En estos artículos sobre madera estructural encontraremos información sobre las diferentes vigas de madera (macizas y laminadas), las especies más utilizadas para su fabricación y los productos estructurales de madera.

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estructuras de madera

Estructuras de madera; diferencias entre vigas laminadas y macizas.

Muchas personas han podido tener dudas sobre que tipo de madera es mejor para construcción. Esto se debe a que la mayoría no conocen las diferencias entre las estructuras de madera maciza y las estructuras de madera laminada. En el artículo de hoy conoceremos los aspectos generales y diferencias de estas estructuras de madera.

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fachadas de madera

Fachadas de madera; aislamiento, durabilidad y belleza.

Cada vez, son más las personas que apuestan por las fachadas de madera en sus casas, y no nos extraña. La madera es un material natural muy versátil, con excelentes cualidades técnicas y que aporta elegancia al entorno. Hoy vemos cómo las fachadas de madera aportan aislamiento, durabilidad y belleza.

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Viga de pino laminado

Vigas laminadas de madera. Características y usos

Para realizar las vigas laminadas se utilizan no menos de cuatro láminas de madera, que van encoladas en secciones horizontales, y cuya veta se coloca en sentido longitudinal. Las láminas de madera que componen las vigas están compuestas de dos o más láminas paralelas al eje. El proceso de encolado es por uniones dentadas y los espesores utilizados van de 6 a 45 mm.

En cuando a las especies de madera más utilizadas para la construcción de vigas laminadas podemos encontrar el abeto y el pino, y en segundo lugar estarían el eucalipto, el roble y el castaño, y en último lugar la madera de iroko, haya y fresno.

Existe una norma que clasifica las láminas de madera utilizadas, la Norma UNE-EN 14081-1. Además la variación en cuanto al contenido de humedad de estas láminas no debe ser superior al 5% por cada pieza.

Para la construcción de las vigas laminadas se emplea un proceso que incluye varias fases.

  • Secado. Proceso muy importante para evitar que la madera genere grietas que afecten a la estabilidad de la estructura.
  • Selección de la madera. Es necesario descartar las tablas con defectos.
  • Cepillado.
  • Encolado.
  • Prensado.
  • Cepillado final.
  • Lijado.

Entre las características más importantes están la de las prestaciones que ofrecen frente a otros materiales de construcción:

  • Gran estabilidad dimensional (no se expande ni se contrae con los cambios de temperatura)
  • Gran resistencia.
  • Construcción de estructuras rectas y curvas.
  • Alta capacidad de carga, su reducido peso frente a materiales como el acero.
  • Al ser la madera un material natural y renovable, tiene muy bajo impacto ambiental.
  • Es resistente al fuego.

Las vigas de madera maciza comportaban unos límites dimensionales que se han superado con las vigas laminadas de madera, pudiendo encontrar hoy en día grandes estructuras de madera tanto rectas como curvas. Los usos de las vigas laminadas son muy variados. Se pueden construir estructuras pequeñas y medianas como porches o casas, o grandes construcciones como complejos deportivos, iglesias, etc.

Rascacielos construidos con madera

Nos podemos remontar al principio de la humanidad para encontrar la madera como material de construcción, y nos ha acompañado en el desarrollo de nuestra civilización hasta nuestros días. Obviamente, y al igual que nosotros, ha debido adaptarse a las nuevas necesidades que han ido surgiendo.

La construcción en vertical ha supuesto un desafío constante y hoy podemos encontrar edificios tan altos como el Burj Khalifa de Dubái, que ostenta el puesto número uno con sus 828 metros de altura y sus 163 pisos. Para llegar a esa altura se han tenido que derribar numerosas dificultades a lo largo de la historia, pero hoy nos enfrentamos a una visión de la construcción que incluye factores nuevos como la sostenibilidad y el cuidado del medio ambiente.

Un aliado perfecto para conseguirlo es la madera, y su utilización en construcciones de altura, reto al que se enfrentan los arquitectos. Actualmente en Tokio está previsto construir el edificio de madera más alto, con 350 metros de altura y 70 plantas.

Para entender el futuro de la construcción en madera, The Economist ha elaborado este video donde se analizan los beneficios de la edificación de rascacielos con madera, visto desde el punto de vista de los arquitectos.

 

construcción en madera

Tendencias en madera para 2020. 7 casos de uso.

Desde el periodo Neolítico, el ser humano ha ido depurando la técnica en la construcción de sus refugios y chozas con madera. Actualmente, la utilización de la madera para la construcción de edificios está en pleno auge, derivado entre otras razones por los avances tecnológicos y nuevos sistemas de prefabricación, algo que aumenta su sostenibilidad, eficiencia y seguridad. Por eso, es importante revisar las tendencias en 2020 y así descubrir hacia donde vamos.

  1. Herramientas nuevas. BIM, realidad virtual, modelado e impresión 3D son todos ellos términos a los que nos vamos acostumbrando cada vez más, y estos procesos permiten acercar la distancia entre diseño y construcción, permitiendo unir estos dos ámbitos en un único gran proceso en el desarrollo de las nuevas construcciones.
  2. Tecnología punta. Máquinas de control numérico CNC, sistemas modulares, fabricación milimétrica, nuevos materiales, nuevas tecnologías y sistemas. Todo ello está transformando el trabajo artesano y la utilización de herramientas tradicionales por parte de los carpinteros, aportando máquinas innovadoras y otro métodos de ensamblaje.
    Con todo esto se aumenta la eficiencia y rapidez en la construcción de piezas modulares y prefabricadas, con dimensiones exactas, y ayudadas por el surgimiento de nuevos materiales, todo ello englobado en el concepto de Mass Timber. Los más utilizados son los sistemas Cross-Laminated Timber (CLT), Glued-Laminated Timber (Glulam), Nail-Laminated Timber (NLT), y Dowel Laminated Timber (DLT), además de otras interesantes innovaciones como la tecnología Timber-Concrete Composite (TCC) o los Paneles LVL.
    El ensamblaje de edificios como si fueran un kit de piezas es hoy una realidad, reduciendo costes, mano de obra, tiempo de trabajo y errores
  3. Otros modelos de negocio. End-to-End New Build es un servicio de Katerra, y es un ejemplo de la integración entre diseño, ingeniería, materiales y construcción al servicio de un nuevo modelo de negocio integrador y eficiente.
  4. Cambios en los códigos de construcción. Se han realizado importantes cambios en relación a la madera dentro del Código Internacional de Construcción (International Building Code – IBC), código que será vigente en 2021. Se incluyen tres tipos de construcción: edificios con un máximo de 18 pisos integrando elementos de madera maciza cubiertos con yeso (Tipo IV-A), edificios con un máximo de 12 pisos integrando paredes y techos de madera de masa expuesta limitada (Tipo IV-B), y edificios con un máximo de 9 pisos integrando madera maciza expuesta resistente al fuego de 2 horas (Tipo IV-C).
  5. Políticas para la acción climática. Preocupados por el cambio climático, gobiernos y ciudades han pasado a considerar las emisiones incorporadas en los materiales utilizados, derivadas de la suma de toda la energía utilizada para extraer, procesar, fabricar, transportar, construir y mantener cada uno de los materiales. La madera surge entonces como alternativa frente al cemento y el acero debido a su menor nivel de emisiones incorporadas.
  6. Diseño Biofílico. La idea de reconectar a los humanos con el medio natural motiva la utilización de la madera en los espacios interiores. Este tipo de diseño busca mejorar el bienestar de las personas a través del contacto de éstas con la naturaleza, evitando las líneas rectas y los espacios asépticos. Cada vez más, el diseño biofílico se utiliza para espacios públicos como hospitales, oficinas o centros educativos, además claro está de viviendas.
  7. La madera y su rendimiento. La búsqueda de cada vez mayor altura en el diseño de estructuras de madera está impulsando el desarrollo de pruebas e investigaciones orientadas a la mejora de la precisión en la respuesta a emergencias, y el desarrollo códigos de construcción más completos en todo el mundo.

Puedes consultar más sobre tendencias para 2020 en Thinkwood.com

Roble blanco europeo 27 para fabricación de suelos macizos

Madera estructural aserrada. Dimensiones

La posibilidad de construir rápido es una de las principales características del trabajo con madera, además de ser un material sostenible y reciclable, y una interesante relación de resistencia/peso; lo que permite unos plazos de entrega menores frente a otros materiales de construcción. Todo esto es debido a que como material, la madera es apropiada para industrializar los procesos de fabricación de componentes. Y como toda industrialización, es necesario el establecimiento de una normalización en las dimensiones de los productos de madera. Y para la madera aserrada estructural están las dimensiones nominales y las comerciales.

Tanto la procedencia como la especie de la que proviene esta madera aserrada derivan en qu ten España disponemos de varias series dimensionales. Aunque en la práctica, lo recomendable es que cuando se va a comprar madera aserrada estructural, se haga dentro de las dimensiones comerciales existentes. Esto permite moverse en un rango de precios y medidas conocidas, algo que permite que exista mayor probabilidad de encontrar piezas de las dimensiones buscadas, frente a buscar piezas fabricadas con dimensiones exclusivas.

Son los países nórdicos, como Suecia y Noruega, los que han impuesto las medidas debido a su influencia en el mercado europeo de la madera. Se trabaja con una gama de dimensiones en la madera aserrada estructural amplia, y puede alcanzar los 15×30 cm. de sección máxima. Pero si estás dispuesto a gastar y buscar más, puedes encontrar mayores secciones en el mercado.

Existen dos Normas que definen tanto las dimensiones como los métodos de medida de la madera aserrada estructural: la UNE EN-844-6 para las dimensiones y la UNE EN 1309-1 para los métodos de medida. Además, cada país define las dimensiones, que van asociadas a unas clases resistentes determinadas. Por lo tanto se puede conocer la clase resistente de la madera empleada (si no se disminuye la sección con el trabajo).

Hasta ahora hemos hablado de dimensiones comerciales, dimensiones con las que trabaja el mercado. Y por otro lado están las dimensiones nominales que son indicadas por el aserradero, o las que se especifican en el proyecto de la estructura. La Norma UNE EN 336 recoge los rangos de tolerancia entre las dimensiones finales y las nominales. Tolerancias aplicadas en piezas de madera con secciones comprendidas entre los 22 y los 300 mm. con la misma humedad al tomar las dimensiones. Las clases de tolerancia son dos:

La clase 1 para gruesos y anchos menores o iguales de 100 mm.: 99-103 mm.; gruesos y anchos mayores de 100 mm.: 98-104 mm.
La clase 2 para gruesos y anchos menores o iguales de 100 mm.: 99-101 mm.; gruesos y anchos mayores de 100 mm: 98.5-101.5 mm.

Al realizar el proyecto estructural, las tolerancias de la Clase 1 se deben cumplir al ser la menos exigente. Asimismo hay que indicar el contenido aproximado de humedad de equilibrio.

Fuente: Maderea

construcción en madera

Madera laminada cruzada (CLT). Propiedades y beneficios

La madera laminada cruzada, o madera contralaminada o CLT, es hoy una realidad de como las nuevas tecnologías aplicadas a la madera pueden producir un material de construcción que puede sustituir al omnipresente hormigón. En el siguiente artículo repasamos algunas de sus propiedades y los beneficios que puede aportar al sector.

En primer lugar vamos a analizar las diferencias entre la madera laminada y la madera laminada cruzada (CLT). Si la madera laminada proviene de la unión de láminas de madera para conformar una única unidad estructural, siempre lineal; el CLT es el resultado de la unión de tablas en capas perpendiculares, dando como resultado placas o muros. Estos muros de contrachapado permite levantar alturas de entre 2,40 y 4 m., pudiendo llegar a largos de 12 m.

Además, al disponer de una orientación en cruz de las capas longitudinales y transversales, los grados de contracción y dilatación de la madera son mínimos, mejorando la estabilidad y la carga estática.

Y para poder manejar semejantes volúmenes con mayor facilidad, las planchas se cortan en piezas que permitan un desplazamiento por carretera más cómodo.

Otra característica a tener en cuenta es el impacto ambiental del CLT. Este es un factor importante en la construcción de estructuras hoy en día y, aunque el origen austriaco del CLT fue para la reutilización de madera de poco valor, la madera se ha convertido en material prioritario.

Frente al hormigón, la huella medioambiental de la madera habla de que por cada m3 de hormigón se emite una tonelada de CO2 a la atmósfera, mientras que en el uso de CLT podemos hablar de “carbono secuestrado” ya que los árboles reciben el carbono para su crecimiento. Y la energía utilizada durante su realización nunca igualará al carbono “secuestrado”.

La resistencia estructural del CLT es similar a la del hormigón, y su grado de flexibilidad es muy alto, requiriendo grandes deformaciones para colapsar y romperse, algo que no permite el hormigón. Otro factor es el peso, mientras que 1 m3 de hormigón pesa 2,7 toneladas aproximadamente, el CLT anda por los 400 kg, con la misma resistencia. Igualmente con el acero.

Si hablamos de las propiedades físicas, para obtener el mismo aislamiento de un muro de 100 mm. de espesor de CLT haría falta un muro de hormigón con un espesor de 1,80 m. La relación es de 1/18.

Entre las propiedades de los materiales de construcción, el fuego debe ser tenido en cuenta. Y en este caso, en la madera el fuego avanza entre 0,7 y 0,8 mm. por minuto. Es decir, para consumir un muro de 100 mm. de CLT se necesitarían más de 2 horas, aunque hablemos de madera no tratada. Se trata de un proceso de carbonización como reacción natural que utiliza el árbol como autoprotección.

Y si hablamos de incendios, la principal causa de muerte de personas es la inhalación de humo, que encuentra en rendijas y espacios libres el medio de propagación entre diferentes materiales.

Si nos encontramos con un CLT construido correctamente, podría llegar a ser una estructura completamente hermética, y por ello es muy importante que los elementos que vayan a participar en la estructura final (herrajes, uniones, sellos…) sean seleccionados adecuadamente. La resistencia final de una construcción con CLT es en un 90% responsabilidad de los herrajes y uniones, y un 10% de la madera.

Por último, las condiciones ambientales donde va a situarse la estructura final son un factor muy importante. Y es sabido que la madera expuesta al exterior sufre, y al ser el CLT utilizado estructuralmente, la protección frente a la corrosión, el desgaste o el colapso es necesaria. Y para ello se pueden agregar nuevas capas de revestimiento sobre el mismo, como son fibrocementos, piedra, ladrillos…

Si la finalidad es dejar el CLT al aire, las protecciones con aceites vegetales (para interior) o las pinturas minerales (para exteriores, especialmente muros) son efectivas, aplicadas cada 5 años y con una garantía de 25 años de protección sin decolorarse ni desprenderse.

Fuente: Plataforma Arquitectura