5
22,5
26
Tracción perpendicular
ft,90,g,k
0,35
0,4
0,4
0,45
0,45
0,5
0,5
0,6
Compresión paralela
fc,0,g,k
21
24
24
26,5
26,5
29
29
31
Compresión perpendicular
fc,90,g,k
2,4
2,7
2,7
3
3
3,3
3,3
3,6
fv,g,k
2,2
2,7
2,7
3,2
3,2
3,8
3,8
4,3
11,6
11,6
12,6
12,6
13,7
13,7
14,7
14,7
9,4
9,4
10,2
10,2
11,1
11,1
11,9
11,9
0,32
0,39
0,39
0,42
0,42
0,46
0,46
0,49
0,59
0,72
0,72
0,78
0,78
0,85
0,85
0,91
350
380
380
410
410
430
430
450
Cortante Mod. Elasticidad Paralelo medio
E0,g,medio
Mod. Elasticidad Paralelo 5º percentil
E0,g,05
Mod. Elasticidad Perpendicular medio
E90,g,medio
Mod. Transversal medio
Gg,medio
Densidad Característica
ρk
( kg/m3 )
Fuente: Código Técnico de la Edificación
La clase resistente es el número que indica el valor de la resistencia a la flexión en Newtons por milímetro cuadrado para la madera de uso estructural. Cada clase indica los valores característicos de las propiedades de resistencia, rigidez y densidad. Ref.: UNE – EN 338:2003.
Marcado CE UNE EN 14080:2006
Requisitos del marcado CE a) Número de esta norma europea. UNE-EN 14080:2006. b) Identificación del fabricante, logotipo o nombre. c) Valores característicos; esto puede hacerse mediante referencia en un perfil de resistencia documentado o una clase de resistencia definida en la Norma Europea EN 1194.
d) Tipo de adhesivo. e) Número del certificado de conformidad. f) Especie de madera. Excepcionalmente, la utilización final podría requerir la omisión del marcado por razones estéticas. En tales casos cuando el cliente declare específicamente que la madera laminada encolada queda libre de marcas, cada suministro debe acompañarse de un documento en el que se declare como mínimo la siguiente información además de la mencionada en los apartados a) a d) anteriores:
• • •
nombre y dirección del cliente número de pedido del cliente dimensiones y cantidades de la madera laminada encolada suministrada
El símbolo del marcado CE debe figurar también en los documentos comerciales de acompañamiento y debe incluir, además de lo anterior, la siguiente información: el número del organismo notificado, los dos últimos dígitos del año en que se fijó el marcado CE, la clase de formaldehido (si procede), la clase de reacción al fuego de acuerdo con la Norma Europea EN 1350-1, la especie de madera y la clase de durabilidad.
Para la madera laminada se retrasa la entrada en vigor del marcado CE hasta el 2010.
7
1.3. Madera M microlam minada
M Material compu uesto por cha apas de madera con las fib bras orientada as esencialmen nte en la misma dirección (no ( se exclu uye la prese encia de cha apas orientad das perpendicularm mente). En algunos casos especiales co on el objeto de mejorar las prestaciones se e puede incorrporar en el alma a una serie e de chapas encoladas e con n la dirección para alela entre sí pero perpend diculares a la a de las chap pas de la cara a y co ontracara (su uelen represe entar el 20 % total de lass chapas). El espesor de las ch hapas es de 5 mm como má áximo. Se e fabrica principalmente a partir de maderas de coníferas. La as especies más m utilizadas son:
• • • •
Abeto o (Abies alba),, Pino oregón o (Pseud dotsuga menziesii), Alerce e (Larix decid dua) y Pino amarillo a del Su ur (Pinus tade ea).
Foto: Lignum Facile
Dimensiones D Ancho
-20 00 - 600 mm
Grosor
27 2 – 75 mm
Longitud
Marc cado CE UNE EN 1437 74:2005
Toleranc cias ±5 mm m Ancho < 400 mm: +4,-2 mm Ancho ≥ 400 mm: +1,-0,5 % + (0,8 + 0,0 03 t), - (0,4 + 0,0 03 t) mm
Requisittos del marcado a) b) c) d)
el núm mero de identificación del organismo o de certificación;; el nom mbre o logotip po del fabrican nte; los do os últimos dígitos del año de e impresión de el marcado CE E; el núm mero del certiificado de con nformidad CE o del certifica ado de contro ol de producción en fáb brica;
e) la refeerencia a estaa norma europ pea f) la desscripción del producto p (por ejemplo: LVL L estructural y percentil 5 de d densidad) g) inform mación sobre los requisitos esenciales sig guientes: ‐
Módulo de elasticidad
‐
Resistencia a a la flexión
‐
Resistencia a a la compre esión
‐
Resistencia a a la tracción n
‐
Resistencia a al cortante
‐
Resistencia a de encolado o
‐
Reacción al a fuego
‐
Emisión de e formaldehido
‐
Durabilidad
Ell fabricante o su represen ntante autorizzado es el ressponsable de la fijación de el marcado CE, C de ebe estar visiible sobre el producto de madera m micro olaminada, así como en la documentación co omercial que lo acompaña.
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q influ uyen el cálculo c de e las estructuras 2. Factores que
2.1.
Calid dad de Laa relación dee calidades de la madera y las ca arácter inform mativo en el Anexo C dell CTE, la madera m
clasess resistentes, se recogen con DB SE E-M. Estas assignaciones esstán
re ecogidas en la l norma UN NE-EN 1912:2005+A2:2008 “Madera esttructural. Cla ases re esistentes. Asignación de ca alidades visua ales y especies”. Dicha norma permite a los disstintos países ir incorporan ndo nuevas esp pecies y calida ades visuales,, de forma que e se au umenta la disp ponibilidad de e madera estru uctural.
Foto: Patio o de la escuela Pierre Corne eille
2.2. Durac ción de Paara realizar ell cálculo de laas estructuras de madera es necesario deefinir la duracción d junto con el tipo de material (madera macizza o la a carga dee cada acción.. La clase de duración ma adera laminada encolada) y la clase de e servicio definen el valor del coeficie ente Kmod que va a affectar al valorr característicco de las prop piedades resisttentes. m
C Clase de duracción de las acc ciones Clase de C d duración
Duración aproximada a acumulada de la acción n en valor cara acterístico
Acc ción
P Permanente
más de 10 años
Permanente, pesso propio
L Larga
de 6 mese es a 10 años
Ape eos o estructuras provisiona ales no iitinerantes
M Media
de una sem mana a 6 mese es
Sob brecarga de usso; nieve en loca alidades de > 1000m
C Corta
menos de una semana
Vien nto; Nievve en localida ades de < 1000 0m
Instantánea
algunos se egundos
Sism mo
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2.3 Condiciones Para considerar el efecto de las condiciones ambientales (humedad relativa y de servicio temperatura) en las propiedades de la madera, se defines las clases de servicio que se presentan a continuación: de la estructura
1
Se caracteriza por un contenido de humedad en la madera correspondiente a una temperatura de 20 ± 2º C y una humedad relativa del aire que solo exceda el 65% unas pocas semanas al año.
Foto: CIS Madeira
Se caracteriza por un contenido de humedad en la madera correspondiente a una temperatura de 20 ± 2º C y una humedad relativa del aire que solo exceda el 85% unas pocas semanas al año. La humedad de equilibrio
2
higroscópico media en la mayoría de las coníferas no excede el 20%. En esta clase se encuentran, en general, las estructuras de madera bajo cubierta, pero abiertas y expuestas al ambiente exterior, como es el caso de cobertizos y viseras. Las piscinas cubiertas, debido a su ambiente húmedo, encajan también en esta clase de servicio.
Foto: Centro de visitantes Savill
3
Condiciones ambientales que conduzcan a contenido de humedad superior al de la clase de servicio 2.
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3. Otros prodductos dee uso estrructural T Tablero Con ntrachapado
Tablero de e Virutas Orrientadas
P Plywood
Oriented Sttrand Boardss
Clase 1 C C Clase 2 C Clase 3
(am mb. seco) (am mb. húmedo) (am mb. exterior)
OSB2 OSB3 OSB4
(amb. seco) (amb. húmedo) (altass prestaciones a amb. húmedo)
T Tablero de Partículas
Tableros de d Fibras
P Particleboar rds
Mdf Medium m Density Fib breboard
P4 (estructuraal amb. seco) P P (estructuraal amb. húmedoo) P5 P (altas presstaciones amb. húmedo) P6 P (altas presstaciones amb. húmedo) P7
MDF.LA (eestructural ambb. seco) MDF-HLS (estructural am mb. húmedo)
T Tablero de Fibras Duro o
Fibras Sem mi Duros
H Wood HardBoards HB
MB Wood MediumBoar M rd
HB.LA (estruuctural amb. seeco) H MBH.LA1 (estructural am mb. seco) H HB.LA1 (esstructural amb. húmedo) MBH.LA2 (estructural altas prestacionees amb. seco) H HB.LA2 (esstructural altas prestaciones am mb. húmedo) MBH.HLS1 (estructural amb. húmedo) MBH.HLS2 (estructural altas prestacionnes amb. húmedo) T Tablero Madera Maciza a
Partículas Aglomeradas con Cem mento
S Solid Wood Panels P
Cement-Bon nded Particlleboards
SWP1 (amb. seco) S S SWP2 (amb. húmedo) S SWP3 (amb. exterior)
Clase 1 (aamb. seco) Clase 2 (aamb. húmedo) Clase 3 (aamb. exterior)
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Uso estructural de la madera
El nuevo marco normativo sitúa a la madera estructural en una posición competitiva frente a los demás materiales de construcción existentes en el mercado. Actualmente, se dispone de una amplia gama de productos y soluciones estructurales derivadas de la madera, con características diferenciadoras: alto rendimiento, bajo peso y alta densidad que posibilita su uso en múltiples especificaciones. Las crecientes innovaciones en la industria de la madera y las características intrínsecas de este material estimulan a replantearse los sistemas constructivos típicos a la vez que favorecen una construcción más eficiente energéticamente y más sostenible.
Si desea más información, puede contactar con:
lignum facile (lignumfacile@clustermadeira.com) Teléfono: (0034) 981 937 261. Fax: (0034) 981 937 106. Localización: Praza Salvador García Bodaño 7, 1ºA. CP. 15703. Santiago de Compostela. Una iniciativa de: Cluster de la Madera de Galicia
Con la participación:
Universidad de Vigo Consorcio de la Zona Franca de Vigo Fundación Instituto Tecnológico de Galicia. ITG CIS Madeira: Centro de Investigación y Servicios de la Madera de Galicia.
Empresas colaboradoras:
Corral y Couto Financiera Maderera Galiperfil Grupo byp Grupo Losan Grupo Molduras Laminados Villapol Moblegal Maderas Peteiro Portadeza Xoane
www.corralycouto.com www.finsa.es www.galiperfil.com www.bypcocinas.com www.losan.es www.grupomolduras.com www.villapol.com www.moblegal.com www.maderaspeteiro.com www.portadeza.com www.xoane.com
REFERENCIA: 091102.C05/010203.0102.Madera estructural
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