#83 Uniones tradicionales en estructuras de madera
#83 Uniones tradicionales en estructuras de madera
Un atractivo innegable de la madera como material de construcción es precisamente que es un material vivo, con las implicaciones que de ello se derivan.
Su uso estructural está condicionado a su condición anisótropa, es decir, a su diferente comportamiento resistente en función de la orientación de sus fibras.
Puesto que, en general, las estructuras de madera están compuestas por piezas unidas entre sí, garantizar la transmisión segura de esfuerzos entre ellas depende del diseño de estas uniones.
Así, las uniones se convierten en puntos singulares que es preciso estudiar con detenimiento.
Las claves para el correcto diseño de una unión de madera son su simplicidad, el mínimo empleo de herrajes auxiliares y la sencillez en su elaboración y montaje.
Por la forma de encuentro de las piezas de madera en las uniones podemos distinguir en empalmes, si éstas se unen por sus testas; ensambles, si se encuentran en ángulo; y acoplamientos, si se superponen.
Aunque hoy en día las uniones mecánicas y las encoladas son las más utilizadas, las tradiciones o también conocidas como carpinteras están recuperando su presencia gracias al empleo de equipos de corte por control numérico asistido por ordenador.
Uniones carpinteras
Siguiendo el criterio de máxima sencillez en el diseño de las uniones, estas uniones se realizan mecanizando las piezas de madera limitando al afianzamiento el uso de elementos metálicos.
Los esfuerzos estructurales se transmiten a través de rebajes y cajeados en las piezas, configurando fundamentalmente uniones articuladas, mucho más adecuadas a la naturaleza viva de la madera.
Este tipo de uniones presenta algunas ventajas frente a las mecánicas:
Estéticamente resultan más limpias
La ausencia de elementos metálicos evita la restricción de los movimientos transversales de hinchazón y merma propios de la madera
Se reduce el riesgo de humedades por condensación sobre los herrajes que podrían afectar a la durabilidad de la estructura
Mejor comportamiento frente al fuego que las uniones con elementos metálicos, más conductores térmicamente y con pérdida de resistencia mecánica a temperaturas menores que la madera.
El ensayo de uniones carpinteras y la simulación por ordenador por métodos de cálculo finito han confirmado que los métodos de cálculo simplificados que habitualmente se emplean en el diseño de estas uniones cumplen con creces los requisitos normativos.
Formación recomendada
“Las uniones de madera son mecanismos que sirven para resolver encuentros en los que convergen dos o más elementos de una estructura. Las uniones y encastres de madera presentan varias ventajas frente a las uniones con otros materiales, ya que existe gran diversidad de uniones y resultan más sencillas de ejecutar”.
Inicia del curso: Miércoles 7 de diciembre.
2 sesiones en directo, acceso a los videos y audios, presentaciones en pdf y material de apoyo complementario.
Docente: Carlos Placitelli, diseñador naval, autor, consultor y docente uruguayo.
PROGRAMA DEL CURSO:
Sesión 1: El papel de las uniones en madera.
Veremos cuáles son las ventajas de las uniones frente a los herrajes, las características de las mismas y los tipos que existen. Hablaremos sobre juntas, ensambles y empalmes. Mostraremos las herramientas y los métodos para hacerlas.
Sesión 2: Aplicaciones de las uniones y encastres de madera
Analizaremos cuáles son las aplicaciones de las distintas uniones, las situaciones más comunes y cómo resolverlas. Haremos un sencillo cálculo de una unión.
¿Te gustaría patrocinar Casas Saludables y Eficientes escribiendo y mostrando tus servicios y/o productos? Toda la información aquí >
Tipo de uniones tradicionales
La práctica tradicional de las uniones en madera ha ido sancionando el uso de algunas tipologías adaptadas a usos específicos.
Veamos algunas de las más habituales.
Unión de caja y espiga
Empleadas sobre todo para resolver el apoyo de pies derechos. La espiga, algo más corta que la caja, trasmite la carga lateralmente mientras impide el desplazamiento horizontal del pie derecho sobre la durmiente u otro elemento de apoyo.
Embarbillados
Se trata de un ensamble de una pieza comprimida sobre otra mediante una entalladura. Se utiliza frecuentemente en la unión entre pares y tirantes en cerchas. La mayor parte de la carga del elemento comprimido es transmitida a través de su corte más vertical o frente de la barbilla.
Empalmes
La unión de piezas traccionadas para formar tirantes de cerchas se recurre a este tipo de uniones, tanto en su variante “de llave” como en la de “Rayo de Júpiter”.
En el primer caso, el esfuerzo de tracción se transmite a través de la compresión de la sección vertical menor del diente de la llave y de las tensiones tangenciales de la sección horizontal.
En el caso del empalme en Rayo de Júpiter el diente puede completarse con una cuña que facilita el montaje y asegura el ajuste de la unión. Para evitar el giro que puede provocar que el plano de unión entre ambas piezas sea oblicuo este empalme suele reforzarse con bridas o pernos.
Ensambles
El más conocido es el de cola de milano por su forma acuñada similar a la del ave del que toma su nombre. Es capaz de soportar esfuerzos de tracción, además de los de compresión. Suele realizarse a media madera por lo que su capacidad portante es muy reducida.
Referencias
Uniones: un reto para construir con madera. Ramón Argüelles Álvarez. Real Academia de Ingeniería. España, 2010
Diseño y cálculo de uniones en estructuras de madera. Documento de aplicación del CTE. Maderia. Sociedad Española de la Madera. España, 2011
