Resistencia_mecanica_residual_de_la_made

Vista previa del material en texto

Resistencia mecánica
residual en madera
estructural deteriorada
Estu dio de caso 1:
Eva lua ción del es ta do me cá ni co de vi gas de Pi nus spp. des pués de 45 años
de ser vi cio en el te cho de un tem plo ubi ca do en la cuen ca del
Lago de Pátz cua ro, Mi choa cán.
Ja vier Ra món So to ma yor Cas te lla nos y José Cruz de León
Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo gía de la Ma de ra, UMSNH
Resumen
La va lo ra ción de la ma de ra du ran te las ta reas de res tau ra ción de edi fi cios an ti guos se 
li mi ta tra di cio nal men te a dar una apre cia ción sub je ti va so bre el es ta do del ma te rial,
orien ta do a su ge rir al res tau ra dor la sub sti tu ción de la es truc tu ra o sim ple men te su
de mo li ción. A la fe cha no exis te un pro ce di mien to es tán dar que pro por cio ne in for ma -
ción con fia ble para es ti mar la re sis ten cia me cá ni ca de ele men tos es truc tu ra les de
ma de ra an ti gua. El ob je ti vo de la in ves ti ga ción es eva luar la re sis ten cia me cá ni ca re -
si dual de los ele men tos es truc tu ra les de te rio ra dos (vi gas) de la es truc tu ra del te cho
del tem plo de San Mi guel Arcán gel, de la co mu ni dad de No cut ze po, Mu ni ci pio de
Eron ga rí cua ro, Esta do de Mi choa cán. Los re sul ta dos de la in ves ti ga ción, re fie ren
que el con te ni do de hu me dad de las pro be tas fue del 9.5%, y el va lor pro me dio para la 
den si dad apa ren te de la ma de ra fue de 370 Kg/m3. Por otra par te, la re sis ten cia elás -
ti ca ex pre sa da por su Mó du lo de Elas ti ci dad, dis mi nu yó en un 76% y la re sis ten cia
me cá ni ca a la rup tu ra, es de cir el Mó du lo de Rup tu ra, dis mi nu yó en un 65%. El pro ce -
so de eva lua ción para el caso de es tu dio del tem plo de No cut ze po, fue pre ce di do de
la iden ti fi ca ción ana tó mi ca de la ma de ra rea li za da por To var (2002), y por la eva lua -
ción tec no ló gi ca del daño cau sa do por agen tes bio de te rio ra do res de la ma de ra rea li -
za da por Ju ra do (2003). Fi nal men te, los re sul ta dos de la pre sen te in ves ti ga ción, al
Cien cia Ni co lai ta No. 37 157 Abril de 2004
eva luar el es ta do me ca ni co de la ma de ra, com ple men tan un es tu dio tec no ló gí co ra -
cio nal so bre un caso de es tu dio de una es truc tu ra de ma de ra an ti gua.
Pa la bras cla ve: Re sis ten cia Me cá ni ca Re si dual, Mó du lo de Elas ti ci dad, Mó du lo de
Rup tu ra, Vi gas de Ma de ra, Ma de ra De te rio ra da.
Abstract
Wood eva lua tion du ring res to ra tion tasks of an cient buil dings is tra di tio nally li mi ted to
give a sub jec ti ve ad vi ce about the ma te rial con di tion, and orien ted to pro po se to the
res tau ra teur the fra me sub sti tu tion or the de mo li tion. To date, the re is not a stan dard
pro ce du re to de li ver re lia ble in for ma tion to es ti ma te the me cha nic strength of an an -
cient wood struc tu ral ele ment. The ob jec ti ve of the re search is to eva lua te the re si dual
me cha ni cal strength of de te rio ra ted beams from the roof of the tem ple of San Mi guel
Arcán gell, in the Com mu nity of No cut ze po, in the Sta te of Mi choa can, Me xi co. The re -
sults of the re search re fer to the Mois tu re con tent in the wood spe ci mens was 9.5%,
and the wood den sity ave ra ge was 370 Kg/m3. On the ot her hand, the elas tic strength
ex pres sed by the Mo du lus of Elas ti city de ca yed in a 76 % and the Mo du lus of Rup tu re
re du ced in a 65 %. The pro cess of eva lua tion for the case of study of the tem ple de No -
cut ze po was pre ce ded by the wood ana to mi cal iden ti fi ca tion done by To var (2002),
and by the tech no lo gi cal eva lua tion of the wood da ma ge cau sed by bio lo gi cal agents,
work by Ju ra do (2003). Fi nally, the re sults from the re search, in eva lua ting the me cha -
ni cal sta te of wood, com ple te a ra tio nal tech no lo gi cal study con cer ning a case of study 
of an an cient wood struc tu re.
Key words: Re si dual Me cha ni cal Strength, Mo du lus of Elas ti city, Mo du lus of Rup tu re, 
Wood Beams, De te rio ra ted Wood.
Intro duc ción
La eva lua ción de es truc tu ras an ti guas de ma de ra es un tema de in ves ti ga ción con re -
per cu sión en la pro tec ción del pa tri mo nio his tó ri co y cul tu ral. La re gión la cus tre del lago de
Pátz cua ro, en el Esta do de Mi choa cán, con ser va un con jun to im por tan te de edi fi ca cio nes
don de la ma de ra, aso cia da a otros ma te ria les cons truc ti vos, jue ga un pa pel sub stan cial en
su es truc tu ra y en su es ti lo ar qui tec tó ni co. Con el ob je to de man te ner en bue nas con di cio -
nes este pa tri mo nio, es ne ce sa rio eva luar el es ta do tec no ló gi co de la ma de ra en ser vi cio y
así po der pro por cio nar un diag nós ti co que per mi ta al res tau ra dor rea li zar tra ba jos apro pia -
dos de re no va ción, res tau ra ción o con so li da ción.
La va lo ra ción de la ma de ra du ran te las ta reas de res tau ra ción de edi fi cios an ti guos se 
li mi ta tra di cio nal men te a dar una apre cia ción sub je ti va so bre el es ta do del ma te rial, orien ta -
do a su ge rir al res tau ra dor la sub sti tu ción de la es truc tu ra o sim ple men te su de mo li ción. A la
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 158 Cien cia Ni co lai ta No. 37
fe cha no exis te un pro ce di mien to es tán dar que pro por cio ne in for ma ción con fia ble para es ti -
mar la re sis ten cia me cá ni ca de ele men tos es truc tu ra les de ma de ra an ti gua.
Res pec to a las téc ni cas para la eva lua ción de es truc tu ras de ma de ra en edi fi cios an ti -
guos, el La bo ra to rio de Pro duc tos Fo res ta les del De par ta men to de Agri cul tu ra de los Esta -
dos Uni dos de Amé ri ca pre sen ta una guía para el uso e in ter pre ta ción de mé to dos de
eva lua ción no des truc ti vos uti li za dos en la ins pec ción de edi fi cios his tó ri cos (Fo rest Pro -
ducts La bo ra tory, 2000). El la bo ra to rio re sal ta dos en fo ques: La ins pec ción vi sual del es ta do 
ex te rior de la ma de ra y un se gun do com ple men ta rio: la uti li za ción de téc ni cas no des truc ti -
vas para eva luar el efec to de agen tes cau san tes de de te rio ro en la ma de ra no vi si bles a sim -
ple vis ta.
Por otra par te, Ross y Pe lle rin (1994), re vi san la uti li dad de los mé to dos no des truc ti -
vos en la eva lua ción de miem bros de ma de ra en es truc tu ras. Los au to res re co mien dan esta
me to do lo gía acom pa ña da de ve ri fi ca cio nes ex pe ri men ta les en la bo ra to rio, con el pro pó si to
de va li dar las hi pó te sis para es ta ble cer re la cio nes es ta dís ti cas en tre las pre dic cio nes y el
es ta do tec no ló gi co de la ma de ra.
Uno de los prin ci pa les pro ble mas téc ni cos a que se en fren ta el res tau ra dor en su pro -
fe sión, es de ci dir qué mé to do o qué téc ni cas son apro pia das para rea li zar una co rrec ta eva -
lua ción de la es truc tu ra, pero sin mo di fi car el es ta do es té ti co del edi fi cio res pe tan do el va lor
cul tu ral del in mue ble.
Re cien te men te So to ma yor y Cruz (2003), pro po nen una me to do lo gía para la eva lua -
ción de es truc tu ras de ma de ra an ti gua, don de los au to res pre ten den in te grar los as pec tos
de diag nós ti co, eva lua ción y res tau ra ción en el pro ce so de va lo ra ción de ca sos de es tu dio.
Los au to res en fa ti zan un en fo que tec no ló gi co in te gral y una apli ca ción par ti cu lar para cada
pro yec to de res tau ra ción.
Una in ves ti ga ción so bre un caso de es tu dio prác ti co fue lle va da a cabo re cien te men te 
por Cai (1998). El au tor rea li zó una eva lua ción de tipo no des truc ti va de sis te mas es truc tu ra -
les de pi sos de ma de ra en un edi fi cio his tó ri co. En su me to do lo gía el au tor uti li zó di fe ren tes
mé to dos no des truc ti vos y para fi nes com pa ra ti vos, cons tru yó en su la bo ra to rio una es truc -
tu ra de piso dema de ra si mi lar a la es tu dia da. Sus con clu sio nes va lo ran los en sa yos de fle -
xión es tá ti ca, de vi bra cio nes trans ver sa les y las on das de es fuer zo, en tre otros, para el
es tu dio del es ta do me cá ni co de es truc tu ras an ti guas de ma de ra. El in ves ti ga dor re co mien -
da ade más, la in tro duc ción de mo de los de ele men tos fi ni tos, en fa ti zar en el ren di mien to del
equi po uti li za do y de sa rro llar si mu la do res de onda con ti nuas para re sol ver el efec to de
amor ti gua mien to en las co ne xio nes de es truc tu ras.
Acer ca de los fac to res y agen tes que de te rio ran a la ma de ra, So to ma yor (2002b) pro -
po ne al gu nos cri te rios so bre el de te rio ro y la ca li dad de la ma de ra an ti gua. En su artícu lo, el
au tor re fie re que la ca li dad de una ma de ra an ti gua, de pen de ori gi nal men te de sus pro pie da -
des fí si co–quí mi cas y de sus ca rac te rís ti cas ana tó mi cas y me cá ni cas, y por otra par te, hace
no tar que los atri bu tos que co ti zan fa vo ra ble men te la ma de ra an ti gua son fá cil men te apre -
cia bles, por ejem plo, for ma y gra ba dos de su per fi cie. Por el con tra rio, la va lo ra ción de iden ti -
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 159 Abril de 2004
fi ca ción de baja va lo ra ción, (como el es ta do me cá ni co y la con di ción or gá ni ca de la ma de ra)
re quie ren de tec no lo gías más so fis ti ca das para su eva lua ción. El in ves ti ga dor con clu ye que
una co rrec ta in ter pre ta ción de las cua li da des de la ma de ra, se basa en la con si de ra ción de
to das sus pro pie da des tec no ló gi cas en fun ción de su vo ca ción de em pleo.
To var (2002), des cri be las prin ci pa les ca rac te rís ti cas ana tó mi cas de la ma de ra de los
ele men tos es truc tu ra les del tem plo de No cut ze po, uti li za do como si tio de es tu dio. Sus re sul -
ta dos no de ter mi nan las es pe cies de la ma de ra y sólo pro po nen una iden ti fi ca ción de los gé -
ne ros bo tá ni cos Pi nus, Abies, y Cu pres sus, como ma de ras uti li za das en la ela bo ra ción de
lar gue ros y vi gas del te cho del edi fi cio. La te sis re co mien da que para tra ba jos de sub sti tu -
ción de la es truc tu ra se uti li cen es pe cies fo res ta les de la re gión, que sean de es truc tu ra ana -
tó mi ca men te com pa ra ble y del gé ne ro Pi nus. Este ra zo na mien to sir vió para se lec cio nar en
el pre sen te es tu dio va rias es pe cies de ma de ra como ma te rial de com pa ra ción.
Por otra par te, Ju ra do (2003) es tu dió el agen te en to mo ló gi co que de te rio ró la ma de ra
de la es truc tu ra en cues tión. El au tor con clu ye que la ma de ra fue ata ca da por in sec tos de las 
fa mi lias Ano bii dae (car co ma) y Ka lo ter mi ti dae (ter mi ta). Los re sul ta dos de su in ves ti ga ción
sir vie ron para iden ti fi car en el caso que nos ocu pa, los agen tes bio ló gi cos de de te rio ro y
como re fe ren cia para va lo rar el es ta do tec no ló gi co que pre sen tó el ma te rial ex pe ri men tal.
Otro tra ba jo pre li mi nar so bre el si tio de es tu dio ha sido for mu la do re cien te men te por
So to ma yor y col. (2002), don de los au to res es tu dian una mues tra de ma te rial de te rio ra do y
pre sen tan re sul ta dos so bre la dis mi nu ción res pec to a ma de ra sana de una es pe cie equi va -
len te. La ma de ra de te rio ra da ex traí da de una viga del tem plo en No cut ze po, dis mi nu yó su
peso en un 19 % y su re sis ten cia en com pre sión en un 24%.
En otro caso de es tu dio so bre eva lua ción me cá ni ca de ma de ra an ti gua, So to ma yor y
col. (2003) co te jan la vi ta li dad me cá ni ca de una mues tra de ma de ra de Pro so pis spp. (Mez -
qui te) de apro xi ma da men te 100 años de an ti güe dad. El es tu dio com pa ra ti vo fue rea li za do
so bre pe que ñas mues tras de ma te rial an ti guo y nue vo. Los re sul ta dos su gie ren que la vi ta li -
dad de las dos ma de ras es equi va len te y los in ves ti ga do res pro po nen la te sis de que para
pro pó si tos de cálcu lo es truc tu ral, la ma de ra an ti gua de Pro so pis spp., pue de ser sub sti tui da
por ma de ra mo der na del mis mo gé ne ro, con si de ran do una ca li dad ade cua da y ha cien do los 
ajus tes pro pios al di se ño de las es truc tu ras de ma de ra.
La pre sen te in ves ti ga ción so bre la eva lua ción del es ta do me cá ni co de la ma de ra del
tem plo de No cut ze po, es com ple men to al tra ba jo de To var (2002) so bre la iden ti fi ca ción
ana tó mi ca de la ma de ra, y al es tu dio de Ju ra do (2003) acer ca del im pac to de agen tes en to -
mo ló gi cos so bre la es truc tu ra de ma de ra del edi fi cio en es tu dio, tra ba jos de in ves ti ga ción
rea li za dos en la Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo gía de la Ma de ra (FITECMA), UMSNH.
El ob je ti vo de la in ves ti ga ción es eva luar la re sis ten cia me cá ni ca re si dual de los ele -
men tos es truc tu ra les de te rio ra dos (vi gas) de la es truc tu ra del te cho del tem plo de San Mi -
guel Arcán gel, de la co mu ni dad de No cut ze po, Mu ni ci pio de Eron ga rí cua ro, Esta do de
Mi choa cán. La con tri bu ción va di ri gi da a pro por cio nar re sul ta dos de re fe ren cia úti les en el
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 160 Cien cia Ni co lai ta No. 37
es tu dio de otros ca sos con ca rac te rís ti cas si mi la res, es pe cí fi ca men te la den si dad apa ren te,
el Mó du lo de Elas ti ci dad y el Mó du lo de Rup tu ra.
La in ves ti ga ción par te de la hi pó te sis de tra ba jo que la ma de ra ex pues ta a agen tes de
bio de te rio ro y al in tem pe ris mo, como es el caso del si tio de es tu dio, se de te rio ra y su re sis -
ten cia me cá ni ca dis mi nu ye.
El es pí ri tu de la in ves ti ga ción pre ten de va lo rar téc ni cas de Inge nie ría de la Ma de ra,
en la eva lua ción de la re sis ten cia me cá ni ca de es truc tu ras de ma de ra de te rio ra da. El caso
de es tu dio, es una es truc tu ra de ma de ra de un tem plo con va lor his tó ri co y sig ni fi ca do cul tu -
ral.
Re sis ten cia me cá ni ca re si dual
La re sis ten cia me cá ni ca re si dual de un ele men to es truc tu ral de ma de ra de te rio ra da,
es la pro por ción de su re sis ten cia me cá ni ca ac tual con res pec to a la re sis ten cia me cá ni ca
de un ele men to es truc tu ral equi va len te de ma de ra sana y de la mis ma es pe cie de ma de ra, o
en su de fec to, de una es pe cie se me jan te.
En Inge nie ría de la Ma de ra se en tien de por sis te ma es truc tu ral equi va len te, aquel for -
ma do por la mis ma es pe cie, ca li dad y re sis ten cia me cá ni ca de la ma de ra por sus ti tuir, res pe -
tan do los as pec tos es té ti cos y am bien ta les ori gi na les del ma de ra men.
Para fi nes de esta in ves ti ga ción, se de fi ne por re sis ten cia me cá ni ca de una ma de ra
sana la cuo ta me cá ni ca de ter mi na da se gún nor mas de en sa yo y rea li za das con pro be tas li -
bres de de fec tos y orien ta das se gún los ejes de ani so tro pía de la ma de ra.
Igual men te el con cep to de una es pe cie de ma de ra se me jan te, se pue de in ter pre tar la
es pe cie don de su cota me cá ni ca, va ria en un 10% como má xi mo en re la ción con la cota me -
cá ni ca de ma de ra sana de la es pe cie de re fe ren cia.
Se com pren de por ele men to es truc tu ral equi va len te en re la ción a un ele men to es truc -
tu ral de re fe ren cia, cuan do su ri gi dez es truc tu ral (EI) o su re sis ten cia me cá ni ca son igua les y 
fun cio na les se gún los re qui si tos de di se ño del pro yec to cons truc ti vo.
La re sis ten cia me cá ni ca re si dual de un ele men to es truc tu ral de ma de ra de te rio ra da
pue de cal cu lar se uti li zan do la ecua ción ge ne ral:
(1)βRMR
d
s
RM
RM
= ( )100
Don de:
βRMR = Re sis ten cia me cá ni ca re si dual de la ma de ra (%)
RMd = Re sis ten cia me cá ni ca de ma dera de te rio ra da
RMs = Re sis ten cia me cá ni ca de ma de ra sana o de re fe ren cia
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 161 Abril de 2004
En la ecua ción (1), las uni da des de RMd y de RMs de pen den del tipo de es fuer zo o so -
li ci ta ción apli ca da a la ma de ra. Por otra par te, la re sis ten cia me cá ni ca re si dual de ma de ra
sana o de re fe ren cia (RMs) es de ter mi na da en con di cio nes de hu me dad pre ci sa: 12% re co -
men da do por la So cie dad Ame ri ca na para Prue bas y Ma te ria les (ASTM por sus si glas en
Inglés) en su nor ma D-143 (ASTM, 2000), si tua ción que pue de di fe rir cuan do se rea li zan
cálcu los con ma de ra de te rio ra da. En con se cuen cia, el va lor de la re sis ten cia me cá ni ca de
ma de ra de te rio ra da (RMd) en la ecua ción (1), debe ser ajus ta do se gún el con te ni do de hu -
me dad de la ma de ra en ser vi cio y si es ne ce sa rio, co rre gir el cálcu lo por el efec to de otros
fac to res ne ce sa rios al cálcu lo y di se ño de un ele men to es truc tu ral equi va len te (So to ma yor,
2002c).
Para em plear la ecua ción (1) en el aná li sis de re sul ta dos se tomó como cota me cá ni -
ca de re fe ren cia el pro me dio de los va lo res de las ca rac te rís ti cas me cá ni cas de al gu nas es -
pe cies re co men da das por To var (2002), Las es pe cies se lec cio na das son: Pi nus law so nii, P.
leiophylla, P. mon te zu mae y P. mi choa ca na.
La ta bla 1 in di ca los va lo res de den si dad y de las ca rac te rís ti cas me cá ni cas para es -
tas es pe cies, su pro me dio y su cla si fi ca ción se gún da tos y cri te rios to ma dos de la TABLA
FITECMA (So to ma yor, 2002a). La densidad (ρ) en la ta bla 1 re pre sen ta la re la ción Peso
Seco / Vo lu men Ver de y los va lo res de re sis ten cia me cá ni ca son es pe cí fi cos para un Con te -
ni do de Hu me dad de la ma de ra su pe rior al pun to de Sa tu ra ción de la fi bra, es ti ma do en un
24%.
Los va lo res de la ta bla 1 cla si fi can a las es pe cies de re fe ren cia como ma de ras de Mó -
du lo de Elas ti ci dad MOEs y de Mó du lo de Rup tu ra MORs ba jos. Estas ma de ras han sido tra -
di cio nal men te em plea das en la edi fi ca ción al re de dor de la cuen ca del lago de Pátz cua ro
prin ci pal men te por su dis po ni bi li dad y fa ci li dad para tra ba jar las.
TABLA 1
Co tas me cá ni cas de den si dad (ρ), Mó du lo de Elas ti ci dad (MOEs) y Mó du lo de Rup tu ra (MORs) de ma de ra
sana para va rias es pe cies de re fe ren cia del gé ne ro Pi nus y su cla si fi ca ción con for me a la TABLA FITECMA.
Espe cie
Den si dad Fle xión Está ti ca
ρ
(Kg/m3)
Cla si fi ca ción
FITECMA
MOEs
(Kg/cm2)
Cla si fi ca ción
FITECMA
MORs
(Kg/cm2)
Cla si fi ca ción
FITECMA
P. law so nii 475 Me dia 77000 Bajo 510 Bajo
P. leiophylla 435 Me dia 70000 Bajo 510 Bajo
P. mon te zu mae 420 Me dia 78900 Bajo 500 Bajo
P. mi choa ca na 405 Me dia 76000 Bajo 510 Bajo
Pro me dio 435 Me dia 75000 Bajo 510 Bajo
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 162 Cien cia Ni co lai ta No. 37
Metodología
Ma te rial ex pe ri men tal
El ma te rial ex pe ri men tal con sis tió en una mues tra de 7 vi gas de ma de ra se lec cio na -
das al azar de la es truc tu ra del te cho del tem plo, ex traí das du ran te los tra ba jos de res tau ra -
ción y reem pla zo de la es truc tu ra del te cho (Fi gu ra 1). Las vi gas fue ron do na das a la
FITECMA, por la co mu ni dad de No cut ze po, en el con tex to de va rios tra ba jos de in ves ti ga -
ción que la FITECMA rea li za en la cuen ca del lago de Pátz cua ro (To var, 2002; So to ma yor y
col. 2002; Ju ra do, 2003).
Las con di cio nes par ti cu la res de la in ves ti ga ción no per mi tie ron se lec cio nar un ta ma -
ño de mues tra es ta dís ti ca men te re pre sen ta ti vo para se guir un pro ce di mien to es tán dar en la
se lec ción de las pro be tas. Uti li zan do el ma te rial dis po ni ble de la es truc tu ra del si tio de es tu -
dio, se re cor ta ron seg men tos a par tir de 7 vi gas se lec cio na das sis te má ti ca men te, que re -
pre sen tan el 16 por cien to del to tal de los 44 ele men tos es truc tu ra les (vi gas) que
fun cio na ron es truc tu ral men te como lar gue ros en la es truc tu ra del te cho del tem plo (To var,
2002).
La ma de ra fue iden ti fi ca da por To var (2002), como per te ne cien te al gé ne ro Pi nus spp, 
y con una an ti güe dad en ser vi cio de apro xi ma da men te 45 años. La ma de ra de las vi gas pro -
vie ne del ar bo la do de los al re de do res de la co mu ni dad de No cut ze po, ubi ca do en la cuen ca
del lago de Pátz cua ro (Infor ma ción pro por cio na da por la co mu ni dad de No cut ze po). Las vi -
gas fue ron ela bo ra das de ma ne ra rús ti ca, la bra das a mano y uti li zan do ha chas. Nin gún tra -
ta mien to de se ca do o pre ser va ción les fue ron apli ca dos al mo men to de su ins ta la ción, ni
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 163 Abril de 2004
Fi gu ra 1. Tra ba jos de res tau ra ción y
reem pla zo de la es truc tu ra del te cho
del si tio de es tu dio.
du ran te su pe rio do en ser vi cio. Los cor tes res pec to al pla no le ño so fue ron bas tar dos con
aris tas y di men sio nes de si gua les.
Este tipo de vi gas es re pre sen ta ti vo del ma te rial uti li za do como ele men to es truc tu ral
en tem plos y edi fi ca cio nes en la re gión. Las vi gas fun cio na ron como lar gue ros en ca ba lle tes
de es truc tu ras ca rac te ri za das como de “ti je ra” (co mu ni ca ción per so nal G. Maass Jor dán,
2003; Inge nie ro y Res tau ra dor). Las vi gas tra ba ja ron en fle xión obli cua res pec to al sen ti do
lon gi tu di nal de los lar gue ros (22 gra dos de in cli na ción), con una car ga uni ta ria uni for me -
men te dis tri bui da de apro xi ma da men te 30 Kg/m (peso de te jas y fa ji llas so por ta das por un
lar gue ro), en una ar ma du ra de 7.80 m de cla ro. La dis tan cia en tre ar ma du ras es de 0.90 m.
La fi gu ra 2 mues tra una sec ción trans ver sal de una viga mos tran do ga le rías cau sa das por
in sec tos y ra ja du ras oca sio na das por el de se ca do de la ma de ra.
Las di men sio nes de las vi gas va ria ron en los si guien tes in ter va los: Lar go: 3.60 a 6.12
m; Ancho: 0.90 a 0.11 m; y Pe ral te: 0.12 a 0.17 m. Para las prue bas de fle xión es tá ti ca se pre -
pa ra ron 12 seg men tos de vi ga-probetas de 1.20 m de lar go, con ser van do ín te gra la sec ción
de la viga.
La par te de las vi gas que es tu vie ron ex pues tas al ex te rior de la nave del tem plo, no
obs tan te que es tu vie ron pro te gi das en su par te su pe rior por te jas, pre sen ta ron im por tan te
efec to del in tem pe ris mo. La sec ción uti li za da para los en sa yos pro vie ne de la par te que es -
tu vo pro te gi da al in te rior del te cho.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 164 Cien cia Ni co lai ta No. 37
Fi gu ra 2. Sec ción trans ver sal de una viga de ma -
de ra de Pi nus spp. mos tran do ga le rías cau sa das
por in sec tos y ra ja du ras oca sio na das por el de se -
ca do de la ma de ra.
Expe ri men ta ción
La re la ción Peso/Vo lu men de las vi gas-probetas se cal cu ló para com pa ra ción con los
va lo res de la re la ción Peso/Vo lu men de ma de ra sana de la ta bla 1. Estas re la cio nes iden ti fi -
ca das en la in ves ti ga ción como la den si dad apa ren te y el con te ni do de hu me dad de las pro -
be tas fue ron de ter mi na dos si guien do los li nea mien tos de la nor ma ISO 3131- 1975 (ISO,
1975).
El es ta do de de te rio ro del ma te rial y las ca rac te rís ti cas par ti cu la res de las vi gas no
per mi tie ron un di se ño ex pe ri men tal co mún men te usa do en in ves ti ga ción tec no ló gi ca de
ma de ra. Con el ob je to de lo grar los ob je ti vos de in ves ti ga ción, se pro ce dió a rea li zar en sa -
yos de fle xión es tá tica con ma te rial en di men sio nes de em pleo. Los 12 seg men tos de vi -
ga-probeta en sa ya dos fue ron pro ba dos en fle xión tres pun tos en una má qui na uni ver sal de
en sa yos me cá ni cos tal como se mues tra en la fi gu ra 3. Las vi gas fue ron so li ci ta das has ta la
rup tu ra. El Mó du lo de Elas ti ci dad fue cal cu la do a par tir del dia gra ma Car ga–De for ma ción en 
la zona elás ti ca. La por ta da de en sa yo de las vi gas-probetas fue de 1 m. El tiem po pro me dio
para lo grar la rup tu ra va rió de 10 a 13 mi nu tos.
Para el cálcu lo del Mó du lo de Elas ti ci dad se uti li zó la ecua ción:
(2)
MOE
P
y
L
I
d
st
=
3
48
Don de:
MOEd = Mó du lo de Elas ti ci dad en Fle xión (ma de ra de te rio ra da) (Kg/cm2)
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 165 Abril de 2004
Fi gu ra 3. Ensa yo de fle xión de una
viga de te rio ra da.
P = Fuer za apli ca da en L/2 (Kg)
yst = De for ma ción to tal en fle xión de la vi ga-probeta en L/2 (m)
L = Por ta da de la vi ga-probeta (m)
I = Mo men to de Iner cia de la sec ción trans ver sal de la vi ga-probeta (m4)
El Mó du lo de Rup tu ra se cal cu ló con la ayu da de la ecua ción:
(3)MOR P
L
b h
d = max
3
2 2
Don de:
MORd = Mó du lo de Rup tu ra en fle xión (ma de ra de te rio ra da) (Kg/cm2)
Pmax = Fuer za má xi ma a la rup tu ra (Kg)
L = Por ta da de la vi ga-probeta (m)
b = Ancho (base) de la vi ga-probeta (m)
h = Pe ral te de la vi ga-probeta (m)
Re sul ta dos
El con te ni do de hu me dad de las vi gas fue del 12%, y el va lor pro me dio para la den si -
dad apa ren te de la ma de ra fue de 370 Kg/m3.
Para cada viga en par ti cu lar las ta blas 2 y 3 pre sen tan los re sul ta dos de MOEd y MORd
co rres pon dien tes a la ma de ra de te rio ra da, los cua les fue ron cal cu la dos con las ecua cio nes
(2) y (3) y ajus ta dos por el efec to del Esfuer zo Cor tan te y del Con te ni do de Hu me dad. Las ta -
blas 3 y 4 pre sen tan igual men te los va lo res ajus ta dos de MOEs y de MORs de ma de ra sana
de re fe ren cia se ña la dos en la ta bla 1. Los va lo res de re sis ten cia me cá ni ca re si dual βMOE y
βMOR cal cu la dos con las ecua cio nes (4) y (5), son tam bién in clui dos para cada pro be ta.
Para la cons truc ción de las ta blas 2 y 3, se uti li zó la ecua ción ge ne ral (1). En el cálcu lo
de la re sis ten cia me cá nica re si dual de la ma de ra βRMR, se sub sti tu ye ron los va lo res de RMd
por los de MOEd y MORd res pec ti va men te. Para los va lo res de RMs, se uti li za ron los va lo res
ajus ta dos pro me dio de MOEs y MORs de la ta bla 1. La ecua ción ge ne ral (1) se trans for mó
en ton ces, para el caso par ti cu lar de la re sis ten cia elás ti ca re si dual en:
(4)βMOE
d
s
MOE
MOE
= ( )100
Don de:
βMOE = Resis ten cia elás ti ca re si dual de la ma de ra (%)
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 166 Cien cia Ni co lai ta No. 37
MOEd = Mó du lo de Elas ti ci dad en fle xión de ma de ra de te rio ra da (Kg/cm2)
MOEs = Mó du lo de Elas ti ci dad en fle xión de ma de ra sana o de re fe ren cia (Kg/cm2)
TA BLA 2
Re sul ta dos del Mó du lo de Elas ti ci dad (MOE) y de la Re sis ten cia elás ti ca re si dual de la ma de ra (βMOE).
Viga
MOEd
(Kg/cm2)
MOEd
(Kg/cm2)
MOEs
(Kg/cm2)
MOEs
(12)
(Kg/cm2)
βMOE
(%)
Va lor
cal cu la do
Ajus te por
Cor tan te
(+ 5.14 %)
Va lor de
re fe ren cia
Ajus te 12% de C. 
H.(+ 31.58%)
(2) / (4)
(1) (2) (3) (4)
1 25860 27190 75000 98685 27.55
2 16565 17415 75000 98685 17.65
3 21170 22260 75000 98685 22.56
4 (54870) (57690) 75000 98685 (58.46)
5 (52120) (54800) 75000 98685 (55.53)
6 20570 21625 75000 98685 21.91
7 22040 23175 75000 98685 23.48
8 26930 28315 75000 98685 28.69
9 20350 21395 75000 98685 21.68
10 22600 23760 75000 98685 24.08
11 18850 19820 75000 98685 20.08
12 30155 31705 75000 98685 32.13
Pro me dio 22510 23670 75000* 98685** 23.99
(*) Va lo res pro me dio to ma dos de la ta bla 1. (**) va lo res ajus ta dos al 12 % de Con te ni do de Hu me dad se gún
re co men da cio nes del Con se jo Ca na dien se de la Ma de ra (Con seil Ca na dien du Bois, 1987). Las ci fras en tre
pa rén te sis de las vi gas 4 y 5 no fue ron con si de ra das al cal cu lar los pro me dios.
Y para el cálcu lo co rres pon dien te a la re sis ten cia me cá ni ca re si dual a la rup tu ra, la
ecua ción (1) se trans for mó en:
(5)βMOR
d
s
MOR
MOR
= ( )100
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 167 Abril de 2004
Don de:
βMOR = Re sis ten cia me cá ni ca re si dual de la ma de ra a la rup tu ra (%)
MORd = Mó du lo de Rup tu ra en fle xión de ma de ra de te rio ra da (Kg/cm2)
MORs = Mó du lo de Rup tu ra en fle xión de ma de ra sana ó de re fe ren cia (Kg/cm2)
En la ta bla 2, las vi gas 4 y 5 pre sen ta ron va lo res ma yo res con res pec to al pro me dio de 
las vi gas es tu dia das (ta bla 3), pero pro por cio na les a los va lo res de ma de ras del gé ne ro Pi -
nus (ta bla 1). Sus re sul ta dos no se to ma ron en cuen ta para el cálcu lo de pro me dios. Este re -
sul ta do in si núa que es tas vi gas pre su mi ble men te de la mis ma es pe cie, fue ron sub sti tui das
con pos te rio ri dad a la edi fi ca ción del con jun to de la es truc tu ra. En el es tu dio de edi fi ca cio nes 
an ti guas es fre cuen te en con trar al gu nos ele men tos de ma de ra que fue ron reem pla za dos en 
épo cas cons truc ti vas di fe ren tes.
Un en fo que di fe ren te para en ten der la di fe ren cia de va lo res en las vi gas 4 y 5 con res -
pec to a la mues tra es tu dia da, es que ellas son de ma de ra de las es pe cies Pi nus teo co te o Pi -
nus pseu dos tro bus. Estas ma de ras son ca li fi ca das como de me dia den si dad (520 Kg/m3 y
580 Kg/m3 res pec ti va men te), por So to ma yor (2002a), y sus Mó du los de Elas ti ci dad co rres -
pon dien tes son 99200 Kg/m2 y 103600 Kg/m2, y sus Mó du los de Rup tu ra son 520 Kg/m2 y
540 Kg/m2 res pec ti va men te. Va lo res ca li fi ca dos como de re sis ten cia me cá ni ca me dia.
Mó du lo de Elas ti ci dad
De la ins pec ción de la ta bla 2, se de duce que la re sis ten cia elás ti ca re si dual en ma de -
ra de te rio ra da re pre sen ta da por el fac tor βMOE, es de 24 % en pro me dio, res pec to de la sana.
Esta pér di da en el MOE de las vi gas pue de ser ana li za da se gún los ar gu men tos si guien tes:
El ata que de los in sec tos a los com po nen tes de la pa red ce lu lar de la ma de ra dis mi nu -
ye la can ti dad de ma te ria lig no–ce lu ló si ca, es de cir, la masa por uni dad de vo lu men de la
viga, re la ción que es in di ca do ra de la re sis ten cia me cá ni ca de la ma de ra. El va lor pro me dio
para la den si dad de la ma de ra fue de 370 Kg/m3, re sul ta do que re pre sen ta una pér di da del
15 % en re la ción con la den si dad pro me dio de las es pe cies de re fe ren cia de la ta bla 1.
La re sis ten cia me cá ni ca de ma de ra de te rio ra da está re la cio na da con su pér di da en
peso. Para va lo res de dis mi nu ción en la masa de la ma de ra de 6%, ata ca da por hon gos de la 
pu dri ción blan ca, se ha es ti ma do en fle xión es tá ti ca dis mi nu cio nes has ta del 61% en MOE y
del 66% en MOR (Wil cox, 1978). Por otra par te, la pre sen cia de in sec tos es usual men te pre -
ce di da por la in fes ta ción de hon gos; lue go en ton ces, la dis mi nu ción de las fa cul ta des me cá -
ni cas del caso en es tu dio debe aso ciar se a otros fac to res com ple men ta rios al ata que de
in sec tos.
Las ga le rías cons trui das por los in sec tos en el te ji do le ño so, dis mi nu yen la sec ción re -
sis ten te de la viga y au men tan la po ro si dad na tu ral de la ma de ra, trans for mán do la en un ma -
te rial aún más permea ble y dis con ti nuo a la es ca la de un ani llo de cre ci mien to.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 168 Cien cia Ni co lai ta No. 37
La made ra es fre cuen te men te re pre sen ta da como un ma te rial mul ti ca pas, don de
cada uno de los ani llos de cre ci mien to re pre sen ta una capa en vol ven te del ci lin dro del fus te
del ár bol. La viga so li ci ta da en fle xión al ser so me ti da a es fuer zos com bi na dos de ten sión,
com pre sión y cor tan te, pier de su cohe sión a ni vel te ji do ele men tal de la ma de ra.
TABLA 3
Re sul ta dos del Mó du lo de Rup tu ra (MOR) y de la Re sis ten cia me cá ni ca re si dual de la ma de ra
a la rup tu ra (βRR).
Viga
MORd
(Kg/cm2)
MORs
(Kg/cm2)
MORs (12)
(Kg/cm2)
BMOR
(%)
Va lor cal cu la do Va lor de re fe ren cia
Ajus te 12% de
C. H.(+ 51.52%)
(1) / (3)
(1) (2) (3)
1 255 510 773 32.99
2 205 510 773 26.52
3 185 510 773 23.93
4 340 510 773 43.98
5 340 510 773 43.98
6 235 510 773 30.40
7 280 510 773 36.22
8 220 510 773 28.46
9 340 510 773 43.98
10 310 510 773 40.10
11 240 510 773 31.05
12 265 510 773 34.28
Pro me dio 268 510* 773** 34.67
(*) Va lo res pro me dio to ma dos de la ta bla 1; (**) Va lo res ajus ta dos al 12% de Con te ni do de Hu me dad se gún
re co men da cio nes del Con se jo Ca na dien se de la Ma de ra (Con seil Ca na dien du Bois, 1987).
Se gún la eva lua ción del de te rio ro ob ser va do por Ju ra do (2003), las vi gas mos tra ron
una in fes ta ción bien es ta ble ci da por in sec tos car co mas de la fa mi lia Ano bii dae. Las vi gas
mos tra ban per fo ra cio nes de 1.5 a 2.0 mm de diá me tro con una ocu rren cia de has ta 50 per fo -
ra cio nes por cua dran te (100 x 140 mm) (fi gu ra 2). Algu nas vi gas pre sen ta ron tam bién ga le -
rías la mi na res, daño que se aso cia al ata que de ter mi tas de ma de ra seca, de la fa mi lia
Ka lo ter mi ti dae (Ju ra do, 2003). Este gra do de de te rio ro en la ma de ra es su fi cien te para oca -
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 169 Abril de 2004
sio nar la pér di da de con ti nui dad de sus ani llos de cre ci mien to, cau san do una dis mi nu ción en 
su es ta bi li dad ma te rial me cá ni ca.
Si a este de te rio ro agre ga mos la pre sen cia de ga le rías la mi na res en las vi gas oca sio -
na das por ter mi tas, la dis con ti nui dad del me dio es ca tas tró fi ca para un es ta do avan za do de
de te rio ro. La fi gu ra 2 pre sen ta una foto de la sec ción trans ver sal de una viga mos tran do el
tipo y la dis tri bu ción tí pi ca de los lú me nes de las ga le rías oca sio na das por el agen te de de te -
rio ro.
Mó du lo de rup tu ra
De la lec tu ra de la ta bla 3, se con tras ta que el βMOR signi fi có 34.67%, va lor com pa ra ti -
va men te su pe rior al valor de βMOE. El MOR es la ex pre sión de la re sis ten cia de toda la viga
tra ba jan do al má xi mo en la zona plás ti ca, don de ya han apa re ci do fi su ras y te ji dos dis tor sio -
na dos en el pro ce so car ga - de for ma ción.
No obs tan te la pér di da im por tan te en re sis ten cia me cá ni ca de la ma de ra, la viga re -
sis tió la car ga del peso del te cho du ran te 45 años, sin pro vo car ines ta bi li dad apa ren te. Una
ex pli ca ción para este com por ta mien to es que las vi gas es ta ban so bre di men sio na das: Para
una car ga uni ta ria uni for me men te dis tri bui da so bre cada lar gue ro, es ti ma da en 30 Kg/m, y
en con di cio nes si mi la res al caso de es tu dio, una sec ción de 50 por 100 mm es su fi cien te, uti -
li zan do ma de ras de la ta bla 1.
Ca li dad de la ma de ra
Res pec to a la ca li dad de la ma de ra, du ran te la ins pec ción vi sual del ma te rial ex pe ri -
men tal, se en con tró que en la es truc tu ra se uti li za ron dos vi gas cu yos nu dos eran de al re de -
dor de 80 mm de diá me tro.
El pro ce so de rup tu ra en la ma de ra se ini ció en las fi su ras oca sio na das por la con cen -
tra ción de es fuer zos en las par tes me cá ni ca men te más dé bi les de la ma de ra, por ejem plo,
hilo des via do en las cer ca nías de nu dos o en el caso de ma de ra de te rio ra da, en las ga le rías
pro vo ca das por los in sec tos. Este efec to se com pro bó en las vi gas 2 y 3 las cua les fa lla ron
tem pra na men te en rup tu ra al re de dor de sus nu dos a L/4. Como con se cuen cia, su MOE cal -
cu la do fue me nor com pa ra ti va men te al pro me dio del gru po es tu dia do (ta bla 3).
La apa rien cia ex te rior de la viga 12 pre sen ta ba ra ja du ras la te ra les de se ca do, es ta do
que pre de cía una dis mi nu ción en su re sis ten cia me cá ni ca. Sin em bar go, esta viga pre sen tó
un MOE su pe rior y una bue na re sis ten cia a la rup tu ra com pa ra ti va men te al pro me dio de la
mues tra. Este re sul ta do con fir ma la ne ce si dad de mé to dos ex pe ri men ta les en la eva lua ción
del es ta do me cá ni co de la ma de ra for man do par te de es truc tu ras an ti guas y/o de te rio ra das.
El de tri men to en la re sis ten cia elás ti ca de las vi gas, y en la re sis ten cia úl ti ma en fle -
xión, de al re de dor de 76 % y 65 % res pec ti va men te, no pue den ser atri bui das úni ca men te al
ata que de in sec tos. La re sis ten cia de una viga de ma de ra es dis mi nui da en tre otros fac to res
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 170 Cien cia Ni co lai ta No. 37
por la pre sen cia de mi croor ga nis mos (hon gos y bac te rias), los de fec tos tec no ló gi cos (nu -
dos, hilo des via do y fi su ras), el fac tor tiem po y por las va ria cio nes pe rió di cas en el con te ni do
de hu me dad (So to ma yor, 2002b).
Por otra par te, los fac to res cons truc ti vos como la fal ta de pro tec ción a es cu rri mien tos
de agua y la au sen cia de tra ta mien tos de pre ser va ción de las vi gas, ori gi na ron las con di cio -
nes pro pi cias para la apa ri ción de mi croor ga nis mos y su se cuen cia de ata que de in sec tos.
El efec to di rec to en la pér di da de vi ta li dad de la ma de ra es la dis mi nu ción de la re sis -
ten cia me cá ni ca, con se cuen cia de la mo di fi ca ción quí mi ca y el de te rio ro de la pa red ce lu lar,
pro vo can do la des truc ción del te ji do le ño so y la dis mi nu ción de sec ción re sis ten te acom pa -
ña da por fi su ras, ga le rías y per fo ra cio nes.
Un ave nir pro mi so rio de este tipo de es tu dios in te gral de una es truc tu ra de ma de ra
anti gua es com pa rar los in di ca do res βMOE y βMOR a esca la lo cal en la geo me tría de las vi gas u 
otros ele men tos es truc tu ra les de la edi fi ca ción, con res pec to a sus va lo res eva lua dos en
pro be tas de di men sio nes de em pleo.
Igual men te, es re co men da ble aso ciar ín di ces in di ca ti vos del de te rio ro de la ma de ra,
por ejem plo, la can ti dad y tipo de ori fi cios y ga le rías que dis mi nu yen la sec ción re sis ten te de
las vi gas, con sus pro pie da des de re sis ten cia y ri gi dez.
Influen cia del es fuer zo cor tan te en el MOE
En acuer do con Bi blis (1965) y New lin y Tra yer (1924-1956), en un en sa yo de fle xión
es tá ti ca en tres pun tos, la ecua ción de la de for ma ción to tal y st de la vi ga-probeta es:
(6)
y
P L
E I
P L
AG
st = +
3
48 3
Don de:
yst = De for ma ción to tal en fle xión de la vi ga-probeta en L/2 (m)
E = Mó du lo de Elas ti ci dad de la ma de ra (Kg/cm2)
G = Mó du lo de Ri gi dez de la ma de ra (Kg/cm2)
P = Fuer za apli ca da en L/2 (Kg)
L = Por ta da de la vi ga-probeta (m)
I = Mo men to de Iner cia de la sec ción trans ver sal de la vi ga-probeta (m4)
A = Área de la sec ción trans ver sal de la vi ga-probeta (m2)
El pri mer tér mi no del lado de re cho en la ecua ción (6) re pre sen ta la de for ma ción en la
pro be ta de bi da al mo men to de fle xión. El se gun do tér mi no es re sul ta do de la de for ma ción
pro vo ca da por el es fuer zo cor tan te.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 171 Abril de 2004
La ecua ción (6) pue de ser re pre sen ta da por sus com po nen tes en tér mi nos de la de -
for ma ción to tal de fle xiónyst :
(7)yst = yfle xión + ycor tan te
Don de:
yst = De for ma ción to tal en fle xión de la vi ga-probeta en L/2 (m)
yfle xión = De for ma ción de bi da al mo men to de fle xión (m)
ycor tan te = De for ma ción de bi da al es fuer zo cor tan te (m)
Para el cálcu lo del MOEd, se uti li zó la ecua ción (2), es de cir, al cal cu lar el MOEst sólo
se juz gó la de for ma ción oca sio na da por el mo men to de fle xión (yfle xión) de la ecua ción (7). En
el es tu dio de vi gas de ma de ra con re la cio nes de por ta da/grue so de la pro be ta me no res de
15 (como es el caso de las pro be tas de en sa yo), la de for ma ción cau sa da por el es fuer zo cor -
tan te in flu ye de ma ne ra im por tan te en la de ter mi na ción del MOE (Görla cher, 1984; New lin y
Tra yer, 1924-1956). Es ne ce sa rio en ton ces ajus tar los va lo res de MOE cal cu la dos di rec ta -
men te del en sa yo.
La ta bla 4 pre sen ta cin co rei te ra cio nes del cálcu lo de las ecua cio nes (6) y (7) para di -
men sio nes rea les de las vi gas y va lo res pro ve nien tes de los en sa yos, a ex cep ción del va lor
de MOEs uti li za do de 75000 Kg/cm2, to ma do de la ta bla 1. Del aná li sis de la ta bla 4, se in fie re
que, para el caso que nos ocu pa, la de for ma ción yfle xión, re pre sen ta 94.86% de la de for ma -
ción to tal yst, mien tras que la de for ma ción la de for ma ción y cor tan te pro vo ca da por el es fuer zo
cor tan te es en pro me dio de 5.14%. Esta di fe ren cia de al re de dor del 5% dis mi nu ye el va lor
real del MOEd cal cu la do y en con se cuen cia el va lor de âMOE. Este ajus te co rres pon de a los va -
lo res de la co lum na (2): Ajus te por cor tan te, en la ta bla 2.
TA BLA 4
Por cen ta je de las de for ma cio nes cau sa das por el mo men to de fle xión y por el es fuer zo cor tan te
en la de for ma ción to tal en fle xión tres pun tos.
P
(Kg)
yfle xión
(mm)
%
ycor tan te
(mm)
%
yst
(mm)
%
1000 0.988 94.91 0.053 5.09 1.041 100
2000 1.975 94.86 0.107 5.14 2.082 100
3000 2.963 94.88 0.160 5.12 3.123 100
4000 3.851 94.76 0.213 5.24 4.064 100
5000 4.938 94.87 0.267 5.13 5.205 100
Pro me dio - 94.86 - 5.14 - 100
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 172 Cien cia Ni co lai ta No. 37
Conclusiones
El pro ce so de eva lua ción para el caso de es tu dio del tem plo de No cut ze po, fue pre ce -
di do de la iden ti fi ca ción ana tó mi ca de la ma de ra rea li za da por To var (2002), y por la eva lua -
ción tec no ló gi ca del daño cau sa do por agen tes bio de te rio ra do res de la ma de ra rea li za da
por Ju ra do (2003). Fi nal men te, los re sul ta dos de la pre sen te in ves ti ga ción, al eva luar el es -
ta do me cá ni co de la ma de ra, com ple men tan un es tu dio tec no ló gí co ra cio nal so bre un caso
de es tu dio de una es truc tu ra de ma de ra an ti gua.
Las vi gas fue ron de te rio ra das por agen tes bio ló gi cos ta les como car co mas y ter mi tas
y por otra par te, la ma de ra su frió in tem pe ris mo. Su efec to tuvo como re sul ta do que la den si -
dad de la ma de ra de te rio ra da dis mi nu ye ra en 15%. Asi mis mo, la re sis ten cia elás ti ca re si -
dual ex pre sa da por su Mó du lo de Elas ti ci dad, dis mi nu yó en 76% y la re sis ten cia me cá ni ca
re si dual a la rup tu ra, es de cir el Mó du lo de Rup tu ra, dis mi nu yó en 65%. Estos re sul ta dos
con fir man la hi pó te sis acer ca de que la ma de ra ex pues ta al ata que de agen tes bio ló gi cos y a 
fac to res fí si cos como el in tem pe ris mo, dis mi nu ye su den si dad y re sis ten cia me cá ni ca.
Agra de ci mien tos
La in ves ti ga ción fue fi nan cia da por el Pro gra ma de Me jo ra mien to del Pro fe so ra do
(Pro MeP) de la Se cre ta ría de Edu ca ción Pú bli ca y por la Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo -
gía de la Ma de ra (UMSNH).
Los au to res re co no ce mos a la co mu ni dad de No cut ze po, Mu ni ci pio de Eron ga rí cua -
ro, Esta do de Mi choa cán por las fa ci li da des pres ta das para esta in ves ti ga ción en el tem plo
de San Mi guel Arcán gel como “Si tio de Estu dio” y por la do na ción del ma te rial ex pe ri men tal.
La in ves ti ga ción no hu bie ra sido po si ble sin la coo pe ra ción de los es tu dian tes de la
FITECMA: M.T. Tzom pant zi Re yes, C.M.A. Ju ra do Var gas, L.A. Me jía Díaz y de S.M. Esco -
be do To rres.
Apro ve cha mos la oca sión para re sal tar la co la bo ra ción de los Maes tros Z. To rres Le -
des ma, J. Agui lar Pin tor, J.N. Pon cia no Guz mán y D. Escu tia Gar cía, du ran te las prue bas de 
ca rac te ri za ción me cá ni ca de vi gas de ma de ra rea li za das en el la bo ra to rio de Inge nie ría Me -
cá ni ca del Insti tu to Tec no ló gi co de Mo re lia.
Nues tro re co no ci mien to a la L.C.C. R. Olme do So to ma yor por su co la bo ra ción en la
co rrec ción de es ti lo del tex to ori gi nal.
Bi blio gra fía
Ame ri can So ciety for Tes ting and Ma te rials. 2000. Annual Book of ASTM Stan dards. Sec tion 
Four; Cons truc tion, Vo lu me 04.10, Wood. U.S.A. 707 p.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 173 Abril de 2004
Bi blis, E.J. 1965. Shear de flec tion of wood beams. Fo rests Pro ducts Jour nal. 15(11):
492-498.
Cai, Z. 1998. Non des truc ti ve Struc tu ral Eva lua tion of Wood Floor Systems in His to ric Buil -
dings. Wood Re search La bo ra tory. De part ment of Fo rest and Na tu ral Re sour ces.
Par due Uni ver sity. West La fa yet te, IN. U.S.A. 85 p.
Con seil Ca na dien du Bois. 1987. Bois de Cons truc tion Ca na dien. Struc tu re et Pro prié tés.
CCB. 6d. Infor ma tion Gé né ral. Bois, SP-1. Otta wa, Ca na da. 16 p.
Fo rest Pro ducts La bo ra tory. 2000. Stress Wave Ti ming Non des truc ti ve Eva lua tion Tools for
Inspec ting His to ric Struc tu res. A Gui de for Use and Inter pre ta tion. Gen. Tech. Rep.
FPL-GTR-119. Ma di son, WI: U.S. De part ment of Agri cul tu re, Fo rest ser vi ce, Fo rest
Pro ducts la bo ra tory. U.S.A. 15 p.
Görla cher, R. 1984. Ein neues Mess ver fah ren zur Bes tim mung des E-modulus von Holz.
Holz als Roh-und Werk stoff, (42): 212-222.
ISO 3131- 1975. Wood — De ter mi na tion of den sity for physi cal and me cha ni cal tests. ISO
Ca ta log 79 Wood tech no logy; 79.040 Wood, saw logs and saw tim ber. Inter na tio nal
Orga ni za tion for Stan dar di za tion (ISO). Dis po ni ble en: www.iso.ch/iso/en/ISOOnli -
ne.ope ner pa ge. (Con sul ta do en Ju lio, 2003).
Ju ra do Var gas, C.M.A. 2003. Insec tos que de te rio ran la ma de ra en dos mo nu men tos his tó ri -
cos de la ri be ra oes te del lago de Pátz cua ro, Mi choa cán, Mé xi co. Te sis de Maes tría.
Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo gía de la Ma de ra. Uni ver si dad Mi choa ca na de San
Ni co lás de Hi dal go. Mo re lia, Mi choa cán, Mé xi co. 85 p.
New lin, J.A. and Tra yer, G.W. 1924. De flec tion of beams with spe cial re fe ren ce to shear de -
for ma tions. Infor ma tion re vie wed and reaf fir med in 1956, re prin ted from Na tio nal
Advi sory Com mit tee for Ae ro nau tics Re port 180, 1924. Fo rest Pro ducts La bo ra tory.
U.S. De part ment of agri cul tu re. Fo rest Ser vi ce. Ma di son, WI. U.S.A. 19 p.
Ross, R.J. and Pe lle rin, R.F. 1994. Non des truc ti ve tes ting for as ses sing wood mem bers in
struc tu res: A re view. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-70 (Rev.). Ma di son, WI: U.S. De part -
ment of Agri cul tu re, Fo rest Ser vi ce, Fo rest Pro ducts La bo ra tory. 40 p.
So to ma yor Cas te lla nos, J.R. 2002a. TABLA FITECMA de cla si fi ca ción de ca rac te rís ti cas
me cá ni cas de ma de ras me xi ca nas. Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo gía de la Ma -
de ra. Coor di na ción de la Inves ti ga ción Cien tí fi ca. Uni ver si dad Mi choa ca na de San
Ni co lás de Hi dal go. Mo re lia, Mi choa cán. For ma to: 60 x 90 cm. 1 p.
So to ma yor Cas te lla nos, J.R. 2002b. De te rio ro y ca li dad de la ma de ra an ti gua. Re vis ta Di -
vul ga. No. 7. Di ciem bre 2002. Coor di na ción de la Inves ti ga ciónCien tí fi ca. Uni ver si -
dad Mi choa ca na de San Ni co lás de Hi dal go. Mo re lia, Mi choa cán. pp: 33-37.
So to ma yor Cas te lla nos, J.R. 2002c. Ca rac te rís ti cas me cá ni cas de la ma de ra y su apli ca -
ción en la in dus tria de la cons truc ción. Re vis ta Cien cia Ni co lai ta. Coor di na ción de la
Inves ti ga ción Cien tí fi ca. Uni ver si dad Mi choa ca na de San Ni co lás de Hi dal go. Mo re -
lia, Mi choa cán. No. 33, pp: 127-138.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 174 Cien cia Ni co lai ta No. 37
So to ma yor Cas te lla nos, J.R., Me jía Díaz, L.A. y Esco be do To rres, S.M. 2002. Re sis ten cia
me cá ni ca de una mues tra de ma de ra de te rio ra da de Pi nus spp. X Sim po sio “La
Inves ti ga ción Cien tí fi ca y Tec no ló gi ca en Mi choa cán”. Coor di na ción de la Inves ti ga -
ción Cien tí fi ca. Uni ver si dad Mi choa ca na de San Ni co lás de Hi dal go. No viem bre,
2002, Mo re lia, Mi choa cán.
So to ma yor Cas te lla nos, J.R. and Cruz de León, J. 2003. Ancient Wood Struc tu res Eva lua -
tion Met ho do logy. In pro cee dings of IAWPS2003 Inter na tio nal Con fe ren ce on Fo rest
Pro ducts, Inter na tio nal Asso cia tion of Wood Pro ducts So ciety, April 2003. Dae jeon,
Ko rea. pp: 458 – 469.
So to ma yor Cas te lla nos, J.R., Cruz de León, J., Pé rez Díaz, M. y Tru ji llo Ji mé nez, U. 2004.
Com pa ra ción de la vi ta li dad me cá ni ca de la ma de ra de Pro so pis spp. (Mez qui te). En
Cien cia Ni co lai ta 37. Coor di na ción de la Inves ti ga ción Cien tí fi ca. Uni ver si dad Mi -
choa ca na de San Ni co lás de Hi dal go. Mo re lia, Mi choa cán.
To var Re yes, E. 2002. Iden ti fi ca ción ana tó mi ca de los ele men tos es truc tu ra les de ma de ra
en mo nu men tos his tó ri cos de la zona la cus tre de Pátz cua ro, Mich. Te sis de Li cen cia -
tu ra. Fa cul tad de Inge nie ría en Tec no lo gía de la Ma de ra. Uni ver si dad Mi choa ca na de
San Ni co lás de Hi dal go. Mo re lia, Mi choa cán. 65 p.
Wil cox, W.W. 1978. Re view of Li te ra tu re on the Effects of Early Sta ges of De cay on Wood
Strength. Wood and Fi ber. 9(4): 252-257.
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Cien cia Ni co lai ta No. 37 175 Abril de 2004
Resistencia mecánica residual en madera estructural deteriorada
Abril de 2004 176 Cien cia Ni co lai ta No. 37
Par que Na cio nal Ba rran ca del Cu pa tit zio. Urua pan, Mi choa -
cán. Fo to gra fía del Ing. Ser gio Ra mí rez.