En regiones propensas a nevadas y temperaturas bajo cero, es esencial que las estructuras puedan resistir estos elementos, lo que incluye cimientos reforzados e integridad estructural.
La madera es un material extremadamente resistente y ligero a la vez, capaz de soportar fuerzas inmensas sin resquebrajarse bajo presión gracias a sus largas y finas paredes celulares. Además, los numerosos clavos o puntos de conexión le añaden mayor resistencia.
Menor peso
La madera es un material respetuoso con el medio ambiente. Las largas y delgadas paredes celulares que componen la madera la convierten en un impresionante material de construcción con una excepcional relación resistencia-peso. Si se cuidan y mantienen correctamente, ¡las estructuras de madera pueden durar décadas o siglos!
El menor peso de la madera la convierte en una opción atractiva para los edificios altos en los que la gravedad puede ejercer presión sobre los cimientos. Una estructura de madera bien planificada puede aliviar esta presión mediante el uso de suelos, vigas y tirantes para soportar y mantener estable su estructura a lo largo del tiempo.
Los edificios de madera clara también son aislantes superiores en comparación con las estructuras de hormigón o acero, por lo que se necesita menos calefacción en invierno y refrigeración en verano para crear una temperatura interior agradable para residentes y visitantes. Así se reduce el consumo de energía y se mantienen unas condiciones confortables en el interior.
Adicta a su respeto por el medio ambiente, la madera es también un material ecológico que produce menos gases de efecto invernadero durante su fabricación que el hormigón y el acero. Además, la madera puede reciclarse fácilmente y reutilizarse como material de construcción una y otra vez.
Las estructuras de madera presentan una elasticidad natural que las hace resistentes a fuerzas laterales como los terremotos. Esto explica por qué templos e iglesias históricos de madera de Japón, Noruega e Inglaterra siguen en pie después de grandes temblores. Pruebas recientes demuestran que los edificios medianos de entramado ligero de madera de hasta seis plantas pueden resistir un terremoto de magnitud 7,5 sin sufrir daños significativos.
Pero es esencial recordar que la durabilidad de cualquier edificio construido con madera depende de su diseño. Las malas prácticas de construcción y mantenimiento pueden acortar su vida útil, independientemente de la composición del material; para alargarla lo antes posible. Para garantizar la longevidad de una estructura de madera, los constructores deben cumplir todos los códigos de construcción necesarios y utilizar maderas curadas y tratadas.
Ductilidad
La ductilidad se refiere a la capacidad de los materiales para deformarse en lugar de romperse bajo tensión, lo que convierte a las mediciones de ductilidad en una fuente inestimable para la selección de materiales en aplicaciones de ingeniería y con fines de control de calidad. Además, la medición de la ductilidad también permite modelar con precisión estructuras y piezas, lo que da lugar a procesos de diseño más eficientes y componentes más resistentes.
Edificios de madera pueden soportar fuertes nevadas mejor que la mayoría de los demás tipos de edificios gracias a que son más flexibles y dúctiles que muchos otros. Su material, blando pero flexible, se dobla fácilmente sin romperse, mientras que los clavos y las conexiones metálicas que se suelen utilizar con ellos aportan aún más ductilidad, ayudando a las estructuras a resistir fuerzas sísmicas que, de otro modo, podrían resultar destructivas.
Para determinar la ductilidad de un edificio, hay que realizar una prueba específica. Para realizar una prueba de este tipo, se coloca una probeta plana o redonda de material de construcción en una máquina de pruebas y se somete a una carga de tracción; cualquier deformación que experimente el material puede entonces trazarse en una curva de tensión-deformación; cuando su deformación empieza a cambiar con el tiempo se revela en términos de necking o desarrollo de muescas se conoce como su "punto de ductilidad".
Calcular la ductilidad exacta de un edificio utilizando este método puede ser un reto debido al pico a menudo plano de su curva tensión-deformación y a la variación entre la deformación real en el punto de estricción y el valor bruto calculado a partir de la curva tensión-deformación nominal.
Para medir con precisión la ductilidad de un edificio, sus materiales deben someterse a ciclos repetidos de carga creciente hasta que se fracture o disipe una cantidad determinada de energía. Un enfoque más eficaz para evaluar la ductilidad de las estructuras de madera sería utilizar una metodología establecida basada en el rendimiento; el Eurocódigo 8 ofrece un sistema de clasificación mediante el cual los elementos estructurales o las conexiones pueden clasificarse en función de su comportamiento y su capacidad para disipar energía.
Integridad estructural
La integridad estructural se refiere a la capacidad de una estructura para cumplir su función prevista en condiciones normales de funcionamiento, permaneciendo segura en caso de que las condiciones superen lo especificado durante la fase de diseño. Todos los ingenieros estructurales deberían entender este concepto, aunque llevar a cabo una inspección y evaluación exhaustivas requiere conocimientos y experiencia especializados. Los ingenieros especializados en integridad estructural ofrecen una visión única de su sector a través de la inspección continua de estructuras y componentes a lo largo del tiempo.
Las estructuras deben mantener altos niveles de integridad estructural durante las condiciones meteorológicas invernales, especialmente debido a las grandes acumulaciones de nieve, los fuertes vientos y las temperaturas bajo cero que ejercen presión sobre los componentes del edificio y sus conexiones. Por tanto, es esencial que todos los elementos estructurales permanezcan seguros y soporten sus cargas con eficacia.
Es fundamental que los forjados, vigas y pilares tengan una capacidad de carga adecuada; el aislamiento también debe instalarse correctamente para regular la temperatura interior y evitar la pérdida de calor; el diseño también debe tener en cuenta la posible formación de hielo, que podría generar fuerzas de flexión y cizallamiento en las estructuras; todos estos factores deben tenerse en cuenta en cualquier plan de diseño de cualquier estructura que se construya o renueve.
El mantenimiento de la integridad estructural de los edificios puede llevar mucho tiempo y suponer un reto, pero es esencial para garantizar el servicio previsto durante su vida útil. Por lo tanto, deben realizarse evaluaciones periódicas de la integridad estructural y los resultados deben anotarse en un registro de integridad estructural para futuras consultas.
Si se aplica un sistema de mantenimiento e inspecciones rutinarias, la integridad estructural podrá mantenerse durante toda su vida útil. Los códigos de construcción modernos y las salvaguardias de ingeniería, como las inspecciones estructurales periódicas, pueden ayudar a detectar rápidamente cualquier problema potencial para que pueda resolverse con celeridad; las revisiones periódicas de las estructuras de viviendas u oficinas garantizarán que su integridad se mantenga intacta durante más tiempo. Por lo tanto, aproveche esta oportunidad para inspeccionar este fin de semana en busca de signos de integridad estructural deficiente.
Fuerza
La madera es un material adaptable, que se ajusta fácilmente a diversos estilos y diseños arquitectónicos. Esta flexibilidad permite a sus creadores crear bellas estructuras. Las excelentes propiedades aislantes de la madera ayudan a mantener un interior confortable. tanto en invierno como en verano; además, su producción emite bajas cantidades de CO2. Por consiguiente, este recurso natural renovable puede utilizarse para construir edificios sostenibles y saludables con fines residenciales, comerciales o públicos.
La madera es capaz de soportar enormes esfuerzos gracias a los fuertes enlaces moleculares de sus fibras de celulosa, y soporta fuerzas de tensión de hasta 5.000 kg de compresión paralela a lo largo de su veta. Su increíble resistencia garantiza tanto la seguridad como la durabilidad de las estructuras construidas con madera, como almacenes o rascacielos.
La madera puede reforzarse aún más mediante el uso de maderas especiales como la madera contralaminada (CLT) y la madera laminada encolada (glulam), utilizadas en los edificios modernos para construir estructuras ligeras pero sólidas. La ingeniería CLT/glulam ofrece nuevas formas de crear diseños complejos utilizando la madera, además de utilizarse para la construcción de edificios de varias plantas. Además, la ingeniería de la madera productos como éstas son extremadamente resistentes a las cargas sísmicas, lo que las hace ideales para regiones sísmicamente activas.
La aplicación de principios de diseño resistentes al viento en los edificios de madera puede reforzar significativamente sus estructuras, ayudando a garantizar que puedan soportar fuertes vientos durante una tormenta de nieve. Para alcanzar este objetivo se pueden utilizar formas aerodinámicas, sistemas de arriostramiento adecuados y una cuidadosa colocación de las ventanas y aberturas para limitar la acumulación de residuos transportados por el viento. También deben utilizarse conservantes y barnices en las estructuras de madera para protegerlas de la descomposición biológica y los insectos y prolongar su durabilidad y vida útil. Las inspecciones periódicas pueden ayudar a garantizar que la madera permanezca segura en condiciones meteorológicas extremas; de este modo se pueden evitar costosas reparaciones y prolongar su vida útil.
