Diseño de Estructura Con Madera PDF

NORMA E 010 MADERA
ING. ISABEL MOROMI NAKATA

INTRODUCCIÓN
• EL USO RACIONAL DE LA
MADERA DE NUESTROS
BOSQUES TROPICALES, ES
UNA ALTERNATIVA DE
UTILIZACIÓN DE UN RECURSO
RENOVABLE PARA LA
CONSTRUCCIÓN.
• EXISTEN NUMEROSAS ESPECIES ,
MUCHAS DE ELLAS APTAS PARA
LA CONSTRUCCIÓN.
• DE ELLAS SE ESTUDIARON,
INICIALMENTE 104 ESPECIES DE
CINCO PAÍSES DEL GRUPO
ANDINO, 20 DE LOS CUALES
FUERON DE NUESTRO BOSQUES.
• LOS RESULTADOS DE ESTAS
INVESTIGACIONES SE
PLASMARON EN EL MANUAL DE
DISEÑO PARA MADERAS DEL
GRUPO ANDINO Y SIRVIERON
PARA LA ELABORACIÓN DE LA
NORMA DE MADERA DEL
REGLAMENTO NACIONAL DE
EDIFICACIONES.
NORMA E 010 MADERA
• AGRUPAMIENTO DE MADERAS PARA
USO ESTRUCTURAL
• CLASIFICACIÓN EN TRES CLASES:

– A, B y C
• REQUISITOS Y PROCEDIMIENTOS
PARA INCORPORACIÓN DE NUEVAS
ESPECIES.
DEFINICIONES
• DENSIDAD BÁSICA: Masa anhidra /Vol.Verde
• ESFUERZO BÁSICO: Límite de exclusión 5%
• ESFUERZOS ADMISIBLES: Esfuerzos de
diseño para cargas de servicio.
• MADERA HÚMEDA: C.H. > eq. higroscópico
• MADERA SECA: C.H. < equilibrio higroscópico
• M. DE ELASTICIDAD MÍNIMO : L. exclusión 5%
• M. DE ELASTICIDAD PROMEDIO: Promedio
AGRUPAMIENTO
• BASADO EN LA DENSIDAD BÁSICA Y
LA RESISTENCIA MECÁNICA
• DENSIDAD BÁSICA
2
MÓDULO DE ELASTICIDAD (kg/cm )
GRUPO Emin. Eprom.
A 95 000 130 000

B 75 000 100 000
C 55 000 90 000
ESFUERZOS ADMISIBLES (kg/cm2)
Flexión Tracción Compresión Compresión Corte
fm paralela paralela perpendicular paralelo
GRUPO
ft fc// fc┴ fv
A 210 145 145 40 15

B 150 105 110 28 12
C 100 75 80 15 8
INCORPORACIÓN DE NUEVAS
ESPECIES
• EN FUNCIÓN DE LA DENSIDAD
BÁSICA Y DE LA RESISTENCIA
MECÁNICA OBTENIDA DE
ENSAYS DE VIGAS DE
TAMAÑO NATURAL (mínimo 30
vigas de 5 árboles por especie)
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN CON
MADERA
• PROYECTO
– NTE E 030 Diseño Sismorresistente
– NTE E 020 Cargas
• LA MADERA
• Deberá estar seca. En ningún caso con
un C.H. > 22%
• De ser necesario debe ser preservada
MADERA DE USO
ESTRUCTURAL
• MADERA ASERRADA: según grupo estructural
• MADERA ROLLIZA: con o sin corteza,
correspondiente a alguno de los grupos
estructurales
• MADERA LAMINADA ENCOLADA: Tablas
unidas con adhesivos, grano paralelo al eje del
elemento. C.H. entre 8% a 12% (Diferencia no
mayor de 5% entre las tablas). Adhesivos
resistentes al agua.
DISEÑO CON MADERA
• Para efectos de diseño se especificarán
las propiedades mecánicas según la
dirección paralela o perpendicular a la
fibra.
• Las especies para el diseño son las
registradas de acuerdo al agrupamiento
de maderas para uso estructural de la
Norma.
METODO DE ANÁLISIS
• Las recomendaciones, limita-

ciones y esfuerzos admisibles
dados, son aplicables a
estructuras analizadas por
procedimientos convenciona-
les de análisis lineal y elástico.
METODO DE DISEÑO
• Cargas de servicio. Esfuerzos admisibles
• Criterios de resistencia, rigidez y
estabilidad. Condición más crítica.
– Requisitos de resistencia: Esfuerzos iguales o
menores de los admisibles
– Requisitos de rigidez: Deformaciones

diferidas. Deformaciones debidas a uniones.
CARGAS
• Cargas: peso propio, cargas
permanentes; sobrecargas de servicios,
sobrecargas de sismos, vientos, nieve.
• Cuando las sobrecargas de servicio sean
de aplicación continua o de larga
duración, se consideraran como cargas
muertas para la determinación de las
cargas diferidas.
ESFUERZOS ADMISIBLES
• Los esfuerzos admisibles serán los
correspondientes a dada grupo
estructural según lo indicado en la
Norma
• Para el caso de diseño de viguetas,
correas, entablados, etc. , donde
exista una acción de conjunto
garantizada, estos esfuerzos pueden
incrementarse en un 10%
MÓDULO DE ELASTICIDAD
• Los módulos de elasticidad a
utilizarse serán lo indicados según el
grupo estructural.
• En general se usará el módulo de
elasticidad mínimo. El valor
promedio podrá utilizarse sólo
cuando exista una acción de conjunto
garantizada, como en el caso de
muros entramados, viguetas y
entablados.
DISEÑO DE ELEMENTOS EN
FLEXIÓN
• Vigas, viguetas, entablados

• Elementos horizontales
• Parte de pisos o techos
DEFLEXIONES ADMISIBLES
• Calcular para los siguientes casos:
– Combinación más desfavorable de cargas
permanentes y sobrecargas de servicio.
– Sobrecargas de servicios.
• Limitaciones: Cargas totales

– Con cielo raso de yeso: L/300
– Sin cielo raso de yeso: L/250
– Techos inclinados y edificaciones industriales:
L/200
• Limitaciones: Sobrecargas de servicio
– Todo tipo de edificación: L/350 ó 13 mm
máx
• Siendo L la luz entre caras de apoyo ó la

distancia del apoyo al extremo del volado.
• Considerar deformaciones diferidas: las

producidas por cargas permanentes se
incrementan en un 80%
REQUISITOS DE RESISTENCIA
• Flexión: Esfuerzos menores a

Admisibles
• Corte paralelo
• Compresión perpendicular en
apoyos y en zonas de cargas
concentradas.
ESTABILIDAD
• Arriostrar para evitar pandeo lateral
– h/b = 2 No necesita apoyo lateral
– h/b = 3 Restringir apoyos
– h/b = 4 Restringir apoyos y borde en
compresión
– h/b = 5 Restringir apoyos y todo el borde
en compresión.
– h/b = 6 Adicionalmente crucetas o
bloques a distancias no mayores
de 8 veces el espesor del
elemento
ENTREPISOS Y TECHOS
• Diseño para cargas distribuidas y
concentradas como mínimo de 70 kg.
• Deformaciones:
– Carga concentrada: L/300
– Carga distribuida: L/450
• Entablados: espesor mínimo 18 mm
tableros mínimo de 12 mm
ELEMENTOS EN TRACCIÓN y
FLEXO-TRACCIÓN
• Carga admisible:
–Carga admisible tracción =
Esfuerzo * Área
–Carga admisible en flexo-

tracción
N / A*f t + (M) / Z fm < 1
ELEMENTOS EN COMPRESIÓN
Y FLEXO-COMPRESIÓN
• CARGA ADMISIBLE:
– Longitud efectiva: Longitud no arriostrada *

K (Restricción en los apoyos) Ver Tabla 7.2.3
– Clasificación de columnas rectangulares

• Columnas cortas l/d < 10
• Columnas intermedias 10 < l/d < Ck Ver Tablas
• Columnas largas Ck < l/d < 50
VER TABLA DE
LONGITUD EFECTIVA
• Cargas admisibles:
– Compresión:
• Columna corta Nad = fc * Area
• Columna intermedia Nad = fc * A (1-1/3((l/d)/Ck)4
• Columna larga Nad = ( ¶2 EA)/2.5(l/d)2
– Flexo-compresión:
N/Nadm + Km (M)/Z fm Km = 1/ (1-1.5(N/Ncr)
Ncr = ¶2 EI / (l/d)2
MUROS DE CORTE
• Diseño a carga lateral de sismo o viento.
• Constituido de pies derechos, soleras, riostras,
rigidizadores y revestimientos.
• REQUISITOS DE RESISTENCIA Y RIGIDEZ
– Resistir 100% de las cargas laterales

– Limitar desplazamientos laterales para evitar daños a
elementos no estructurales.
– Proporcionar arriostramiento a otros elementos
• Atención a los anclajes a cimentación
• Cada panel debe conectarse a la
cimentación por lo menos en dos
puntos a distancia no mayor de 2 m
• Muros con relación altura/longitud
mayor de 2 no se considera
resistente.
• Deformaciones de los muros deben
ser menores de h/1200 en mm
ARMADURAS
• Secciones mínimas para esfuerzos
propios y esfuerzos en las uniones.
• Tableros en uniones de madera
contrachapada de madera de densidad
básica no menor de 0,4 g/cm3, con colas
resistentes a la humedad y espesor no
menor de 10 mm
• Los clavos, pernos, pletinas o cualquier
elemento metálico deben estar protegidos
de la corrosión.
• Cargas sobre nudos o considerar la
flexión
• Longitud efectiva = Longitud real * 0,8
• Para las bridas superior e inferior
considerar longitud efectiva en el plano y
fuera del plano de la armadura
• Esbeltez máxima en elementos a
compresión 50, a tracción 80
• Se debe evitar el desplazamiento vertical
y horizontal en los apoyos.
• Arriostre brida superior mediante
correas o entablado.
• Arriostre brida inferior mediante

correas o cielo raso.
• Arriostre de conjunto: Arriostre

diagonal para definir zonas rígidas
trianguladas en ambos extremos o
cada 6 m.
UNIONES
• UNIONES CLAVADAS
– Clavos comunes de alambre de acero
– Cargas admisibles para cizallamiento simple
según longitud, diámetro y tipo de madera (A,
B ó C)
– Factores de modificación de carga según tipo
de unión
• UNIONES EMPERNADAS
– Dos o más elementos de madera o
elementos de madera y pletinas
metálicas.
– Colocar arandelas entre la cabeza o la
tuerca y la madera.
– Cargas admisibles para cizallamiento
simple o doble según longitud, diámetro,
tipo de madera (A, B ó C) y dirección de
la carga.
VER GRAFICOS
CRITERIOS DE PROTECCIÓN
• Hongos y humedad
– Evitar contacto con suelo o humedad
– La madera expuesta a la lluvia debe
protegerse con sustancias hidrófugas,
recubrimientos impermeables o por medio de
aleros y vierteaguas.
– La madera expuesta a la intemperie y en
contacto con suelo o cimentación debe
apoyarse en elementos metálicos con
tratamientos anticorrosivos.
• En ambientes húmedos, ventilar y
proteger con recubrimientos
impermeables.
• Utilizar clavos, pernos y pletinas
zincados o galvanizados.
• Fijar tuberías y realizar empalmes

con suficiente flexibilidad para
absorber movimientos.
• Insectos
– Eliminar restos orgánicos
– En caso de presencia de termitas
subterráneas, colocar barreras o escudos
metálicos continuo sobre la cimentación
• Fuego
– Conductores eléctricos entubados, provisión
de cajas de pase.
– Zonas próximas a fuentes de calor proveer
aislamiento o protección con material
incombustible o con sustancias retardantes o
ignífugos con resistencia mínima de 1 hora
MANTENIMIENTO
• Reclavar en caso de desajuste
• Cambiar piezas muy deformadas o
podridas.
• Pintar para proteger del viento y del sol
• Revisar presencia de termitas
• Garantizar ventilación y evitar humedad
• Revisar la protección contra incendios.
MUCHAS GRACIAS

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NORMA E 010 MADERA

ING. ISABEL MOROMI NAKATA

• CLASIFICACIÓN EN TRES CLASES:

GRUPO Emin. Eprom.

A 95 000 130 000

A 210 145 145 40 15

• Las recomendaciones, limita-

– Requisitos de rigidez: Deformaciones

• Vigas, viguetas, entablados

• Limitaciones: Cargas totales

• Siendo L la luz entre caras de apoyo ó la

• Considerar deformaciones diferidas: las

• Flexión: Esfuerzos menores a

–Carga admisible en flexo-

– Longitud efectiva: Longitud no arriostrada *

– Clasificación de columnas rectangulares

N/Nadm + Km (M)/Z fm Km = 1/ (1-1.5(N/Ncr)

• REQUISITOS DE RESISTENCIA Y RIGIDEZ

– Resistir 100% de las cargas laterales

• Arriostre brida inferior mediante

• Arriostre de conjunto: Arriostre

• Fijar tuberías y realizar empalmes

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