Diferencias entre estructuras de madera, acero y hormigón

Los tres materiales más usados en la construcción son madera, acero y hormigón. En este artículo vamos a ver las diferencias entre estructuras de madera, acero y hormigón y comparar estos tres productos característicos, según los valores del marcado CE.

La madera es un material diseñado para trabajar en dirección de la fibra, las mejores prestaciones de este material son trabajando a flexión con una buena relación resistencia peso. El hormigón está diseñado para trabajar a compresión donde se obtienen los mejores resultados. El acero tiene muy buenas resistencias pero trabajando a compresión puede presentar problemas de pandeo por su esbeltez.

En la siguiente tabla vemos las diferencias entre madera, acero y hormigón para uso estructural a partir de su resistencia a flexión, tracción, compresión, cortante, módulo de elasticidad, densidad y precios:

 

Material

Flexión

(N/mm2)

Tracción

(N/mm2)

Compresión

(N/mm2)

Cortante

(N/mm2)

Módulo de elasticidad medio (N/mm2) Densidad (kg/m3)

 

Precios (euros/m3)*

90º

90º

Madera- C24

24

14 0,5 21

2,5

2,5

11.000 420 300 – 400

Hormigón-HA25

1,79 25 1,79

32.000

2.500

60 – 80
Acero-S275 275 275 275 158 210.000 7.850

8.000

*Estos precios son solo como referencia, a consultar en función de disponibilidad, acabados, propiedades,…

 

Nota: 0º es cuando el esfuerzo va en la dirección de la fibra y 90º cuando el esfuerzo se aplica perpendicular a la fibra de la madera.

El código técnico de edificación aplica un coeficiente penalizador a la resistencia de cada material; para el acero es 1,05, para la madera 1,25 o 1,30 y para el hormigón 1,5.

Es necesario considerar otros aspectos para el cálculo estructural como los estados límites de servicio (deformaciones, vibraciones, etc…), pandeos, vuelcos y cálculos en situación de fuego, por lo que se puede decir que no hay una regla de oro, pero el conocimiento de los distintos materiales ayuda a un perfecto dimensionamiento y una solución óptima para cada problema.

Otra parte muy importante son las emisiones de CO2 equivalente según el sistema constructivo y el carbono almacenado. Según una publicación de EPA “Environmenal Protection Agency” de Estados Unidos del 2016 muestra las diferencias de emisiones netas de CO2 en la producción de diferentes materiales y el carbono almacenado. Los árboles en su formación y por la fotosíntesis almacenan carbono, además de emitir menos dióxido de carbono en su transformación por ello, frente al acero o hormigón contribuyen a frenar el cambio climático generando menos emisiones e incluso almacenando carbono con emisiones negativas, es decir, almacenando más carbono del que se emite. En la siguiente tabla vemos una comparación de emisiones entre madera, hormigón y acero:

 

Material

Emisiones netas (kg CO2/t) Almacenado (kg CO2/t)

Madera aserrada

33 490
Hormigón 265

0

Acero 694

0

 

La madera tiene muchas otras prestaciones, de por sí es un aislante natural, no como el hormigón o acero, es higroscópico y regula la humedad en el interior de forma que en verano cede humedad al ambiente y en invierno absorbe humedad aumentando la confortabilidad y tiene una mayor calidad estética y muchas veces se decide dejar sin recubrimientos para su apreciación.

Por ejemplo para realizar una viga de 7,5 metros de luz con un carga permanente de 0,75  KN/m y 3 KN/m de sobrecarga de uso se necesitaría de hormigón armado 206kg/m, de acero 15 kg/m y de madera 29 kg/m. (J. Natterer)

Esto supondría:

 

Material

Kg viga 7,5 metros Emisiones netas (kg CO2/t) Almacenado (kg CO2/t)

Precio aproximado con montaje

Madera

217,5 7,17 106,57

350

Hormigón armado

1.545 409,42  0

370

Acero perfil H 112,5 78,07  0

350

*Los precios son aproximados y hay que tener en cuenta los distintos materiales y tratamiento que se aplican a cada material.

 

Como se observa en la tabla, la madera sería la solución más ecológica, además compite en precio con los otros materiales. En España el uso de madera estructural no está muy instaurado y esto se debe en gran parte al desconocimiento de este material que compite perfectamente con el acero y hormigón, más arraigados a la cultura constructiva de esta última mitad de siglo español.

Si tienes cualquier duda o deseas contactar con un profesional experto en madera estructural, no dudes en contactarnos o comentarnos tu duda pinchando en este enlace: https://www.maderea.es/presupuestos/

 

2 comentarios en este post

  •  :  Buenas tardes No se si me podrían orientar, y quizas no es el lugar adecuado, pero como he podido leer son entendidos en la madera, Es que me quiero comprar una casa de segunda mano en Galicia y me dicen que la estructura y cubiertas son de madera y la casa fue construida en 1895, ¿Es arriesgado comprar una casa con estructura de madera al tener tantos años? Aparentemente está bien. Me pueden orientar. Gracias
    •  :  Buenas tardes Silvia, la madera como material se caracteriza por su alta durabilidad, más que preocuparse por cuándo fue fabricada la casa, es muy importante verificar el estado de la estructura con un profesional. Respecto a la antigüedad, te dejamos el ejemplo de la casa de madera más antigua de Europa, del año 1287 y que sigue en pie y habitable: https://www.maderea.es/casa-de-madera-mas-antigua/ Esperamos haberte ayudado. Gracias! Saludos.

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