Contraventantas de tablas machihembradas que se han abierto

PREGUNTA
Nuestra empresa constructora ha terminado una serie de viviendas unifamiliares en las que hemos colocado una serie de contraventanas de madera  en cada hueco de ventana. Están formadas por tablas machihembradas verticales y dos travesaños más una diagonal en la contracara. Con el tiempo se están empezando a abrir. Nos interesa conocer las causas y soluciones.


RESPUESTA
En la inspección in situ se comprobó que algunos listones o tablas efectivamente se habían separado dejando ver la madera desnuda (sin pintar) y en algunos otros casos éstas se habían separado totalmente, dejando pasar la luz natural inutilizando la función principal de la contraventana. También se comprobó la existencia de rastros de adhesivo en  algunas de las uniones machihembradas abiertas, amén de exudaciones de resina que en algunos casos habían traspasado la capa de pintura, así como fendas en los extremos de las tablas, alabeos o deformaciones en algunas piezas, fenómenos que revelan problemas de humedad. En efecto, en laboratorio se comprueba sobre una muestra de contraventana tomada, que en los travesaños tienen un 18,45 % y las tablas machihembradas un 13,3 % de humedad.

En la muestra de la hoja de la contraventana tomada se midieron las mermas que se habían producido entre las tablas:

- mermas parciales entre juntas (mm): 1,45 / 5,11 / 3,97 / / 3,65 / 1,33

- merma total (mm): 15,51.

El coeficiente de contracción unitario del Pino Silvestre en la dirección tangencial es 0,21 %/%.

Teniendo en cuenta que la anchura de la contraventana es de 978 mm y que la merma total es de 15,51 mm, el porcentaje de merma es 1,58 %. Si  este valor lo dividimos por el coeficiente de contracción unitario, obtenemos que el contenido de humedad de la madera ha tenido que variar en aproximadamente 7,5 puntos. Si tomamos como referencia el contenido de humedad medio actual, 15,9 % (18,45 + 13,3 / 2), nos resulta un contenido de humedad aproximado en el momento de la instalación de un  23,4 %. El hecho de que que la aparición de aperturas en las uniones machihembradas no se haya producido de forma uniforme se debe al encolado. Si estas uniones no se hubieran encolado las juntas se habrían repartido entre las tablas y hubieran sido menores, aproximadamente 1,4 mm por unión machihembrada (11 juntas - merma total de 15,51 mm).

Respecto a las exudaciones de resina, en las especies de madera que la contienen -como es el caso del Pino Silvestre- y se utilizan al exterior, se aconseja secar la madera de forma artificial (secado en cámara) a altas temperaturas (79 - 80ºC). De esta forma se consigue que la resina se fluidifique y salga al exterior, siendo relativamente fácil eliminar estas exudaciones en las posteriores operaciones de corte y mecanizado.  

Si la madera se seca de forma natural (al aire) o mediante bomba de calor (temperaturas de secado por debajo de 60 ºc), no se evita este fenómeno y, puesta en servicio, aparecen exudaciones debidas a la insolación directa.

Estado de una estructura de madera tras un incendio

PREGUNTA
Se ha producido un incendio en el interior de un polideportivo municipal a causa de un fallo en la instalación eléctrica de los focos de iluminación situados en la pared de la sala.
El fuego fue sofocado al cabo de unos 45 minutos y ha afectado solamente a las primeras crujías y además en la proximidad a la fachada principal de mayor altura.
Se solicitan recomendaciones sobre el recálculo de la estructura y propuestas de medidas de actuación.


RESPUESTA
Tras una inspección in situ se comprueba que las pérdidas de espesor por cada cara expuesta ha sido de 9 a 13 mm dependiendo de las piezas (profundidad de la capa carbonizada). 
Las piezas verticales han sufrido una mayor pérdida de sección que las horizontales, ya que el fuego afecta con mayor rapidez a las superficies verticales y además el incendio se originó al pie de los pilares. En las correas el canto superior también ha sufrido carbonización. La chapa de la cubierta no llegó a proteger suficientemente esta superficie, especialmente tras el desprendimiento de los materiales de aislamiento y cerramiento.
Los tirantes metálicos de arriostramiento han quedado destensados y afectados en sus propiedades mecánicas por las altas temperaturas.
Los herrajes no presentan deformaciones apreciables, sin embargo, es de esperar que hayan quedado afectadas sus propiedades mecánicas y su protección contra la corrosión.
La estructura deberá ser recalculada considerándose las secciones disminuidas y añadiendo una profundidad de al menos 7 mm debido al efecto de debilitamiento en la capa de madera perimetral sometida a altas temperaturas.
La estructura metálica de soporte del falso techo, así como otras piezas de la fachada, deben desmontarse. Parece necesario el levantamiento de toda el panel de la cubierta, la sustitución de las correas y la renovación de los herrajes. La decisión sobre la conservación o sustitución de las vigas principales afectadas se debe tomar tras el recálculo si bien en principio la comprobación a cortante en la sección reducida no es fácil que sea crítica.
El principal problema será seguramente el resultado estético final, ya que es prácticamente imposible devolver el aspecto original, similar a las vigas no afectadas. Tras realizar pruebas de limpieza en las piezas menos afectadas se podrá ver el resultado, antes de tomar una decisión.

Coloraciones amarillentas en tarima de castaño

PREGUNTA
Al recibir en obra la tarima, las tablas de una partida de tabla machihembrada de castaño se detectan coloraciones amarillentas muy intensas. Se para la instalación hasta conocer el origen de este fenómeno y las posibilidades de solución.


RESPUESTA
La coloración amarillenta que presentan las tablas se debe a la exudación de tanino de la madera.
Los taninos son sustancias habituales en algunas especies (particularmente en el roble y el castaño). Se encuentran en “masa” en la madera, por lo que no es un fenómeno superficial y por tanto su eliminación es compleja.
En particular en la madera de castaño la presencia de tanino es un criterio de clasificación para la diferenciación en calidades de la madera.
La norma UNE-EN 13226 (véase extracto en anexo) considera hasta tres clases de calidad estética para la madera de castaño. En la mejor calidad (designada con círculo) solo se admite un 5 % de la superficie de la madera afectada por esta coloración.

Comparativa entre el castaño y el pino silvestre para estructuras

PREGUNTA
Me gustaría saber de modo comparativo las propiedades mecánicas (sobre todo resistencia a flexión) del castanea sativa y de la variedad de pino que sea más adecuada para carpintería de armar (pinus sylvestris?) ¿Recomendáis uno u otro y en función de qué?

RESPUESTA

La madera de castaño no se encuentra caracterizada en España para uso estructural, por lo que habría que recurrir a otra normativa, quizás la británica o la francesa. En cualquier caso, una clase resistente mínima que se podría considerar es una D30 según la norma UNE EN 338 (resistencia característica a flexión 30 N/mm2).

En el laboratorio de Tecnología de la Madera de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes de Madrid se están realizando estudios para su caracterización, por si quieres preguntar y te puedan ampliar esta información.

Respecto al pino, los más utilizados para estructuras en España son el silvestre, el laricio, el radiata y el pinaster. En todos los casos, la clase resistente más habitual es la C18 (resistencia característica a flexión de 18 N/mm2). Si quieres un pino de mayores prestaciones podrías recurrir al laricio porque alcanza una clase resistente C30.

Factores a tener en cuenta para elegir uno u otro:

- precio: es más caro el castaño;

- propiedades mecánicas: para una clase resistente C18 es menos eficaz el pino pero puedes encontrar todas las garantías (cosa que exigirá la OCT y la compañía de seguros), incluso con Sello de calidad AITIM como es el caso del aserradero de El Espinar en Segovia (silvestre) o el aserradero municipal de Cuenca (silvestre y laricio);

- estética: eso va en gustos;

- suministro: normalmente es más fácil de encontrar pino más cerca de la obra;

- dimensiones: las dimensiones tendrán que ajustarse a la disponibilidad de los suministradores.

Otra alternativa puede ser el roble, que también podría considerarse una clase D30 pero recurriendo a la norma de clasificación francesa y no sé si el CTBA en Francia podría emitir certificado de calidad.

Problemas de ataques xilófagos en una cubierta de edificio de viviendas

PREGUNTA
Somos una Comunidad de propietarios que estamos rehabilitando la cubierta de nuestro edificio, que es antiguo y con estructura de madera. Desearíamos verificar el estado de las piezas de madera de la estructura de cubierta: patologías y degradaciones producidas por xilófagos. Así mismo, para poder conocer su resistencia estructural de acuerdo a la normativa vigente de cara a conocer su seguridad.


RESPUESTA
Tras la información aportada y un reconocimiento visual en los sitios que están accesibles, y tras tomar muestras de la madera dañada, podemos comentarles que:

Todas las piezas estructurales se encuentran muy secas en consonancia con las condiciones de humedad y temperatura ambiental (de 5,36 a 5,71%) propias de la época del año en que se ha realizado la visita (mes de julio).

Dada la configuración actual de la cubierta en la que no existe en general impermeabilización bajo las tejas, se esperan contenidos de humedad en la madera a lo largo del año en consonancia con las condiciones ambientales exteriores.

Por otra parte se pudo comprobar durante la visita que las aberturas previstas para la ventilación han sido cegadas lo cual favorece la presencia de contenidos de humedad perjudiciales para la conservación de la madera, al no permitir que esta se ventile disipando la humedad en caso de filtraciones desde la cubierta.- Pudriciones:

Se han encontrado signos de ataque de hongos de pudrición parda o cúbica en las zonas que han estado mas expuestas al contacto con la humedad de una forma más o menos continua, como son apoyos de la madera con los muros exteriores, apoyos de cabios sobre los durmientes, zonas dónde se han producido filtraciones de agua, goteras y zonas poco ventiladas.

Ataques xilófagos

- Insectos xilófagos de ciclo larvario

Se han encontrado signos de ataques de insectos xilófagos de ciclo larvario de la familia de los cerambícidos (Hylotrupes bajulus L. ) en algunas piezas. La identificación del insecto xilófago se corroboró microscópicamente en el laboratorio, con las muestras de madera tomadas en obra.

Especie de madera

La especie de madera con la que se ha construido la estructura, es de coníferas, hecho que se corrobora al haberse detectado la presencia del Hylotrupes bajulus L. que ataca madera de albura de coníferas.

Clasificación estructural

No ha sido posible realizar la clasificación, ya que se requieren ver las cuatro caras de las piezas.

En cuanto al tipo estructural y sus dimensiones, se resalta la alta heterogeneidad de las dimensiones entre piezas del mismo tipo, notable en el caso de los cabios y pilaretes.

Comprobaciones de acuerdo a la normativa:

- el tiempo de estabilidad al fuego debe ser calculado según la norma UNE ENV 1995-1-2 Eurocódigo 5. Proyecto de estructuras de madera. Situación en caso de incendio.

-  adecuación para transitar bajo la cubierta para labores de mantenimiento

- verificación de la estructura en cuanto a resistencia y deformaciones conforme a las acciones previstas NBE AE-88 “Norma Básica de la edificación. Acciones en la Edificación” y a los  métodos de cálculo de la norma UNE ENV 1995-1-1 Eurocódigo 5. Proyecto de estructuras de madera. Reglas generales y reglas para la edificación.

- protección de la madera de acuerdo a la clase de riesgo de la cubierta.

Se recomienda sanear las piezas afectadas de daños de origen biótico (pudrición y ataques de insectos xilófagos) y sustituir completamente aquellas que estén afectadas por ataques graves o que comprometan la seguridad de alguna parte de la estructura.

Se recomienda la mejora de la impermeabilización y la recuperación de los orificios de ventilación de la cubierta para facilitar la evacuación de la humedad excesiva en la madera de la estructura. 

Cómo saber si una madera está tratada

PREGUNTA
En unas piezas de Pino Oregón desearíamos saber si está tratada con productos protectores y cómo es la metodología a seguir.


RESPUESTA
Para averiguarlo se pulveriza sobre una de las caras de las probetas una solución de Cromo-Azurol S y Acetato Sódico en agua, reactivo que resalta la zona impregnada de las mismas, posteriormente se evalúa la penetración del protector en la pieza. Después de aplicar el reactivo, la sección de la pieza impregnada con el producto protector se tiñe de azul y permite comprobar los porcentajes de la penetración del producto protector de toda la sección impregnable de la pieza.
Sobre los valores que se obtengan en las penetraciones hay que tener en cuenta el tamaño del lote de muestras. En el apartado 5.2.2.- “Tolerancias de penetración para lotes”, de la UNE EN 351-1 se habla de ello.

Capa de hormigón sobre forjado de madera

PREGUNTA
Se ha inundado el trastero y van a arreglar el forjado y el solado en la parte afectada. Actualmente sobre las viguetas y el revoltón hay una solera de arena de unos 15 cm y un pavimento de barro cocido de unos 20 mm relativamente poroso. Dicen que van a colocar sobre las viguetas, una capa de compresión de hormigón con un mallazo. ¿compensa esta solución propuesta? 


RESPUESTA

La capa de hormigón armado con un mallazo tendrá al final un espesor de al menos 6 cm (si no se va a 8 o 10 cm) con lo que el peso es de unos 130 kp/m2. La capa de arena de 15 cm debe pesar sobre 200 o 250 kp/m2.
La capa de hormigón no aporta ninguna resistencia al forjado de madera.
Únicamente se conseguiría algo si se conectara adecuadamente, cosa que dudo que hagan. Su efecto es repartir la carga entre varias viguetas en el caso de que una estuviera mal.
Lo primero que habría que ver es si el forjado actual es suficiente, y en ese caso no es necesario ningún refuerzo.
En resumen, quitar la arena permite reducir la carga muerta, pero disminuye el aislamiento térmico, cosa que no importará mucho. Si queremos reducir carga, lo mejor es quitar la arena y poner tableros con una capa amortiguante y un pavimento ligero pegado o flotante.