BLOQUE TEMÁTICO 4 UNIDAD TEMÁTICA 13

Escuela Politécnica de Cuenca Unidad Temática 13 Arquitectura Técnica Lección 49

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BLOQUE TEMÁTICO 4 UNIDAD TEMÁTICA 13

LECCION 49 UNIONES ANTIGUAS


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INDICE

1. INTRODUCCIÓN 2. ENLACE DE PIEZAS: CONDICIONES Y LEYES DE UNIÓN

3. CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES.

4. ENSAMBLES.

5. EMPALMES.

6. ACOPLAMIENTOS.

7. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LAS UNIONES ANTIGUAS.

8. UTILIZACIÓN DE UNIONES TRADICIONALES EN NUEVAS

CONSTRUCCIONES.


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1. INTRODUCCIÓN Las uniones antiguas cayeron en desuso debido a la dificultad de encontrar artesanos que las realizaran. Sin embargo en la actualidad, gracias a la fabricación asistida por ordenador se han recuperado, al reducirse enormemente los costos y aumentar la precisión de la ejecución. La limpieza que se obtiene en estas uniones es mucho mayor a la que se suele encontrar en las uniones con elementos metálicos y en muchos casos implican un sobredimensionado de las escuadrías de las piezas que unen menor que las que emplean conectores metálicos. En este tipo de uniones los esfuerzos se transmiten de una pieza a otra a través de cajas o rebajes y espigas o llaves, equilibrando, generalmente, los esfuerzos axiles mediante compresiones y esfuerzos tangenciales. Los elementos metálicos que suelen añadirse solo tienen en general, la misión de asegurar o afianzar las piezas impidiendo su descolocación. 2. ENLACE DE PIEZAS: CONDICIONES Y LEYES DE UNIÓN El principal problema que presenta una estructura de madera es el relativo al enlace de piezas, de forma que se consiga, en los nudos, una perfecta transmisión de los esfuerzos. Las uniones antiguas necesitan de grandes cortes y cajas para poder ensamblar las piezas por lo que se debilitaban demasiado las secciones de las barras. Estas dificultades eran mayores en las uniones que trabajaban a tracción, siendo estas uniones las que motivaron el estudio de nuevas soluciones con las que se consiguieron enlaces más sencillos y sin necesidad de corte y preparaciones. Después de la primera guerra mundial, estos enlaces recibieron un poderoso impulso. De esta época son casi todas las patentes de los elementos de unión que estudiaremos con el nombre de conectores, con los que conseguimos nudos en los que las barras pueden trabajar alternativamente a tracción y compresión. Los tratados modernos de construcción de estructuras de madera no suelen contemplar el tipo de construcción con uniones antiguas, pero, la tendencia de recuperación de los edificios antiguos, conservando en lo posible las técnicas primitivas, hace lógico el dar unos conocimientos de las formas estructurales empleadas, por otra parte, durante muchos siglos. Se ha de tener en cuenta las cualidades características del material. Así, si se trata de la madera, hay que considerar su estructura fibrosa, recordando que resiste mejor a tracción y compresión en la dirección de las fibras. Si se tiene que hacer un corte de fibras, para efectuar un enlace, debe cortarse el menor número de las que trabajan a tracción. Hay que considerar las dilataciones y contracciones originadas por la humedad.


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LEYES DE UNIÓN: Todos los enlaces deberán cumplir las siguientes leyes generales de la estereotomía de la madera:

1. el conjunto de piezas que define la unidad constructiva deberá garantizar la indeformabilidad del conjunto. De ahí que se recurra, frecuentemente, a los sistemas triangulados y excepcionalmente a retículas rectangulares con la debida rigidez de nudos.

2. los ejes de las diferentes piezas que concurren en un nudo coplanarias o no,

deben ser coincidentes en un punto, con lo que se evita los esfuerzos secundarios que podrían afectar la seguridad del conjunto.

3. los planos de transmisión de los esfuerzos, deberán ser normales a la dirección

de dichos esfuerzos, con lo que se eliminan las tensiones tangenciales en dichos planos de junta.

4. la unión debe de tener el carácter que deseamos de ella: libre apoyo, articulación

o empotramiento, y ser adecuada para la absorción de los esfuerzos de compresión, tracción o cortante que actúan sobre ella.

5. las piezas, en general, han de estar sometidas a solicitaciones axiales de

compresión o de tracción en la dirección de las fibras.

6. la resistencia del nudo ha de calcularse, al menos, con el mismo coeficiente de seguridad que el de la pieza más débil en el concurrente.

7. los cortes deben afectar al menor número posible de fibras.

8. deben evitarse los nudos complicados, prefiriéndose el empleo de formas

sencillas y económicas. 3. IDEAS BÁSICAS DE LOS ENCUENTROS. En el encuentro de la base de los pilares debe mantenerse una separación entre la madera y la cimentación por razones de durabilidad. Generalmente los apoyos se proyectan como articulaciones por las dificultades que entraña la realización de uniones rígidas.

- Enlace viga-pilar: Generalmente también se trata de articulaciones y no debe restringirse el giro de la viga. La transmisión de la carga de la viga al pilar debe realizarse en principio apoyando sobre éste.

- Enlace de continuidad de vigas: los problemas de fabricación y transporte de vigas de gran longitud obligan a interrumpir las piezas. En estos casos el enlace más frecuente es el articulado. La transmisión de la carga se realiza colgando una pieza de la otra volada. De esta manera se consigue que las tensiones


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perpendiculares a la fibra que se originan sean de compresión y no de tracción, ante las cuales la madera presenta muy baja resistencia

- Enlace entre par y tirante: En el caso de la carpintería tradicional esta unión se realiza mediante algún tipo de ensamble, transmitiendo el esfuerzo a través de una cortadura en el cogote del tirante y una compresión en la barbilla. El punto crítico de la unión suele estar en la longitud del cogote.

- Enlace entre barras de una celosía: Un trazado de ensamble de carpintero puede ser una solución muy rentable siempre que no existan grandes tracciones que obliguen a introducir herrajes complementarios. Una posibilidad simple consiste en doblar una de las barras para trabar las piezas con elementos tipo clavija. Pero esta solución tiene poco alcance ya que la superficie de solape entre las piezas es escasa para cumplir las limitaciones de la separación mínima entre elementos de fijación.

4. CLASIFICACIÓN DE LOS ENLACES: Por la disposición de las piezas se clasifican en ensambles, empalmes, y acoplamientos. Según que sus ejes se corten, estén en prolongación o sean paralelos. 4. ENSAMBLES. En primer lugar haremos dos grandes grupos, ensambles que trabajan a compresión y ensambles que trabajan a tracción.

- Ensambles a compresión: Son aquellos diseñados para transmitir esfuerzos de compresión, en los que en caso de inversión de esfuerzos el nudo puede desorganizarse. La transmisión del esfuerzo se realiza a través de tensiones entre las superficies en contacto, evitando el deslizamiento de una pieza sobre la otra mediante cajas y espigas o rebajes y en algunos casos herrajes metálicos

- Ensambles sometidos a tracción: En este tipo de unión, sometida a un esfuerzo de tracción, la conexión entra ambas piezas se puede realizar mediante pernos, chapas metálicas, con ensambles de cola de milano o rebajes en las piezas. Los ensambles permiten resolver los cruces, encuentros y esquinas, mediante las siguientes soluciones tipo:


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- Ensambles de caja o escopladura. - Ensambles de caja y espiga. - Ensambles de quijera, horquilla o tenaza. - Ensambles de barbilla. - Ensambles de espera.

5.1. Ensambles de caja: Los ensambles de caja o escopladura consisten en hacer rebajes en forma de caja, de modo que una pieza quede empotrada en la otra. Los más empleados son los siguientes:

5.1.1 de simple entalladura, en el que sólo se cajea una de las piezas mientras que la otra queda enteriza.

5.1.2 de doble entalladura, en el que se cajea ambas piezas.

5.1.3. a media madera, cuando en las piezas de igual espesor la doble entalladura tiene en cada pieza una profundidad igual a la mitad el espesor. Si las piezas no tienen el mismo espesor, las entalladuras se hacen a media madera de la pieza de menor espesor, con lo que sólo quedan enrasadas por una de sus tablas.


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5.1.4. a testa oculta, es un ensamble de encuentro cuya caja no cala toda la tabla, con objeto de ocultar el ensamble por uno de sus cantos.

5.1.5. De doble caja o con almohadón, que evita el posible movimiento en el plano de la junta, de dos piezas que se encuentran.

5.1.6. En cola de milano: es una forma de unión mecánica, en la cual ambas piezas tienen un resalte e forma de trapecio, en un lado esta el macho y en otro lado esta el hembra, de modo que ambas piezas se deslizan y se fijan. Puede ser:


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a- Simple y por tabla.

b- Doble y por tabla.

c- Doble y por testa.

d- Simple por canto.

5.1.7. en inglete, con corte a 45º, sólo aparente en una de las caras de la esquina.


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5.1.8. Por arista; es un ensamble de encuentro, con doble corte oblicuo que no llega hasta el canto opuesto.


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5.1.9. en cruz, es un ensamble de cruce que pese a ser a media madera no permite colocar ambas piezas en el mismo plano. Para conseguir esto sería preciso combinar un ensamble a tercio de madera, con otro en cruz a tercio de

madera.

5.1.10. En cruz de San Andrés es un ensamble clásico de cruce de piezas en ángulo oblicuo, en el que, para evitar cortes demasiado agudos se divide cada corte en dos que tienden a seguir las direcciones de las bisectrices de los ángulos definidos por las dos piezas que se cruzan.

5.1.11. De corte a pluma, ensamble típico de apoyo de viguetas en jácenas, y de traviesas sobre montantes. Admite las variantes de: normal, con rebajo, y a pluma matada.


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5.2 Ensambles de caja y espiga: Los ensambles de caja y espiga se basan en la penetración de la espiga labrada en una de las piezas, dentro de la pequeña caja, mortaja o cotana tallada en la otra pieza. Las soluciones más corrientes son de espiga en testa, con forma:

a. Recta, resuelta generalmente, con espiga en la testa, y caja en el canto, o tabla de la pieza con que se encuentra.

b. Tronco – piramidal, en el que en una de las piezas de las piezas se

tallan las mortajas, mientras que en otra, las entalladuras permiten la creación de las espigas que ensamblan el encuentro.

c. En cola de milano talladas o incorporadas. En este último caso la

caja tiene que calar toda la pieza y separar de la cola de milano una doble cuña que se introduce por la cara opuesta. En carpintería de taller suele emplearse la solución de espiga recta transformada en cola de milano mediante el clavado de una cuña en su corte en testa.


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d. A inglete en el que las piezas defines la esquinas con sus testas a 45º.

e. Por arista, en el que la espiga toma la forma del ensamble por arista.

5.3. Ensambles de quijera, horquilla o tenaza: Los ensambles de quijera permiten que una de las piezas coja a la otra por sus dos tablas o cantos, gracias a su forma de horquilla. Sus soluciones más empleadas son:

1. De quijera simple y recta, en la que los cortes suelen ser a tercio de

madera.


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2. De quijera en cola de milano, que pueden ser por:

a- tabla, simple.

b- Canto, simple.

c- Testa, simple.

d- Canto múltiple.

3. De quijera inglete, en el que se acusa el inglete en ambas caras.


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4. De quijera por arista, con cortes oblicuos que no suelen calar la mitad de la pieza.

5.4. Ensambles de barbilla: Los ensambles de barbilla pueden ser:

1. Pasantes, y por lo tanto incapaces a transmitir ningún empuje. 2. A tope, que si puede absorber componentes horizontales.

5.4.1. Ensambles de barbilla pasantes:

1. simple pasante o en pico de pájaro, que es ensamble típico del par que monta sobre el durmiente o la cumbrera y pasa más allá.


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2. Con rebajo, análogo al anterior, pero achaflanando el durmiente o la cumbrera, para evitar el ángulo cóncavo del corte. Los cortes del durmiente reciben el nombre de picaderos.

5.4.2. Ensambles de barbilla a tope: Los ensambles de barbilla a tope o de talón pueden adoptar las siguientes variantes:

1. A tope simple, en el que las piezas se encuentran con corte en

diedro cóncavo en testa.

2. A tope con rebajo, en el que se achaflana la arista del corte

en diedro cóncavo.


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3. A tope oblicuo o talón oblicuo, clásico de ensamble de par tirante.

5.5. Ensambles de espera: Los ensambles de espera permiten la transmisión de empujes, y se diferencian de los de barbilla en que los cortes en testa definen ángulos diedros convexos en vez de cóncavos. El plano del cogote debe tener una longitud tal que sea capaz de absorber el esfuerzo cortante producido. Puede ser:

1. Simple o enterizo, ocupando todo el espesor en ambas piezas, con o

sin espiga de fijación transversal.

2. Múltiple, con cortes a distinta profundidad con objeto de aumentar la

superficie de los planos que resisten esfuerzos cortantes.


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3. De caja y espiga, quedando oculto el ensamble en sus caras

exteriores.

4. De quijera, con aspecto exterior de enterizo, pero en el que está impedido el desplazamiento lateral.

6. EMPALMES

Los empalmes tienen por objeto la obtención de piezas de mayor longitud, por ensamble de las testas de piezas alineadas. Sus soluciones ofrecen carácter muy distinto, según que el empalme tenga que transmitir esfuerzos de compresión o de tracción. Sus diferentes tipos de empalmes más empleados son los siguientes:

6.1 Empalmes de compresión:

5.1.1. Empalmes a media madera: consiste en hacer las correspondientes cajas a las testas de las piezas a empalmar. Admite variantes:


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a) Normal:

b) Con derrame:

c) A doble espera:

6.1.2. Empalmes de entalladura: a) Con lengüeta a testa

b) Con lengüeta en cola de milano.

6.1.3. Empalme de caja y espiga. La espiga puede ser:


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a) Centrada:

b) Lateral:

c) En cruz sencilla:

d) En cruz simple:


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6.1.4. Empalmes de quijera. Con las siguientes variantes: a) Normal:

b) De doble en la testa:

c) Doble en profundidad:

d) En diagonal sin esperas:

e) En diagonal con esperas:


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f) En diagonal con dobles esperas:

g) Con triple espera:

6.2. Empalmes a tracción:

6.2.1. Empalmes a media madera: generalmente se resuelve con doble cola de milano:

6.2.2. Empalmes de quijera: sus variantes más utilizadas son con quijeras en: a) cola de milano simple y recta


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b) Doble y en diagonal:

6.2.3. Empalmes de llave: es característico de piezas a tracción, y que puede ser:

a) simple.

b) Múltiple:

c) Doble cola de milano: solución que evita salida por tabla.


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6.2.4 Empalme en RAYO DE JÚPITER: Es solución análoga a la anterior, pero realizada en cortes oblicuos en las fibras, con lo que ofrece la ventaja de aumentar la longitud de los planos sometidos a esfuerzo cortante. Puede ser simple o múltiple y con o sin redientes (definidos por pares de cuñas de madera dura: roble).

a) Simple:

b) Múltiple:

6.2.5. Empalmes en boca de lobo o dientes de perro. Es típico de soluciones encoladas, y está por una serie de dientes triangulares isósceles, de gran altura y poca base para aumentar las superficies de contacto.


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7. ACOPLAMIENTOS: Los ensambles de acoplamiento pueden ser: por superposición o por yuxtaposición.

7.1. Acoplamientos por superposición:

Tienen por objeto el aumentar el canto de las piezas que sometidas a solicitaciones de flexión, precisan coartar el posible deslizamiento en el plano de junta, condición indispensable para que el aumento de canto sea efectivo. Así vemos que con dos piezas podemos obtener momentos resistentes de valor doble o cuádruple, según su posición y organización constructiva.

Los tipos de ensambles más empleados, genéricamente conocidos con la denominación de ensambles de jumelas, son los siguientes:

7.1.1. Con tacos: ensamble consistente en abrir cajas coincidentes en ambas piezas e introducir en ellas tacos de madera dura. Mejor que los tacos rectos, se comportan los tacos oblicuos, que forman su inclinación de acuerdo con los esfuerzos, a la vez que es más sencillo el corte de las cajas.

7.1.2. Con llaves: este ensamble se realiza al abrir cajas alternativamente en una y otra pieza. Tienen el inconveniente del peligro de desgarramiento y que el canto obtenido es inferior a la suma de los cantos de las piezas acopladas.


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7.1.3. Con endentados: cuyo trazado es análogo al empalme en rayo de Júpiter. La pieza superior puede sustituirse por dos piezas con sus testas a tope. Para evitar el desgarramiento, se hace que los sucesivos endentados no estén en el mismo plano de fibras, sino en un plano inclinado, de acuerdo con el trazado reseñado en la figura. El canto total, definido por las dos piezas ensambladas,

7.1.4. Con redientes: es un acoplamiento con tacos, pero realizado con planos inclinados, de forma análoga al ensamble con endentados.

7.1.5. Con pares: ensamble que permite aumentar el canto en la zona central, mediante el acoplamiento de dos pares que forman una línea superior quebrada.

7.1.6. Con vigas armadas: son soluciones que, más que un verdadero ensamble, constituyen diversas disposiciones constructivas, que permiten aumentar el canto de la pieza de madera, gracias a la ayuda de elementos metálicos.

Entre sus muchas variantes podemos citar:

a. Con endentados múltiples y reforzando la unión con pares de pasadores o bridas, con talón en testa. Es solución clásica, empleada en la obtención no de vigas, trabajando a flexión, sino tirantes, trabajando a tracción, con ligera variante en el caso de empleo de piezas de menor longitud que la del tirante. El tirante de puente de Kubel, constituye un ejemplo típico de esta solución constructiva.


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b. Vigas con piezas intermedias, que define una viga calada con piezas en

H. Recibidas en cajas de ambos cordones, y con un pasador de fijación con una de ellas.

c. Vigas postensadas, en las que sus distintas dovelas son cosidas y comprimidas por las armaduras de tensado, ancladas en cabeza.

d. Vigas laps, consistentes en hacer dos taladros cerca de las cabezas, y

después de zunchadas, se unen los taladros mediante un corte longitudinal, abriendo dicho corte con partes de cuñas centrales.

e. Vigas con péndolas y tirantes metálicos, haciendo que la pieza de madera constituya el cordón comprimido de la cercha mixta creada.


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7.2. Acoplamientos por yuxtaposición: Cuando dos elementos estructurales se acoplan por yuxtaposición, so suele realizarse ningún ensamble entre ellos, sino que se hacen solidarios mediante clavijas rectas o en cola de milano, o mediante pares de bridas. Pero en la mayor parte de los casos, los acoplamientos por yuxtaposición no tienen carácter estructural, sino que tienen por objeto el aumentar la tabla, en superficies de revestimiento, por sucesivos acoplamientos laterales. El ensamblar este tipo de acoplamientos tiene por objeto el garantizar la permanencia de la superficie definida, evitando el movimiento relativo de cada tabla respecto a las otras. Cuando no existe tal ensamble (caso de las soluciones a tope recto u oblicuo, solapadas) es imposible evitar alabeos, torceduras, etc. En los acoplamientos de yuxtaposición, las piezas se ensamblan por sus cantos, por alguno de estos sistemas:

7.2.1.a) Con clavijas al canto de piezas a tope y ensamble a caja y espiga.

7.2.1.b) Con dobles colas de milano o toledanas por tabla

7.2.1.c) Con costales en cola de milano o toledanes por canto:

7.2.2. Traslapadas; o ensamble a media madera al canto en el que se tapa bien la clavazón de fijación, pero queda un lado libre con facilidad para deformarse.


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7.2.3. Traslapadas con derrames, que evita eficazmente la deformación, ya que el corte oblicuo fija el lado libre.

7.2.4. En silbato o pico de flauta, o ensamble tralapado con derrames y espera.

7.2.5. En punta cebada, o tímido ensamble machihembrado.

7.2.6. Machihembradas, o ensamble de quijera al canto, en el que quedan perfectamente fijos ambos bordes y con posibilidad de clavado oculto. A oído, sobre todo en solución escalonada o no simétrica. El doble machihembrado complica el ensamble, pero mejora la unión.

a) Machihembrado normal:

b) Machihembrado escalonado:

c) Machihembrado doble:

7.2.7. Con falsa lengüeta, cuya solución constructiva es análoga a la anterior, haciendo la horquilla de la quijera, o gargol, en ambos cantos y consiguiendo el ensamble mediante el empleo de una lengüeta postiza. Ofrece la ventaja del mejor aprovechamiento de la madera, ya que no se pierde ningún trozo de la superficie de tabla.


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8. COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LAS UNIONES ANTIGUAS.

8.1. Ensambles: Pueden ser de cruce, de encuentro y de ángulo.

7.1.1. Ensambles de cruce: vamos a distinguir varios casos según que: a) Las fuerzas que actúen sobre las piezas en el sentido de sus ejes y dentro del

plano formado por ellos. (fig. 13) En este caso puede ocurrir que: a.1. las dos piezas trabajen a tracción. (fig. 5) a.2. las dos piezas trabajen a compresión. (fig. 6) a.3. una pieza trabaje a tracción y la otra a compresión. (fig.7)

El ensamble se hace siempre a media madera dando más sección a la pieza que trabaje a tracción, ya que a compresión se supone siempre la sección total. Un ejemplo clásico del ensamble de cruce son los arriostramientos.

b) Las fuerzas que actúen sobre las piezas en sentido normal a sus ejes y dentro del plano formado por ellos.( fig. 14)

En este caso puede ocurrir que: b.1. una pieza esté solicitada por fuerzas normales a su eje y la otra trabaje a compresión según el eje. (Viga pasante apoyada en pilar). b.2. una pieza solicitada por fuerzas normales y la otra por esfuerzos de tracción según su eje (viga pasante colgada)


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b.3. las dos piezas estén solicitadas a esfuerzos normales a su eje (viga y soporte a flexión). Las fuerzas actúen perpendicularmente al plano formado por las piezas. (fig. 15)

c) Viga apoyada en otra viga. La unión sería a media madera con el corte en la

parte superior de la viga que sirve de apoyo. Si el corte se hiciera con la mitad de la altura, la resistencia se vería reducida a la cuarta parte. El corte puede variarse dependiendo de las solicitaciones, de forma que la viga que trabaja más tenga mayor sección.(fig. 16)

8.1.2. Ensambles de encuentro: se dan los mismos supuestos que en los ensambles de cruce:

a) fuerzas en el plano de los ejes, pieza pasante trabajando atracción, compresión o flexión y pieza que llega trabajando a compresión. Si el ángulo que forman es recto la unión se realiza a caja y espiga o derivados. (fig. 17 y 18)


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Si el ángulo no es recto la unión se realiza a espera o barbilla pudiendo ser doble, retrasada etc. (fig. 19 y 20)

En la figura 20 a. vemos que la sección a-b está trabajando a compresión, la s.b. a tracción y la c.b. a cizallamiento. Aunque en el caso de la figura 19 no ha lugar por ser mayor, la longitud de c debe ser del tipo de 1,5 h. Dependiendo del ángulo que forman las piezas puede ser interesante la doble espera (fig. 20 b.) La espera retrasada (fig. 20 c) se emplea cuando queremos ampliar la posible longitud de c. Para evitar que la unión se deshaga pueden colocarse pasadores (fig. 20 d). Cuando la pieza que llega trabaja a tracción (fig.21) la unión se hace en cola de milano a media madera (fig. 22) o con estribos (fig. 23).


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Cuando la pieza que llega trabaja a flexión (fig. 24 caso de una viga apoyando en un pilar que pasa) la unión puede hacerse con caja y espiga. (fig. 25.) o quijera (fig. 26) o espera si el encuentro es doble (fig. 27).

b) fuerzas exteriores al plano de los ejes. Es el caso de una viga

apoyando en otra (fig.28). lo más sencillo es apoyarla encima (fig. 29) pero no es un ensamble propiamente dicho pues no se cortan los ejes de las piezas.

Si se quiere que queden al mismo nivel se hace el empalme a media madera. (fig.30). si no queremos debilitar tanto la viga principal y no necesitamos tanto apoyo en la secundaria se puede hacer como en la figura 31, o bien clavada o con ayuda de tacos (fig. 32).

a. Empalmes:


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Los empalmes tienen por objeto unir piezas en prolongación una de otra, para aumentar su longitud. Según los esfuerzos a que estén sometidas las piezas distinguimos tres casos: (fig. 34)

a. piezas sometidas a tracción. Empalme en diente de perro (Fig. 35). La sección s.b. trabaja a tracción compuesta pues la carga está descentrada; la sección a.b trabaja aplastamiento y la c.b a cortadura; las secciones de a,c y s. Vendrán dadas por el cálculo. Unas proporciones normales son las de la figura 36.

Este empalme se deforma debido a la flexión que acompaña a la tracción (fig. 37) se evita poniendo pasadores (fig. 38)

Haciendo el diente de perro oblicuo se obtiene el empalme en rayo de júpiter (Fig. 39); es más robusto que el anterior y necesita pernos. Para que el ajuste sea mejor se ponen cuñas (fig. 40).


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b. piezas sometidas a compresión. Si las piezas están comprimidas teóricamente no haría falta enlace, pero hay

que evitar que un pequeño desplazamiento destruya el conjunto (Fig. 45). La

unión más utilizada es a media madera, asegurándola con perno (fig. 46)

c. Piezas trabajando a flexión. Los elementos que trabajan a flexión (vigas) suelen tener longitudes cuyas medidas están dentro de los límites comerciales. Por otra parte no es constructivo hacer empalmas en piezas que trabaja a flexión y en caso de ser imprescindible, se realizan en puntos de momento nulo o muy pequeño. (fig. 47 y 48).

8.3. Acoplamientos: Tienen por objeto aumentar la sección de la pieza en los caso se flexión y en los de compresión con pandeo.

a) caso de flexión: el acoplamiento se hace de forma que la sección aumente su altura (fig. 49), con lo que su módulo resistente aumento aumenta cuatro veces. Si el acoplamiento se hiciera según la figura 50 su módulo solamente aumentaría dos veces.


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En cualquier caso para que las dos piezas trabajen conjuntamente y no deslicen una sobre la otra hay que disponer de elementos especiales en la unión (Fig. 51, 52,53, y54)

b) caso de compresión. Sólo es necesario el acoplamiento cuando existe peligro de pandeo. Para evitarlo se deben unir las piezas a determinadas distancias s para que no se produzca el pandeo de la pieza considerada aisladamente (fig.55).


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9. APLICACIÓN DE UNIONES TRADICIONALES EN CONSTRUCCIONES MODERNAS. A) Centro de visitantes Savill, Windsor. Proyecto: Glenn Howels Architects.

Ficha técnica: Arquitectos: Glenn Howells. Ingeniería estructural: Engineers Haskins. Robinson Waters. Servicios de Ingeniería: Atelier 10. Ingeniería de la cubierta: Buro Hapold. Carpintería de la madera: The Green Oak. Control de calidad: DBK Back Group.

El pabellón Savill es un centro de visitantes inaugurado el 26 de junio de 2006 por el Duque de Edimburgo. Proporciona acogida y es pórtico de entrada a los jardines reales pertenecientes a la Corona Británica. Este edificio aglutina todos los servicios del parque: despacho de billetes, tienda, restaurante autoservicio, salas para seminarios, oficinas y un pequeño jardín bajo una ondulante cubierta de madera que parece flotar sobre estos espacios. El proyecto combina lo mejor de la ingeniería contemporánea con la artesanía tradicional. Un artesonado estructural de alerce recubierto por un entablado de roble, procedentes, en ambos casos, de los propios bosques de la corona. Su planta tiene 90m. De largo, más de 25m. De ancho y entre 4,5 y 8,5 de alto, y es como una hoja que cae elegantemente sobre la planta.


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Su compleja estructura curvada es visualmente impactante. Al entrar en el edificio los ojos se dirigen inmediatamente al techo. Este cascarón de entramado está formado por cuatro capas y apoyado sobre una nervadura cuadrada. La triple jiba dispone de un zuncho perimetral de tubo metálico que descarga sobre estilizadas parejas de pilares de hormigón, las cuales se cimentan sobre zapatas atadas tanto longitudinal como transversalmente.

El gran tamaño y complejidad de la cubierta hicieron necesario acudir a una maqueta completa a pequeña escala y a un prototipo a escala real. Durante la construcción de la grilla de la cubierta la madera iba doblándose hasta adquirir la forma curva tridimensional que requería la cubierta. Sobre la estructura se colocó una capa de aluminio que se utiliza como impermeabilizante del tejado, consistente en un entablado de roble.


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Los carpinteros. The Green Oak Carpentry Company desde que fue fundada en 1994 se ha convertido en líder especialista en carpintería de armar con un amplio abanico de proyectos que van desde entramados tradicionales hasta edificios modernos de grandes luces. La estructura fue realizada a lo largo de doce meses de trabajo. La madera. Se utilizaron 400 troncos de alerce que se convirtieron en 20.000 metros lineales de tablas de pequeña sección. Las tablas fueron empalmadas en punta cada 6 m. Para formar 260 piezas continuas de 35 m. de largo. Se realizaron 10.000 juntas dentadas y 1.000 en rayo de júpiter. Se han empleado 10.000 pernos para conectar la entre sí la rejilla y el anillo perimetral de tubo metálico, así como 150.000 tornillos de acero inoxidable para fijar los cientos de elementos de madera de la grilla. El entrevigado estructural de contrachapado de abedul se fija sobre la grilla con una superficie total de 1600 m2. Sobre éste se fijó una manta aislante y una chapa de metal ligero que impermeabiliza el edificio. 16.000 m2 de roble forman la cubrición equivalente a 10 millas de madera, fijada con 50.000 clavos. No se requirió tratamiento protector para la madera debido a la durabilidad natural del duramen del roble.

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