INTRODUCCIONLa madera es un material de origen orgnico que posee propiedades fsicas y mecnicas particulares que la hacen nica. Una de las principales funciones de la madera, en el tronco y las ramas del rbol vivo, es la de soporte mecnico. Por lo tanto, una vez transformada la madera en algn producto, el soporte mecnico contina desempeando un papel esencial en una gran cantidad de usos. Son raras las aplicaciones de la madera en donde no se tomen en consideracin sus propiedades mecnicas. As, son stas las que determinan si la madera es un material apropiado para su uso en estructuras.

El conocimiento de las propiedades mecnicas se puede adquirir mediante pruebas de laboratorio realizadas con equipos e instrumentos especiales. Este tipo de pruebas es apropiado para tomar en cuenta la variabilidad de la madera. Cuando se llevan a cabo se pueden utilizar mtodos estndar de ensaye, ya sea con probetas pequeas libres de defectos o con piezas de tamao comercial con defectos, y expresar los resultados obtenidos en unidades definidas, con lo que se facilita la comparacin con pruebas similares realizadas en tiempos diferentes o por personas o instituciones distintas. Otra ventaja es que con dichas pruebas es posible controlar una serie de factores que de otra manera podran causar variaciones importantes en los resultados, como son el contenido de humedad al momento del ensaye, la orientacin de la fibra respecto al sentido de la carga y otros. Los valores que se obtienen siempre son variables dada la compleja naturaleza de la madera. Por lo tanto, lo que se hace es encontrar valores promedio y determinar la dispersin de los resultados respecto a ste. Siemprese debe tener presente que existe una variacin considerable entre especies y dentro de una misma especie. Con base en lo anterior, se puede decir que la capacidad de la madera para resistir cargas depende de un nmero de factores; tales como, la especie, el tipo, la direccin y la duracin de la carga; las condiciones ambientales de humedad y temperatura; as como, la presencia o ausencia de defectos como son los nudos, la desviacin de la fibra y las rajaduras, entre otros.

Cortante

El esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actan sobre las fibras de la madera segn diversos modos.- tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento.- tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de unas fibras con respecto a otras en la direccin longitudinal.- tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras sobre las otras.En las piezas sometidas a flexin y a cortante, las tensiones que intervienen son conjuntamente las de cortadura y deslizamiento. Sus valores caractersticos (por deslizamiento) varan entre 1,7 y 3,0 N/mm2 en las especies y calidades utilizadas habitualmente en la construccin.Las tensiones tangenciales por rodadura de fibras slo se producen en casos muy concretos, como son las uniones encoladas entre el alma y el ala de una vigueta con seccin en doble T. El valor de la resistencia por rodadura es del orden del 20 al 30% de la resistencia por deslizamiento.

Mdulo de cortanteEn la madera tambin existe un mdulo de cortante ligado a los esfuerzos cortantes. Su valor es 16 veces inferior al mdulo de elasticidad paralelo a la fibra.

Cortante paralelo a la fibra. Se seleccionaron suficientes probetas de madera limpia (figura 2) de porciones no usadas de diversas vigas secadas al aire (condicin ambiental), con seccin transversal de 15 x 15 cm y con una longitud de 3 m, adquiridas de la lnea de produccin de un aserradero comercial.

Se analizaron tres diferentes direcciones del plano tangencial a los anillos de crecimiento para establecer la influencia de ellos en la resistencia a cortante. Dichos planos fueron: 0 (superficie de falla tangencial), 45 (superficie de falla diagonal) y 90 (superficie de falla radial). Para la realizacin de las pruebas se utiliz una prensa universal (figura 3) siguiendo las especificaciones de la American Society for Testing and Materials (ASTM D-143).

La falla se registr en el formato establecido para la prueba. Se rechazaron las pruebas en aquellos casos en que la falla en la base de las probetas se extendi hasta la superficie de soporte. Los datos reportados fueron: cdigo de identidad, dimensiones de la probeta y carga mxima de ruptura. La porcin de la pieza que se desprendi despus de la prueba se requiri para determinar el contenido de humedad de la probeta y la densidad bsica.

Resistencia de la madera al esfuerzo cortante.Es una medida de la capacidad que tiene una pieza de madera para resistir fuerzas, que tienden a deslizar una parte de la madera

Cuando el esfuerzo cortante se presenta paralelo a las fibras, produce un plano de falla paralelo a ellas, tangente a los anillos de crecimiento; mientras que si la solicitacin es paralela a las fibras se produce un plano de falla perpendicular a los anillos de crecimiento.

Ensayos de fuerza cortante

Los ensayos realizados en este trabajo utilizan una probeta similar a la necesaria para la determinacin del esfuerzo cortante como caracterstica fsico-mecanica de la madera producindose el corte sobre la probeta en un plano paralelo a las caras del tablero. Se ha adoptado para estas experiencias la probeta base de 50mm de ancho por 60mm de altura con un rebaje de 20x10mm para un mejor asiento de la cuchilla de corte til de la cizalla, dejando una superficie fija de corte para el ensayo de 50mmx50mm; en cuanto al espesor de la probeta se ha adoptado el de 50mm mximo, admitiendo una reduccin de hasta 40mm

Preparacion de la probetaTeniendo en cuenta que los tableros de fibras ensayados tienen espesores entre 2 a 60mm, ha sido necesario preparar las probetas de ensayo, con los espesores previstos para la probeta tipo.

Ensayos de cortadura realizadosSe han realizado las siguientes series de ensayos:1. 24 probetas de tablero de fibra duro2. 24 probetas de tablero de fibras de caras lisas3. 24 probetas de tableros de densidad media

Se han acondicionado las probetas a 65 5% de humedad relativa y a una temperatura de 20 2C. Cada tipo de probetas de cada tablero a ensayar se ha dividido en dos series de 12 probetas cada una, cortadas segn la direccin de fabricacin una serie y la otra segn la direccin normal a la fabricacion, obtenindose una vez numeradas las 24 probetas de cada tipo, sus pesos en gramos y su carga de rotura, aadiendo la carga de la cuchilla que es de 3.44 Kg. Como norma general se rechazaron aquellos ensayos en que la probeta no rompi por el centro y por un plano sensiblemente paralelo a las caras del tablero.A continuacin se resume los cuadros de rotura de probetas a esfuerzo cortante: