Protección, Conservación y Construcción en Madera

Conocimiento de la madera como material estructural especialmente en lo que se refiere a las propiedades físico-mecánicas, así como a su conservación y utilización en el contexto de la construcción actual. Adquisición de conocimientos en el ámbito de la madera estructural, analizando las bases de cálculo, el comportamiento frente al fuego, la durabilidad y la protección frente a los agentes de deterioro, etc.

La memoria del título contempla para esta materia los siguientes contenidos:

Grado de protección de la madera.
Clases de riesgo de la madera.
Degradación por factores abióticos y bióticos.
Los productos protectores de la madera y los métodos de aplicación.
Protección térmica de la madera.
Protección de la madera frente al fuego.
La madera como elemento constructivo. Propiedades de la madera relacionadas con la durabilidad.
Condicionantes para la utilización de la madera en construcción.
Diseño y cálculo de estructuras de madera. Normativa específica.
Metodologías para la inspección, valoración y diagnosis de elementos de madera: principales técnicas no destructivas.

Estos contenidos se desarrollarán de acuerdo al temario adjunto, donde se indica una previsión de horas asignadas a cada tema (h expositivas + h interactivas + h no presenciales):

Tema I.- PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LA MADERA. (2h e + 3h i + 8h np)
1.- El agua en la madera.
2.- Contenido de humedad en la madera.
3.- Higroscopicidad.
4.- Hinchazón y merma.
5.- Densidad.
6.- Normativa aplicable a la determinación de las propiedades físicas de la madera.
7.- La madera como material estructural. Comparación con otros materiales.
8.- Propiedades mecánicas de la madera.
9.- Factores que influyen en las propiedades mecánicas.
10.- Normativa aplicable a la determinación de las propiedades mecánicas de la madera.

Tema II.- BASES DE CÁLCULO. (2h e + 1h i + 8h np)
1.- Marco normativo.
2.- Bases de cálculo (Código Técnico Edificación).
2.1.- Análisis estructural.
2.2.- Propiedades de los materiales. Factores de corrección.
2.3.- Factores que afectan al comportamiento estructural.
2.3.1.- Clases de duración de la carga.
2.3.2.- Clases de servicio.
2.3.3.- Valores de cálculo. Factor de corrección.
3.- Combinación de acciones.
3.1.- Estados Límite Últimos.
3.2.- Estados Límite de Servicio.
4.- Sistema de Clases Resistentes.
5.- Clasificación estructural de la madera.

Tema III.- COMPROBACIÓN DE SECCIONES. (4h e + 6h i + 21h np)
1.- Comprobación de índices. Tensiones paralelas a la fibra.
2.- Comprobación de índices. Tensiones tangenciales.
3.- Comprobación de índices. Tensiones perpendiculares a la fibra.

Tema IV.- ESTABILIDAD. (3h e + 2h i + 11h np)
1.- Estudio de columnas. Fenómeno de pandeo.
1.1.- Columna biarticulada. Carga crítica de pandeo.
1.2.- Columna biarticulada. Tensión crítica de pandeo.
1.3.- Longitud eficaz de pandeo.
1.4.- Comprobación de secciones.
2.- Estudio de la estabilidad en vigas. Vuelco lateral.
2.1.- Viga biapoyada. Momento crítico de vuelco lateral.
2.2.- Viga biapoyada. Tensión crítica de vuelco lateral.
2.3.- Longitud eficaz de vuelco lateral.
2.4.- Comprobación de secciones.

Tema V.- ANÁLISIS DE LA DEFORMACIÓN. (2h e + 2h i + 9h np)
1.- Objetivos del estudio de la deformación.
2.- Determinación de los desplazamientos.
2.1.- Deformación instantánea.
2.2.- Deformación diferida: fluencia.
3.- Control de la deformación.
3.1.- Componentes.
3.2.- Límites.

Tema VI.- RESISTENCIA FRENTE AL FUEGO DE LA MADERA. (2h e + 2h i + 8h np)
1.- Fases del incendio.
1.1.- Clasificación de los materiales según su reacción frente al fuego.
1.2.- Clasificación de los materiales según su resistencia frente al fuego.
2.- Comportamiento frente al fuego de la madera.
2.1.- Velocidad de carbonización.
3.- Bases de cálculo.
3.1.- Valores de cálculo de las propiedades del material.
3.2.- Valores de cálculo de las acciones y sus efectos.
4.- Métodos de cálculo: el método de la sección eficaz

Tema VII.- UNIONES. (4h e + 4h i + 16h np)
1.- Uniones tradicionales.
1.1.- Ensamble par-tirante.
1.2.- Ensamble de caja y espiga.
2.- Uniones con elementos de fijación.
2.1.- Elementos tipo clavija.
Tema VIII.- CONSERVACIÓN DE LA MADERA. (2.5h e + 2h i + 7h np)
1.- Introducción.
2.- Clases de durabilidad natural.
3.- Clases de riesgo biológico.
3.1.- Asignación de clases.
4.- Protección química de la madera estructural.
4.1.- Productos protectores.
4.2.- Sistemas de aplicación.
5.- Protección térmica.
6.- Protección por diseño.

Tema IX.- INSPECCIÓN DE MADERA ESTRUCTURAL. (2.5h + 2h i + 7h np)
1.- Introducción.
2.- Técnicas no destructivas.
2.1.- Técnicas mecánicas.
2.2.- Técnicas acústicas.

Bibliografía básica
- Argüelles Álvarez, R. et al. 2013. Estructuras de madera. Bases de cálculo. AITIM. Madrid.
- Argüelles Álvarez, R. et al. 2015. Estructuras de madera. Uniones. AITIM. Madrid.
- Código Técnico de la Edificación. 2010. I) SE. II) SE-AE. Acciones en la edificación. III) SE-M. Estructuras de madera. IV) SI. Seguridad en caso de Incendio. Ministerio de Fomento. Madrid.
- Eurocódigo 5. 2016. Proyecto de estructuras de madera. Parte 1-1. Reglas generales y reglas para la edificación. Parte 1-2. Proyecto de estructuras sometidas a incendio. AENOR. Madrid.
- Porteus, J.; Kermani, A. 2013. Structural Timber Design to Eurocode 5. Ed. Blackwell Publishing.

Bibliografía complementaria
- Arriaga Martitegui, F.; Peraza Sánchez, F.; Esteban Herrero, M. 2003. Madera aserrada estructural. AITIM. Madrid.
- Bucur, V. 2006. Acoustics of wood. Springer. Berlín.-
- Dupraz, P.A.; Mooser, M.; Pflug, D. 2009. Dimensionnement des structures en bois. Presses polytechniques et universitaires romandes. Lausanne.
- Fernández-Golfín Seco, J.I.; Díez Barra, M.R.; Hermoso Prieto, E.; Mier Pérez, R. 2003. Manual de clasificación de madera. AITIM. Madrid.
- Herzog, T.; Natterer, J.; Schweitzer, R.; Volz, M: Winter, W. 2005. Construire en bois. Presses polytechniques et universitaires romandes. Lausanne.
- Natterer, J.; Sandoz, J.L.; Rey, M. 2004. Construction en bois. Matériau, Technologies et dimensionnement. Presses polytechniques et universitaires romandes. Lausanne.
- Petit Martínez, R. 2009. Protección y conservación de la madera. Andavira Editora. Santiago de Compostela.

En esta materia el alumno adquirirá o practicará una serie de competencias genéricas, deseables en cualquier titulación universitaria, y específicas, propias de la ingeniería en general o de la ingeniería forestal en particular. Dentro del cuadro de competencias que se diseñó para la titulación, se trabajarán las siguientes:

A) Competencias básicas, generales y transversales:
CT3 – Capacidad de trabajo individual, con actitud autocrítica.
CT4 – Capacidad para trabajar en grupo y abarcar situaciones problemáticas de forma colectiva.
CT6 – Capacidad para elaborar y presentar un texto organizado y comprensible.
CG9 - Conocimientos de hidráulica, construcción, electrificación, caminos forestales, maquinaria y mecanización necesarios tanto para la gestión de los sistemas forestales como para su conservación.
CG11 - Capacidad para caracterizar las propiedades anatómicas y tecnológicas de las materias primas forestales maderables y no maderables, así como de las tecnologías e industrias de estas materias primas.
CG13 - Capacidad para diseñar, dirigir, elaborar, implementar e interpretar proyectos y planes, así como para redactar informes técnicos, memorias de reconocimiento, valoraciones, peritajes y tasaciones.

B) Competencias específicas:
CETEIF1 - Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Estructura anatómica interna y propiedades macroscópicas de la madera.
CETEIF2 - Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Suministración de materias primas en la industria forestal.
CETEIF3 - Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Conocimiento de los principios básicos de los procesos de primera y segunda transformación de la madera.
CETEIF4 - Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de Conocimientos para el cálculo y el diseño de instalaciones de carpintería, secado, descortezado y trituración de la madera.

Los contenidos teóricos se presentan bajo el formato de lecciones magistrales participativas que tienen carácter expositivo, de forma que el alumno recibe una base imprescindible para el desarrollo del trabajo autónomo. Estas actividades tienen como base la realización de presentaciones mediante el ordenador y la utilización de los encerados clásicos para la resolución de problemas. Todas ellas cuentan con el apoyo del aula virtual disponible para esta materia. Relación de competencias trabajadas en las sesiones expositivas: CG9, CG11, CG13, CETEIF1, CETEIF2, CETEIF3, CETEIF4.

En lo que se refiere a la docencia interactiva, está prevista la realización de seminarios bajo el formato de trabajo en grupo en los que se debatirá sobre temas concretos. El trabajo desarrollado en dichos seminarios será complementado por sesiones de laboratorio en las que cada alumno trabajará de forma individualizada. Estas sesiones están orientadas a la utilización de los equipos instalados en la nave de construcción y las herramientas informáticas disponibles en el laboratorio de cálculo de estructuras, y en ellas se aplicarán los conocimientos adquiridos a la resolución de casos prácticos que en ocasiones requerirá el manejo de material en lengua inglesa. La asistencia a las sesiones interactivas no será obligatoria.

Como complemento, se realizará un viaje de prácticas de carácter voluntario para visitar las instalaciones de un distribuidor de madera estructural. Durante la visita el alumnado podrá conocer el proceso de fabricación de una estructura tipo; desde la recepción del material en bruto, hasta el montaje final de todos sus componentes. De esta forma, el viaje constituye un resumen de los contenidos abordados en la materia, permitiendo obtener una visión clara de la situación actual del sector de la construcción en madera.

Relación de competencias trabajadas en las sesiones interactivas: CT3, CT4, CT6, CG9, CG11, CETEIF2, CETEIF3, CETEIF4.

Finalmente, están programadas tutorías tanto individuales como de grupo reducido, con el objetivo de complementar el trabajo realizado en las actividades descritas. Relación de competencias trabajadas en las tutorías: CT4, CG13.

Se seguirá un sistema de evaluación continua con la siguiente ponderación de actividades:
Participación del alumnado en las actividades del aula (15%) y aprovechamiento de las actividades académicas (15%). Competencias evaluadas: CG11, CETEIF1, CETEIF2, CETEIF3.

Trabajos entregados y/o expuestos (70%). Competencias evaluadas: CT6, CG9, CG13, CETEIF4.

La calificación final será el resultado de la suma de las obtenidas por cada concepto, debiendo alcanzar un mínimo de 5 puntos sobre 10 para superar la materia.

Condiciones de aplicación:
El sistema de evaluación descrito será de aplicación en la convocatoria correspondiente a la primera oportunidad tanto para los alumnos de nueva matrícula, como para los repetidores. Por lo que se refiere a la convocatoria correspondiente a la segunda oportunidad, todos los alumnos serán evaluados mediante la realización de una prueba final obligatoria relativa a los contenidos de la materia (70% de la cualificación total).

Aquellos alumnos a los que se les haya concedido la dispensa de asistencia no podrán acogerse al sistema previsto de evaluación continua, debiendo superar una prueba escrita relativa a los contenidos de la materia a la que le corresponderá el 100% de la calificación.

Tanto para los alumnos de primera matrícula como para los repetidores, las calificaciones obtenidas en los diferentes aspectos evaluados tendrán validez en todas las convocatorias del curso académico en el que se alcancen, no teniendo efecto en subsiguientes cursos.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de cualificaciones.

Por término medio, se considera necesario dedicar una hora de estudio por cada hora de carácter teórico en la materia, a las que se le añade una media de dos horas semanales para la realización de casos prácticos derivados de las clases de problemas.

La memoria del título recoge la ficha de la materia en la que se da una estimación del tiempo consumido en cada una de las actividades formativas:
- Docencia expositiva: 24 h
- Docencia interactiva: 24 h
- Tutorías en grupos reducidos: 3 h
- Lectura y preparación de temas: 45 h
- Realización de ejercicios: 25 h
- Examen: 4 h
- Elaboración de trabajos de curso: 15 h
- Preparación de pruebas de evaluación: 10 h

Lo que hace un total de 150 horas de trabajo del alumno, de las cuales 55 corresponden a trabajo presencial en el aula/laboratorio.

Asistencia a las sesiones de tipo expositivo e interactivo, con participación activa en su desarrollo; para esto, es recomendable la lectura o la preparación anticipada de sus contenidos. Seguimiento diario de los contenidos para fijar conocimientos. Manejo de la bibliografía recomendada. Aprovechamiento de las tutorías establecidas.

Adquisición de competencias:
CTEIF1 se adquiere cursando también la siguiente materia: Tecnología de la madera.
CTEIF2 se adquiere cursando también las siguientes materias: Industrias de primera transformación de la madera, Industrias de la celulosa y del papel, Industrias de segunda transformación de la madera.
CTEIF3 se adquiere cursando también las siguientes materias: Industrias de primera transformación de la madera e Industrias de segunda transformación de la madera.
CTEIF4 se adquiere cursando también las siguientes materias: Industrias de primera transformación de la madera, Industrias de la celulosa y del papel, Industrias de segunda transformación de la madera.

Material de trabajo:
Para el seguimiento de la materia, el alumnado dispone de un curso virtual en la plataforma Moodle donde tiene a su disposición material de diversa índole: guía docente de la materia, transparencias utilizadas en las clases expositivas, guión de prácticas, acceso a páginas Web de interés, etc.