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LA MADERA La Madera en la Arquitectura
¿LA MADERA? La madera es uno de los principales materiales
que el hombre tomo del medio ambiente para
satisfacer sus necesidades como la de tener
donde evadir las adversidades ambientales y
también como arma de caza.
Marco Antonio, Miguel
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Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
Facultad de Arquitectura
Asignatura: Materiales I
Madera
Arq. Hugo César Tárelo Barba
Alumnos:
Marco Antonio Solis Peñaloza
Miguel López Báez
Sección 12 Grupo 24
octubre 2016
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ÍNDICE
GENERALIDADES
1. ¿Qué es la madera?
Costo del material
2. ¿Cómo se clasifica?
Tipos de madera
3. ¿Dónde se utiliza o aplica?
Costo de mano de obra
Impacto en la naturaleza
4. ANTECEDENTES
Historia donde empezó a utilizarse la madera en la Arquitectura
Métodos de tala, antigüedad-actualidad
5. SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
¿De dónde se extrae la madera?
¿Cuál y como es la estructura interna de la madera?
¿De qué medida era el tamaño de las piezas en la antigüedad? Y ¿Cuál es
el tamaño de las piezas en la actualidad?
¿Cuáles son los nombres de las piezas que se sacan del tronco?
¿Cómo se colocaba la madera en las construcciones antiguas?
¿Qué artefactos y herramientas utilizaban para labrar y transportar la
madera en épocas antiguas?
¿Qué maquinaria y herramienta se utiliza para tallar y transportar la madera
actualmente?
6. APLICACIÓN
¿Cuál es la manera de colocar la madera en los pisos?
¿Cuál es la manera de colocar la madera en los muros?
¿Cuál es la forma de fijar la madera en las cubiertas?
¿Cuál es la forma de colocar la madera en los plafones?
¿Cuál es la forma en que se hacen las estructuras de madera?
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¿Qué es la madera?
A diferencia de muchos materiales de construcción, la madera no es un material
elaborado, sino orgánico, que generalmente se usa en su estado natural.
La madera es un material ortótropo, con distinta elasticidad según la dirección de
deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol.
Costo del material
¿Cómo se clasifica?
Entre los tipos de madera encontramos la:
La madera natural
Maderas duras
a) Roble
b) Cerezo
c) Encina
d) Olivo
e) Caoba
Maderas blandas
a) Tilo
b) Álamo
c) Abedul
Madera artificial
Contrachapado
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Aglomerado
Los árboles cuya madera se emplea en la construcción se clasifican en dos
grupos:
1. Los De Madera Blanda
2. Los De Madera Dura.
Los de madera blanda, son coníferas, mientras que los de madera dura, tienen
hojas anchas. Los términos madera blanda y madera dura no indican el verdadero
grado de dureza de las diferentes especies de árboles. Los encinos, por ejemplo,
son muy duros, mientras que los tilos, que también se clasifican entre los árboles
de madera dura, son extremadamente blandos. Por otra
parte, el pino amarillo del Sur y el abeto Douglas, aunque se
clasifican entre los de madera blanda, son, en realidad, dos
de las maderas más duras.
Densidad de la madera. El peso
específico de las diferentes especies
de madera, lo determinan las
diferencias de disposición y
tamaño de las células huecas, así
como el espesor de las paredes de las células. La resistencia de la madera está
íntimamente relacionada con su densidad. El peso de la sustancia leñosa en todas
las especies es aproximadamente de 1.53 veces el peso del agua, pero las células
de la madera contienen aire en diferentes proporciones; variando, por tanto, los
pesos de las especies no sólo por su densidad, sino también por su contenido de
humedad. Cuando se trata de hacer cálculos, se toma como peso promedio de la
madera 40 lb por pie3 (643 kg/m3).
Defectos de la madera. Cualquier irregularidad en la madera que afecte a su
resistencia o durabilidad es un defecto. A causa de las características naturales
del material, existen varios defectos inherentes a todas las maderas, que afectan a
su resistencia, apariencia y durabilidad. Se describen en seguida los defectos más
comunes.
Rajadura a través de los anillos es una hendidura o separación longitudinal
de la madera que atraviesa los anillos anuales; generalmente proviene del
proceso de curado.
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Se llama reventadura entre anillos a la separación a lo largo del hilo
principalmente entre anillos anuales. Estas reventaduras debilitan la unión entre
anillos anuales.
La pudrición es la desintegración de la sustancia linosa debida al efecto
destructor de los hongos. El aire, la humedad y una
temperatura favorable propician el crecimiento de los
hongos. La pudrición se reconoce con facilidad, porque la
madera se hace blanda, esponjosa y se desmorona.
Preservativos como:
Brea de carbón de piedra
Creosota
Pintura
Un nudo es la parte de una rama incorporada en el tallo de
un árbol. Hay varios tipos y clasificaciones de nudos, y la
resistencia de una miembro resulta afectado por el tamaño
y la posición de los nudos que pueda contener.
¿Dónde se utiliza o aplica?
Fabricación de pulpa o pasta, materia prima para hacer papel.
Alimentar el fuego, en este caso se denomina leña y es una de las formas
más simples de uso de la biomasa.
Ingeniería, construcción y carpintería.
Medicina.
La madera comercial comprende el material de grueso menor de 5 plg que se usa
en trabajos generales de construcción.
Incluye tablas y madera para forros con espesor menor de 2 plg duelas para piso,
listones, tejas, estacas, material para acabados, tablones de grueso menor de 4
plg y viguetas de grueso de 4 plg o menor. En esta clasificación se incluyen los
postes y los tamaños comunes de viguetas y pares de armaduras.
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En el material estructural se incluyen madera (excepto las viguetas y tablones) de
5 plg o más de grueso y ancho. Dentro de la clasificación de material estructural
están;
a) Viguetas y tablones (de 2 a 4 plg de grueso y 4 o más plg de ancho).
b) Vigas y largueros (de 5 plg o más de grueso y 8 plg o más e ancho).
c) Postes y madera gruesa (de 5 x 5 plg y mayor).
Madera adecuada para usarse en puertas, marcos y otras piezas de 1 1/4 de
pulgada o más de grueso y 5 plg o más de ancho. Se usa en la industria de
carpintería.
Ventajas de su utilización
Cabe destacar que las ventajas de la madera son mucho mayores que sus
desventajas como material.
Es un producto Natural, reciclable y renovable, cuyo proceso productivo
ofrece menos residuos, bajo consumo energético y respeta la naturaleza y
el medio ambiente.
Es 100% renovable. Tala de árboles en los bosques adecuadamente y con
los certificados pertinentes.
Un buen aislamiento. Presenta estupendas condiciones naturales de
aislamiento térmico y absorción acústica.
Facilidades en la labor de manejo y estructura. Se trata de una materia
prima muy polivalente que puede ser utilizada de forma variada y que
cumple con determinadas especificaciones y necesidades.
Un material que dura. La durabilidad de la madera, una viga, un tronco o
listón, o la simple traviesa necesitan un mantenimiento.
Facilidad en encontrarla y precios relativamente económicos en relación a
otros materiales.
Utilidad de empleo con diferentes formas. Puede ser producida en piezas
con dimensiones estructurales de cualquier tamaño, puede ser utilizada en
industrialización o en elementos delicados.
Reutilizable al 100%. Capacidad de ser vuelta a utilizar múltiples veces y
sin sobrantes de materia.
Propiedades estructurales. Capaz de resistir tanto a sacrificios de
compresión como de tracción. Tiene una baja densidad, baja masa y alta
resistencia mecánica. La resistencia a la flexión puede ser más o menos
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unas diez veces superior a la del hormigón. Diversidad de texturas y
acabados. En su aspecto natural ofrece una enorme pluralidad de patrones,
sea lisos, ondulados, rugosos…etc.
Desventajas principales
Variabilidad en cantidad. Es altamente sensible al medioambiente,
incrementando o bien reduciéndose su tamaño ante las las alteraciones de
humedad.
La vulnerabilidad. Contra ataques de elementos externos, su durabilidad es
limitada cuando no se toman medidas precautorias adecuadas.
Es muy frágil contra el fuego, conformando un elemento “carburante en las
estructuras”.
Tamaño y dimensiones reducidas si trabajamos desde la perspectiva de la
arquitectura.
ANTECEDENTES
La madera fue el primer material de construcción de
que dispuso el hombre. Además de usarla como
combustible y como arma defensiva, la cabaña con
estructura de madera y cubierta de ramas le
proporciono una defensa contra la intemperie. Luego la
emplearía en la construcción de puentes y barcos.
SISTEMAS CONSTRUCTIVOS
¿DE DONDE SE EXTRAE LA MADERA?
Del tronco del árbol
Proceso de extracción de la madera
Apeo, corte o tala: leñadores con hachas o sierras eléctricas o de gasolina
cortan el árbol, le quitan las ramas, raíces y corteza para que empiece a
secarse. Se suele recomendar que los árboles se corten en invierno u otoño.
Es obligatorio replantar más árboles que los que se cortaron.
Transporte: es la segunda fase y es en la que la madera es transportada
desde su lugar de corte al aserradero y en esta fase influyen muchas cosas
como la orografía y la infraestructura que haya. Normalmente se hace tirando
con animales o maquinaria, pero hay casos en que hay un río cerca y se
aprovecha para que los lleve, si hay buena corriente de agua se sueltan los
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troncos con cuidado de que no se atasquen, pero si hay poca corriente se atan
haciendo balsas que se guían hasta donde haga falta.
Aserrado: en esta fase la madera es llevada a unos aserraderos. El
aserradero divide en trozos el tronco, según el uso que se le vaya a dar
después. Suelen usar diferentes tipos de sierra como por ejemplo, la sierra
alternativa, de cinta, circular o con rodillos. Algunos aserraderos combinan
varias de estas técnicas para mejorar la producción.
Secado: este es el proceso más importante para que la madera esté en buen
estado.
Secado natural: se colocan los maderos en pilas separadas del suelo,
con huecos para que corra el aire entre ellos, protegidos del agua y el
sol para que así se vayan secando. Este sistema tarda mucho tiempo y
eso no es rentable al del aserradero que demanda tiempos de secados
más cortos.
Secado artificial:
Secado por inmersión: en este proceso se mete al tronco o el madero
en una piscina, y debido al empuje del agua por uno de los lados del
madero la savia sale empujada por el lado opuesto, consiguiendo
eliminar la savia interior, evitando que el tronco se pudra. Esto priva a la
madera de algo de dureza y consistencia, pero lo compensa en
longevidad. El proceso dura varios meses, tras los cuales, la madera
secará más deprisa debido a la ausencia de savia.
Secado al vacío: en este proceso la madera es introducida en
unas máquinas de vacío. Es el más seguro y permite conciliar tiempos
extremadamente breves de secado con, además:
bajas temperaturas de la madera en secado;
limitados gradientes de humedad entre el exterior y la superficie;
eliminación del riesgo de fisuras, hundimiento o alteración del color;
fácil utilización;
mantenimiento reducido de la instalación.
Secado por vaporización: se meten los maderos en una nave
cerrada a cierta altura del suelo por la que corre una nube de vapor
de 80 a 100 °C; con este proceso se consigue que la madera pierda
un 25% de su peso en agua, a continuación, se hace circular por la
madera, una corriente de vapor de aceite de alquitrán,
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impermeabilizándola y favoreciendo su conservación. Es costoso
pero eficaz.
Secado mixto: en este proceso se juntan el natural y el artificial: se
empieza con un secado natural que elimina la humedad en un 20-
25% para proseguir con el secado artificial hasta llegar al punto de
secado o de eliminación de humedad deseado.
Secado por bomba de calor: este proceso es otra aplicación del
sistema de secado por vaporización, con la a aplicación de la
tecnología de bomba de calor al secado de la madera permite la
utilización de un circuito cerrado de aire en el proceso, ya que al
aprovecharse la posibilidad de condensación de agua por parte de la
bomba de calor, de manera que no es necesaria la entrada de aire
exterior para mantener la humedad relativa de la cámara de la nave
ya que si no habría desfases de temperatura y humedad.
El circuito será el siguiente: el aire que ha pasado a través de la madera -
frío y cargado de humedad- se hace pasar a través de una batería
evaporadora -foco frío- por la que pasa el refrigerante en estado líquido a
baja presión. El aire se enfría hasta que llegue al punto de roció y se
condensa el agua que se ha separado de la madera. El calor cedido por el
agua al pasar de estado vapor a estado líquido es recogido por el freón,
que pasa a vapor a baja a presión. Este freón en estado gaseoso se hace
pasar a través de un compresor, de manera que disponemos de freón en
estado gaseoso y alta presión, y por lo tanto alta temperatura, que se
aprovecha para calentar el mismo aire de secado y cerrar el ciclo. De esta
manera disponemos de aire caliente y seco, que se vuelve a hacer pasar a
través de la madera que está en el interior de la nave cerrada.
La gran importancia de este ciclo se debe a que al no hacer que entren
grandes cantidades de aire exterior, no se rompa el equilibrio logrado por la
madera, y no se producen tensiones, de manera que se logra un secado de
alta calidad logrando como producto una madera maciza de alta calidad.
Estructura Interna De La Madera
Cámbium: 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.
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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.
Herramientas Y Maquinaria Que Se Utiliza Actualmente
hachas
Sierras eléctricas o de gasolina cortan
Sierra alternativa, de cinta, circular o con rodillos
Bomba de calor
Máquinas de vacío
Compresor
Nombre De Las Piezas Extraídas Del Tronco De Madera
• Tablón
• Fajilla
• Moldura
• Bastón
• Cuadrito
• Tablas
• Polines
APLICACIÓN
¿Cuál es la manera de colocar la madera en los pisos?
Los pisos de madera son una buena opción al momento de
decorar o construir una vivienda. Los pisos de madera dan
calidez y elegancia a un hogar, además de resguardar del
frío y mantener un clima templado dentro de las
habitaciones.
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Los pisos de madera se utilizan para decorar una vivienda; su composición,
modelo, textura y colores permiten satisfacer distintas necesidades y bolsillos.
Existen diferentes tipos de pisos de madera que se pueden utilizar para en
interiores o exteriores y pueden dividirse en: pisos laminados, pisos de ingeniería,
pisos de bambú, decks de madera, pisos de vinil y pisos de madera sólida.
¿Cuál es la manera de colocar la madera en los
muros?
Este revestimiento de madera, actúa como aislante
térmico y acústico en terminaciones de muros y cielos.
Debe de ser correctamente instalado para evitar posibles
humedades extremas, además que debe de tener un
mantenimiento para evitar su desgaste por humedad o
cualquier otro factor que afecte su integridad.
Se puede realizar con pinturas de aceite o barnices entre otros.
¿Cuál es la forma de fijar la madera en las cubiertas?
Las cubiertas deben implantar ciertas características
específicas para mejor uso y durabilidad de la misma,
como;
Impermeabilidad: evitar el paso del agua.
Aislamiento revestido: no se debe dejar pasar el
calor ni el frio.
Ligereza: evitar una sobrecarga en la estructura.
Si la construcción se encuentra en zonas de lluvias constantes debe tener
pendientes o inclinaciones para mayor flujo del agua y evitar que pase hacia el
interior
¿Cuál es la forma de colocar la madera en los plafones?
Los plafones son los elementos que permiten la creación de un
espacio libre no visible debajo de cualquier losa o techo. Dicho
espacio permite el paso de instalaciones eléctricas, hidráulicas,
aire acondicionado, etc. Sin ser vistas.
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¿Cuál es la forma en que se hacen las estructuras de madera?
La estructura tiene una finalidad determinada como:
Soportar peso, sostener otro elemento, pilares, vigas, estanterías, torres, etc.
El tipo clásico de construcción de estructura de
madera utiliza un sistema de clavijas de madera
montadas en agujeros hechos en la madera. En
este sistema, todas las partes de la estructura de
madera, incluidas las cerchas, los postes y las
vigas se entrelazan entre sí.
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Bibliografía
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