La madera en laconstrucción

MÓDULO III:

MADERA ESTRUCTURAL

T E M A   2 :

MADERA ESTRUCTURAL ................................................................................................................ 1

Madera aserrada ....................................................................................................................... 1

Madera maciza encolada .......................................................................................................... 3

Madera laminada encolada ....................................................................................................... 4

Madera microlaminada (LVL) .................................................................................................... 6

Entramado ligero ....................................................................................................................... 6

Entramado pesado .................................................................................................................... 8

Vigas de madera laminada encolada ........................................................................................ 9

Pilares de madera laminada encolada .................................................................................... 10

Uniones en estructuras de madera ......................................................................................... 10

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 13

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

1

MADERA ESTRUCTURAL

La madera estructural es aquella que se usa específicamente para uso en estructuras y, por

tanto, necesita ciertas propiedades mecánicas que permitan su uso. En la construcción con

madera se utilizan diversos productos derivados de la misma con empleo estructural. Los

productos más usuales son los siguientes:

- Madera en rollo.

- Madera aserrada.

- Madera empalmada.

- Madera maciza encolada.

- Madera laminada encolada.

- Madera microlaminada.

- Madera reconstituida.

- Tableros derivados de la madera.

- Paneles contralaminados.

- Viguetas prefabricadas.

- Paneles sándwich.

- Paneles portantes.

A continuación, se van a desarrollar los elementos más usuales de forma pormenorizada.

Madera aserrada

Constituye el producto básico para la construcción con madera y se obtiene por aserrado del

tronco. Se clasifican estructuralmente por clasificación visual o por clasificación mecánica.

Se utiliza principalmente en estructuras de luces pequeñas (de 4 a 6 m) o medianas (de 6 a

17 m), formando una estructura completa o como parte de ella en los sistemas mixtos

formados por muros de carga con forjados y cubiertas de madera.

En los sistemas de entramado ligero, la madera constituye las viguetas de forjado con luces que

no suelen superar los 4,5 m, los pies derechos de los muros entramados y las armaduras de la

cubierta, que pueden alcanzar vanos de 12 a 16 m. En estos casos, la sección de las piezas tiene

gruesos muy reducidos y no quedan vistas por encontrarse protegidas del fuego por otros

materiales.

En los sistemas mixtos con muros de carga de fábrica de ladrillo o piedra normalmente la

madera forma la estructura de los forjados y las armaduras de la cubierta utilizando secciones

de mayor grueso (generalmente mayores de 100 mm) y, por lo general, sin necesidad de

revestimientos protectores frente al fuego.

En principio, cualquier especie se puede utilizar como material estructural si se conocen sus

propiedades mecánicas, pero en la práctica, el número de las habituales es más reducido. Las

principales especies españolas utilizadas en la actualidad o en el pasado en estructuras de

madera son: pino silvestre, pino laricio, pino pinaster, pino radiata, castaño, roble, chopo y

eucalipto.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

2

Ilustración 1: Nomenclatura de las piezas de madera aserrada. Fuente: Guía de la madera (II), AITIM

Las propiedades mecánicas de la madera aserrada se obtienen mediante un procedimiento

normalizado y extendido en toda Europa. Por la heterogeneidad de la madera es preciso

realizar una clasificación previa, que puede ser visual, mecánica o acústica. La clasificación visual

es la más extendida y consiste en asignar la calidad a una determinada categoría definida en

una norma de clasificación visual en función de las singularidades de la madera (nudos,

deviación de la fibra, fendas, bolsas de resina, madera de reacción, etc.). La clasificación

mecánica consiste en la realización de un ensayo mecánico no destructivo y rápido con el que

se obtiene el módulo de elasticidad de la pieza a partir del cual se le asigna una clase resistente.

La clasificación acústica consiste en la determinación del módulo de elasticidad dinámico de la

madera a partir de la frecuencia de vibración y la densidad de la madera.

Con el fin de simplificar el proceso, se ha establecido en Europa un sistema de clases resistentes

en el que se pueden encuadrar todas las combinaciones de especie, procedencia y calidad. El

sistema de clases resistentes queda definido en la norma UNE-EN 338 y en se resume en las

siguientes tablas.

Tabla 1: Clases resistentes de coníferas y chopo

Especies coníferas y chopo

C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50

Propiedades resistentes en N/mm2

Flexión fm,k 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 50

Tracción paralela ft,0,k 7,2 8,5 10 11,5 13 14,5 16,5 19 22,5 26 30 33,5

Tracción perpend. ft,90,k 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

Compresión paralela fc,0,k 16 17 18 19 20 21 22 24 25 27 29 30

Compresión perpend. fc,90,k 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,5 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2

Cortante fv,k 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0

Propiedades de rigidez en kN/mm2

M. elast. paralelo med. E0,mean 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14 15 16

M. elast. paralelo 5ᵒ p. E0,05 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,0 10,7

M. elast. perp. Med. E90,mean 0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53

M. de cortante medio Gmean 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,72 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00

Densidad en kg/m3

Densidad caract. ρk 290 310 320 330 340 350 360 380 390 400 410 430

Densidad media ρmean 350 370 380 390 410 420 430 460 470 480 490 520

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

3

Tabla 2: Clases resistentes de frondosas

Especies frondosas

D18 D24 D30 D35 D40 D50 D60 D70

Propiedades resistentes en N/mm2

Flexión fm,k 18 24 30 35 40 50 60 70

Tracción paralela ft,0,k 11 14 18 21 24 30 36 42

Tracción perpend. ft,90,k 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

Compresión paralela fc,0,k 18 22 23 25 26 29 32 34

Compresión perpend. fc,90,k 4,8 4,9 5,3 5,4 5,5 6,2 10,5 12,0

Cortante fv,k 3,5 3,7 3,9 4,1 4,2 4,5 4,8 5,0

Propiedades de rigidez en kN/mm2

M. elast. paralelo med. E0,mean 9,5 10 11 12 13 14 17 20

M. elast. paralelo 5ᵒ p. E0,05 8,0 8,4 9,2 10,1 10,9 11,8 14,3 16,8

M. elast. perp. Med. E90,mean 0,63 0,67 0,73 0,80 0,87 0,93 1,13 1,33

M. de cortante medio Gmean 0,59 0,63 0,69 0,75 0,81 0,88 1,06 1,25

Densidad en kg/m3

Densidad caract. ρk 475 485 530 540 550 620 700 900

Densidad media ρmean 570 580 640 650 660 740 840 960

Madera maciza encolada

La norma EN 14080 define la madera maciza encolada como perfiles estructurales de sección

rectangular, formados por el encolado de dos a cinco láminas de madera, con un espesor

superior a 45 mm y menor o igual a 85 mm, dispuestas con la fibra en dirección paralela al eje

de las láminas y con la mayor dimensión de la sección transversal no superior a 280 mm.

Este producto comparte los usos estructurales con la madera aserrada y con la madera

laminada encolada en luces pequeñas y medias. Principalmente se emplea como vigas, viguetas,

pares y correas en viviendas y edificios de luces reducidas. Presentan la ventaja de permitir

luces y escuadrías mayores que la madera aserrada. También suelen ser utilizadas para la

fabricación de armaduras de cubierta aprovechando sus mayores longitudes.

Generalmente este producto se comercializa sin tratamiento químico de protección. De

acuerdo con la norma, su empleo está limitado a las clases de servicio 1 y 2.

Las especies más empleadas son: el abeto o falso abeto, pino silvestre, abeto blanco, pino laricio

y pino Oregón. En España también se emplean algunas frondosas como el eucalipto, el roble y el

castaño.

Las propiedades mecánicas (resistencia y rigidez) y la densidad del producto se toman iguales a

las propiedades de las láminas, como se ha visto en el apartado anterior. La determinación

experimental deberá realizarse de acuerdo con lo especificado en la norma EN 14080.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

4

Madera laminada encolada

Es un producto en forma de perfiles formados por el encolado de, al menos, dos láminas de

madera con la fibra en dirección paralela al eje de las mismas. Las láminas pueden estar

formadas por una o dos tablas en contacto por los cantos, y tienen un espesor comprendido

entre 6 y 45 mm.

Ilustración 2: Distintos tipos de madera laminada encolada.

La madera laminada encolada se utiliza como elemento estructural para la construcción. Las

estructuras de madera laminada encolada resultan especialmente indicadas en edificios de uso

público con grandes luces libres (30 a 70 m) y en construcciones de luces moderadas (8 a 14 m)

para los elementos principales.

La especie más utilizada en Europa es el abeto rojo o falso abeto, seguida del pino silvestre. En

España se emplean además el eucalipto, el roble, el castaño y, en menor medida, el fresno, el

haya y el iroko.

El sistema de clases resistentes es el definido en la norma EN 14080 y distingue 7 clases

resistentes de composición homogénea (todas las láminas son de la misma clase resistente) y

otras 7 cuando es combinada. En las siguientes tablas se representan las propiedades de

resistencias características y rigidez en N/mm2 y densidades en kg/m3, para ambos tipos.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

5

Tabla 3: Clases resistentes de madera laminada encolada homogénea

Clase resistente de madera laminada encolada

GL 20h GL 22h GL 24h GL 26h GL 28h GL 30h GL 32h

Flexión fm,g,k 20 22 24 26 28 30 32

Resistencia a tracción ft,0,k 16 17,6 19,2 20,8 22,3 24 25,6

ft,90,k 0,5

Resistencia a compresión

fc,0,k 20 22 24 26 28 30 32

fc,90,k 2,5

Resistencia a cortante (cortante y torsión)

fv,g,k 3,5

Resistencia a cortante por rodadura

fr,g,k 1,2

Módulo de elasticidad

E0,g,mean 8400 10500 11500 12100 12600 13600 14200

E0,g,05 7000 8800 9600 10100 10500 11300 11800

E90,g,mean 300,00

E90,g,05 250

Módulo de cortante Gg,mean 650

Gg,05 540

Módulo de cortante por rodadura

Gr,g,mean 65

Gr,g,05 54

Densidad ρg,k 340 370 385 405 425 430 440

ρg,mean 370 410 420 445 460 480 490

Tabla 4: Clases resistentes de madera laminada encolada combinada

Clase resistente de madera laminada encolada

GL 20c GL 22c GL 24c GL 26c GL 28c GL 30c GL 32c

Flexión fm,g,k 20 22 24 26 28 30 32

Resistencia a tracción ft,0,k 15 16 17 19 19,5 19,5 19,5

ft,90,k 0,5

Resistencia a compresión

fc,0,k 18,5 20 2105 23,5 24 24,5 24,5

fc,90,k 2,5

Resistencia a cortante (cortante y torsión)

fv,g,k 3,5

Resistencia a cortante por rodadura

fr,g,k 1,2

Módulo de elasticidad

E0,g,mean 10400 10400 11000 12000 12500 13000 13500

E0,g,05 8600 8600 9100 10000 10400 10800 11200

E90,g,mean 300,00

E90,g,05 250

Módulo de cortante Gg,mean 650

Gg,05 542

Módulo de cortante por rodadura

Gr,g,mean 65

Gr,g,05 54

Densidad ρg,k 355 355 365 385 390 390 400

ρg,mean 390 390 400 420 420 430 440

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

6

Madera microlaminada (LVL)

Es un producto que se comercializa en forma de perfiles de sección rectangular o en forma de

tablero, que está formado por chapas de madera de unos 3 mm de espesor y con la fibra

dispuesta en la misma dirección. También es conocido por su denominación abreviada del

inglés, LVL (Laminated Veneer Lumber).

Tiene aplicación en la edificación residencial y comercial como viguetas de forjado,

normalmente ocultas para a protección contra el fuego, pares de cubierta, vigas y cargaderos.

También se emplean en construcciones de mayores luces con pórticos (10 a 20 m) o cerchas (15

a 45 m) para uso industrial, deportivo o agrícola. Además, se utiliza en la prefabricación de

elementos estructurales como viguetas en doble T o paneles prefabricados ligeros para forjado

y cubiertas.

Para su fabricación se utilizan principalmente coníferas, normalmente con adhesivos fenólicos.

La calidad del encolado y las especificaciones se establecen en función de la clase de servicio:

LVL/1, LVL/2 o LVL/3.

Se comercializa sin tratamiento químico de protección contra agentes bióticos. En casos

especiales puede llegarse a una protección para la clase de uso 3, pero con limitaciones.

Entramado ligero

El entramado ligero es una estructura formada por piezas

muy esbeltas de madera y delgadas, separadas a escasa

distancia (normalmente entre 40 y 60 cm) y fijadas a marcos

cerrados (frames) o formando celosía (principalmente

cerchas). Sus componentes son auto-estables, pero necesitan

al resto de los entramados transversales para alcanzar la

estabilidad general de la estructura.

Se usan principalmente en viviendas unifamiliares de una o

dos plantas. Una experiencia espectacular es su uso en

grandes voladizos (hasta 3 m) en módulos, terrazas o

miradores.

El sistema de entramado ligero admite la prefabricación tanto

parcial como total. La principal característica del entramado

ligero es su ligereza y sencillez de construcción, lo que no está

reñido con la estabilidad y confortabilidad que proporcionan

sus construcciones.

Las estructuras de entramado ligero funcionan de forma

tridimensional, donde elementos muy livianos soportan

cargas elevadas a base de repartirlas y arriostrar

adecuadamente los elementos. Este comportamiento

unitario presenta ventajas de cara al sismo y al viento.

El funcionamiento de estas estructuras como bloque, pero

con cierta flexibilidad a las deformaciones, la hace ser una

estructura adecuada frente al sismo siempre que la

cimentación permita una cierta independencia de la Ilustración 3: Entramado ligero. Fuente:

Guía de la madera (II), AITIM

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

7

estructura. Además, las uniones metálicas (clavadas o con herrajes de cuelgue) presentan una

cierta ductilidad, que permiten la recuperación de la forma tras el desplazamiento lateral. Por

otro lado, las consecuencias de derrumbe en estas estructuras son menores que la construcción

tradicional.

Es fundamental el papel del cerramiento rigidizante de la estructura y la flexibilidad de las

uniones del entramado para que la estructura se adapte con facilidad al desplazamiento

provocado por el viento.

Los entramados ligeros pueden ser verticales, horizontales e inclinados.

Los entramados verticales se definen como elementos estructurales verticales, formados

principalmente por montantes y otras piezas de pequeña escuadría, donde la diferencia entre

grueso y canto no es excesiva. Se emplean para formar muros o tabiques separadores en

edificios de dimensiones moderadas.

El entramado vertical es muy eficaz en la transmisión de cargas, ya que ésta se realiza a través

de los montantes, que son las piezas de más rigidez. Sin embargo, no sostiene por sí mismo

empujes horizontales por lo que es imprescindible triangular mediante el uso de riostras o

diagonales. Frente al vuelco, los entramados verticales resisten gracias a los otros entramados

colocados transversalmente y en esquina. En este sentido es importante el encuentro entre

ellos y los solapes entre las distintas piezas. Las carreras forman una corona que ata

superiormente los muros.

Los horizontales son elementos estructurales horizontales formados principalmente por

viguetas de gran canto y escaso espesor y otros elementos complementarios. Se usan para

forjado en casas de madera y otras edificaciones de cualquier uso con luces moderadas.

Los entramados horizontales trabajan fundamentalmente a flexión donde muestran un buen

comportamiento debido a su gran canto, pero presentan como desventaja su inestabilidad

lateral y flechas excesivas que pueden dar lugar a crujidos y vibraciones excesivas. Colaboran al

arriostramiento general del edificio frente a empujes horizontales donde actúan como grandes

pilares a compresión. Para mejorar su estabilidad se deben rigidizar mediante diagonales o con

tableros de cerramiento estructural. La separación entre viguetas depende de la especie de la

madera, la separación y la luz a salvar. Normalmente oscila entre 40 y 60 cm a ejes pudiendo

aumentarse o reducirse ligeramente.

Dentro de los entramados inclinados podemos diferenciar varios tipos:

- Cubiertas de par y cumbrera: Son entramados formados fundamentalmente por pares de

madera aserrada con escuadría similar a las viguetas del forjado, que se encuentran en una

cumbrera formado el caballete. Es un sistema tradicional español, empleado desde hace siglos

porque se adapta bien a las pequeñas escuadrías disponibles en madera nacional y a la ligereza

de las cubiertas. Se usan en la formación de cubiertas en viviendas y otro tipo de edificios de

luces moderadas donde se quiera dejar diáfano el espacio interior.

- Cubiertas de par y nudillo: Están formadas por pares con una pieza intermedia (nudillo) que

apoyan en un marco o anillo de madera que está arriostrado en sus esquinas (cuadrales) y en

zonas intermedias (tirantes). Se usa para cubrir espacios de luces medias-largas en iglesias, salas

y espacios públicos en general de planta rectangular alargada.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

8

- Cerchas ligeras prefabricadas: Son entramados cuyo componente principal son cerchas

formadas por barras de pequeña escuadría situadas en el mismo plano cuyos nudos se

resuelven mediante placas-clavo o cartelas de madera. Las cerchas se complementan con otras

piezas transversales que realizan el arriostramiento.

Entramado pesado

El entramado pesado es un sistema estructural a base de madera aserrada de secciones medias

o gruesas, generalmente unidas por ensambles. También puede aplicarse a madera laminada

encolada.

Desde el pasado se han usado en edificios de viviendas en altura de hasta 6-7 plantas, además

de construcciones agrícolas y ganaderas, recintos feriales, mercados, etc. Actualmente los usos

no residenciales han sido invadidos por la madera laminada encolada y en cambio el entramado

pesado ha abierto campos en las mallas espaciales que cubren todo tipo de espacios públicos.

Típicos usos en nuestro país son los caseríos del País Vasco y los entramados mixtos de los

cascos antiguos de muchas ciudades.

Para su cálculo, lo más aconsejable es dividir la estructura en pórticos o elementos superficiales

en general y luego comprobar los esfuerzos transversales.

Ilustración 4: Distintas vigas de celosía (entramado pesado). Fuente: Guía de la madera (II), AITIM

Son de tres tipos fundamentalmente: verticales, horizontales e inclinados.

Los entramados verticales se dividen a su vez en varios tipos.

- Muros y pórticos: Se definen como la estructura formada por elementos verticales separados

entre 0,9 y 2 m, complementados por otras piezas de distinta orientación y tamaño. Pueden ser

en trama o en pórticos.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

9

- Vigas de celosía: Son estructuras formadas por cordones horizontales paralelos y un alma

triangular a base de montantes y tornapuntas con distinta inclinación. La carga se aplica en los

nudos. Se utilizan fundamentalmente en grandes luces, formado parte de pórticos, aunque su

uso principal es en puentes y pasarelas peatonales. El procedimiento de cálculos es:

- Determinación de las cargas.

- Evaluación de los esfuerzos en los miembros de acuerdo a las hipótesis de cálculo.

- Evaluación del tipo de madera a emplear y su clase resistente.

- Dimensionamiento de las barras de acuerdo con las hipótesis de cálculo adoptado.

- Elección del tipo de conector a emplear.

- Resolución del nudo que tiene los esfuerzos mayores para determinar las dimensiones

de los miembros y facilitar el proyecto de los restantes nudos. Es conveniente

seleccionar la barra que recibe las cargas inclinadas con relación a sus fibras.

- Resolución de los restantes nudos.

- Cerchas: Son estructuras triangulares formadas por dos pares inclinados, un tirante horizontal

que cierra éstos, formando un triángulo y un alma de barras trianguladas. Son de escuadría

mediana/alta. Las cerchas surgen de tres necesidades. Por un lado, la necesidad de salvar luces

con piezas de madera menores que la distancia a salvar. Por otro lado, buscan optimar el

comportamiento estructural de la madera de forma que sus componentes trabajen a tracción o

compresión que es donde ésta responde mejor. Finalmente, las cerchas forman la pendiente de

la cubierta del edificio necesaria para la evacuación del agua.

Los entramados horizontales son los forjados y se definen como estructuras formadas

principalmente por viguetas que se cierran sobre vigas principales o se apoyan directamente

sobre muros a través de carreras o vigas de borde. Pueden rellenarse con distintos entrevigados

de obra o de madera. Este tipo de entramados es poco frecuente en obra nueva, pero se

encuentra muy a menudo en rehabilitación. En obra nueva se usa sobre todo en arquitecturas

rústicas o de imitación antigua en el ámbito del ocio y la restauración (hoteles, restaurantes,

casas rurales…).

Los entramados inclinados están representados fundamentalmente por las cubiertas a dos

aguas, que son entramados formados por pares inclinados apoyados sobre una viga cumbrera y

sobre muros de obra tradicional. También se consideran parte de los entramados a sus

elementos complementarios (correas, cabios, ejiones, etc.). Se usan para salvar luces medias

normalmente apoyadas sobre estructuras tradicionales de muro de mampostería o ladrillo. Al

tratarse de una estructura muy sencilla se utiliza sobre todo por razones culturales más que

técnicas siendo una aplicación en el ámbito rural, en viviendas unifamiliares y otro tipo de

edificios de luces moderadas.

Vigas de madera laminada encolada

Son elementos lineales de madera laminada que trabajan principalmente a flexión y sirven para

transmitir cargas verticales a los apoyos. A igualdad de peso, la madera laminada es más

resistente que el acero, por lo que se pueden usar vigas más ligeras. Además, las vigas pueden

ajustarse en obra con herramientas sencillas. Pueden cortarse o reforzarse para el paso de

instalaciones (dentro de las limitaciones que indique el fabricante o el proyectista). Pueden

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

10

conectarse con facilidad a todo tipo de elementos de construcción y estructuras. Hay diversidad

de motivos ventajosos para usar este tipo de vigas, pero uno de los más destacados es la

cantidad de diseños y formas (incluidas las curvas) que se pueden conseguir. Los tipos más

relevantes de vigas de madera laminada encolada son los siguientes:

- Viga recta de canto constante.

- Viga recta a un agua.

- Viga a dos aguas:

• De intradós recto.

• De intradós recto/curvo y canto constante.

• De intradós curvo/recto en el centro y canto variable.

• De intradós totalmente curvo.

- Viga recta con intradós en vientre de pez.

- Viga de curvatura simétrica.

- Viga de curvatura asimétrica.

- Viga recta con tirante inferior.

- Viga continua o en cantiléver.

- Viga en voladizo con punta adelgazada.

Pilares de madera laminada encolada

Son elementos lineales de madera laminada que trabajan principalmente a compresión y sirven

para transmitir cargas verticales, directa o indirectamente a la cimentación. La cara de lámina es

vertical.

Su presencia resulta más lógica en edificios con estructuras de madera, aunque no es

descartable su uso en estructuras mixtas.

Un caso especial son las vigas trianguladas de madera laminada encolada. Son homólogas a las

de madera aserrada u otro material. Se usa para cubrir grandes naves de usos variados.

Compite frente a estructuras metálicas de celosía. Pueden ser de tres tipos principalmente:

- Cerchas.

- Vigas rectas de alma triangulada.

- Arcos de alma triangulada.

Uniones en estructuras de madera

La resistencia y estabilidad de una estructura de madera depende de forma muy importante de

las uniones, que mantienen juntas todas las partes y transmiten los esfuerzos. Al comprarlas

con los otros tipos de estructuras, las de madera presentan como ventaja la facilidad y variedad

con que se pueden unir sus elementos.

Las uniones se definen como rebajes en la propia madera o bien piezas de madera o metal que

sirven para resolver los nudos o encuentros de elementos estructurales. Tanto en la normativa

como en el mercado se usan indistintamente los términos uniones, conectores y fijaciones,

aunque no es correcto hacerlo.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

11

Las condiciones generales de las uniones son las siguientes:

- Deben hacer trabajar a las piezas de madera a esfuerzos normales evitando los

esfuerzos de tracción perpendicular a la fibra que pueden llevar al resquebraje de la

pieza.

- Deben ser simétricas y concéntricas, para evitar la excentricidad de las tensiones.

- No se pueden agrupar los elementos, ha de mantenerse una distancia mínima entre

ellos para evitar así el desgarro de la madera.

- Deben permitir los cambios dimensionales de la madera debido a los cíclicos cambios

de su contenido de humedad según las condiciones ambientales. Los elementos

metálicos también sufren pequeñas dilataciones que hay que tener en cuenta.

- Deben evitar el atrapamiento del agua, tanto líquida como de condensación.

- No colocar nunca la madera en contacto con el hormigón o mampostería y mucho

menos con el terreno, todos ellos fuente, en mayor o menor medida, de humedad.

- Si un elemento puede sufrir esfuerzos alternos de tracción y compresión el elemento

debe poder resistir ambas situaciones.

Las uniones en estructuras de madera se solucionaron desde tiempos pasados a través de dos

sistemas: mecanizando la propia madera de los nudos o bien a través de piezas metálicas que se

han venido llamando de manera genérica uniones “mecánicas”. También se utilizan uniones

químicas o encoladas que se realizan con adhesivos de altas prestaciones.

Las uniones tradicionales de madera unen las piezas mediante en mecanizado de las piezas de

madera para que éstas encajen entre sí y puedan trabajar en bloque. Son de tres tipos

dependiendo de la forma en que se unan las piezas:

- Empalmes: cuando las piezas se encuentran de testa.

- Ensambles: cuando las piezas se unen con un cierto ángulo.

- Acoplamiento: cuando las piezas se unen por caras.

Ilustración 5: Diferentes uniones tradicionales. Fuente: Guía de la madera (II), AITIM

Las uniones mecánicas engloban a los elementos metálicos que son responsables de transmitir

los esfuerzos entre las distintas piezas de madera y resolver el nudo. Pueden clasificarse según

su función de la siguiente forma.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

12

Conectores:

- Placas.

- Anillos.

- Placas dentadas (a una y a dos caras).

- Placas perforadas para atornillar o clavar.

Elementos de fijación tipo clavija:

- Clavos.

- Grapas.

- Tirafondos.

- Pasadores.

- Pernos.

- Presillas.

Por último, las uniones encoladas son aquellas que mantienen unidas las piezas mediante

adhesivos que, en función de sus características, son capaces de transmitir, con mayor o menor

eficacia, los esfuerzos a los que están sometidas las piezas.

Uno de los parámetros más importantes es la compatibilidad entre el sistema de unión y la

madera. Los dispositivos de unión no deben restringir el movimiento de la madera para evitar

que ésta se apriete y pierda las cualidades estructurales requeridas. También hay que verificar

que la durabilidad del herraje y de la madera es la adecuada (hay ambientes que son agresivos

para un material y para el otro no). Los elementos metálicos deben tener la protección

requerida por las condiciones ambientales del lugar.

Cuando la madera esté tratada con productos químicos, ha de verificarse que dicho tratamiento

no produzca corrosión en el herraje. Por ejemplo, en maderas tratadas en profundidad con

sales hidrosolubles de cobre, los iones de cobre de estas sales se pueden depositar sobre

algunos metales y aleaciones, lo que puede originar una corrosión galvánica de las células.

Además, la madera puede actuar, solamente en casos especiales y bajo determinadas

condiciones, como agente corrosivo frente a otros productos o materiales. La madera húmeda

corroe los clavos de hierro. La corrosión no impide el empleo de las uniones dentadas, ya que el

ataque se amortigua con el tiempo y la tenacidad de la unión llega incluso a aumentar con la

herrumbre. También si está húmeda la madera, se puede producir una corrosión galvánica, en

este caso será el acero el que degradará la zona cercana al perno.

Por último, en cuanto a los parámetros de cálculo, éstos varían en función del tipo de herraje.

Los parámetros que no han de faltar son:

- La influencia del deslizamiento en el cálculo de la unión.

- La resistencia al fuego.

- El comportamiento al sismo.

MÓDULO III: LA MADERA EN LA CONSTRUCCIÓN

13

BIBLIOGRAFÍA

AITIM. 2004. Especies de maderas. Fernando Peraza Sánchez et al. Madrid, 2004. 84-87381.

AITIM. 2013. Estructuras de madera. Bases de cálculo. Ramón Argüelles Álvarez y Francisco

Arriaga Martitegui. 2013. 978-84-87381-43-0.

AITIM. 2010. Guía de la madera (I). Fernando Peraza Sánchez y J. Enrique Peraza Sánchez.

Madrid, 2010. Vol. 1. 978-84-87381-41-6.

AITIM. 2014. Guía de la madera (II). J. Enrique Peraza Sánchez et al. Madrid, 2014. Vol. 2. 978-

84-87381-42-3.

Wassouff, Micheel. 2014. De la casa pasiva al estándar Passivhaus. Barcelona: Editorial Gustavo

Gili, 2014. 978-84-252-2452-2.

Fenercom (2017). Fenercom (Comunidad de Madrid, Editor). Obtenido de:

https://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Guia-del-Estandar-Passivhaus-fenercom-

2011.pdf

https://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Guia-del-Estandar-Passivhaus-fenercom-2011.pdfhttps://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Guia-del-Estandar-Passivhaus-fenercom-2011.pdf