6 claves para unas uniones en madera estructural duraderas
Cuando se proyecta una estructura de madera, se diseñan y calculan las secciones de las piezas primero y posteriormente las uniones. Esto no debe hacernos pensar que las últimas son menos importantes. Las soluciones a las uniones de las piezas en una estructura de madera son los puntos críticos y pueden llegar a suponer entre el 20 y el 25% del costo total de la estructura.
Es por eso que se debe prestar una atención e interés especial a esta fase y tratar de diseñar soluciones adecuadas y adaptadas a cada caso.
A continuación, te contamos las 6 claves y consideraciones previas al diseño de las uniones que siempre se deben tener presentes, para garantizar su correcto funcionamiento, durabilidad y seguridad.
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Deslizamiento de las uniones y simultaneidad de varios medios de unión
Cuando una unión mecánica se pone en carga, es decir, comienza a trabajar, tienen lugar unos deslizamientos – que se estiman con los módulos de deslizamiento definidos en la normativa – en los elementos metálicos de fijación, como consecuencia del aplastamiento de la madera que soporta localmente una compresión elevada.
Es importante saber que cada medio de unión tiene un módulo de deslizamiento diferente, por lo que si en una unión hay dos medios distintos, por ejemplo, un adhesivo y tirafondos, no se pueden sumar directamente las capacidades de carga de ambos, ni suponer que trabajan solidariamente. El medio de unión más rígido (cola) es el que se llevará la carga y trabajará primero, mientras que el menos rígido no trabaja – no se puede contar con su resistencia – hasta que no falle el más rígido. Las resistencias, si son distintas, no se pueden sumar.
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Desgarramiento de las uniones
Si en la unión existen muchos elementos de fijación colocados en línea o un conjunto de ellos agrupados en un área de la pieza, existe la posibilidad y el riesgo de que ocurra un desgarramiento de un trozo de la pieza, antes de que se haya alcanzado el agotamiento de la capacidad de cada elemento.
En el eurocódigo, así como el código técnico existe un procedimiento para la comprobación de este fenómeno.
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Excentricidad de las uniones
Siempre que sea posible se debe realizar el encuentro entre piezas de forma simétrica y concéntrica, evitando excentricidades. Si no se puede evitar, se debe tener en cuenta en el cálculo.
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Hinchazón y merma
La madera es un material higroscópico – capaz de absorber la humedad del ambiente – , por lo que sufre cambios dimensionales considerables, principalmente en la dirección transversal de las fibras, a medida que se hincha al absorber agua o merma al perderla, que pueden originar fendas y hiendas en las piezas.
Por esto es importante conocer el contenido de humedad de la madera en el momento de ejecutar las uniones y tratar de que sea lo más próximo posible a la humedad de equilibrio higroscópico media que se estima habrá en el lugar de la obra durante su vida útil. Otra medida importante es evitar que se acumule agua en los herrajes o las testas que pueda ocasionar pudriciones de las piezas.
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Dirección de las fibras de dos piezas en una unión
Como la madera es un material anisótropo, tiene una resistencia a tracción y compresión diferente según estas sean en dirección paralela o perpendicular a sus fibras. Si en una unión, las direcciones de la fibra de las piezas se encuentran perpendicularmente, se comportarán de manera opuesta, con módulos de resistencia distintos e incrementando los efectos de la hinchazón y merma de ambas piezas.
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Comportamiento frente al fuego
El punto más débil de una estructura frente al fuego son los herrajes metálicos de las uniones. Al calentarse estos, pierden rápidamente sus propiedades mecánicas y conducen el calor a capas más profundas de la madera e incrementan la velocidad de carbonización de la pieza. Las uniones se deben diseñar teniendo esto en cuenta y garantizando, los tiempos mínimos de resistencia que exige el código técnico. Las posibles soluciones que existen pasan por incrementar la separación de los herrajes a los bordes y a la testa, sobredimensionar la unión para aumentar su resistencia a la carbonización y ocultar los herrajes o protegerlos con madera.
El diseño de las uniones debe atender y prestar atención a múltiples factores, estos son sólo algunos que hemos considerado importantes y de interés para todo aquel que se dedique al mundo de la construcción con madera o quiera saber un poco más sobre como trabaja este excelente material constructivo.
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