Se habla de la utilización de madera en construcciones desde el neolítico, ya que posee propiedades de resistencia mecánica (que le brindan la propia naturaleza del material) y puede trabajarse sin necesidad de herramientas muy complejas, era y sigue siendo un muy buen material para construir estructuras aporticadas. Y hoy en día, con un buen diseño estructural de madera se puede llegar a obtener prestaciones muy cercanas a las de utilizar otro material estructural, y además es un tipo de construcción muy respetuosa con el medio ambiente, lo cual es un aspecto muy relevante actualmente y lo será cada vez más.
No es secreto para nadie que durante todo el siglo XX el hormigón armado y el acero fueron los materiales constructivos y estructurales por excelencia, desplazando por completo a un puesto marginal a las estructuras en madera. Pero en los últimos años el diseño estructural de madera ha retomado importancia, en parte gracias a la fabricación en serie de madera laminar a partir de los 80’s, y luego a la visibilización a nivel mundial de sus beneficios ambientales con respecto a las altas cantidades de CO2 y otros gases de efecto invernadero producidos por las estructuras en hormigón armado y en acero.
Precisamente por lo expuesto anteriormente, la normativa que respecta al diseño estructural de madera ha tenido que actualizarse; el nuevo código estructural (en España) trae importantes cambios que representan una gran innovación en la medida en que elimina el vacío reglamentario existente en relación con este material. Aproximándose mucho a los enfoques establecidos por el Eurocódigo, implantando métodos de cálculo para secciones y uniones de fiabilidad contrastada, contemplando la madera maciza, laminada, y otros derivados que antes no estaban contemplados a tanta profundidad.
Al igual que con otros materiales, a la hora de afrontar el diseño estructural de madera, debemos conocer a profundidad cómo se comporta este material. Pero sobre todo, los factores externos e internos que pueden afectar el comportamiento del material bajo los importantes esfuerzos a los que se somete un edificio.
Un material que se considera anisotrópico, es uno qué que mecánicamente se comporta de manera distinta según el sentido en que se aplique la fuerza, esto en términos de la madera, se traduce en que el sentido de las vetas de la madera condicionan el comportamiento del material mecánicamente. La madera es mucho más resistente en cuanto a esfuerzos de tracción y compresión cuando el eje longitudinal está en sentido paralelo a las fibras o vetas (de la misma manera en que naturalmente un árbol soporta sus cargas).
Así como el acero y el hormigón se dilatan y contraen en función de la temperatura, la madera se ve afectada de manera proporcional en respuesta a la humedad; esto quiere decir que, a mayor temperatura, menor humedad, y por lo tanto menos expiación de la madera ( de manera inversa a la respuesta del acero a la temperatura). Así mismo, altos niveles y exposición continua a la humedad pueden afectar drásticamente la integridad de la madera, por eso se debe mantener alejada del suelo y protegida de las acumulaciones de agua
Las uniones son el punto crítico de las estructuras de madera, y se ve reflejado en el peso que tienen en el manual de seguridad estructural del código técnico. Las que mejor funcionan son las uniones de madera con madera y que están diseñadas acorde con los esfuerzos a los que se van a someter. Y a la hora de unir madera a distintos materiales como el hormigón o el acero, hay que tener en cuenta factores como la dilatación y la contracción de los mismos de acuerdo al punto anterior.
Cada especie de árbol de la que proviene la madera que se usa para estructuras, así como el formato en el que se usa, está agrupada según “clases resistentes”. Por lo que sus propiedades de resistencia mecánica se guían en base a esas clases resistentes para que puedan ser homologadas a las normativas internacionales de cálculo estructural.
ESTRUCTURA DE TECHUMBRE TIPOS DE CERCHAS Y FUNCIÓN TIPOS DE ENSAMBLES Y UNIONES
El diseño estructural en madera tiene una serie de condicionantes, muy distintos a los que se tienen en cuenta a la hora de diseñar estructuras en otros materiales, pero también muchos beneficios para el medio ambiente, la eficiencia del edificio, y en el proceso de construcción. Structuralia cuenta con la maestría en Cálculo de estructuras, para profesionales que quieran especializarse en el diseño de estructuras en varios tipos de materiales.