10- PROP MECANICAS

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TECNOLOGÍA DE LA 
MADERA:
PROPIEDADES MECÁNICAS
Cátedra Dasonomía
Lic. Mirta Terán
Propiedades Mecánicas:
 Son aquellas que miden la aptitud y
capacidad de la madera para resistir
cargas o esfuerzos externos, durante el
proceso su estructura interna.
Objetivos:
 Obtener valores que permitan calificar a las
maderas según su resistencia
 Establecer una correcta capacidad de resistencia
para fijar “Tensiones Admisibles” al aplicar en
cálculos de estructuras de maderas.
 Ofrecer a especialistas datos técnicos que sirvan
como base para utilizar en la construcción de
estructuras y elementos de madera.
Fuerza 
externa o 
carga
Tensión Deformación 
¿Qué es una deformación? 
 Es cualquier alteración que experimentan
los cuerpos, en su forma y
dimensiones, como consecuencia de la
acción de fuerzas externas.
Está en función de:
 Estructura anatómica de la especie
Contenido de humedad
de la intensidad de la carga aplicada.
Principales elementos estructurales:
 Fibras: elemento resistente de la madera.
 Vasos, traqueidas, canales secretores, 
radios medulares, etc.: puntos débiles
 Parénquima: dan plasticidad a la madera 
Intensidad de la carga
 A cargas reducidas la madera se DEFORMA de
acuerdo a la ley de Hooke
 Cuando se sobrepasa el límite de elasticidad (MOE)
o proporcionalidad comienza a observarse una
DEFORMACIÓN PARCIALMENTE IRREVERSIBLE.
 Luego las deformaciones son progresivamente
mayores hasta que se produce la RUPTURA (límite
de Ruptura) (MOR)
Peso (kg)
Área (m²)
Región
Elástica 
Límite de elasticidad
Región 
plástica
Límite de rotura
Influencia de la humedad
 La resistencia de la madera esta en
función del contenido de humedad.
Prop. Mecánicas constantes
Punto de saturación de la fibra (30%)
aumentan por desecación
ES NECESARIO REFERIR EL GRADO DE HUMEDAD
EN LA DETERMINACIÓN DE CADA ENSAYO.
Relación entre propiedades mecánicas 
y CH en maderas libres de nudos
La utilización de madera seca aporta una serie de beneficios,
entre los que se destaca:
 Mejora sus propiedades mecánicas: la madera seca es
más resistente que la madera verde.
 Mejora su estabilidad dimensional (V).
 Aumenta la resistencia al ataque de agentes destructores
(hongos).
 Aumenta la retención de clavos y tornillos.
 Disminuye considerablemente su peso propio, abarata el
transporte y facilita la manipulación de herramientas.
 Mejora la resistencia de adhesivos, pinturas y barnices.
 Mejora su facilidad para cortar y pulir.
 Mejora la absorción de preservantes líquidos aplicados
con presión.
 Aumenta la resistencia de las uniones de maderas
encoladas.
M Propiedades Elásticas Módulo de elasticidad
E 
C Tracción 
Á Resistencia Elásticas Compresión
N Propiedades (aplicación lenta) Flexión estática
I de
C Resistencia 
A R. Dinámica Flexión dinámica
S (un solo golpe)
Propiedades de dureza 
(Grammel, 1989)
Normas Técnicas
 IRAM- Instituto Argentino de Racionalización de
Materiales (Argentina)
 COPANT- Comité Panamericano de Normas Técnicas.
 ASTM- American Society for Testing Materials (Sociedad
Americana de Ensayos de Materiales) EEUU
 DIN- Deutsches Institut für Normung e.v. (Instituto para
normas alemanas) República Federal de Alemania.
 AFNOR- Asociation Francaise de Normalisation
(Asociación Francesa de Normalización) Francia.
 BSI- British Standards Institution (Instituto Británico de
Estandarización) Inglaterra.
 ISO- International Standard Organization (Organización
Internacional de Estandarización) Suiza/Ginebra
Dirección de aplicación de 
esfuerzos o cargas
Paralelos a las Fibras Perpendiculares a las 
Fibras
Esfuerzos paralelos a
las fibras:
– Compresión
– Tracción 
– Flexión 
– Hendimiento 
Esfuerzos perpendi-
culares a las fibras:
– Compresión
– Tracción
– Flexión 
– Dureza
Ensayos 
Esfuerzos paralelos a las fibras
Compresión: el esfuerzo trata de acercar las 
secciones opuestas de la probeta.
Compresión paralela a las fibras
 Probetas cortas: las fibras se separan o deslizan
en la parte central. Se produce rotura por
aplastamiento.
 Probetas largas se flexionan se pandean.
Se determina: 
– Módulo de elasticidad
– Límite de elasticidad 
– Módulo de rotura 
Maquinaria
Compresión paralela a las fibras
Paralela a las fibras
Tracción 
 Tracción: se trata de estirar la
madera en el sentido de las
fibras.
La rotura se produce por esfuerzos
secundarios.
Resistencia:
Coníferas: 800- 1500 kg/ cm²
Latifoliadas: 800- 1800 kg/ cm²
Flexión 
 Flexión: el esfuerzo se 
aplica en el centro de los 
apoyos hasta la rotura.
NO CARACTERIZA A LA 
MADERA
Flexión estática 
Hendimiento 
 Hendimiento: es un esfuerzo de
sección transversal, aplicado al
extremo de una pieza entallada con el
objeto de despegar las fibras (rajar la
madera).
Son más resistentes las maderas de
especies de grano entrecruzado o
inclinado.
Cizallamiento 
 Es el esfuerzo que trata de deslizar las
fibras unas sobre otras en el plano
longitudinal. Se produce un deslizamiento
en el sentido de las fibras.
Nos da una medida de la capacidad de la
pieza de resistir fuerzas que tienden a
causar un deslizamiento de la pieza sobre
otra.
C. tangencial C. radial
Falla 
perpendicular
Falla 
tangente
Cuadro ensayos paralelo a las fibras 
Compresión
(kg/cm²)
Tracción 
(kg/cm²) 
Coníferas 300-550 800-1500
Latifoliadas 
250-600 
(blandas)
800-1800
275-600 
(duras)
Hasta 1000 
(muy duras)
Esfuerzos perpendiculares a las fibras
 Compresión: es la
resistencia de la madera a
una carga en dirección
normal (perpendicular) a
las fibras.
Se determina límite de
proporcionalidad o tensión
máxima.
Esfuerzos perpendiculares a las fibras
 Tracción: a este esfuerzo
se opone solo la adherencia
de las fibras, que es débil por
lo que se desgarran con
facilidad dependen
sobre todo de su composición
química
Esfuerzos perpendiculares a las fibras
 Flexión: la madera ofrece una resistencia muy
débil a esfuerzos en este sentido por lo que
conviene evitarlos.
Esfuerzos perpendiculares a las fibras 
 Dureza: es la resistencia que la madera opone a la
penetración de un cuerpo sólido extraño, bajo la
acción de una presión o choque.
Monin
Janka
Dureza por Método de Janka
Clasificación de Dureza 
Dureza (kg/cm²)
Muy blandas <300
Blandas 301-500
Semiduras 501-700
Duras 701-1000
Muy duras >1000
Ensayos Normas
Compresión IRAM 9551 / 9541
Tracción COPANT 30: 1 - 011
COPANT 30: 1 - 016 
Flexión IRAM 9546 (Dinámica)
IRAM 9542 / 9545 (Estática)
Cizallamiento IRAM 9546 
COPANT 30: 1 - 007 
Dureza IRAM 9570 
Laboratorio de Ensayos de Materiales. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnológicas. 
Universidad Nacional de Tucumán.
Ensayos de trabajabilidad
Es la capacidad de la madera de ser trabajada 
con maquinaria o aptitud industrial
Norma: ASTM – D 16-66-64 (1970)
Cubre operaciones de: cepillado, fresado, 
torneado, perforado, tallado y lijado.
Determina aptitud en: madera blandas, duras, 
compensados, tableros de partículas y fibras.
Factores que evalúan la trabajabilidad:
 Calidad de la superficie terminada
 Tasa de afilado
 Energía consumida durante el maquinado 
Ensayos de trabajabilidad
Cepillado: obtención de una pieza con superficie 
plana y lisa. 
Maquinaria: cepilladora
Lijado: eliminación de superficie brusca (lijas 80), 
calidad en la terminación (100)
Maquinaria: lijadora de bandas
Tallado: trabajo manual, maderas jóvenes 
menor problema de tallado, con gubias.
Torneado: obtención de figuras o piezas 
cilíndricas de una cuadrada, maderas de 
árboles jóvenes presentan problemas.
Muestras con dificultad de torneado
Torneado Industrial en probetas 
de Eucalyptus grandis
Ensayos de moldurado 
y perforado
Perforadora industrial
Aplicaciones de la madera: 
Grupos tecnológicos
 Chapas para recubrimientos decorativos - veteadoy color
atractivo. - madera blanda o semidura. - facilidad de
encolado.
 Tableros contrachapados estructurales- madera blanda o
semidura. - trozas cilíndricas y de gran diámetro. -
facilidad de encolado. - resistencia mecánica de la
madera. - no presentar alabeos.
 Carpintería exterior (ventanas, mobiliario exterior,
revestimiento exterior, pérgolas, etc.) - coeficientes de
contracción pequeños. - coeficientes de contracción
radial y tangencial próximos. - fibra recta. - densidad y
dureza media. - resistencias mecánicas medias-grandes.-
durabilidad natural o facilidad de impregnación.
 Carpintería interior revestimientos interiores, pisos,
puertas, escaleras, etc. - Las exigencias son parecidas
a las de la carpintería exterior pero, además, pueden
utilizarse maderas de densidad algo más baja y la
resistencia a la intemperie pasa a un segundo plano.
– molduras: maderas blandas, fibra recta, fácil de
trabajar, sobre todo con el tupí, acabado fácil,
contracción baja.
Mobiliario y ebanistería. - buenas características de
acabado. - bajo coeficiente de contracción. -
coeficientes de contracción radial y tangencial
próximos. - apariencia, color, veteados y figuras
atractivos. - buenas características de acabado. - fácil
de trabajar. - facilidad de encolado - facilidad de
curvado. - resistencia al arranque de tornillos -
resistencia a la raja y a la hienda
 Construcción naval. - coeficiente de contracción
pequeño. - excelente comportamiento frente a la
humedad. - no debe atacar a los herrajes. - dureza. -
resistencia al desgaste. - resistencia al arranque de
clavos y tornillos. - buenas resistencias mecánicas. -
durabilidad natural. - flexibilidad, buenas cualidades
de curvado (cuadernas). - altas cotas de flexión estática
y dinámica (cuadernas). - durabilidad frente a los
xilófagos marinos (quillas, elementos sumergidos).
 Postes. - fibra recta. - rectitud de fuste - pocos nudos -
resistencias medias-elevadas - durabilidad natural o
facilidad de impregnación.
 Traviesas de ferrocarril. - resistencia a la compresión
transversal. - resistencia al arranque de tirafondos. -
excelentes cualidades de durabilidad natural o
adquirida.
 Tornería, talla y escultura. - madera homogéneas con
Elementos deportivos y mangos de herramientas. -
resistencia a la flexión dinámica - resistencia a la raja. -
dureza. - rigidez. - valores estéticos y decorativos para los
elementos de lujo. - resistencia al curvado (elementos
deportivos).
Tonelería - presencia de taninos. – presencia - fácil de
trabajar. - fibra recta - densidad media-alta
Varios: cajas de cigarros, tejuelas, recipientes para
productos químicos.