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Boletín
2004.03 Clasificación Estructural de la Madera
Clasificación Estructural
de la Madera
Menl. Víctor Rubén Ordóñez
C.
La madera como todo material de origen natural
tiene una variabilidad muy grande en sus propiedades, tanto
físicas como mecánicas. Una manera optimizar
su utilización es efectuando una clasificación,
las formas de clasificar dependen de sus aplicaciones y tenemos
clasificación de la madera para fines de carpintería,
otra clasificación para uso estructural, clasificación
de las trozas para fabricar tableros contrachapados, etc.
Por simplicidad y economía las piezas de madera que
tengan una resistencia mecánica similar se pueden ubicar
en diferentes calidades, denominando a estas clases estructurales
que se caracterizan por tener un criterio de identificación,
un grupo de valores de esfuerzos de diseño y un nombre
para su identificación.
Para la madera estructural mexicana se aplican dos normas
de clasificación estructural, una para madera de coníferas
(NMX-C-239-ONNCCE-1983) y la otra para madera de latifoliadas
(NMX-C-406-ONNCCE-1998). Para la aplicación de estas
normas se deben conocer correctamente todas las características
que influyen en la resistencia de la madera estructural, en
cada norma se definen todos los elementos por evaluar para
la clasificación de la madera. Los más importantes
que se pueden mencionar son: los nudos, la desviación
de la fibra, la gema, bolsas de resina, madera de compresión,
rajaduras, pudrición, etc.
En este artículo solo se presentarán los aspectos
más relevantes de la clasificación visual para
madera de coníferas, con las reglas de clasificación
que se presentan en la norma ya mencionada. Estas reglas se
elaboraron con base en un estudio muy amplio de la madera
de tamaño estructural de los pinos de México
que se muestreo en los estados de Durango, Chihuahua y el
Estado de México, se realizaron cerca de 13,000 pruebas
en flexión, así como compresión y tensión
paralela a la fibra.
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Figura
1. Falla en flexión
debida aun nudo
en una sección de 4x4 pulgadas (polín) |
Figura
2. Falla en tensión debida a un nudo
en una sección de 2x8 pulgadas |
La clasificación debe aplicarse a
madera seca y cepillada o las piezas que tengan las dimensiones
finales de uso, no es recomendable hacer una clasificación
a madera que se maquinará posteriormente ya que pueden
cambiar las magnitudes de los defectos. La madera de pino
para uso estructural se clasifica en tres grupos de resistencia:
Clase A: Alta resistencia (uso estructural)
Clase B: Mediana resistencia (uso estructural)
Clase C: Baja resistencia (uso no estructural)
El procedimiento para realizar una clasificación visual
se realiza en dos etapas, la primera consiste en identificar
el o los mayores “defectos” en la pieza y estimar
su magnitud; en la siguiente etapa se comparan las magnitudes
de los defectos con los valores permisibles para cada grupo
estructural y se define el grupo al que pertenece la pieza.
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Figura
3. Vista interior de los nudos de una pieza de
madera de coníferas y su proyección
a la sección transversal de la misma. Identificación
del área total de nudos y nudos en el canto. |
Los defectos que más afectan la resistencia de la madera
son los nudos. Una técnica recomendable para entrenarse
en la estimación de las áreas de nudos sobre
la sección transversal total y la porción de
nudos en el canto (fig. 3), consiste ubicar el centro del
árbol en relación a la pieza e imaginarse los
nudos en esa dirección, es más sencillo si se
dibuja sobre la pieza una sección transversal y en
ella la ubicación de los nudos y sus áreas en
relación con el área total de la sección
o con las áreas de canto para compararlas con los valores
de las tablas 1 y 2 según corresponda al tamaño
de la pieza.
| Tabla 1. Reglas especiales para polines de (87 x 87 mm) y vigas de (87 x 190
mm). |
| Clase |
Área total máxima de nudos en la
sección |
Tamaño máximo de nudos en el canto |
| PA y VA |
⅓ |
645 mm2 |
| VB y VB |
⅓ |
1/5 |
Tabla
1. Reglas especiales para polines de (87 x 87 mm)
y vigas de (87 x 190 mm)
| Tabla 2. Reglas especiales para secciones de 38 mm de grosor |
| Clase |
Área total máxima de nudos en la
sección |
Tamaño máximo de nudos en el canto |
| A |
ý |
645 mm2 |
| B |
ý |
⅛ |
Tabla
2. Reglas especiales para secciones de 38 mm
de grosor

Figura
4. Medición de las rajaduras en los extremos
de las piezas
| Características |
Clase |
| |
A |
B |
| Pendiente del hilo(1) |
1:10 |
1:8 |
| Alabeos (x), (y), (z) y (w) |
Cualquier pieza alabeada en mayor
magnitud a la especificada a continuación se rechaza.
Límites aproximados de distorsión: |
| Arqueadura permitida por cada 2
m de longitud (x) |
< 20 mm, en piezas de
38 mm de grosor
< 10 mm, en piezas de
88 mm de grosor
En grosores intermedios
se puede interpolar |
| Encorvadura o alabeo de canto por
cada 2 m de longitud (y) |
<10 mm, en anchos de
88 mm
<5 mm, en anchos de
290 mm
En grosores intermedios
se puede interpolar |
| Torcedura por cada 2 m de longitud,
(z) |
No debe exceder 1.5 mm
por cada 12 mm de ancho |
| Acanaladura, (w) |
No debe exceder 1 mm por
cada 50 mm de ancho |
| Grietas, rajaduras y acebolladuras |
No se debe exceder lo establecido
en la figura 9 |
| Gema o arista faltante |
1/4 del grosor o 1/4 del ancho |
1/3 del grosor o 1/3 del ancho |
| Ataque de insectos |
No debe haber infestación
activa |
| Agujeros de larvas |
Se admite un tamaño máximo de 12
mm siempre que no haya infestación activa. No más de
2 agujeros por cada 60 x60 mm |
| Bolsas de resinas |
Se consideran de la misma manera
que los nudos y se mide su área proyectada sobre la
sección transversal. |
| Distorsión localizada del hilo
debida a los nudos |
Se mide sobre la superficie de
las piezas, limitando su tamaño a una proporción de
su anchura. |
| Pudrición |
No se admite en ningún estado |
| Combinación de defectos |
La presencia simultánea de mancha
azul, madera muy ligera y ataque de insectos, no se
admite como madera estructural |
| Madera de compresión |
No se admite en madera estructural |
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Tabla
3. Consideraciones generales adicionales de las reglas
de clasificación

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