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La madera y los productos de madera son materiales de ingeniería bastante simples. Sin embargo, el proceso de concepción, diseño y construcción está plagado de problemas a menos que se consideren las contramedidas adecuadas. Hay un problema que a menudo se pasa por alto con el trabajo con madera de diferentes formas y propiedades únicas.
Los diseñadores y constructores deben ser conscientes de las deficiencias de la madera y sus productos.
Tabla de contenido
- Problemas comunes de diseño y construcción con madera
- 1. Problemas relacionados con la humedad
- 2. Problemas relacionados con el entorno del sitio de construcción
- 3. Deslizamiento de la madera bajo carga
- 4. Inadecuada protección del material en obra
- 5. Investigue e inspeccione los tipos y grados de madera requeridos
- 6. Investigación del sitio
- 7. Madera y variación intragrado
- 8. Inspeccione todas las conexiones de madera durante el montaje
- 9. Falta de arriostramiento adecuado durante el montaje del marco
- 10. Anisotropía ortotrópica de la madera.
- 11. Use colgadores de viguetas de metal para aumentar la resistencia y la eficiencia de la construcción
- 12. Problemas con los retardantes de llama
Problemas comunes de diseño y construcción con madera
1. Problemas relacionados con la humedad
La madera absorbe la humedad del aire y se pudre cuando el contenido de humedad supera el 20%. Por lo tanto, estos problemas deben abordarse mediante una terapia de paciencia adecuada.
Además, las goteras pequeñas en el techo a menudo conducen a bolsas de podredumbre que pueden pasar desapercibidas hasta que se produzca una podredumbre grave o una falla real.
Además, las áreas sucias del revestimiento de madera o las juntas pueden indicar oxidación en los sujetadores de metal asociados con áreas húmedas o podredumbre de los miembros de soporte adyacentes.
El contacto de los elementos de madera con el suelo no solo facilita el acceso a las termitas que degradan la madera, sino que también puede provocar la pudrición. La colocación de miembros embalsamados entre el suelo y el resto de la estructura suele ser un requisito del código.
2. Problemas relacionados con el entorno del sitio de construcción
Se deben tomar precauciones especiales en áreas con alta humedad relativa. Las estructuras que están rodeadas de árboles u otra vegetación, o que bloquean la acción de secado del viento o el sol, son propensas a una alta humedad la mayoría de los días.
De manera similar, si su estructura está cerca de un arroyo u otra fuente de humedad, puede experimentar problemas de humedad. El revestimiento de la casa en este tipo de atmósfera puede deformarse o mostrar manchas severas de moho y hongos.
Los edificios con voladizos de techo pequeños son propensos a problemas de revestimiento similares. Si el revestimiento se instala incorrectamente, el agua y la condensación pueden entrar detrás del revestimiento y acumularse.
El sellado y la pintura deficientes de la superficie exacerban el problema. Arquitectura deficiente, sitios deficientes, prácticas de construcción deficientes y falta de juicio se combinaron para causar un desastre.
3. Deslizamiento de la madera bajo carga
Esto, combinado con desagües obstruidos y drenaje inadecuado en techos planos, causa problemas generalizados. El encharcamiento, que conduce a una mayor deflexión de las vigas del techo, puede conducir a una eventual falla del techo.
En situaciones en las que la deflexión del piso o del techo es importante, se puede suponer, como regla general, que el aumento de la deflexión debido a la fluencia a largo plazo es aproximadamente la misma que la deflexión inicial bajo las cargas de diseño.
Ocasionalmente, los ocupantes de edificios informan que escuchan crujidos de elementos de madera, especialmente bajo la acción de la nieve o los estanques. Esto indica que es probable que la estructura esté sobrecargada hasta la falla o experimente una mayor deformación por fluencia con una falla inminente.
4. Inadecuada protección del material en obra
Si el material no está protegido en el sitio, la exposición a la lluvia puede mojar la madera contrachapada y otros productos de paneles, lo que hace que se despeguen, se deformen gravemente o se hinchen hasta alcanzar un espesor que requiera su eliminación.
5. Investigue e inspeccione los tipos y grados de madera requeridos
Los ingenieros y arquitectos tienden a pedir grados de madera indicados por cálculos matemáticos. Los carpinteros usan lo que se les da. La topografía y la inspección inadecuadas de la madera solicitada pueden generar problemas en el futuro.
Por ejemplo, ciertos productos de madera son adecuados para aplicaciones como andamios, mientras que otros no lo son. Por lo tanto, la investigación y la inspección adecuadas deben garantizar que compre la madera adecuada para su proyecto en particular.
6. Investigación del sitio
Los productos de paneles como madera contrachapada, OSB y tableros de virutas deben almacenarse debajo del techo antes de la instalación. Apilarlos en el suelo o exponerlos a semanas de clima húmedo no solo puede deformar estos paneles, sino que también puede hacer que pierdan su integridad estructural con el tiempo.
7. Madera y variación intragrado
En general, es prudente inspeccionar la madera y seleccionar madera de áreas con anillos inusualmente anchos o áreas que contengan la médula (centro) del árbol. Este material tiende a encogerse a lo largo de su longitud hasta 10 veces más de lo normal debido al ángulo de microfibrillas inherentemente alto de los anillos anuales cerca de la médula.
8. Inspeccione todas las conexiones de madera durante el montaje
Después de la instalación, verifique que los sujetadores de placas sean adecuados en las armaduras y cordones paralelos. Ocasionalmente, en áreas muy densas, los dientes de metal no penetran correctamente en la madera y se doblan. Un problema algo similar ocurre cuando los marcos y cerchas de madera no se manejan adecuadamente durante la construcción.
9. Falta de arriostramiento adecuado durante el montaje del marco
Este es un escenario particularmente común para proyectos de bricolaje como trabajadores de la construcción no calificados. Una madera delgada de 2 por por por es intrínsecamente inestable en longitudes largas. Los manuales de diseño y las etiquetas de advertencia adheridas a los envíos de madera y productos dan fe de esto, pero las advertencias se ignoran rutinariamente.
10. Anisotropía ortotrópica de la madera.
La gran pendiente alrededor de los nudos o los nudos mal colocados pueden alterar significativamente la resistencia a la flexión y la compresión. Valor de diseño permitido para tensión paralela al grano 55% del valor de flexión permitido. Esto se debe a que los resultados de las pruebas muestran que la inclinación del grano u otras imperfecciones degradan significativamente las propiedades de tracción.
Los diferentes valores de contracción ortotrópica debido a la desalineación del grano o la fijación incorrecta de diferentes planos de madera pueden provocar variaciones de tensión debido a la deformación y la carga posterior.
Cuando use sujetadores múltiples (pernos, anillos divididos, etc.), evite partir los extremos, especialmente si el miembro es grande y solo se seca parcialmente cuando se instala, ya que esto cambiará el contenido de humedad de la madera. Debe tener cuidado.
11. Use colgadores de viguetas de metal para aumentar la resistencia y la eficiencia de la construcción
Arañar los extremos de la vigueta puede ayudar a limitar el movimiento lateral, pero hace poco para evitar que se vuelque si no hay una plataforma para estabilizarla.
El estrés de la construcción causado por carpinteros y trabajadores de la construcción de pie o trabajando en armazones parcialmente terminados es una de las principales causas de averías en los miembros y lesiones en el sitio.
12. Problemas con los retardantes de llama
Los tratamientos ignífugos desarrollados recientemente reaccionan con la madera en ambientes de alta temperatura y alta humedad y degradan significativamente la madera del contrachapado tratado o los miembros de la armadura.
Posiblemente retirados del mercado, estos productos químicos actúan lentamente con el tiempo pero contribuyen al daño estructural de los áticos de muchos edificios tipo condominio.
Si se anticipan tales problemas, las medidas de precaución incluyen agregar aire forzado controlado termostáticamente y agregar una capa de aislamiento al ático para reducir la cantidad de acumulación de calor en el ático debido a la absorción de calor radiante del sol. Instale una barrera de vapor en el piso del ático para reducir la cantidad de vapor de agua de la unidad de vivienda de abajo.