Informe Diseño en Acero y Madera

UNIVERSIDAD NACIONAL TORIBIO RODRÍGUEZ DE MENDOZAAMAZONASESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PRESENTACIÓN

Es satisfactorio tener la oportunidad de redactar el presente informe y en forma especial si se trata trata del curso curso de “Diseño “Diseño En Acero Y Madera” Madera” ya que dicho curso es de suma importancia para la formación de un ingeniero civil. La presente informe conlleva a profundizar el aprendizaje con respecto a la madera, ya que los tengan la oportunidad de leerlo se encuentren satisfechos al nutrir sus conocimientos con dicha información.

Zavaleta vilche Dio!ar Al"!no de IN#$ Civil$

Diseño En Acero  M!"er!

P#$in! %


INTR%D&CCIÓN En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento que ha recolectado durante su formación profesional servirá de mucho para afrontar a problemas que se presentaran y así dar la solución respectiva. En esta oportunidad se va comentar todo con respecto a la madera, definición propiedades físicas y mecánicas, tipos de madera, su módulo de elasticidad en estado hmedo y seco, etc. El presente informe gran porcentaje de la información se ha recolectado del reglamento nacional de edificaciones ya que se pudo encontrar cosas mínimas y necesarias que debe saber un ingeniero civil.


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%'(ETI)%S

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Establecer el agrupamiento de la madera para uso estructural, en tres clases denominadas y fijar los requisitos y procedimientos que se deberá seguir. Tener en claro conceptos básicos de la madera.


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MARC% TEÓRIC%$ Madera De*inici+n, La madera es una sustancia dura y resistente que constituye el tronco de los árboles, se ha utilizado durante miles de a!os como combustible, materia prima para la fabricación de papel, mobiliario, construcción de viviendas y una gran variedad de utensilios para diversos usos. Este noble material, fabricado por la naturaleza con un elevado grado de especialización, debe sus atributos a la complejidad de su estructura.

Co!-osici+n . Estr"ct"ra De /a Madera, Es una sustancia fibrosa, organizada, esencialmente heterog"nea, producida por un organismo vivo que es el árbol. #us propiedades y posibilidades de empleo son, en definitiva, la consecuencia de los caracteres, organización y composición química de las c"lulas que la constituyen.

I!-ortancia De /a Madera $odos al escuchar hablar acerca del uso de la madera en la construcción, optaría por pensar que la madera, es un recurso tradicional y antiguo, pero la realidad es otra. En la actualidad y por casi toda una vida la madera ha servido de gran utilidad en la construcción de viviendas familiares en países ricos y desarrollados, los cuales podrían emplear otro tipo de material, como el acero, hormigón, etc. Es el caso de la población norteamericana, en donde la construcción de viviendas unifamiliares, posee un intervalo de %& a '&( de construcción en madera, )*++-+  EE// 0, con una tipología autóctona, ideada a base de madera como elemento constructivo primordial. En varios casos toman como ventaja, el hecho de realizar una vivienda sin elementos pesados, con una arquitectura ligera y sobre todo económica. En el caso de muchos países de Europa, al igual que en orte de +m"rica , el uso de la madera mas que tradicional, tienen una cultura con más de 1&& a!os en este tipo de construcción, y asu vez poseen construcciones de más de 1& a!os, las cuales permanecen en perfecto estado, tenemos el caso de -inamarca, oruega, #uecia, etc. Esto sin contar el gran uso que posee en +m"rica Latina y otras partes del mundo. Diseño En Acero  M!"er!

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Ele!entos %r01nicos de 2"e se co!-onen, 

*elulosa2 1&34&(.



Lignina2 5436&(.



7emicelulosa2 5&354( )7idratos de carbono0.



8esina, tatino, gasas2 ( restante estos elementos están compuestas de elementos esenciales )'&(0.



*arbono2 1934&(



:;ígeno2 6%315(



7idrógeno2 9(



itrógeno2 <(



:tros elementos )<&(0



*uerpos simples )=ósforo y azufre0



*ompuestos minerales )>otasa, calcio, sodio0

Estr"ct"ra Macrosc+-ica, La observación de un trozo de madera nos permitirá ver los diversos elementos característicos que la forman, y además, apreciar que no se trata de un material homog"neo. -entro de cada capa se observan dos zonas bien diferenciadas, la formada al principio del período vegetativo con c"lulas de paredes delgadas y grandes lmenes que se denomina madera de primavera, y la formada durante el verano, con c"lulas de paredes gruesas y lmenes peque!os, llamada madera de verano. Esta diferencia entre las dos zonas, hace fácilmente distinguible en la sección transversal, una serie de anillos conc"ntricos llamados anillos de crecimiento, cada uno de los cuales corresponde a un período vegetativo de la vida del árbol y que en nuestro clima, representa el crecimiento anual, por lo que su nmero indica la edad del árbol.


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Ti-os De Madera #e clasifican en duras y blandas2

Clasi*icaci+n de las !aderas d"ras La madera se clasifica en función del nmero de defectos que haya en una sección dada del largo y el ancho del tablero. +l igual que en las maderas blandas, una madera de clase inferior puede ser perfectamente aceptable dependiendo del lugar donde se vaya a colocar y El uso que se le vaya dar. Entre /as Maderas D"ras Tene!os, 

Ro3le, Es de color pardo amarillento. Es una de las mejores maderas que se conocen? muy resistentes y duraderos. #e utiliza en muebles de calidad



No0al, Es una de las maderas más nobles y apreciadas en todo el mundo. #e emplea en mueble y decoración de lujo.



Cereo, #u madera es muy apreciada para la construcción de muebles. Es muy delicada porque es propensa a sufrir alteraciones y a la carcoma.



Encina, Es de color oscuro. $iene una gran dureza y es difícil de trabajar. Es la madera utilizada en la construcción de cajas de cepillo y garlopas.



%livo, #e usa para trabajos artísticos y en decoración, ya que sus fibras tienen unos dibujos muy vistosos )sobre todo las que se apro;iman a la raíz.


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Castaño, se emplea, actualmente, en la construcción de puertas de muebles de cocina. #u madera es fuerte y elástica.

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%l!o, Es resistente a la carcoma. +ntiguamente se utilizaba para construir carros. @aderas Alandas2 se obtienen de los árboles de hoja perenne )coníferas0. En carpintería sólo se usa el 54 ( de todas las maderas blandas.

Pro-iedades De /a Madera, #egn el tipo de madera, edad del árbol, zona climática, las propiedades varían de unos a otros, pero de manera general, las maderas presentan las siguientes características2 

Baja densidad: S+e,en ser enos "ens!s .+e e, !$+! /"e !01

.+e 2o3en45 La densidad básica es la relación entre la masa de una pieza de madera y su volumen verde se e;presa en grBcmC. 

Conductividad térmica y eléctrica baja: L! !"er! es +n

e6ce,en3e !is,!n3e 37rico5  Esfuerzo básico: es el esfuerzo mínimo obtenido de ensayos de propiedades mecánicas que sirven de base para la determinación del esfuerzo admisible. 

Esfuerzos admisibles: son ,os es8+er9os "e "iseño :!r!

c!r$!s "e ser;icio< "e=ni"o :!r! ,os $r+:os es3r+c3+r!,es5 

Resistencia mecánica: A ,! 3r!cci>n< co:resi>n< 2e6i>n<

cor3!"+r!< "es$!s3e< es +? resis3en3e !, es8+er9o "e 3r!cci>n5 

Hendibilidad: Es ,! 8!ci,i"!" con .+e se !@ren ,!s =@r!s "e ,!

!"er! en sen3i"o ,on$i3+"in!,5 

Retractabilidad o contracción: P7r"i"! "e ;o,+en !,

:er"er :!r3e "e, !$+!5 

Humedad: C!n3i"!" "e !$+! .+e 3iene ,! !"er! en s+

es3r+c3+r!5 

D"rea, Es la resistencia que ofrece al corte. +umenta con la densidad.


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Flexibilidad: C!r!c3er1s3ic! "e ,!s !"er!s >;enes< ;er"es ?

@,!n"!s< .+e !"i3en ser "o@,!"!s sin ro:erse5 

Caractersticas estéticas: Co,or< ;e3e!"o< o,or5

Clasi*icaci+n De /as Maderas 'landas 4la!o, Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En Espa!a e;isten dos especies2 El álamo blanco )de corteza plateada0 y el álamo negro, más conocido con el nombre de chopo. A3ed"l, Drbol de madera amarillenta o blanco3rojiza, elástica, no duradera, empleada en la fabricación de pipas, cajas, zuecos, etc. #u corteza se emplea para fabricar calzados, cestas, cajas, etc. Aliso2 #u madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de peque!o tama!o. -e su corteza se obtienen taninos. Aln"s 0l"tinosa2 #u madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de peque!o tama!o. -e su corteza se obtienen taninos. Aln"s incana, #u madera es blanda y ligera, fácil de rajarse. Es utilizada en tallas, cajas y otros objetos de madera. %3tenci+n de la Madera, El proceso de obtención de madera se compone de las siguientes etapas.


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&sos De /a Madera En /a Constr"cci+n, Siste!a de sosteni3ilidad en vaseado de techos, En este sistema se realizan los trabajos para sostener el encofrado, para vaseado de techos donde se utilizan en tres tipos2   

>untales >ies derechos Listones


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Enco*rados$5 La construcción de los diversos componentes de las estructuras de concreto armado 3 columnas, muros, vigas, techos, etc. 3 requiere de encofrados, los mismos que, a modo de moldes, permiten obtener las formas y medidas que indiquen los respectivos planos. #in embargo, los encofrados no deben ser considerados como simples moldes. En realidad son estructuras? por lo tanto, sujetas a diversos tipos de cargas y acciones que, generalmente, alcanzan significativas magnitudes. Son 3res ,!s con"iciones @#sic!s ! 3enerse en c+en3! en e, "iseño ? ,! cons3r+cci>n "e enco8r!"os  Se$+ri"!"  Precisi>n en ,!s e"i"!s  Econo1!5 La calidad de los encofrados tambi"n está relacionada con la precisión de las medidas, con los alineamientos y el aplomado, así como con el acabado de las superficies de concreto. =inalmente, debe tenerse en cuenta la preponderancia que, en la estructura de los costos de las construcciones, tiene la partida de encofrados. El buen juicio en la selección de los materiales, la planificación del rehso de los mismos y su preservación, contribuyen notablemente en la reducción de los costos de construcción.


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La madera tiene un comportamiento e;cepcional en zonas sísmicas, pues absorbe mejor las fuerzas dinámicas de los temblores dada su fle;ibilidad, elasticidad y poco peso. -e hecho, una estructura de madera puede ser 4 veces más liviana que una en concreto, lo que reduce la inercia evitando la aceleración de la estructura y su *olapso. Ventajas De La Madera:

*on la finalidad de valorar la importancia que tiene la madera en la construcción de viviendas, es conveniente comentar las ventajas que este material ofrece a los potenciales usuarios. Entre ellas tenemos2 La madera se puede cortar y trabajar en diversas formas y tama!os, con la ayuda de sencillas herramientas manuales o de máquinas3 herramientas de fácil transporte y utilización en el sitio de la construcción.

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Facilidad de Trabajarse:

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Belleza: >or

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su te;tura y color, la madera ofrece una gran y variada belleza natural. >or la facilidad con que se trabaja y con la aplicación de los diferentes tintes y barnices, se pueden lograr viviendas con acabados de gran impacto y belleza. +dicionalmente, se presta con gran facilidad para lograr diversas soluciones arquitectónicas urbanas y rurales. Adaptabilidad: La

madera se puede adaptar en cualquier sitio, sin importar el clima y las condiciones ambientales. #e puede utilizar en estructuras de gran complejidad tales como2 cubiertas espaciales, puentes, teatros, auditorios, etc. +sí como en estructuras habitacionales de solución sencilla.


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La madera se puede ensamblar y pegar con adhesivos apropiados, unir con clavos, tornillos, pernos y conectores especiales, utilizando herramientas sencillas y produciendo uniones limpias resistentes y durables.

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Uniones Eficientes:

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D"ra3ilidad, La madera no es un material eterno, al igual que otros materiales, sin embargo, si se toman las medidas de protección adecuadas contra la humedad, intemperismo y el ataque de los organismos destructores, la vida de una estructura de madera pueden ser superiores a un siglo, como lo atestiguan muchas an e;istentes.

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Buen aislante eléctrico, térico ! ac"stico:

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Alta resistencia:

*omo la madera es un material compuesto de fibras huecas, alineadas a;ialmente a la longitud del árbol, estos huecos o espacios contienen aire atrapado que le imparten e;celente cualidades como aislante del sonido y del calor *omo aislante el"ctrico es eficiente, cuando la madera está seca, o sea, cuando su contenido de humedad es inferior al punto de saturación de la fibra. La madera tiene una e;celente rigidez y resistencia. Es resistente a muchos productos químicos que son altamente corrosivos a otros materiales. >osee una gran capacidad para absorber energía y para resistir cargas de impacto, lo que hace un buen material de construcción en zonas sísmicas. Bajo costo: -ebido

a la ligereza de la madera, se ahorran energ"ticos en los procesos de elaboración y en el costo de transporte de los elementos, respecto a los costos correspondientes de otros materiales y sistemas constructivos. 

/no de los factores que más ha elevado el rechazo de la madera como material de construcción en nuestro país, es su combustibilidad. #in embargo, como lo demuestra la e;periencia de otros países, las estructuras de madera con determinadas t"cnicas de tratamiento, e;hiben un comportamiento bajo la acción de los incendios, superior al de muchas estructuras de materiales incombustibles. #esistencia al fue$o:

Desventa6as de la Madera, 

/no de los prejuicios más comunes tiene que ver con la resistencia del material frente al fuego, desconociendo que "ste, si bien es combustible, tambi"n es mal conductor de calor. FLa madera empieza a arder en su periferia, se vuelve carbón y "ste acta como aislante t"rmico frenando la combustión y permitiendo que el


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material interno permanezca intacto, lo que no ocurre con el acero que al calentarse pierde rigidez y colapsaG. 

/no de los mayores obstáculos que limitan el uso de la madera en la construcción de viviendas permanentes es su combustibilidad, factor de aparente desmedro frente a otros materiales incombustibles y tradicionalmente usados en este sector, como el acero y el concreto.



Estas y otras dificultades, hacen imprescindible abordar el problema con nuevos planteamientos tecnológicos, formulando nuevas alternativas que compitan ventajosamente con los sistemas tradicionales. >or otra parte, la disponibilidad presente y futura de los recursos forestales en el país, aseguran una fuente natural de abastecimiento creciente y sostenido en el tiempo.


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C%NC/&SI%NES Luego de haber realizado esta investigación sobre la madera, he llegado a la conclusión de que este material es uno de los más utilizado del sistema constructivo. La madera es uno de los elementos constructivos más antiguos que el hombre ha utilizado para la construcción de sus viviendas y otras edificaciones. >ero para lograr un resultado e;celente en su trabajabilidad hay que tener presente ciertos aspectos relacionados con la forma de corte, curado y secado.


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Informe Diseño en Acero y Madera

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