ESTRUCTURAS DE MADERA. BASES DE CÁLCULO

Desde la publicación del libro Estructuras de madera, diseño y cálculo en el año 1996 y en segunda edición de 2000 y la reedición actualizada en 2003, que son precedente de la actual obra, se han producido importantes desarrollos en el ámbito europeo de la normativa de cálculo de estructuras de madera y en toda la normativa de apoyo de la determinación de las propiedades mecánicas de la madera y de la clasificación estructural. La última edición de aquella ya incluía alguno de los cambios que se estaban consolidando en los borradores de los Eurocódigos.

Además en España la normativa de cálculo de estructuras depende de la Administración. En el año 2006 se publicó el Código Técnico de la Edificación (CTE) que incluía entre varios aspectos de la edificación el relativo a la seguridad estructural. Todo este proceso de evolución ha venido acompañado de un desarrollo e implantación de la construcción con madera en España, como era de esperar.

Este material tiene un futuro inevitablemente optimista, a pesar de las actuales circunstancias, por sus ventajas técnicas y  de repercusión medioambiental. La presente publicación recoge principalmente, las bases de cálculo y permite la comprobación o proyecto de las piezas estructurales. Además, se han incluido capítulos que recogen los diversos productos de uso estructural que se han establecido de una manera decisiva en la construcción con madera, o los capítulos dedicados a las estructuras mixtas. Lógicamente, también se han unificado todas las unidades al Sistema Internacional, al que poco a poco los proyectistas de estructuras se van habituando. Quedan otros temas por tratar, como las uniones, la organización constructiva, la patología y el cálculo en situación de incendio, que serán objeto de obras posteriores.

Se ha publicado otro volumen dedicado a las uniones de estructuras de madera, que es complementario de esta obra. Este libro se dirige al profesional interesado en el proyecto y cálculo de estructuras de madera y es muy útil para la formación de nuevos profesionales.

ÍNDICE COMPLETO DEL LIBRO:

CAPÍTULO 1. INTRODUCCIÓN. 1.1. GENERALIDADES.1.2.ANATOMÍA DE LA MADERA. 1.3.TENSIONES DE CRECIMIENTO. 1.4. ANISOTROPÍA. 1.5. ASPECTOS MEDIOAMBIENTALES DE LA MADERA.

CAPÍTULO 2. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS. 2.1 PROPIEDADES FÍSICAS. 2.2 PROPIEDADES MECÁNICAS.  2.2.1 Introducción. 2.2.2 Propiedades mecánicas de la madera. 2.3 Ensayos para la determinación de las propiedades mecánicas. 2.2.4 Factores que influyen en las propiedades mecánicas. 2.2.4.1 Contenido de humedad. 2.2.4.2 Duración de la carga. 2.2.4.3 Calidad de la madera. 2.2.4.4 Temperatura. 2.2.5 Efecto del tamaño de la pieza en la resistencia. 2.3 VALORES CARACTERÍSTICOS DEL MATERIAL. 2.3.1 Introducción. 2.3.2 Valores característicos.

CAPÍTULO 3. PRODUCTOS DE MADERA CON USO EN ESTRUCTURAS. 3.1 INTRODUCCIÓN. 3.2 MADERA EN ROLLO. 3.2.1 Introducción. 3.2.2 Materiales. 3.2.3 Dimensiones. 3.2.4 Clasificación visual. 3.2.5 Clases resistentes. 3.3 MADERA ASERRADA. 3.4 MADERA EMPALMADA. 3.5 MADERA ASERRADA ENCOLADA. 3.6 MADERA LAMINADA ENCOLADA. 3.7 MADERA MICROLAMINADA. 3.8 MADERA RECONSTITUIDA. 3.9 TABLEROS DERIVADOS DE LA MADERA. 3.10 PANELES CONTRALAMINADOS DE MADERA.

CAPÍTULO 4. BASES DE CÁLCULO. 4.1 INTRODUCCIÓN. 4.1.1 Normativa. 4.1.2 Vida útil. 4.1.3 Durabilidad . 4.1.4 Estados límite. 4.2 PROPIEDADES DEL MATERIAL. 4.2.1 Factores que influyen en las propiedades. 4.2.1.1 Contenido de humedad de la madera. Clases de servicio. 4.2.1.2 Duración de la carga. Clases de duración de la carga. 4.2.1.3 Calidad de la madera. Clasificación. 4.2.2 Aplicación de los valores característicos del 5º percentil y valores medios. 4.2.3 Valores de cálculo. ACCIONES. 4.3.1 Clasificación de las acciones. 4.3.2 Valores característicos de las acciones. 4.3.3. Valores representativos de las acciones. 4.3.4 Valores de cálculo de las acciones. 4.4 SITUACIONES DE CÁLCULO. 4.4.1 Estados límite últimos. 4.4.2 Estados límite de servicio. 4.5 ANÁLISIS ESTRUCTURAL. 4.5.1 Generalidad. 4.5.2 Análisis de piezas. 4.5.3. Tipos estructurales.

CAPÍTULO 5. DEFORMACIONES Y VIBRACIONES 5.1 CALCULO DE LA DEFORMACIÓN. 5.1.1 Deformación inicial o instantánea. 5.1.2 Deformación diferida. 5.1.2.1 Introducción. 5.1.2.2 Factor de fluencia. 5.1.3 Influencia de otros factores. 5.1.3.1 Uniones. 5.1.3.2 Condiciones ambientales. 5.1.4 Cálculo de la deformación diferida en piezas con materiales con diferentes propiedades dependientes del tiempo. 5.2 LIMITACIÓN DE LA DEFORMACIÓN. 5.2.1 Introducción. 5.2.2 Limitaciones- 5.3 VIBRACIONES. 5.3.1 Introducción. 5.3.2 Limitación de las vibraciones. 5.3.2.1 Vibraciones provocadas por maquinaria. 5.3.2.2 Forjados con uso residencial. 5.3.2.3 Edificación de uso público. 5.3.2.4 Puentes peatonales.

CAPÍTULO 6. COMPROBACIÓN DE SECCIONES. 6.1 GENERALIDADES Y NOTACION. 6.2 COMPROBACIÓN DE TENSIONES NORMALES PARAL. A LA FIBRA. 6.2.1 Tracción paralela a la fibra. 6.2.2 Compresión paralela a la fibra. 6.2.3 Flexión. 6.2.3.1 Flexión simple.6.2.3.2 Flexión desviada. 6.2.4 Solicitaciones combinadas. 6.2.4.1 Flexotracción. 6.2.4.2 Flexocompresión. 6.3 COMPROBACIÓN DE LAS TENSIONES TANGENCIALES. 6.3.1 Cortante. 6.3.1.1 Generalidades. 6.3.1.2 Comprobación. 6.3.1.3 Vigas con entalladuras en el apoyo.  6.3.2 Torsión. 6.3.2.1 Torsión pura. 6.3.2.2 Torsión y cortante combinados. 6.4 COMPROBACIÓN DE LAS TENSIONES PERPENDICULARES A LA FIBRA. 6.4.1 Tracción perpendicular a la fibra.  6.4.2 Compresión inclinada respecto a la fibra. 6.4.2.1 Compresión perpendicular.  6.4.2.2 Compresión oblicua. 6.5 PIEZAS CON ENTALLADURAS.  6.6 SISTEMAS DE CARGA COMPARTIDA.

CAPÍTULO 7. INESTABILIDAD EN PIEZAS DE MADERA. 7.1 COLUMNAS. 7.1.1 Fundamentos.  7.1.2 Determinación del coeficiente de inestabilidad kc. 7.1.3 Longitudes de pandeo. 7.1.4 Comprobación de secciones en flexocompresión. 7.2 VIGAS. 7.2.1 Fundamentos del vuelco lateral. 7.2.2 Vigas de sección rectangular. 7.2.3 Comprobación de secciones.  7.2.4 Disposiciones constructivas.

CAPITULO 8: COMPROBACIONES SINGULARES EN PIEZAS DE MADERA LAMINADA DE SECCIÓN VARIABLE O DE DIRECTRIZ  CURVA. 8.1 INTRODUCCIÓN. 8.2 CANTO VARIABLE Y DESVÍO DE LA FIBRA.  8.2.1 Estado de tensiones. 8.2.2 Comprobación.  8.3 PIEZAS CURVAS. 8.3.1 Curvado de láminas. 8.3.2 Tensiones normales. 8.3.3 Tensiones perpendiculares a la fibra. 8.4 ZONAS DE VERTICE. 8.4.1 Introducción. 8.4.2 Comprobación de tensiones normales. 8.4.3 Comprobación de tensiones perpendiculares a la fibra.

CAPÍTULO 9. VIGAS COMPUESTAS. 9.1 INTRODUCCIÓN. 9.2 CONSIDERACIONES GENERALES PARA EL ANÁLISIS DE LAS TENSIONES Y DEFORMACIONES EN VIGAS COMPUESTAS CON UNIONES ENCOLADAS.  9.3 COMPROBACIÓN DE TENSIONES EN VIGAS CON ALMA DELGADA ENCOLADA. 9.4 COMPROBACIÓN DE TENSIONES EN VIGAS CON ALAS DELGADAS ENCOLADAS. 9.5 VIGAS CON UNIONES MECÁNICAS. 9.5.1 Introducción. 9.5.2 Consideraciones generales. 9.5.3 Método simplificado para el cálculo de vigas con uniones mecánicas.

CAPÍTULO 10. COLUMNAS COMPUESTAS. 10.1 INTRODUCCIÓN. 10.2 CONSIDERACIONES GENERALES DEL CÁLCULO. 10.3 COLUMNAS COMPUESTAS CON UNIONES MECÁNICAS. 10.4 COLUMNAS COMPUESTAS CON TACOS SEPARADORES O CON PRESILLAS. 10.4.1 Introducción e hipótesis. 10.4.2 Capacidad de carga axial.  10.4.3 Comprobación de los medios de unión, tacos y presillas.  10.5 COLUMNAS DE CELOSÍA CON UNIONES ENCOLADAS O CLAVADAS. 10.5.1 Introducción e hipótesis. 10.5.2 Capacidad de carga. 10.5.3 Esfuerzos cortantes.

CAPÍTULO 11. PREDIMENSIONADO. 11.1 INTRODUCCIÓN. 11.2 ESTRUCTURAS DE MADERA LAMINADA ENCOLADA. 11.2.1 Consideraciones sobre el espesor de lámina. 11.2.2 Predimensionado de la estructura principal. 11.2.3 Estructura secundaria. Correas.  11.2.4 Estimación del peso propio.  11.2.5 Aspectos más característicos de la comprobación de algunos sistemas estructurales.  11.3 ESTRUCTURAS DE MADERA ASERRADA. 11.3.1 Forjados. 11.3.2 Cerchas ligeras. 11.3.3 Cerchas de madera maciza con grandes escuadrías. 11.3.4 Cerchas con escuadrías medianas.  

ANEXOS. A. Elasticidad en los materiales ortótropos. B. Metodología de ensayo para la determinación de las propiedades mecánicas. C. Determinación de las propiedades mecánicas a partir de probetas pequeñas y libres de defectos. D. Efecto de la duración de la carga en la resistencia. E. Efecto de la edad de la estructura en la capacidad resistente. F. Clasificación de la madera. G. Valores característicos de las propiedades de los tableros. H. Efecto de la variación del contenido de humedad en las deformaciones y tensiones de las piezas de madera. I. Fundamentos del factor de pandeo en columnas, kc. J. Fundamentos teóricos sobre el pandeo global  de la estructura y longitudes eficaces de sus barras.