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INORMA CHILENA OFICIAL NCh1990.Of86

Madera - Tensiones admisibles para madera estructural

Prembulo

El Instituto Nacional de Normalizacin, INN, es el organismo que tiene a su cargo elestudio y preparacin de las normas tcnicas a nivel nacional. Es miembro de laINTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISIONPANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esosorganismos.

La norma NCh1990 ha sido preparada por la Divisin de Normas del Instituto Nacional deNormalizacin, y en su estudio participaron los organismos y las personas naturalessiguientes:

Corporacin de Fomento de la Produccin, CORFO Roy WotherspoonInstituto Forestal, INFOR Gastn Cubillos C.Instituto Nacional de Normalizacin, INN Vicente A. Prez G.Universidad de Chile Emilio Cuevas I.

Mario Wagner M.

Esta norma concuerda con el criterio australiano para la asignacin de tensionesadmisibles a las diferentes especies madereras, aceptado y aplicado en diferentes normasde la Standards Association of Australia.

Los anexos no forman parte del cuerpo de la norma.

Esta norma ha sido aprobada por el Consejo del Instituto Nacional de Normalizacin, ensesin efectuada el 9 de Junio de 1986.

Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la Repblica por Decreto N 132,de fecha 7 de Julio de 1986, del Ministerio de Vivienda y Urbanismo, publicado en elDiario Oficial N 32.540, del 5 de Agosto de 1986.

1NORMA CHILENA OFICIAL NCh1990.Of86


1 Alcance

1.1 Esta norma establece doce clases estructurales para la madera, cada una de lascuales contiene valores para las tensiones admisibles de flexin, compresin paralela,traccin paralela, cizalle y para el mdulo de elasticidad en flexin.

1.2 Cada clase estructural definida en esta norma puede ser asignada a piezaspertenecientes a una determinada especie maderera, clasificadas visual o mecnicamentede acuerdo a su resistencia.

1.3 Las tensiones admisibles definidas en esta norma son aplicables a maderas destinadasa uso estructural.

2 Referencias

NCh1970/1 Maderas Parte 1: Especies latifoliadas Clasificacin visualpara uso estructural Especificaciones de los grados de calidad

NCh1970/2 Maderas Parte 2: Especies - Clasificacin visual para usoestructural Especificaciones de los grados de calidad.

NCh1989 Maderas - Agrupamiento de especies madereras segn suresistencia - Procedimiento.

3 Unidades

Las tensiones y los mdulos se expresan en Megapascal (MPa) cuya equivalencia conotras unidades de presin se incluyen en el anexo A de esta norma.

NCh1990

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4 Terminologa

4.1 clase estructural: ndice de la capacidad resistente de una pieza de madera,determinado mediante un proceso de clasificacin visual o mecnico.

NOTA - La clase estructural se identifica en la forma fx, que seala para ella una tensin admisible (f) deaproximadamente x Megapascal. Adems, fx determina las otras tensiones admisibles necesarias para eldiseo estructural, tal como se indica en la tabla 1.

4.2 clasificacin: separacin y ordenacin de las piezas de madera en grupos que cumplencon los requisitos de cada clase o grado establecido.

4.2.1 clasificacin visual: clasificacin efectuada mediante inspeccin ocular de cada unade las piezas de madera.

4.2.2 clasificacin mecnica: clasificacin realizada mediante el uso de una mquina quedetermina el mdulo de elasticidad de una pieza y lo correlaciona con las otraspropiedades resistentes de la madera.

4.3 razn de resistencia: razn formada por el valor de resistencia de piezas de maderaque satisfacen los requisitos de un grado determinado (en cuanto a las magnitudes de losdefectos que ese grado admite), y el valor de resistencia de ese mismo material libre dedefectos.

4.4 tensin admisible: carga por unidad de superficie que puede soportar elsticamente unelemento de madera con caractersticas reductoras (defectos) debidamente limitadas ysometido a solicitaciones de accin prolongada.

5 Tensiones admisibles

5.1 Las tensiones admisibles de flexin, compresin paralela, traccin paralela, cizalle y elmdulo de elasticidad a la flexin se incluyen en la tabla 1 para las doce clasesestructurales definidas.

NCh1990

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Tabla 1 - Tensiones admisibles y mdulo de elasticidad a la flexin para madera estructural

Tensiones admisibles (MPa)Clase

estructural Flexin Compresinparalela

Traccin paralela0,6 Flex.

CizalleMdulo de

elasticidad a laflexin, MPa

f34

f27

f22

f17

f14

f11

f8

f7

f5

f4

f3

f2

34,5

27,5

22,0

17,0

14,0

11,0

8,6

6,9

5,5

4,3

3,4

2,8

26,0

20,5

16,5

13,0

10,5

8,3

6,6

5,2

4,1

3,3

2,6

2,1

20,7

16,5

13,2

10,2

8,4

6,6

5,2

4,1

3,3

2,6

2,0

1,7

2,45

2,05

1,70

1,45

1,25

1,05

0,86

0,72

0,62

0,52

0,43

0,36

18 150

15 000

12 600

10 600

9 100

7 900

6 900

6 100

5 500

5 000

4 600

4 350

5.2 La tensin admisible para compresin normal de una determinada madera depende delgrupo al cual ella pertenece, establecido segn norma NCh1989, y su valor se incluye enla tabla 2.

NCh1990

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Tabla 2 - Tensiones admisibles para compresin normal a las fibras

Agrupacin para madera*) en estado

Verde Seco **)Tensin admisible para

compresin normal, MPa

E1

E2

E3

E4

E5

E6

E7

ES1

ES2

ES3

ES4

ES5

ES6

ES7

10,4

9,0

7,8

6,6

5,2

4,1

3,3

2,6

2,1

1,7

*) Agrupacin determinada segn NCh1989.

**) Contenido de humedad de la madera: 12%.

6 Asignacin de las tensiones admisibles

6.1 Para madera en estado verde

La asignacin de las tensiones admisibles a madera en estado verde se realiza mediante larelacin entre: el agrupamiento de las especies madereras (especificado en NCh1989), laclase estructural con sus correspondientes tensiones admisibles y el grado estructuralproveniente de la clasificacin visual. Dicha relacin se incluye en la tabla 3.

NCh1990

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Tabla 3 - Relacin entre el agrupamiento de especies, la clase estructuraly la clasificacin visual de madera en estado verde

Clasificacin visual *) Agrupamiento de especies**)

E1 E2 E3 E4 E5 E6 E7Identificacin del grado Razn deresistencia Clase estructural

Grado Estructural N 1




0,75

0,60

0,48

0,38

f27

f22

f17

f14

f22

f17

f14

f11

f17

f14

f11

f8

f14

f11

f8

f7

f11

f8

f7

f5

f8

f7

f5

f4

f7

f5

f4

f3

*) Para conferas, ver NCh1970/1 y para latifoliadas ver NCh1970/2.

**) Agrupamiento especificado en NCh1989.

6.2 Para madera en estado seco (H = 12%)

La asignacin de las tensiones admisibles a madera en estado seco (H = 12%) se realizamediante la relacin entre: el agrupamiento de las especies madereras (especificado enNCh1989), la clase estructural con sus correspondientes tensiones admisibles y el gradoestructural proveniente de la clasificacin visual. Dicha relacin se incluye en la tabla 4.

NOTA - Una clasificacin mecnica permite determinar directamente la clase estructural de la madera y porconsiguiente no intervienen en tal procedimiento el grupo de la especie ni el grado estructural obtenido porclasificacin visual.

Tabla 4 - Relacin entre el agrupamiento de especies, la clase estructural y laclasificacin visual de madera en estado seco (H = 12%)

Clasificacin visual *) Agrupamiento de especies**)

ES1 ES2 ES3 ES4 ES5 ES6 ES7Identificacin del grado Razn deresistencia Clase estructural





0,75

0,60

0,48

0,38

f34

f27

f22

f34

f27

f22

f17

f27

f22

f17

f14

f22

f17

f14

f11

f17

f14

f11

f8

f14

f11

f8

f7

f11

f8

f7

f5

*) Para conferas, ver NCh1970/1 y para latifoliadas ver NCh1970/2.

**) Agrupamiento especificado en NCh1989.

6.3 Un ejemplo de la asignacin de tensiones admisibles a un caso especifico se incluyeen el anexo B de esta norma.

NCh1990

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Anexo A(Informativo)

Factores de conversin de unidades de presin, esfuerzo o tensin, mdulo de elasticidada Megapascal, MPa

Unidad Smbolo Para convertir a MPaMultiplicar por

- Atmsfera normal (atm) 101,325 x 10-3

- Atmsfera tcnica (at) 98,066 5 x 10-3

- Bar (bar) 0,1

- Centmetro de agua (a 4 C) (cm H2O) 98,063 8 x 10-6

- Centmetro de mercurio (a 0 C) (cm Hg) 1,333 22 x 10-3

- Dina por centmetro cuadrado (dina/cm2) 100,0 x 10-9

- Gramo fuerza por centmetro cuadrado (gf/cm2) 98,066 5 x 10-

- Kilogramo fuerza por centmetro cuadrado (kgf/cm2) 98,066 5 x 10-3

- Kilogramo fuerza por metro cuadrado (kgf/m2) 9,806 65 x 10-6

- Kilogramo fuerza por milmetro cuadrado (kgf/mm2) 9,806 65

- Kilolibra fuerza por pulgada cuadrada (kip/in2) 6,894 76

- Libra fuerza por pie cuadrado (lbf/ft2) 47,880 3 x 10-6

- Libra por pulgada cuadrada (lbf/in2) 6,894 76 x 10-3

- Milibar (mbar) 100,0 x 10-6

- Milmetro de agua (a 4 C) (mm H2O) 9,806 38

- Milmetro de mercurio (a 0 C) (mm Hg) 133,322 x 10-6

- Newton por centmetro cuadrado (N/cm2) 10,0 x 10-3

- Newton por metro cuadrado (N/m2) 1,0 x 10-6

- Newton por milmetro cuadrado (N/mm2) 1,0

- Pie de agua (a 39,2 F) (ft H2O) 2,988 98 x 10-3

- Poundal por pie cuadrado (poundal/ft2) 1,488 16 x 10-6

- Pulgada de agua (a 39,2 F) (in H2O) 249,082 x 10-6

- Pulgada de agua (a 60 F) (in H2O) 248,84 x 10-6

- Pulgada de mercurio (a 32 F) (in Hg) 3,386 38 x 10-3

- Pulgada de mercurio (a 60 F) (in Hg) 3,376 85 x 10-3

- Tonelada fuerza por pie cuadrado1) (tonf) 95,760 5 x 10-3

- Tonelada fuerza por pulgada cuadrada1) (tonf/in2) 13,789 5

1) Tonelada corta = 2 000 lb.

NCh1990

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Anexo B(Informativo)

B.1 Ejemplo

Determinar las tensiones admisibles del roble (Nothofagus obliqua), en estado verde,utilizando Grado Estructural N 2.

B.2 Con las propiedades mecnicas determinadas en probetas libres de defectos, enestado verde se obtiene el grupo al cual pertenece el roble, siguiendo las especificacionesde la NCh1989.

En tabla 5 del anexo B de norma NCh1989 resulta que el grupo para dicha especie, enestado verde es: E4.

B.3 Con los datos:

- Grupo : E4

- Grado Estructural N2 (NCh1970/2).

Se obtiene, en la tabla 3 de la presente norma que la clase estructural es f11.

B.4 Las tensiones admisibles para f11 se extraen de la tabla 1 y tabla 2 de esta norma,obtenindose:

Tensin admisible

De Valor, MPaOrigen

Flexin

Compresin paralela

Traccin paralela

Cizalle

Compresin normal

Mdulo de elasticidad a la flexin

11,00

8,3

6,6

1,05

3,3

7 900

Tabla 1

Tabla 1

Tabla 1

Tabla 1

Tabla 2

Tabla 1

NORMA CHILENA OFICIAL NCh 1990.Of86

I N S T I T U T O N A C I O N A L D E N O R M A L I Z A C I O N ! I N N - C H I L E


Wood - Allowable stresses for structural wood

Primera edicin : 1986Reimpresin : 1999

Descriptores: madera, construccin, materiales de construccin, madera estructural,clasificacin, resistencia mecnica, sobrecargas, requisitos

CIN

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