Propiedades de la madera y sus usos en la construcción, edificios famosos hechos en madera.

Estructuras IV Presenta

OCTUBRE /2015

CONSTRUCCI

ÓN

Propiedades de La MADERA, usos en la

Bachiller:Karina Hernandez

C.I 19.674.999

Extensión - BarcelonaEscuela de ArquitecturaCatedra: Estructuras IV


LA MADERA


LA MADERA La madera es un material ortótropo, con distinta

elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen año tras año, formando anillos concéntricos correspondientes al diferente crecimiento de la biomasa según las estaciones, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina.

Estructura de la madera


Analizando un tronco desde el exterior hasta el centro se encuentran distintas estructuras con distinta función y características.

•Corteza externa: es la capa más externa del árbol. Está formada por células muertas del mismo árbol. Esta capa sirve de protección contra los agentes atmosféricos.

•Cambium: es la capa que sigue a la corteza y da origen a otras dos capas: la capa interior o capa de xilema, que forma la madera, y una capa exterior o capa de floema, que forma parte de la corteza.


•Albura: es la madera de más reciente formación y por ella viajan la mayoría de los compuestos de la savia. Las células transportan la savia, que es una sustancia azucarada con la que algunos insectos se pueden alimentar. Es una capa más blanca porque por ahí viaja más savia que por el resto del tronco.

•Duramen (o corazón): es la madera dura y consistente. Está formada por células fisiológicamente inactivas y se encuentra en el centro del árbol. Es más oscura que la albura y la savia ya no fluye por ella.

•Médula vegetal: es la zona central del tronco, que posee escasa resistencia, por lo que, generalmente no se utiliza.

Propiedades físicas de la

madera

Propiedades Físicas de la madera

La madera posee una serie de propiedades físicas, que hacen de ella un material peculiar. Su utilización es muy amplia. La madera posee ventajas, entre otras su docilidad de labra, su escasa densidad, su belleza, la gama de colores que posee, su calidad, su resistencia mecánica y propiedades térmicas y acústicas. Aunque presenta también inconvenientes como su combustibilidad, su inestabilidad volumétrica y su putrefacción.

Propiedades Físicas

1. El color indudablemente es la propiedad mas llamativa de la madera. La diferencia de color que observamos entre la Albura y el Duramen se desarrolla cuando el tejido localizado hacia el centro del tronco deja de transportar agua y sus conductos se llenan de sustancias que, además de impartir color, aumentan la densidad, fortaleza y resistencia de la madera.

Con el paso del tiempo puede cambiar el color natural de la madera, todo depende del nivel de humedad que exista en ella. Otra forma de alterarlo, es través del uso de tintes para maderas que se encuentran en el mercado.


2. Dureza: La estructura de la madera almacena una importante cantidad de humedad, por lo cual la dureza está relacionada directamente con la densidad, a mayor densidad mayor dureza. Al estar relacionada con la densidad, la zona central de un tronco es la que posee mayor dureza, pues es la más compacta. Si la humedad es elevada la dureza disminuye enormemente. Por el contrario si la madera se reseca, carece de humedad y se vuelve muy frágil.


Según su dureza, la madera se clasifica en:

Maderas duras: son aquellas que proceden de árboles de un crecimiento lento, por lo que son más densas y soportan mejor las inclemencias del tiempo que las blandas. Son mucho más caras que las blandas, debido a que su lento crecimiento provoca su escasez, pero son mucho más atractivas para construir con ellas. También son muy empleadas para realizar tallas de madera o todo producto en el cual las maderas macizas de calidad son necesarias. Árboles que se catalogan dentro de este tipo son: haya, castaño, roble, cerezo, fresno, Nogal, etc.


Castaño Haya

Roble

Nogal

Fresno Cerezo


Maderas blandas: engloba a la madera de los árboles pertenecientes a la orden de las coníferas y otros de crecimiento rápido. La gran ventaja que tienen respecto a las maderas duras, es su ligereza y su precio mucho menor. No tiene una vida tan larga como las duras. La manipulación de las maderas blandas es mucho más sencilla, aunque tiene la desventaja de producir mayor cantidad de astillas. La carencia de veteado de esta madera le resta atractivo, por lo que casi siempre es necesario pintarla, barnizarla o teñirla. Algunas maderas blandas de amplio uso son: pino, balso, olmo, etc.


Pino

Balso

Olmo

Propiedades físicas

3. densidad: Depende como es lógico de su contenido de agua. Se puede hablar de una densidad absoluta y de una densidad aparente. La densidad absoluta viene determinada por la celulosa y sus derivados. Su valor oscila alrededor de 1550 kg/m3, apenas varía de unas maderas a otras. La densidad aparente viene determinada por los poros que tiene la madera, ya que dependiendo de si están más o menos carentes de agua crece o disminuye la densidad. Depende pues del grado de humedad, de la época de apeo, de la zona vegetal, etc.

Propiedades Físicas 4. Anisotropía: Es un material anisótropo, es decir no se comporta igual en todas las direcciones de las fibras.

Propiedades físicas de la madera

5. Contracción y expansión de la madera: El secado de la madera por debajo del punto de saturación de la fibra, provoca perdida de agua en la paredes celulares, lo que a su vez produce concentración de la madera. Cuando esto ocurre se dice que la madera trabaja.


6. Conductividad térmica: La madera seca contiene células diminutas de burbujas de aire, por lo que se comporta como aislante calorífico; el coeficiente vale 0,03 en sentido perpendicular a la fibra y vale 0.01 en sentido paralelo a la fibra. Lo cual quiere decir que su capacidad aislante es mayor en este último sentido.

7. Aislante eléctrico: La madera anhidra es un excelente aislante eléctrico, propiedad que decae a medida que aumenta el contenido de humedad.


6. Propiedad acústica: La madera como material de construcción cumple un rol acústico importante, en habitaciones y aislación de edificios ya que tiene la capacidad de amortiguar las vibraciones sonoras. Su estructura celular porosa transforma las vibraciones sonoras en energía calórica, debido al roce y resistencia viscosa del medio, evitando de esta forma transmitir las vibraciones a grandes distancias.


6. Propiedad acústica

Sala de Conciertos. Ópera de Tokio, Japón. La sala tiene un diseño innovador

Propiedades Mecánicas de la

madera

Propiedades Mecánicas

Las propiedades mecánicas de la madera determinan la capacidad o aptitud para resistir fuerzas externas. Se entiende por fuerza eterna cualquier solicitación que, actuando exteriormente, altere su tamaño, dimensión o la deforme.

El conocimiento de las propiedades mecánicas se obtiene a través de la experimentación, mediante ensayos que se aplican al material, y determinan los diferentes valores de esfuerzos a los que puede estar sometida.


Rigidez: la rigidez de un cuerpo se define como la capacidad que tiene un cuerpo de resistir la deformación al ser solicitado por fuerzas externas.

La medida de rigidez de la madera se conoce como coeficiente de elasticidad o módulo de elasticidad, calculado por la razón entre esfuerzo por unida de superficie y deformación por unidad de longitud.

Cuando las fuerzas externas sobrepasan el limite de elasticidad, la pieza continua deformándose hasta llegar a colapsar, obteniendo la tensión de rotura la pieza de madera.

El uso de la Madera

En la construcción

Uso en la Construcción

En el campo de la construcción la madera posee un uso muy amplio, dado por las funciones que cumplirá dentro del proyecto. Puede ser utilizada como elemento estructural, material de revestimiento, decorativo, o poseer la jerarquía mayor de la obra al ser usada como el material principal en la construcción de la misma.


La madera es un material muy noble, ofrece un sin fin de posibilidades constructivas. Aunque por algunos años fue desplazado su uso por otros materiales, actualmente esta volviendo con novedades que demuestran sus capacidades mecánicas para soportar grandes cargas, por lo cual se está confiando en este material para desarrollar proyectos de gran magnitud, que representan la renovación de la arquitectura.

Es tan cierta esta premisa, que los visionarios de la nueva arquitectura consideran todas sus bondades, ya que disminuye en gran manera los impactos ambientales. La madera forma parte importante de la premisa de la arquitectura sustentable o bioclimática.

Edificaciones famosas

Hechas de Madera

La Nueva Sede de Zúrich de la Empresa Periodística Tamedia La estructura de siete pisos, hecha de madera y sin soportes de

acero, es absolutamente única, de acuerdo con Christoph Zimmer, responsable de comunicación de Tamedia.

Los planes del arquitecto japonés Shigeru Ban no fueron fáciles para los expertos de la firma Blumer-Lehmann, cada elemento tenía que ser cortado con gran precisión y todas las piezas debían ser ensambladas en el lugar de la obra.

Situada en Gossau, en el cantón de Zúrich, la empresa sucede al aserradero, fundado en 1875. Sigue en manos de la familia Lehmann. Pero al entrar en sus talleres, con el suelo cubierto de serrín y un envolvente olor a madera, se comprende de inmediato que la construcción en ese material es hoy también un asunto de alta tecnología.

“En la actualidad, muchos arquitectos tienen a su disposición programas de diseño asistido por ordenador para concebir todas las formas posibles, pero todavía hay que ejecutarlos. Es una especialidad que desarrollamos intensamente durante los últimos tres o cuatro años”, indica Richard Jussel, responsable de la construcción en madera.

El Orquideograma de Medellín

Construido sobre la huella del anterior, el nuevo Orquideorama José Jerónimo Triana, fue resultado de un concurso de ideas arquitectónicas, realizado directamente por el Jardín Botánico a finales del año 2005. obra realizada con madera, y acero, su estructura se asemeja a las celdillas de un panal de abejas.

El jurado, conformado por los arquitectos Dicken Castro, Giancarlo Mazzanti y Leonardo Alvarez, el entonces Secretario Privado de la Alcaldía, David Escobar Arango, y la Directora del Jardín Botánico, Pilar Velilla, eligió la idea presentada por el grupo conformado por Plan B y JPRCR. Estas oficinas reúnen a los arquitectos Alejandro Bernal, Felipe Mesa, J. Paul Restrepo y Camilo Restrepo, todos ellos antioqueños.

El jurado destacó, entre otros criterios, “el planteamiento de una idea contundente, capaz de convertirse en un nuevo símbolo para la ciudad, y la capacidad de involucrar los referentes naturales, con gran habilidad para la abstracción y calidad estética”.

El Metropol Parasol de Sevilla

El Metropol Parasol de Sevilla

Su ligera estructura aérea de capas de madera micro laminada fue realizada a partir de dos núcleos de hormigón, no sin antes pasar por cierta controversia ocasionada por el informe técnico emitido por la empresa Ove Arup & Partners advirtiendo que la estructura original propuesta era inviable tal y como estaba concebida, ya que el arquitecto sólo realizó un proyecto básico, excluyendo las pruebas técnicas, para cuya realización no existía la tecnología suficiente. El proyecto original fue revisado y corregido.

Las piezas originales de metal fueron sustituidas por piezas de madera y fue necesario recalcular la estructura portante de las cubiertas, para llegar de este modo a la estructura definitiva consistente en seis parasoles de grandes dimensiones apoyados sobre pilotes de hormigón armado. Los cálculos estructurales mostraron la necesidad de una construcción híbrida de madera y acero

Construido sobre la huella del anterior, el nuevo Orquideorama José Jerónimo Triana, fue resultado de un concurso de ideas arquitectónicas, realizado directamente por el Jardín Botánico a finales del año 2005.

El jurado, conformado por los arquitectos Dicken Castro, Giancarlo Mazzanti y Leonardo Alvarez, el entonces Secretario Privado de la Alcaldía, David Escobar Arango, y la Directora del Jardín Botánico, Pilar Velilla, eligió la idea presentada por el grupo conformado por Plan B y JPRCR. Estas oficinas reúnen a los arquitectos Alejandro Bernal, Felipe Mesa, J. Paul Restrepo y Camilo Restrepo, todos ellos antioqueños.

El jurado destacó, entre otros criterios, “el planteamiento de una idea contundente, capaz de convertirse en un nuevo símbolo para la ciudad, y la capacidad de involucrar los referentes naturales, con gran habilidad para la abstracción y calidad estética”.

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