Diseño y Ejecución de Uniones y Conexiones en Estructuras de Madera: Voladizos y Entramados

En este tipo de empalmes, según sea el caso, se deben considerar piezas de madera adicionales, clavos, tornillos, tirafondos o clavijas de madera o acero que permitan reforzar el empalme y mejorar el apoyo donde se realiza la unión. Este tipo de ensambles da origen a piezas de madera como las llamadas sopandas o ménsulas, que además añaden un carácter decorativo en el lugar de la unión. Por ejemplo, en la figura adjunta se muestra la unión a media madera longitudinal de una viga sobre un pilar con sopanda.

Figura 9-43: Empalme de dos vigas llamado Rayo de Júpiter sobre tabique estructural.

En este empalme, las vigas se cruzan como en la solución Entabladura, pero incorporando un diente que trabajará a corte. Para su fijación, se pueden utilizar pernos o clavos.

Los encuentros entre vigas (en diferentes ángulos) y con otros elementos verticales como pilares o columnas, son los que se denominan conexiones. Estas son uniones que, desde el punto de vista estructural, resultan de mucha importancia debido a los esfuerzos de corte y momento torsor presentes en estos nudos.

Tradicionalmente, estas conexiones se resolvían mediante cortes a media madera, caja o espiga, las cuales fueron reemplazadas por el uso de pletinas de acero que se fabricaban artesanalmente según la necesidad.

La nueva tecnología ha resuelto estas uniones de manera más eficiente, con conectores de acero de distintas formas y diseños, fabricados industrialmente en concordancia con las escuadrías comerciales de la madera. Se encuentran disponibles en catálogos y se seleccionan según parámetros de cálculo.

A continuación, se muestran las conexiones de vigas a elementos verticales más comunes.

Este conector está fabricado con pletina de 3-4 mm, conformado por dos piezas, las cuales se unen mediante soldadura de costura, como se puede apreciar en la figura. Las vigas se fijan con tirafondos de diámetros y longitudes según cálculo.

Figura 9-48: Conector de acero galvanizado de 1,7 mm de espesor.

Este conector se utiliza para unir friso con vigas maestras de piso o entrepiso. Soporta eficazmente las fuerzas paralelas y perpendiculares que puedan recibir las vigas maestras.

Las situaciones estructurales especiales que se pueden presentar en un entramado dependen del diseño arquitectónico y se refieren a los posibles voladizos y escotillas que define el proyecto. Por ejemplo: balcones en entrepiso, terrazas en primer piso (en caso de fundación aislada), escotillas para el paso de escalera, chimeneas y ductos verticales, entre otros.

Los voladizos se pueden situar en el entramado, en el sentido de la prolongación de las vigas o en sentido perpendicular a estas. La longitud de los voladizos es función de la resistencia de las vigas y los esfuerzos que actúan sobre ellas. Se debe verificar su estabilidad mediante cálculo.

La solución estructural de los voladizos en el sentido de las vigas se obtiene prolongando las vigas en voladizo, a la distancia que el cálculo permite. Si estas no alcanzan la longitud deseada, se complementarán adosando otras de igual escuadría a las existentes, traslapándolas y anclándolas cara a cara en al menos 1/3 de su longitud. O bien, intercalando vigas nuevas entre las existentes, que se anclan de cabeza a una viga cadeneta y se incorporan a la estructura a una distancia de 2/3 del apoyo según la longitud del voladizo, como se puede observar en la Figura 9-50.

Cuando el voladizo se ubica en sentido perpendicular, la estructura se conforma de un envigado secundario de igual escuadría que el existente, anclándose cada una de estas vigas a la penúltima viga perpendicular del piso o del entrepiso, como se observa en la Figura 9-51.