martes, 20 de octubre de 2009

Cálculo de un muro machihembrado horizontal

PREGUNTA
Soy un ingeniero autónomo empezando a realizar cálculos de estructuras de madera. Debido a mi bajísimo número de clientes (en realidad uno), no puedo costearme de momento la pertenencia a la asociación.
Sin embargo quería saber si pueden ustedes responderme a una pregunta:
¿Conocen alguna documentación donde pueda encontrar cómo calcular la rigidez y resistencia a cortante de un muro construido con tablas machihembradas en horizontal (para calcular el arriostramiento de una pequeña caseta)?
Les estaría muy agradecido si pudieran responderme. En cualquier caso, gracias por su tiempo.


RESPUESTA
Para calcular el efecto diafragma que proporciona un tablero estructural (siempre que cumpla las disposiciones constructivas que se señalan en el texto) puede consultar el apartado 10.4 del documento DB SEM (Código Técnico Edificación) que puede descargarse de forma gratuita en www.codigotecnico.org.
Como verá no hay ningún método de cálculo que incluya entablados machihembrados por lo que si quiere asegurar un arriostramiento verificable por normativa tendría que recurrir a tableros estructurales (OSB, Contrachapado, partículas), acordes a la clase de uso en la que esté.
Otra opción es ensayar el muro a cortante para ver su resistencia pero es una solución demasiado cara y que requiere tiempo, por lo que no parece en principio adecuada a las circunstancias que comenta.

viernes, 25 de septiembre de 2009

Refuerzo de una estructura con resinas epoxi para aumentar el canto

PREGUNTA
Somos un despacho de arquitectos que estamos realizando una rehabilitación de un edificio para uso público, conservamos los forjados pero debemos reforzarlos.
Teníamos una duda sobre el funcionamiento del forjado a ejecutar (detalle adjunto). Las vigas existentes las ha valorado un laboratorio como C22, y por ser un edificio público y requerir 3kN/m2 de sobrecarga de uso, debimos reforzarlo con un tablero estructural tricapa, y además, para poder conservar los revoltones del entrevigado, tuvimos que aumentar el canto de la viga. La duda surge al buscar el tipo de adhesivo que va a unir la viga existente y la pieza de refuerzo. Hemos pensado en un mortero de base epoxídica sikadur-31CF, ya que además de adhesivo tiene propiedad de relleno (la cara superior de las vigas existentes es muy irregular). Los adhesivos de poliuretano o los estructurales tipo siliconas no nos sirven, ya que se pueden dar casos en que las vigas deban rellenarse con 2-3 cm de adhesivo, y los antes citados no tienen propiedades estructurales. Además de todo lo descrito, habrá una unión cada 15 o 30cm con tirafondos que unan viga existente + refuerzo + tablero tricapa.
Los morteros de base epoxídica son caros, y nos preguntábamos si había algún otro tipo de solución.
La obra está ya muy avanzada (al levantar los pavimentos hemos tenido que cambiar la solución) y nos urge una respuesta/consejo.


RESPUESTA
La solución con resina epoxi rellenante es la más adecuada para el aumento de canto en las viguetas que comenta, siempre que la resina sea aplicada de forma correcta (resina adecuada, cubra la superficie de contacto, dosificación, mezclado, tiempos, etc.), las superficies de madera hayan sido saneadas eliminando zonas dañadas y repasadas con un cepillo (máquina de carpintería que puede ser portatil) y estén limpias antes de la aplicación.
Es fundamental que la pieza que se adosa esté seca, aproximadamente con la misma humedad con la que está la pieza existente (probablemente en interior 10-12 %, aunque habría que medirlo con un xilohigrómetro).
Habitualmente también se taladran ambas piezas hasta cierta profundidad y se colocan conectores diagonales (varillas de fibra de vidrio, elementos metálicos tipo tornillo) cosiendo ambas piezas y pasando por la zona de resina. El fín de esto es asegurar que las piezas se mantienen en su posición durante la aplicación de la resina y asegurar una garantia suplementaria si esta fallase.
La puesta en obra de este sistema como ve es compleja y a mi juicio requiere que se realice por una empresa especializada. Le adjunto la dirección de una empresa  que realiza este tipo refuerzos:
http://www.promaxsa.com/
Las uniones puntuales con tornillos del tipo que plantean entre la losa tricapa y las vigas, requiere que se compruebe la deformada teniendo en cuenta el deslizamiento de las uniones. Si necesita asistencia técnica a este respecto puede contactar con una empresa especialista como por ejemplo la que le indico a continuación: http://www.madergia.com/

Encuentro de viguetas con el apoyo

PREGUNTA
Quería por favor preguntaros sobre una rehabilitación que tengo entre manos, en centro histórico, edificio protegido. Es una vivienda de forjados de viguetas de madera y entablado, formada por dos crujías principales que forman un rectángulo, que tiene en su centro otro muro de carga (separación de las crujías) quedando el lado más largo en fachada a calle. La vivienda tiene dos plantas.
Bueno, pues me he encontrado con un forjado de cubierta apuntalado, las viguetas en condiciones pésimas y unas deformaciones que asustan. Este no hay quien lo salve, tendré que sustituirlo.
Por otro lado, en la crujía opuesta, el forjado de planta presenta unas vibraciones bastante grandes, hemos levantado parte de la solería y me he encontrado el entablado con la madera atacada por insectos, parece según contrasto con bibliografía, que son del tipo curculionidos. Querría salvarlo, pero hay falso techo y aún la propiedad no me ha dejado quitarlo para chequearlo, en principio querrían sustituirlo directamente, pero les preocupa el presupuesto.
El tema principal de mi pregunta es el de los encuentros en las cabezas de las viguetas con los muros de carga, en las dos situaciones, en forjado cubierta y forjado de planta.
Sacando conclusiones, no me queda claro si hacer un dado de hormigón abriendo muro en cada punto donde irán las viguetas y dejar pletinas para la recepción de las mismas o hacer la roza y meter el perfil (que más que un HEB creo que sería más adecuado un UPN, para evitar abrir demasiado el muro.

RESPUESTA
En principio el elegir un apoyo corrido o individual para cada viga depende de la resistencia del muro respecto a las cargas que ejerza la estructura de madera (laterales y verticales), su perdida de sección o establidad, y de un tema económico.
Con respecto a la conservación o al trabajo de la madera la continuidad o discontinuidad del apoyo no es relevante siempre que los apoyos estén adecuadamente ventilados o protegidos de la humedad, por tanto se trata más de un problema de cálculo del muro, zuncho o estructura metálica que no es propiamente relativo a la madera.
Es cierto que la "roza completa", si el muro la admite, como comenta tiene la ventaja de permitir mayor ventilación y favorecer la inspección de las cabezas de las viguetas si fuese necesario. Por otro lado la entrega de las viguetas en el muro depende de las cargas a soportar por el apoyo, puede comprobar a compresión perpendicular a la fibra cual sería la superficie mínima con las indicaciones del DB SEM.
El detalle que propusimos de cómo ira anclado el forjado al muro esta adjunto a continuación. Hemos evaluado diferentes soluciones, y me he inclinado por esta, debido al interés de la propiedad por el acabado estético del forjado, que quedará visto sobre el salón de la vivienda, pero con las máximas garantías de durabilidad. Reparar era demasiado costoso y era dificil en cualquier caso asegurar como se comportaría este forjado en el tiempo, ya que está bastante deteriorado.
En relación al empotramiento en el muro, si este es de mamposteria, entiendo que habrá que hacer un cajeado de macizo regularizando el soporte y después meter el elemento separador. Otra opción es abrir una roza completa y dejar ese cajeado con más facilidad de chequeo e intervención, previendo posibles tratamientos posteriores de la madera (y las cabezas) con el paso de los años. En resumidas cuentas, ¿o cajeado por cada viga o roza completa?
Tambien me interesa, en relación al empotramiento, cuanto debe entrar la viga para garantizar un correcto apoyo en el muro. 
En relación al durmiente, ¿empotrado bajo el cajeado o anclado y sin cajeado ninguno?

martes, 16 de junio de 2009

Cálculo de estructuras en el CTE

PREGUNTA
Soy calculista de estructuras y tengo unas dudas sobre la comprobación al fuego.
En la pagina 310 del libro “intervención en estructuras de madera” y pag. 370 de “diseño y calculo, estructuras de madera” hace referencia del material en la comprobación al fuego  se mayora un 25%, es decir kf=1.25  como puede comprobar. La duda es que este valor no lo encuentro en el CTE. Quizás aparece y no lo localizo.

RESPUESTA
Efectivamente el kfi había sido suprimido en el CTE pero en la última versión que ha salido el mes pasado ya se incorpora. Te adjunto el documento.
Te adjunto además, por si te fuese de utilidad, enlaces a información sobre los sellos de AITIM de materiales estructurales (reglamentos, empresas,etc.) y sobre la afiliación a nuestra asociación.

martes, 9 de junio de 2009

Chopo en estructuras

PREGUNTA
Quería consultarles sobre el chopo europeo o álamo blanco (populus alba). Me lo he encontrado como elementos estructural (vigas y pontones) en un edificio de viviendas construido en los años 50 y en su libro "Especies de madera para carpintería, construcción y mobiliario" veo que se le asignan unas propiedades a la flexión estática de 54-76-86,5 N/mm2, lo que supone entre 540 y 865 kg/cm2. ¿Es esto correcto? y si no es así, me podrían asesorar sobre que propiedades mecánicas he de tener en cuenta para recalcular la estructura de este tipo de madera.


RESPUESTA
Los valores que comenta son procedentes de ensayos de madera libre de defectos por lo que no son aplicables al cálculo de estructuras de madera actual (Eurocódigo 5  -  DB SEM). La madera de chopo no está incluída en las normas de asignación de clase resistente y existen pocos ensayos con la metodología de ensayo actual (EN 408). Tiene la posibilidad de realizar algún ensayo con piezas procedentes de su obra.

miércoles, 20 de mayo de 2009

Madera ignifugada que cambia de color

PREGUNTA
La madera ignifugada en autoclave una vez instalada se ha oscurecido mucho y difiere mucho cuando está colocada al exterior o al interior ¿es esto normal? ¿a qué se puede deber?


RESPUESTA
En principio el tratamiento en autoclave para mejora de la reacción al fuego que nosotros conocemos no tiñe especialmente la madera.

Dado que desconocemos el proceso que ha seguido la madera en todas sus fases (tratamiento, almacenamiento, secado, acopio en obra, etc.) y las reacciones químicas que se hayan podido producir no podemos ayudarte a identificar las causas del oscurecimiento de nudos que nos comentas.
Con respecto a la calidad de la madera es posible comparar de forma rápida si la madera exterior y la interior son de la misma calidad (prescindiendo de evaluar temas estéticos derivados de coloraciones, manchas, etc.). Para ello os recomendamos que toméis una muestra representativa de ambos tipos de tablas y midáis el tamaño máximo de los nudos de cada pieza comparándo los resultados. Claro que para poder exigir una calidad concreta al suministrador esta debería haber sido prescrita antes.

martes, 19 de mayo de 2009

Balcones de madera tratada

PREGUNTA
Tenemos parado el proceso de construcción de unos balcones los cuales  están compuestos de traveseros horizontales a modo de celosía de 45 x 45 mm  de sección y en sentido horizontal para cerrar unos balcones. Mi duda como aparejador de la obra es cómo establecer el control de calidad sobre una madera tratada en autoclave . Mis parámetros de exigencia es una barandilla de máxima durabilidad  a la intemperie, poca alteración a ultravioletas y deformaciones por exposición solar o cambios térmicos, pero evidentemente en madera. Cuál seria el material adecuado ¿Se nos ha hecho una muestra con un pino flnades que no he logrado establecer su categoría (esta es otra cuestión que querria establecer) pero que presenta una cantidad de nudos excesiva.


RESPUESTA
Clase de uso 
Las barandillas que aparecen en la foto estarían en la clase de uso 3.2." el elemento se encuentra al exterior, por encima del suelo y no protegido. El contenido de humedad de la madera supera el 20%".
Tratamientos preventivos - productos protectores
Para la clase de uso 3.2 se recomienda:
- tratamientos en autoclave por doble vacío: normalmente son productos incoloros en los que no se puede comprobar su penetración por colorímetría

- tratamientos en autoclave por vacío - presión: normalmente se utilizan sales hidrosolubles que colorean la madera de verde, cuya penetración se pude comprobar por colorimetría. Que en este caso no parece adecuado.
Para más información sobre empresas que realizan el tratamiento puede consultar nuestra página www.aitim.es, apartado Sellos de Calidad - Protección de la madera.
Certificado de tratamiento
Una vez realizado el tratamiento, la empresa que lo ha realizado deberá disponer de un Sello de Calidad o emitir un certificado en el que se especifiquen la siguiente información:

- Identificación del aplicador (nombre, dirección, número de identificación fiscal, etc.).
- Identificación de la madera tratada (especie, calidad, dimensiones, códigos, etc.).
- Producto protector de la madera empleado (nombre del producto, número de registro).
- Método de tratamiento aplicado.
- Clase de uso (Clase de penetración y Retención) que cubre el tratamiento.
- Año y mes de tratamiento (número de la partida o lote/año).
- Precauciones ante mecanizaciones posteriores al tratamiento.
- Informaciones complementarias.

Especie de madera
Se recomienda utilizar maderas cuyos coeficientes de contracción radial y tangencial sean parecidos, para que las posibles deformaciones que se produzcan afecten lo menos posible. Y siempre que sea posible utilizar piezas radiales, madera con durabilidad natural o adquirida de forma artificial (tratamientos) adecuada.

Protección decorativa superficial
Además de la protección preventiva hay que indicar y realizar el tratamiento decorativo con lasures o barnices de poro abierto adecuados. Teniendo en cuenta que esta protección suele durar unos 3 - 5 años, hay que prever su correspondiente mantenimiento. Actualmente la tendencia es utilizar productos en base agua. Para más información sobre este tema le recomendamos ponerse en contacto con nuestros empresas asociadas www.xylazel.com y www.cedria.com

Información adicional
En nuestras publicaciones "Especies de Madera" y "Protección preventiva de la madera" puede encontrar más información (www.aitim.es apartado "publicaciones")