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CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y CLASIFICACIÓN

DE LA MADERA DE 150 ESPECIES MEXICANAS

Javier Ramón Sotomayor Castellanos

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

Volumen 1, Número 1

Morelia, Michoacán, México. Junio, 2005

Investigación e Ingeniería de la Madera

Publicación del Laboratorio de Mecánica de la Madera

División de Estudios de Posgrado


UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO

COORDINACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA

2

Comité de lectura:

Marco Antonio Herrera Ferreyra, UMSNH.

David Raya González, UMSNH.

Responsable de la edición: Javier Ramón Sotomayor Castellanos.

Diseño y formación: Laboratorio de Mecánica de la Madera de la División de Estudios de

Posgrado de la Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera.

Impreso en Morelia, Michoacán, México. Junio de 2005.

Derechos reservados.

© Laboratorio de Mecánica de la Madera de la División de Estudios de Posgrado de la Facultad

de Ingeniería en Tecnología de la Madera.

Investigación e Ingeniería de la Madera es patrocinada por el Coordinación de la

Investigación Científica de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y CLASIFICACIÓN

DE LA MADERA DE 150 ESPECIES MEXICANAS

Javier Ramón Sotomayor Castellanos


Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo

RESUMEN

Las características de resistencia mecánica de la madera de especies mexicanas son necesarias en

el diseño de estructuras y productos de madera. En México, esta información se encuentra

dispersa y no uniformizada en reportes de investigación y en libros técnicos sobre el tema de

Ingeniería y Tecnología de la madera. Además, el usuario de elementos estructurales de madera

no cuenta con la calificación de esta en relación a su calidad tecnológica y comercial establecida

en base a un criterio normativo que haga referencia a las características físicas o mecánicas de la

madera. Como consecuencia, la madera no es apreciada como material estandarizado de

construcción o de fabricación.

Con el objeto de contribuir a una mejor utilización de las maderas mexicanas, en este documento

se uniformizó la información tecnológica de 150 especies de maderas mexicanas. Además, se

proponen criterios de calificación para sus propiedades mecánicas. Asimismo, se determinaron

las relaciones estadísticas para predecir valores de resistencia mecánica de la madera en función

de su densidad.

Palabras clave: Densidad, Flexión, Compresión, Cortante, Dureza, Módulo de Elasticidad,

Resistencia al Límite Elástico, Resistencia a la Ruptura. Coníferas, Latifoliadas, Encinos.

ABSTRACT

Mechanical properties of wood are necessaries in wooden structures and wood products design.

In Mexico this information is not standardized and disperses in wood technology books and

research reports. As well, wood costumer does not have a qualification system of this material

related to its technological and commercial quality linked to normative criteria associated to the

physical and mechanical characteristics of wood. As result, wood is not appreciated as a standard

construction and fabrication material.

To contribute to a better of wood, it was standardized technical information of 150 Mexican

wood species. Also, qualification criteria for density and mechanical characteristics of wood

species were proposed. Finally, statistical relationships were determined to prognostic mechanic

characteristics of wood using its density.

Keywords: Density, Flexion, Compression, Shear, Hardness, Modulus of Elasticity, Elastic Limit

Strength, Modulus of Rupture, Softwoods, Hardwoods, Oaks.

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INTRODUCCIÓN

Las características de resistencia mecánica de la madera de especies mexicanas son necesarias en

el diseño de estructuras y productos de madera y son usualmente determinadas empleando

normas de ensayo recomendadas por organismos internacionales de normalización. Por ejemplo,

es usual encontrar en la literatura especializada datos tecnológicos de la madera determinados

empleando las normas de la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (American Society for

Testing and Materials, 2000) y de la Organización Internacional para Estándares (International

Organization for Standardization, 1975). En otras ocasiones, los investigadores aplican

procedimientos y criterios de evaluación adaptados a investigaciones exploratorias y los

resultados son publicados en función de las particularidades de las especies estudiadas o de los

objetivos de cada investigación. Como resultado, la información se encuentre dispersa y no

uniformizada en reportes de investigación y en libros técnicos sobre el tema de Ingeniería y

Tecnología de la madera.

La importancia del tema radica en la necesidad que tiene el Ingeniero que construye con madera

y el diseñador de productos de madera, de contar con un sistema de clasificación normalizado de

las propiedades mecánicas del material y de ésta manera utilizarlo apropiadamente en los

procesos constructivos y de diseño.

Respecto a la calificación de la madera en México, la industria utiliza una apreciación subjetiva

en cuanto a a la calidad del material. El usuario de elementos estructurales de madera no cuenta

con la calificación de una madera en relación a su calidad tecnológica y comercial. De esta forma

se encuentran en el comercio especies calificadas como “regulares”, “buenas” ó “muy buenas”

para su utilización en aplicaciones constructivas o de fabricación de productos de madera.

Además, esta valoración no esta establecida en base a un criterio normativo que haga referencia a

las características físicas o mecánicas de la madera, obtenidas estas empleando procedimientos

experimentales y normalizados. Como consecuencia, la madera no es apreciada como un material

estandarizado de construcción o de fabricación.

Con el objeto de contribuir a una mejor utilización de las maderas mexicanas, la presente

investigación tiene como objetivos:

- Compilar y uniformizar información tecnológica de 150 especies de maderas mexicanas.

- Determinar relaciones estadísticas para predecir valores de resistencia mecánica de la madera en

función de su densidad.

- Proponer una clasificación de las cualidades de resistencia de maderas mexicanas relacionadas

con sus características mecánicas y con su densidad.

Esta investigación es el resultado de la colección de datos obtenidos en las referencias y autores

que se citan en la tabla 1: “Características mecánicas de maderas mexicanas”. El autor del

presente artículo no pretende en ningún momento adjudicarse la autoría de los datos y de la

información recopilada.

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Las características consideradas en esta investigación son: Nombre botánico, Densidad (Relación

Peso-Seco/Volumen-Verde); para Flexión Estática y Compresión Paralela: Módulo de

Elasticidad, Resistencia al Límite Elástico y Resistencia a la Ruptura. De igual manera se estudia

la Resistencia al Límite Elástico en Compresión Perpendicular y la Resistencia a la Ruptura en

Cortante Paralela. Además se presentan datos para la Dureza Janka lateral y transversal.

La definición de estas características físicas y mecánicas de la madera y su aplicación en

Ingeniería pueden ser consultadas en el Manual de construcción con madera del Instituto

Americano de construcción con madera (American Institute of Timber Construction, 1994), en el

Manual de construcción y de Ingeniería de la madera de Faherty y Williamson (1999), y en el

Manual de diseño de estructuras de madera de Breyer y col. (2003), entre otros.

ANTECEDENTES

Clasificación mecánica de maderas mexicanas.

Anteriormente se han propuesto diferentes clasificaciones para las características físicas y

mecánicas de la madera de especies que habitan en México. Torelli (1982) presenta criterios de

clasificación para maderas de especies de Latifoliadas de la Selva Lacandona, México. Por su

parte, Sotomayor (1987) propone la calificación para maderas de especies coníferas y latifoliadas

con aplicaciones en la industria de la construcción. Así mismo, Echenique y Plumptre (1994) en

su oportunidad proponen una clasificación similar para maderas Mexicanas y de Belice.

Recientemente, Sotomayor (2002) propone la Tabla FITECMA de clasificación de características

mecánicas de maderas mexicanas.

Por su parte, Bárcenas Pazos (1995), formula una clasificación de las características mecánicas de

madera libre de defectos al 12% de contenido de humedad. Dávalos Sotelo y Bárcenas Pazos

(1998), plantean un sistema para la clasificación de las propiedades mecánicas de maderas

mexicanas en condición “verde”. Dávalos Sotelo y Bárcenas Pazos (1999), Presentan una

clasificación similar para maderas en condición “seca”. Complementando, Dávalos Sotelo y col.

(2001), publican unas tablas de clasificación de algunas propiedades mecánicas de maderas

mexicanas en condición “verde”.

En ciencias de la madera está bien documentado que la resistencia mecánica de la madera

disminuye proporcionalmente con el aumento de su contenido de humedad en el dominio

higroscópico, es decir, en el intervalo comprendido entre el punto de saturación de la fibra y el

estado anhidro del material. Sin embargo, cada uno de los autores citados anteriormente

discrepan en el contenido de humedad de la madera y su norma de calificación sugerida: Torelli

(1982) trabaja con contenidos de humedad iguales ó superiores al punto de saturación de la fibra;

Echenique y Plumptre (1994) no especifican el contenido de humedad; y Sotomayor (1987)

propone su sistema de calificación con un contenido de humedad de la madera de 12 %. Por su

parte, Sotomayor (2002) especifica un contenido de humedad superior al punto de saturación de

la fibra.

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La clasificación más frecuentemente citada en México es la de Echenique y Plumtre (1994), y a

nivel regional, en el estado de Michoacán, la clasificación de Sotomayor (1987) es utilizada

usualmente para calificar resultados de investigación. Ambos sistemas son para madera libre de

defectos, con un contenido de humedad de la madera del 12%. La clasificación de Torelli (1982)

es menos citada pues hace referencia a maderas tropicales de la Selva Lacandona y hace utiliza

un contenido de humedad de la madera de 30%.

Respecto a las unidades utilizadas, Torelli (1982) presenta sus criterios en unidades científicas

(GPa), en comparación con Sotomayor (1987) y Echenique y Plumptre (1994), quienes utilizan

unidades de Ingeniería (Kg/cm2). Esta diferencia dificulta la clasificación de una especie y hace

necesario un ajuste numérico

Modelos para la predicción de características mecánicas.

De acuerdo con Bodig y Jane (1982), la densidad es el indicador más confiable de la resistencia

mecánica de la madera de una misma especie, en comparación con la previsión de valores entre

distintas especies. El examen de los datos obtenidos con ensayos físico-mecánicos aplicados en la

madera, indica una estrecha correlación con el modelo de variación normal. Este es el argumento

probabilístico por el cual la resistencia mecánica de una especie de madera, sin haber sido

ensayada, puede ser pronosticada con un grado de ocurrencia razonable.

La conveniencia de usar a la densidad como predictor de la calidad de la madera, específicamente

de sus características mecánicas, ha sido determinado experimentalmente por Armstrong y col.

(1984) y Tsehaye y col. (1995), entre otros. Estos investigadores encontraron correlaciones entre

características mecánicas y densidad de la madera con valores del coeficiente de correlación

mayores de 0.90 para un nivel de confiabilidad del 95%.

Por otra parte, utilizando como datos originales a las componentes de la matriz de constantes

elásticas de la madera, determinadas experimentalmente, Guitard y El Amri (1987) y Bodig y

Goodman (1973), entre otros autores, presentan modelos estadísticos para predecir, -a partir de la

densidad-, las constantes de Ingeniería de la madera, como son los Módulos de Elasticidad, de

Rigidez y el Módulo de Poisson, Sus resultados se pueden emplear en la caracterización del

comportamiento mecánico de la madera, pero su aplicación práctica para diseño de estructuras es

limitada.

Asimismo, el Laboratorio de Productos Forestales del Departamento de Agricultura de los

Estados Unidos de América (Forest Products Laboratory, 1999) propone formulas para predecir

las características mecánicas de maderas Americanas a partir de su densidad, información que no

ha sido actualizada desde la primera edición del Manual en 1972. En México, Sotomayor (1987)

realiza una recopilación documental de valores experimentales y presenta modelos de predicción

de características mecánicas utilizando la densidad de la madera como variable independiente.

Recientemente, Dávalos Sotelo y Bárcenas Pazos (1998 y 1999), concluyen correlaciones de tipo

potencial para maderas mexicanas en condiciones verde y seca. Asimismo, Dávalos Sotelo y col.

(2001), complementan las correlaciones entre la densidad y algunas propiedades mecánicas de la

madera.

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Características mecánicas.

La información sobre las características mecánicas de especies mexicanas esta dispersa y no

uniformizada en reportes de investigación y publicaciones especializadas. La tabla 1 presenta una

lista de autores que han publicado datos experimentales de resitencia mecánica y de la densidad

de la madera.

A manera de síntesis de los trabajos anteriores, se puede decir que las metodologías utilizadas por

los autores revisados discrepan en: Las unidades empleadas, el número de categorías sugeridas, el

contenido de humedad de la madera propuesto, los grupos botánicos estudiados, las

características de las probetas utilizadas y los criterios e intervalos calificados, lo que complica la

interpretación de los criterios de calificación y su correcta aplicación para fines de cálculo y de

diseño.

MATERIALES Y MÉTODOS

Los métodos aplicados fueron la recopilación y estandarización de la información bibliográfica

complementada con la estimación numérica. Cuando se encontraron valores diferentes (en una o

varias referencias) para una misma característica de una especie, se analizó la metodología

utilizada por cada uno de los diferentes autores y se seleccionaron los datos que se aproximaron

mejor a las condiciones propuestas para la investigación: la densidad, definida como la relación

Peso-Seco/Volumen-Verde y el contenido de humedad, superior al punto de saturación de la

fibra, estimado en 30 %. En los casos donde la relación Peso-Seco/Volumen-Verde y el

contenido de humedad fueron diferentes, se realizaron los ajustes necesarios tomando en cuenta

las consideraciones propuestas por Madsen (1982), Sotomayor (1987) y el Consejo Canadiense

de la madera (Conseil Canadien du Bois, 1987).

Cuando no se encontraron datos sobre algunas de las características mecánicas de las especies

seleccionadas, los valores faltantes se calcularon utilizando un modelo estadístico presentado en

la ecuación (1), donde: CM = Característica mecánica de la madera; ρ = Densidad de la madera

(gr/cm3); A, b = Coeficientes empíricos. Los coeficientes A y b de la formula (1) fueron

calculados para un nivel de confiabilidad de 95% y utilizando únicamente datos experimentales

recolectados de las referencias citadas en la tabla 1.

bρA CM (1)

En lo referente a los criterios para la calificación de las características mecánicas de la madera,

estos fueron determinados a partir de los intervalos de clase de cinco frecuencias en

distribuciones normales formadas por los datos experimentales recopilados para cada

característica estudiada. El intervalo central recibió la calificación “media”.

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Para la presentación de los resultados, las especies se reunieron en tres grupos: 33 especies de

maderas de coníferas (C), 23 de encinos (E) y 94 de otras latifoliadas (L). La lista de las 150

especies, así como los datos recolectados y calculados se presentan en la tabla 1, ordenados para

cada grupo y en orden alfabético según el nombre botánico.

Para fines de diseño y cálculo con madera, es necesario ajustar los valores de características

físico-mecánicas de maderas determinados experimentalmente y tabulados en publicaciones

especializadas, normas y documentos institucionales, de acuerdo con Sotomayor (2002). Por otra

parte, y dado que el estado anterior de la material puede influir en el estado final, debido al efecto

determinístico en el material, es necesario minimizar la influencia de la temperatura, tiempo y

contenido de humedad de la madera durante su caracterización. De acuerdo a la metodología

propuesta por Torelli (1992), es recomendable realizar pruebas mecánicas con contenidos

superiores al punto de saturación de la fibra y proponer así valores en estado “verde”. Este

argumento permite proponer valores de referencia en estado “verde”, es decir, características

mecánicas de la madera con contenidos de humedad superiores al punto de saturación de la fibra.

Los valores de los coeficientes de la ecuación (1) se presentan en las ecuaciones de la tabla 2.

Estas regresiones estadísticas presentan coeficientes r de Pearson entre 0.78 y 0.94, resultados

similares a los encontrados en la literatura, por ejemplo: Bodig y Goodman (1973), Guitard

(1987) y Sotomayor (1987), entre otros.

Las ecuaciones propuestas en la investigación son de tipo exponencial, lo cual permite realizar

predicciones para madera con densidades muy bajas o muy altas, lo cual es un caso común en

México debido a la amplia diversidad de especies forestales.

Los criterios de clasificación para las características estudiadas se presentan en la tabla 3 y la lista

de autores y publicaciones consultados para la elaboración de resultados se presenta en las

referencias.

CONCLUSIONES

En la literatura especializada existen resultados de investigadores que han desarrollado sistemas

de clasificación de maderas mexicanas en relación a sus propiedades mecánicas. Sin embargo,

sus conclusiones no se aplican de manera generalizada en el sector industrial, posiblemente por

falta de difusión y de regulación.

Las características mecánicas de la madera y su densidad presentadas en esta investigación

pueden ser utilizadas como valores de referencia para comparación de resultados experimentales.

Para fines de diseño y cálculo, se recomienda utilizar datos experimentales y ajustar sus valores

conforme a las metodologías propuestas por los manuales de Ingeniería de la madera.

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15

Tabla 1. Características mecánicas de maderas mexicanas.

No. Nombre botánico

Gru

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Referencia

Den

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1 Pseudotsuga menziesii C USDA-FPL (1999) 450 110000 315 532 84150 167 235 234 173 225 300

2 Abies concolor C Romero y Col. (1982) 360 64150 370 569 65250 126 173 168 113 200 203

3 Abies religiosa C Echenique y Becerra (1972) 380 71210 253 441 69400 135 187 182 125 191 223

4 Cupressus lusitanica C USDA-FPL (1999) 390 64000 261 434 71490 139 193 189 67 154 234

5 Cupressus spp C Erdoiza y Castillo (1992) 430 80770 293 516 79900 157 221 219 159 243 277

6 Pinus aff. pseudostrobus C Ordóñez y Col. (1990) 400 62000 182 334 95000 97 136 196 138 168 244

7 Pinus arizonica C Dávalos y Col. (1977) 430 83500 293 415 79900 157 156 219 159 243 277

8 Pinus ayacahuite C Ordóñez y Col. (1990) 400 106000 226 457 111000 195 232 27 51 165 222

9 Pinus chihuahuana C Dávalos y Col. (1977) 440 75200 301 474 82025 162 228 226 166 254 289

10 Pinus contorta C Romero y Col. (1982) 362 56820 311 496 65670 127 175 169 114 203 205

11 Pinus cooperi C Dávalos y Col. (1977) 390 89300 261 349 71490 139 124 189 132 201 234

12 Pinus cooperi var. ornelasi C Dávalos y Col. (1977) 430 96400 293 414 79900 157 147 219 159 243 277

13 Pinus coultieri C Romero y Col. (1982) 416 99730 525 815 76940 151 211 208 149 266 262

14 Pinus cuadrifolia C Romero y Col. (1982) 411 89716 488 773 75890 149 208 204 145 468 256

15 Pinus douglasisna C Echenique y Díaz (1969) 420 79000 274 433 77790 153 214 211 152 215 266

16 Pinus durangensis C Dávalos y Col. (1977) 460 90200 317 450 86290 172 166 241 181 277 312

17 Pinus durangensis f. quinquefoliata C Dávalos y Col. (1977) 450 90700 309 457 84150 167 163 234 173 265 300

18 Pinus jeffreyii C Romero y Col. (1982) 381 83000 453 653 69600 135 187 183 126 226 224

19 Pinus lambertiana C Romero y Col. (1982) 350 66785 418 606 63190 121 167 161 107 207 193

20 Pinus lawasoni C Echenique y Díaz (1969) 470 77000 325 507 88430 176 249 249 188 241 324

Ensayo Característica Símbolo Unidades Ensayo Característica Símbolo Unidades

Flexión Estática

Módulo de Elasticidad MOE Flex (kg / cm2)

Compresión Paralela

Módulo de Elasticidad MOE Com Para (kg / cm2)

Resistencia al Límite Elástico RLE Flex (kg / cm2) Resistencia al Límite Elástico RLE Com Para (kg / cm2)

Resistencia a la Ruptura RR Flex (kg / cm2) Resistencia a la Ruptura RR Com Para (kg / cm2)

Dureza Janka Dureza Cara Lateral JK Late (kg) Compresión Perpendicular Resistencia al Límite Elástico RLE Com Perp (kg / cm2)

Dureza Janka Dureza Cara Transversal JK Trans (kg) Cortante Paralela Resistencia a la Ruptura RR Corte Para (kg / cm2)

Grupo Botánico C: Confieras E: Encinos L: Latifoliadas Densidad Peso-Seco/Volumen-Verde ρ (kg / m3)

16

Tabla 1. Características mecánicas de maderas mexicanas (Continuación).


Gru

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Referencia

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sidad

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21 Pinus leiophylla C Echenique y Díaz (1969) 430 70000 313 508 79900 157 221 219 159 191 277

22 Pinus maximinoi C Herrera (1992) 410 48000 330 353 75680 148 207 204 145 221 255

23 Pinus michoacana C Echenique y Díaz (1969) 450 76000 295 511 84150 167 235 234 173 207 300

24 Pinus montezumae C Bárcenas (1985) 420 78860 285 501 77790 153 214 211 152 232 266

25 Pinus oocarpa C Herrera (1992) 470 62340 401 439 88430 176 249 249 188 288 324

26 Pinus patula C Ordóñez y Col. (1990) 500 92000 240 468 94890 152 244 30 63 235 270

27 Pinus patula var. longepedunculata C Ordóñez y Col. (1990) 510 97000 259 524 97060 210 251 30 55 195 261

28 Pinus ponderosa C USDA-FPL (1999) 410 68000 218 350 75680 148 207 204 145 218 255

29 Pinus pseudostrobus C Ordóñez y Col. (1990) 540 134000 323 584 103595 227 309 306 65 337 395

30 Pinus quadrifolia C Bárcenas (1985) 410 76940 277 486 75680 148 207 204 145 221 255

31 Pinus rudis C Bárcenas (1985) 410 76940 277 486 75680 148 207 204 145 221 255

32 Pinus tenuifolia C Bárcenas (1985) 430 80770 293 516 79900 157 221 219 159 243 277

33 Pinus teocote C Ordóñez y Col. (1990) 520 92000 273 483 99230 126 191 45 68 309 382

34 Quercus acatenanguensis E Ordoñez y Col. (1990) 610 98000 324 653 119040 189 308 63 111 549 565

35 Quercus affinis E Cruz (1994) 670 126980 494 906 132475 277 404 421 372 574 605

36 Quercus anglohondurensis E Torelli (1982) 690 156060 430 834 136990 287 383 382 382 687 613

37 Quercus barvinervis E Echenique y Becerra (1972) 700 132780 520 958 139260 292 428 449 404 625 654

38 Quercus castanea E Pérez (1994) Z 790 164400 600 1117 159850 341 505 538 510 790 809

39 Quercus coccolobifolia E Sotomayor (1987) 600 118000 624 955 116815 370 516 103 230 556 708

40 Quercus convallata E Pérez y Olvera (1985) 710 134720 529 975 141530 298 428 459 416 642 670


Flexión Estática









17



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Referencia

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41 Quercus crassifolia E Ordoñez y Col. (1990) .680 118000 427 762 134730 217 299 67 73 562 587

42 Quercus elliptica E Bárcenas (1985) 710 134720 529 975 141530 298 428 459 416 642 670

43 Quercus germana E Erdoiza y Castillo (1992) 560 105750 400 722 107980 220 316 323 263 405 442

44 Quercus glabrecens E Fuentes (1990) 690 130850 511 941 136990 287 420 440 393 608 638

45 Quercus glucoides E García y González (1990) 690 130850 511 941 136990 287 420 440 393 608 638

46 Quercus insignis E Machuca (1995) 700 173000 756 1344 139260 292 428 449 137 675 621

47 Quercus laurina E Erdoiza y Castillo (1992) 660 125050 485 889 130225 271 396 412 361 557 590

48 Quercus martinezii E Sotomayor (1987) 620 122000 646 945 121265 380 533 110 240 590 744

49 Quercus obtusata E Pérez y Olvera (1985) 760 144400 573 1064 152945 325 479 508 474 733 756

50 Quercus ochroetes E Bárcenas (1985) 670 126980 494 906 132475 277 404 421 372 574 605

51 Quercus polymorpha E Cruz (1994) 750 142460 564 1046 150650 319 462 498 462 714 738

52 Quercus potosina E Pérez y Olvera (1985) 740 140520 555 1028 148370 314 462 488 450 696 721

53 Quercus prinopsis E Cruz (1994) 740 140520 555 1028 148370 314 462 488 450 696 721

54 Quercus rugosa E Ordoñez y Col. (1990) 580 89000 358 616 112390 205 304 53 93 445 481

55 Quercus rysophylla E Cruz (1994) 730 138590 546 1010 146080 308 454 478 438 678 704

56 Quercus skinneri E Torelli (1982) 820 173400 551 1091 166785 358 500 450 450 816 805

57 Acacia glomerosa L Erdoiza y Castillo (1992) 470 88440 325 578 88430 176 249 249 188 288 324

58 Acer skutchii L Erdoiza y Castillo (1992) 520 98050 366 657 99230 200 286 289 229 351 388

59 Acisium panamense L De la Paz y Col. (1979) 1000 154012 800 1445 209130 460 696 762 802 1248 1225

60 Acosnium panamense L USDA-FPL (1999) 800 182000 609 1541 162160 346 514 548 523 1077 827


Flexión Estática









18



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61 Alchornea latifolia L Torelli (1982) 390 90780 190 478 71490 139 190 190 190 151 205

62 Alnus acuminata L Tortorelli (1956) 430 80770 293 516 79900 158 220 218 156 243 277

63 Alnus jorullensis L Ordoñez y Col. (1990) 430 82000 306 521 79900 98 142 28 62 270 315

64 Alseis yucatanensis L Erdoiza y Castillo (1992) 330 61660 214 369 59090 113 154 148 95 145 174

65 Ampelocera hottlei L Torelli (1982) 690 144840 487 1098 136990 287 429 429 429 578 659

66 Aphanante monoica L USDA-FPL (1999) 690 102000 511 749 136990 287 420 440 105 641 638

67 Araucaria augustifolia L USDA-FPL (1999) 460 95000 317 505 86290 172 242 241 68 254 312

68 Aspidosperma megalocarpon L Torelli (1982) 670 167280 628 1144 132475 277 451 451 451 476 592

69 Astronium graveolens L Bárcenas y Col. (1993) Z 760 131070 636 935 131280 386 492 508 474 640 756

70 Belotia mexicana L Erdoiza y Castillo (1992) 320 59760 206 355 57050 108 148 141 90 137 165

71 Bernoullia flamnea L Erdoiza y Castillo (1992) 440 82690 301 531 82025 162 228 226 166 254 289

72 Blepharidium mexicanum L Torelli (1982) 600 95880 325 734 116815 240 310 310 310 364 513

73 Brosimum alicastrum L Torelli (1982) 730 137700 639 1193 146080 308 515 515 515 790 906

74 Bucida buceras L Echenique (1970) 850 141000 654 1085 173760 374 558 599 587 1063 952

75 Bursera simaruba L Torelli (1982) 430 73440 218 408 79900 157 182 182 182 215 239

76 Calophyllum brasiliense L Torelli (1982) 520 110160 350 799 99230 200 328 328 328 329 425

77 Calycophyllum candidissimum L Echenique (1970) 670 136000 515 1005 159000 257 436 75 117 739 789

78 Carya ovata L Erdoiza y Castillo (1992) 620 117320 451 657 121265 251 363 376 320 494 528

79 Casuarina equisetifolia L Cetirreño (1995)Z 955 182280 750 1421 198430 434 654 712 734 1141 1130

80 Cecropia obtusifolia L Erdoiza y Castillo (1992) 310 57850 199 341 55000 104 142 135 85 129 156


Flexión Estática









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81 Cedrela adorata L Echenique y Col. (1975) 400 80000 250 500 73580 144 280 22 61 245 230

82 Ceiba pentandra L Echenique (1970) 250 29000 99 153 32000 56 75 7 25 98 113

83 Cordia alliodora L Torelli (1982) 490 99960 440 778 92730 186 342 342 342 289 373

84 Cordia dodecandra L Echenique y Díaz (1969) 780 98000 607 963 157540 336 496 528 498 1012 791

85 Cordia eleagnoides L Pérez (1994) Z 1100 210550 886 1701 233130 519 792 877 963 1501 1449

86 Cupania dentata L Erdoiza y Castillo (1992) 380 71210 253 441 69400 135 187 182 125 191 223

87 Cymbopetalum penduliflorum L Torelli (1982) 420 61200 209 415 77790 153 183 183 183 161 180

88 Dendropanax arboreus L Torelli (1982) 400 80580 261 491 73580 144 211 211 211 226 272

89 Dialium Guianense L Torelli (1982) 800 187680 670 1270 162160 346 566 566 566 887 941

90 Dipholis stevensonii L Torelli (1982) 800 181560 589 1167 162160 346 494 494 494 767 820

91 Enterolobium cyclocarpum L Echenique (1970) 350 40000 229 372 63190 121 167 161 107 159 172

92 Eucalyptus marginata L USDA-FPL (1999) 670 104000 494 694 132475 277 404 421 93 586 605

93 Genipa americana L Echenique y Col. (1975) 690 120000 545 1218 136990 320 540 66 98 560 745

94 Gliricidia sepium L Erdoiza y Castillo (1992) 370 69290 245 426 67320 130 180 175 119 181 213

95 Guaiacum officinale L Echenique y Col. (1975) 1230 235960 1011 1960 264790 598 922 1035 1193 1865 1763

96 Guarea chichon L Erdoiza y Castillo (1992) 530 99980 374 673 101410 205 294 298 237 364 401

97 Guarea excelsa L Echenique (1970) 520 90500 366 658 99230 200 286 289 229 502 518

98 Guarea glabra L Torelli (1982) 560 126480 458 900 107980 220 383 323 382 417 456

99 Guatteria anomala L Torelli (1982) 430 87720 267 561 79900 157 265 265 265 224 268

100 Guazuma ulmifolia L Erdoiza y Castillo (1992) 360 67380 237 412 65250 126 173 168 113 172 203


Flexión Estática









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101 Hellocarpus donnell-smithii L Erdoiza y Castillo (1992) 130 25330 71 113 20430 34 43 37 16 24 34

102 Hura poliandra L Pérez (1994) Z 390 96600 261 456 71490 139 193 189 132 201 234

103 Hymenea courbaril L Echenique (1970) 710 129000 556 910 138000 300 408 115 124 893 807

104 Libocedrus decurrens L Romero y Col. (1982) 363 63400 385 552 65870 127 175 170 115 226 206

105 Licania platypus L Bárcenas (1985) 620 117320 451 657 121265 251 363 376 320 494 528

106 Liquidambar styraciflua L Erdoiza y Castillo (1992) 470 88440 325 578 88430 176 249 249 188 288 324

107 Lonchocarpus castilloi L Torelli (1982) 740 180540 641 1195 148370 314 557 557 557 752 733

108 Lonchocarpus hondurensis L Torelli (1982) 670 156060 623 1109 132475 277 495 495 495 545 605

109 Lysiloma acapulcensis L Bárcenas (1985) 520 98050 366 657 99230 200 286 289 229 351 388

110 Lysiloma bahamensis L Echenique y Díaz (1969) 630 134000 574 903 123500 256 371 385 330 635 543

111 Maclura tinctoria L Echenique (1970) 710 112000 655 1043 119000 342 482 127 130 993 939

112 Magnolia schiedeana L Erdoiza y Castillo (1992) 540 101900 383 689 103595 210 301 306 246 378 414

113 Mangifera indice L Correa Méndez (2003) 560 91613 590 754 29150 295 370 145 263 491 571

114 Manilkara zapota L Torelli (1982) 900 163200 732 1317 185460 402 667 667 667 923 887

115 Metopium brownei L Erdoiza y Castillo (1992) 370 69290 245 426 67320 130 180 175 119 181 213

116 Mirandaceltis monoica L Bárcenas (1985) 690 130850 511 941 136990 287 420 440 393 608 638

117 Misanteca pekii L Torelli (1982) 600 135660 409 919 116815 240 390 390 390 404 494

118 Mosquitoxylum jamaicense L Bárcenas y Col. (1993) Z 610 122230 580 947 119040 272 321 367 310 309 513

119 Nectandra spp. L Torelli (1982) 460 110160 276 554 86290 172 239 239 239 226 250

120 Ochroma lagopus L Echenique y Col. (1975) 160 42000 150 260 25890 63 175 10 25 52 87


Flexión Estática









21



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121 Pachira acuatica L Torelli (1982) 500 75480 196 461 94890 191 189 189 189 209 209

122 Piscidia communis L Echenique y Díaz (1969) 700 128000 565 1311 139260 292 428 449 404 842 654

123 Pithecellobium arboreum L Torelli (1982) 650 110160 512 865 127980 266 449 449 449 524 616

124 Pithecellobium ebano L Zizumbo (1998) 1060 127000 848 1240 223490 495 753 831 897 1397 1357

125 Pithecellobium leucocalyx L Torelli (1982) 520 84660 194 510 99230 200 240 240 240 275 293

126 Platymiscium af. yucatanum L Torelli (1982) 660 126480 604 997 130225 271 528 528 528 566 635

127 Poulsenia armata L Torelli (1982) 400 65280 290 522 73580 144 237 237 237 248 281

128 Pouteria campechiana L Echenique y Díaz (1969) 730 157000 726 1353 146080 308 454 478 438 1015 704

129 Prosopis spp. L Cruz y Col. (2002) 700 132780 520 958 139260 292 456 449 404 625 654

130 Pseudobombax ellipticum L Torelli (1982) 440 70380 182 501 82025 162 203 203 203 208 230

131 Pseudolmedia oxyphyllaria L Torelli (1982) 650 122400 405 825 127980 584 369 369 369 534 551

132 Pterocarpus hayesii L Torelli (1982) 450 91800 243 503 84150 167 223 223 223 196 231

133 Quararibea funebris L Bárcenas (1985) 470 88440 325 578 88430 176 249 249 188 288 324

134 Roseodendron donnell-smithii L Echenique (1970) 390 68500 312 540 71490 209 254 51 73 296 350

135 Schizolobium parahybum L Torelli (1982) 300 62220 187 368 53000 100 155 155 155 148 185

136 Sebastiana longicuspis L Torelli (1982) 570 124440 371 828 110180 225 340 340 340 374 433

137 Sickingia salvadorensis L Torelli (1982) 660 121380 405 840 130225 271 443 439 443 555 650

138 Simarouba Glauca L Torelli (1982) 460 79560 246 506 86290 172 209 209 209 232 251

139 Spondias mombin L Torelli (1982) 450 63240 147 351 84150 167 183 183 183 344 222

140 Swartzia cubensis L Torelli (1982) 830 183600 700 1349 169110 363 602 557 602 844 947


Flexión Estática









22



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141 Sweetia panamensis L Torelli (1982) 800 182580 839 1541 162160 346 698 697 697 1067 1165

142 Switenia macrophylla L Torelli (1982) 420 95880 218 537 77790 153 228 228 228 195 214

143 Talauma mexicana L Torelli (1982) 490 122400 374 779 92730 186 309 309 309 283 331

144 Terminalia amazonia L Torelli (1982) 660 130560 442 914 130225 271 409 409 409 405 498

145 Tremamicrantha L Erdoiza y Castillo (1992) 110 20110 59 91 16890 28 35 29 12 17 25

146 Ulmus mexicana L Erdoiza y Castillo (1992) 220 40780 133 220 37220 67 89 81 44 66 85

147 Vatairea lundellii L Torelli (1982) 660 125460 438 787 130225 271 385 384 384 472 486

148 Vitex gaumeri L Torelli (1982) 670 126480 447 883 132475 277 420 420 420 512 579

149 Vochysia hondurensis L Torelli (1982) 460 88740 244 540 86290 172 228 228 228 233 277

150 Zuelania guidonia L Torelli (1982) 610 142800 394 832 119040 246 333 332 332 452 502


Flexión Estática









23

Tabla 2. Formulas para predecir las características mecánicas de maderas mexicanas y

coeficientes r de Pearson, donde: ρ = Densidad de la madera (gr/cm3).

Ensayo y Características b ρA CM r

Flexión Estática

Módulo de Elasticidad 1.02 ρ 045 191 Flex MOE 0.86

Resistencia al Límite Elástico 1.18 ρ 792 Flex RLE 0.79

Resistencia a la Ruptura 1.27 ρ 507 1 Flex RR 0.88


Módulo de Elasticidad 1.14 ρ 127 209 Para Comp MOE 0.79

Resistencia al Límite Elástico 1.27 ρ 460 Para Comp RLE 0.85

Resistencia a la Ruptura 1.36 ρ 696 Para Comp RR 0.85

Compresión Perpendicular

Resistencia al Límite Elástico 1.0248 ρ 762 Perp Comp RLE 0.87

Cortante Paralela

Resistencia a la Ruptura 1.92 ρ 802 Para Corte RR 0.78

Dureza Janka

Cara Lateral 1.94 ρ 248 1 LateJK 0.93

Cara Transversal 1.76 ρ 225 1 TransJK 0.94

24

Tabla 3. Criterios de clasificación para las características mecánicas de maderas mexicanas.

Calificación

Densidad (kg / m3)

[Peso-Seco/Volumen-

Verde]

Dureza Janka

Cara Lateral (kg) Cara Transversal (kg)

Muy baja Menor de 200 Menor de 200 Menor de 200

Baja 201 – 400 201 – 400 201 – 400

Media 401 – 600 401 – 600 401 – 600

Alta 601 – 800 601 – 800 601 – 800

Muy alta Mayor de 800 Mayor de 800 Mayor de 800

Flexión Estática

Calificación Módulo de Elasticidad

(kg / cm2)

Resistencia al Límite

Elástico (kg / cm2)

Resistencia a la

Ruptura

(kg / cm2)

Muy baja Menor de 40 000 Menor de 200 Menor de 350

Baja 40 001 – 80 000 201 – 400 351 – 700

Media 80 001 – 120 000 401 – 600 701 – 1 050

Alta 120 001 – 160 000 601 – 800 1 051 – 1 400

Muy alta Mayor de 160 000 Mayor de 800 Mayor de 1 400


Calificación Módulo de Elasticidad

(kg / cm2)

Resistencia al Límite

Elástico (kg / cm2)

Resistencia a la

Ruptura

(kg / cm2)

Muy baja Menor de 50 000 Menor de 100 Menor de 150

Baja 50 001 – 100 000 101 – 180 151 – 300

Media 100 001 – 150 000 181 – 260 301 – 450

Alta 150 001 – 200 000 261 – 340 451 – 600

Muy alta Mayor de 200 000 Mayor de 340 Mayor de 600

Calificación

Compresión Perpendicular

Resistencia al Límite Elástico (kg /

cm2)

Cortante Paralela

Resistencia a la Ruptura (kg / cm2)

Muy baja Menor de 200 Menor de 160

Baja 201 – 400 161 – 320

Media 401 – 600 321 – 480

Alta 601 – 800 481 – 640

Muy alta Mayor de 800 Mayor de 640

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