Miembros de compresión de la madera

PROPIEDADES DE LA MADERA: Compresión, Corte y Flexión.

Dentro de las propiedades mecánicas que son de mayor interés en el comportamiento estructural de la madera se encuentran la resistencia a compresión, la resistencia al corte y la resistencia a la flexión. Estas propiedades se evalúan mediante pruebas, algunas de éstas pruebas se ilustran esquemáticamente en la Figura 12.5, las pruebasrequieren muestras sin defectos y perfectamente labradas, las pruebas se realizan de acuerdo a la norma ASTM D-2555.

Figura 12.4. Defectos en la Madera.

Figura 12.5. Evaluación de la Resistencia a Compresión, Corte y Flexión de la Madera
En todos los casos la orientación de las fibras es determinante en los resultados de las pruebas, así por ejemplo la madera posee una mayor resistencia a lacompresión si la fuerza
aplicada es paralela a las fibras (??). Si la carga es aplicada en forma perpendicular a las fibras
(?), la capacidad disminuye, en promedio este valor es de aproximadamente un 30 % de la
resistencia obtenida cuando las fibras son paralelas a la carga. Por estas razones, los elementos

estructurales sometidos a compresión deben ser fabricados atendiendo a la orientacióncorrecta de las fibras.
Si se desea conocer la capacidad a compresión de la madera en una dirección diferente a

Las anteriores, se puede emplear la formula de Hankinson que se define como sigue:

En el caso de la resistencia al esfuerzo cortante, la madera presenta una mayor resistencia cuando la fuerza cortante actúa en forma perpendicular a la orientación de las fibras. Todo mundo sabe quepara hacer leña de un tronco de madera, el golpe del hacha debe ser paralelo a las fibras con el propósito de desgajarlo fácilmente.

Aunque la madera posee una muy buena capacidad a la tensión (tres veces mayor que la compresión), siempre y cuando la fuerza se aplique en forma paralela a las fibras, usualmente no se le trabaja en este sentido en forma directa (una excepción son algunoselementos en las armaduras de madera). Casi por lo regular si un elemento estructural debe resistir alguna tensión lo hace como parte de los esfuerzos generados por la flexión, es decir, una parte de la sección transversal recibe tensiones mientras la otra recibe compresiones. La resistencia a la flexión se obtiene mediante una prueba de flexión en la cual un espécimen apoyado libremente se carga alcentro (flexión de tres puntos) hasta hacerlo fallar, calculando de aquí el esfuerzo máximo a la flexión o módulo de ruptura.
DISEÑO DE MIEMBROS EN COMPRESIÓN. Cuando un fuerza tiende a comprimir o acortar un miembro, se dice que los esfuerzos producidos por esta fuerza son de compresión y se dice además que el elemento es un miembro sujeto a compresión. Hay diversos tipos de miembros sujetos acompresión, siendo las columnas el mas conocido, sin embargo podemos citar otros elementos estructurales que también están sujetos a compresión como las cuerdas superiores de las armaduras de cubierta, los patines de compresión de las vigas laminadas, etc.

Hay dos diferencias significativas entre los miembros sujetos a tensión y los sujetos a compresión:
1. Las cargas de tensión tienden a mantenerrecto al elemento, en cambio las cargas de compresión tienden a pandearlo, aspecto que es muy importante. 2. La presencia de agujeros para remaches o pernos en los miembros sujetos a tensión, reduce el área disponible para resistir las cargas y es por eso que se habla de “área neta”; en cambio en los miembros sujetos a compresión, se considera que los remaches o pernos llenan los agujeros y elárea total queda disponible para resistir la carga. - Por nuestros conocimientos de resistencia de materiales sabemos que las columnas fallan bajo esfuerzos “P/A” que se encuentran muy por debajo del limite elástico del material, divido a su tendencia a pandearse o flexionarse latarealmente. Se vio también que cuanto mas larga sea la columna para una misma sección transversal, mayor será su...