Uso estructural de la madera lignum facile

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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.

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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.

10


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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