Tipos de uniones en estructuras de madera

Existen diferentes tipos de uniones en estructuras de madera. Una de las partes más singulares en las estructuras de madera son sus uniones, es un aspecto crítico y complejo que requiere un acertado diseño y una correcta ejecución. Las uniones tienen el objetivo de dar continuidad a los esfuerzos generados en la estructura de la forma menos agresiva.

Las uniones en las estructuras de madera se pueden clasificar:

Según su forma de encuentro:

1.    Empalme, este tipo de unión se usa para dar continuidad a las vigas.
2.    Ensamble, esta unión se usa para unir piezas con diferentes directrices de la fibra.
3.    Acoplamiento, esta unión tiene el objetivo de aumentar la sección de la pieza para que trabajen dos piezas simultáneamente.

Según el medio de unión empleado:

1.    Unión carpintera, uniones de madera que transmiten el esfuerzo a través de la superficie de contacto. Se realizan mediante cortes en la sección para formar cajas y ensambles.
2.    Unión mecánica, estas uniones se realizan por medio de clavijas (grapas, clavos, tirafondos, pernos y pasadores) y conectores (anillo, placa, dentados y placas clavo)
3.    Uniones encoladas, se realiza mediante adhesivo, es importante elegir bien el tipo de cola en función de su exposición.

Con las clasificaciones según medio de unión y forma de encuentro de la madera estructural, podemos describir casi todas las uniones que nos podemos encontrar en una estructura de madera. Es muy importante el correcto diseño de las uniones ya que puede suponer el 20-25% del coste de la estructura de madera.

Algunas recomendaciones y consideraciones para el correcto diseño de las uniones de madera son:

1.     En uniones mecánicas con tornillos, clavos y pernos hay que calcular el correcto diámetro, ya que un diámetro pequeño puede suponer un desplazamiento al transmitir el esfuerzo en una superficie pequeña aplastando las fibras de la madera.

2.     Si se usan varios medios de unión como son colas, pernos y clavos, hay que tener en cuenta que la relación de resistencia no es lineal, sino que el medio más rígido será el que primero trabaje. Una unión clavada es más rígida que una unión con perno.

3.     Hay que evitar la excentricidad de las uniones, esto quiere decir que la proyección del vector del esfuerzo en la unión debe ser transmitido en el mismo punto evitando varios centros con la posibilidad de generar nuevos esfuerzos y complicar el cálculo.

4.     En muchas estructuras se dan inversiones de esfuerzos de manera que al cambiar por ejemplo de un esfuerzo de tracción a compresión repetidas veces se genera una pequeña holgura en la unión debido al aplastamiento en sendas direcciones.

5.     A la hora de usar elementos metálicos hay que tener en cuenta los coeficientes de dilatación según la exposición. La madera y el metal se comportan diferentemente frente a la humedad y calor. Mientras que la madera con la humedad aumenta su volumen en especial en la dirección perpendicular a la fibra el metal no se ve afectado, pero en cambio si se ve afectado por la temperatura. Este efecto se ve acentuado con la relación temperatura humedad en el aire, ya que al aumentar la temperatura se disminuye la humedad. Por ello en piezas con de grandes dimensiones se suelen hacer unos pequeños cassetes en el agujero del tornillo o perno en la dirección perpendicular para evitar posibles fendas.

El éxito en una unión de madera o el diseño de una estructura se basa en el 90% en un correcto diseño. No dudes en contactarnos o contactar a un experto para que te pueda asesorar.

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