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Desde hace bastante tiempo que el mercado ofrece productos de EWP (Engineered Wood Products, maderas de ingeniería) con mejores propiedades físico-mecánicas que las maderas macizas.

En España, las primeras maderas de ingeniería fueron la madera laminada encolada, la madera empalmada KVH y los DUO/TRIO.

Con el paso del tiempo, aparecieron otros EWP como la madera microlaminada de Finlandia, con mejores resistencias características.

Y es imparable la investigación de nuevas maderas composites con mejores prestaciones.

Por ahora, hay unos EWP que destacan sobre el resto en cuanto a resistencias características: el bambú laminado del fabricante estadounidense Lamboo, BauBuche de madera microlaminada de haya del alemán Pollmeier, Hyne 21 del MLE de una variedad de eucalipto del australiano Hyne y la MLE de eucalipto blanco del español Laminados Villapol.

En la siguiente tabla, las comparamos con las maderas laminadas conocidas en el mercado europeo, la GL24h y GL36c (aunque ésta es mucho menos habitual y se encarga bajo pedido).

 

Nombre comercial GL24h GL36c BauBuche Lamboo Hyne 21 Laminados Villapol Hormigón Acero
Especie de madera Abeto (Picea abies) Abeto (Picea abies) Haya (Fagus selvática) Bambú (Guadua angustifolia kunth) Spotted gum (Corumbia maculata) ) Eucalipto (Eucaliptus globulus)
Resistencia a compresión axial fc,0,k 24 29 49,5 93 50 36,6
Resistencia a tracción axial, ft,0,k 16,5 22,5 55 384 25 50,2
Resistencia a la flexión fm,k 24 36 70 88,2 50 83,6 30 350
Resistencia a cizallamiento, fv,k 2,7 3,8 4 20 5 6,9
Resistencia a la compresión transversal, fc,90,k 2,7 3,3 8,5 21
Resistencia a tracción transversal, ft,90,k 0,4 0,5 0,6 3,7 50
Módulo de elasticidad axial, E0,mean 11.600 14.700 16.700 19.995 21.000 20.200 21.575 205.940
Densidad media, en kg/m³ 380 430 740 672 1000 840 2400 7850
Ratio fm,k/densidad 0,0632 0,0837 0,0946 0,1313 0,0500 0,0995 0,0125 0,0446

En negrita, los mejores valores.

Se puede emplear la ratio resistencia mecánica a flexión/densidad para comparar los diferentes productos de EWP. A mayor valor, mejor ratio.

Claro está que las determinaciones de las resistencias características se hacen según las normas nacionales del país del fabricante.

 

La ratio resistencia mecánica a flexión/densidad es muy elevada en las maderas frente al hormigón y el acero. Esta alta relación tiene un impacto significativo desde el punto de vista de la carga permanente de una estructura. A igual resistencia mecánica, la madera es el material para estructuras más ligero.

La resistencia de la madera varía en función de factores tales como la dirección y la duración de la carga, la densidad, la humedad, así como la especie y los defectos naturales.

Hyne Beam 21

Hyne Beam 21

BauBuche

BauBuche

Analizando la tabla, se ve que hay dos maderas que destacan en resistencias mecánicas: el bambú laminado y el eucalipto laminado. Pero ambos tienen sus condicionantes.

 

Bambú laminado:

Dada la morfología del bambú, el acero verde, no se pueden sacar tablas. Sólo se pueden sacar tablillas que, posteriormente, se laminan en un proceso laborioso. Por esto y la lejanía de su suministro, el bambú laminado tiene una mayor huella de carbono (aunque permite fijar un 30 % de CO2 más que una frondosa).

Vigas de Lamboo

Vigas de Lamboo

Pero tiene la ventaja del crecimiento. Durante los primeros 6 meses crecen a un ritmo altísimo que puede llegar a los 15 cm diarios hasta alcanzar su altura final de 20 a 30 m a los 6 meses. Según el tipo de suelo y las condiciones climáticas, los diámetros pueden ser de hasta 22-25 cm. Aunque lo habitual es que se sitúen entre 8 y 13 cm. A los 3-4 años se corta.

Como es un material prometedor, el fabricante francés de madera contralaminada (CLT, Cross Laminated Timber) Lineazen ofrece CLT de bambú  (y de haya).

 

Eucalipto laminado:

En cuanto al eucalipto laminado, el de Laminados Villapol tiene más ventaja por la cercanía de su suministro y escuadrías más normales , resultando, por lo tanto, con una menor huella de carbono. Pero tiene el problema de las tensiones del eucalipto en su crecimiento. Para evitarlas, los turnos de corta tienen que ser de 30 años.

MLE de eucalipto blanco

MLE de eucalipto blanco

En España, lo más habitual es encontrar madera laminada de abeto de composición homogénea y, casi siempre, de la clase resistente GL24h.

MLE de abeto

MLE de abeto

Pero sepamos que, en España, contamos con una de las mejores maderas más resistentes del mundo, el eucalipto blanco laminado.

 

Ensayos de dos figuras pioneras en el uso de la madera masiva en la arquitectura, Andrew Waugh (diseñador del primer edificio CLT del Reino Unido) y Alan Organschi (arquitecto, profesor de la Universidad de Yale, autoridad notoria en la arquitectura de madera de alto rendimiento), Timber in the City explora la ciudad construcción en madera, uno de los sistemas de construcción más antiguos del mundo, que se ha convertido en uno de los más nuevos y más innovadores a través del uso de las tecnologías de la madera masiva (madera contralaminada y madera laminada).

También se detallan los trabajos relacionados con la madera en The City Competition, que involucró a más de 1.000 estudiantes y profesionales emergentes, desempeña un papel destacado en las filosofías de enseñanza y educación arquitectónica actual.

Incorporando obras construidas y en curso de arquitectos de vanguardia en todo el mundo, incluyendo Shigeru Ban Architects (Tokio, París, Nueva York), Bucholz McEvoy Arquitectos (Dublín), Michael Green Architecture (Vancouver, BC, Canadá), Miller Hull Partnership (Seattle, San Diego), Perkins + Will (Chicago, 23 oficinas adicionales en todo el mundo), este libro ofrece una intrigante mezcla de obras conceptuales, en curso y construidas.

 

Referencia bibliográfica:

Bernheimer, Andrew, Alan Organschi, Andrew Waugh, Timber in the City, Oro Editions, USA, 2015, ISBN: 978-1-941806-80-7.

 

timber-in-the-city

 

En:

http://www.oroeditions.com/book/timber-city

https://www.amazon.com/Timber-City-Andrew-Bernheimer/dp/1941806805

Este post es una actualización del publicado anteriormente en el día 27 de noviembre de 2014.

Cuando se decide construir o rehabilitar una estructura de madera, no pocas veces la gente no analiza en profundidad qué madera elegir: si una madera maciza (MME, madera maciza escuadrada) o una madera laminada (MLE, madera laminada encolada, aunque aquí podemos englobar las diversas maderas reconstituidas –engineered wood-, tales como la madera microlaminada, la madera contralaminada, etc).

A continuación, se exponen las ventajas de cada material:

  • Ventajas de la madera maciza:
  • La MME es estéticamente mejor porque muestra toda la belleza de la madera: la dirección de las fibras, los nudos, el duramen, diferentes tonos, etc.
  • En restauraciones es obligada la MME.
  • Es más barata que la MLE, si hablamos de clases bajas o sin certificar.
  • La MME es un recurso nacional disponible.
  • Para usos en exteriores, clases de uso 3 y 4, hay disponibilidad de maderas como el pino silvestre tratado en profundidad.
Madera aserrada estructural

Madera maciza escuadrada (MME)

Ventajas de la madera laminada:

  • La MLE ofrece barras de cualquier longitud, hasta 24 m, mientras que con la MME está limitada a longitudes habituales de 5,4; 6; 7 u 8 m de longitud.
  • La MLE es más estable dimensionalmente.
  • La MLE es muy resistente con un bajo peso propio.
  • Gran versatilidad con la MLE a la hora de diseñar una estructura en cuanto a las escuadrías.
  • La MLE está certificada en cuanto a clase de resistencia y procedencia. La MLE favorece la construcción sostenible ya que se aprovecha más la madera de un árbol al usar tablas más pequeñas. En MME, para sacar una viga de 200 x 200 mm se consume un árbol, y los costeros que quedasen podrían no ser aprovechables. En MLE, para obtener la misma viga, aunque se consumen varios árboles, se aprovechan las piezas más pequeñas para fabricar vigas de secciones más pequeñas y, por ende, se optimizan más todos esos árboles.
  • Homogeneidad de todas las piezas de una estructura en cuanto a la clase de resistencia y humedad.

 

Madera laminada encolada de abeto

Madera laminada encolada (MLE) de abeto.

Inconvenientes de la madera maciza:

  • En la MME, cuanto más grande es la sección, más grandes son las fendas. Puede que en un suministro de madera maciza, ésta esté verde o con un contenido de humedad mayor que la del equilibrio higroscópico de la obra, con la consiguiente aparición de fendas de secado. En cambio, con la MLE se suministra con un contenido de humedad del 9 al 13%. Aparecerán fendas, pero mucho menores.
  • En MME, la hay con o sin certificaciones, y lo habitual es sin certificaciones. La MME certificada es más cara porque es más costoso seleccionar la madera maciza. Al final, el coste de la MME es superior al de la MLE, y los plazos de entrega pueden ser superiores. En cambio, con la MME por la poca variedad en el mercado, nos obliga a consumir más madera. Si en un forjado, el cálculo exige una sección de 120 x 200 mm, la tendremos en MLE, pero en MME nos iremos a 140 x 200 mm, no hay 120 x 200 mm.
  • Falta de homogeneidad de las piezas de una estructura de madera en cuanto a clase de resistencia, humedad y procedencia. Las escuadrías más grandes, con frecuencia, están más verdes.
  • Como es habitual que se curven las piezas de madera maciza al estar almacenadas mucho tiempo, al mecanizarlas con una máquina robot (CNC) se pierde precisión en los ensambles, es decir, un cajeado puede tener más profundidad de la programada si la pieza está curvada hacia la dirección donde la herramienta inicia el mecanizado.
  • A veces, hay que minimizar los defectos que presente una pieza de madera maciza. Por ejemplo, si hay nudos grandes, gemas, etc. en las dos aristas de un lado menor de la sección rectangular, aquéllas tienen que estar en la parte superior de la viga, en la zona de compresión y no en la de tracción, en la parte inferior, más crítica. Todo esto lleva a que hay que ser un profesional experimentado para diseñar y mecanizar estructuras de madera maciza.

 

Inconvenientes de la madera laminada:

  • Puede no gustar estéticamente porque se ven las láminas (grueso de 33 a 45 mm).
  • Su procedencia extranjera, siendo habitual que su origen sea Alemania, Austria, Finlandia o Francia, afectando a nuestra balanza de pagos nacional. Esto empieza a ser relativo gracias a las investigaciones que se hacen en España. Por ejemplo, el proyecto Woodtech con la MLE de pino carrasco (pinus halepensis). O el uso del pino radiata (pinus radiata D. Don) en el País Vasco, como MLE o madera contralaminada (CLT).
  • Si se piensa en la MLE más habitual en el mercado: la MLE de abeto (picea abies), sólo se puede usar para las clases de uso 1 (sólo interiores) y 2 (exterior pero bajo cubierto, con ciertas condiciones), ya que el abeto no es impregnable. Para las clases de uso 3 (al exterior y sin contacto con el suelo) y 4 (al exterior y en contacto con el suelo), hay que emplear MLE de pino o de abeto Douglas (pino Oregón), que se pueden tratar en profundidad en autoclaves.

 

 

Finnwood es un programa distribuido por Metsä Wood que permite dimensionar de manera sencilla elementos de estructura comercializados por Metsä Wood (Kerto, etc.), conforme a las reglas del Eurocódigo 5. Es interesante la versión francesa (de entre las varias según países europeos), concretamente la última: la 2.4 FR, porque integra cálculos de nieve y viento así como la verificación al fuego de ciertos elementos. La licencia es gratuita, bajo petición, y por un año, renovable.

En: http://www.metsawood.com/fr/outils/Finnwood/Pages/default.aspx?z=cee7841f-9e6f-4029-b84c-c1cb3b68cbe1

Finnwood

Finnwood

 

El Vorbemessung-software DIN EN 1995-1-1:2010-10, distribuido por la Studiengemeninschaft Holzleimbau e.V. (una organización de fabricantes de madera laminada encolada), es un programa alemán para dimensionar, por ejemplo, vigas a dos aguas con intradós curvo de madera laminada encolada, según las reglas del Eurocódigo 5. Sólo en alemán.

En:

http://www.brettschichtholz.de/publish/a6db1c17_c409_b319_80e4490f33aa6fca.cfm

El Syndicat National du Bois Lamellé, de Francia, publicó un ebook festejando el centenario de la madera laminada. Está organizado en dos grandes apartados: “Technique et matérial” y “Architecture et réalisations”. En francés.

En:

http://www.glulam.org/L-industrie-du-Bois-Lamelle/Le-eBook-du-centenaire

 

El Swedish Forest Industries Federation, de Suecia, en su web Swedish Wood, tiene accesible el Glulam Handbook, on line y descargable en .pdf (registrándose).

En:

http://www.swedishwood.com/publications/glulam-handbook

 

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