Uniones en Madera. De lo esencial a lo real.

Hoy hablamos sobre uniones de madera, un aspecto al que prestamos especial interés en nuestro trabajo diario. Comentaremos el papel que desempeñan, su clasificación, ejemplos y aplicaciones.

La madera acoge diversas bondades en sus propiedades, entre ellas sus capacidades estructurales. Logran salvar luces muy importantes llevándose a cabo diseños complejos con este material, transmitiéndose altos esfuerzos entre sus elementos.

Sus uniones cobran un protagonismo esencial en el comportamiento de la estructura y su manera de resolverse, de forma que tanto la ejecución como la estética son aspectos de gran interés en la concepción de un proyecto. Su diseño dependerá principalmente de las características de los materiales a unir y de las solicitaciones que van a transmitir.

(izq.) Tallado de cola de milano en viga (der.) Carpintería Rowden Atelier

Los tipos de unión utilizados habitualmente, pueden clasificarse por el medio de unión empleado:

Uniones tradicionales:

Se trata de uniones madera-madera en las que mediante un trabajo de talla se consigue realizar la unión sin necesidad de otros elementos. Mediante la inserción de una pieza en la otra por medio disímiles configuraciones, quedan ensambladas. La forma de trabajar de este tipo de uniones consiste en equilibrar los esfuerzos axiales y tangenciales, por lo que en algunos casos es necesario incluir algún elemento metálico que impida desalineaciones.

Los grandes esfuerzos a los que pueden quedar sometidos estos elementos implica realizar tallas de gran tamaño, obligando a sobredimensionar las secciones de los elementos, aunque la estética que se logra _con la ausencia de herrajes_ es un aspecto a considerar en determinadas situaciones. Estas uniones a su vez, pueden clasificarse por la forma de encuentro:

1-Ensambles:

Se les denomina ensamble cuando la unión entre piezas tiene cierto ángulo. Los esfuerzos se transmiten de una pieza a la otra a través de cajas y rebajes, equilibrando los esfuerzos axiales con los tangenciales. Por su carácter estético su uso está de actualidad a pesar de ser la base de la antigua "carpintería de armar". Su comportamiento a fuego, con secciones de madera aumentadas, es bueno para estructuras con luces reducidas, hasta 10-12 m.

Antes se requería de una mano de obra especializada, hoy día el trabajo de las mismas en CNC ha incrementado su uso.

Ejemplos: unión de caja y espiga, embarbillado y rebaje _frontal, en ángulo recto, doble_, mixtos _caja y espiga con barbilla_, rebaje de piezas, cola de milano, de palma o entalladura, a inglete con junta plana. 

Estructura con ensamble tradicional compuesto

2-Empalmes:

Uniones realizadas en los elementos de madera para prolongar su sentido longitudinal, como la construcción de pies derechos o piezas colocadas horizontalmente. Su comportamiento será diferente según los esfuerzos que tengan que soportar, sean de tracción o de compresión.

Contrario al trabajo de ebanistería, en las construcciones es usual el trabajo de estas uniones debido a las dimensiones de los elementos y las limitaciones de longitud que proporcionan los árboles.

Ejemplos a tracción: en escalón, rayo de júpiter, a media madera con cola de milano, entre piezas flechadas sobre apoyo. A compresión:  tope con brida, a horquilla, a espiga cuadrada.

Viga con empalme tradicional de Rayo de Júpiter

3-Acopladuras:

También llamadas juntas, son la unión de dos o más maderas por sus caras o cantos respectivos. Su objetivo final es ensanchar la madera para conseguir dimensiones más amplias, así como la obtención de una pieza única. Se diferencian entre las cepilladas / encoladas y las reforzada mediante lengüetas y ranuras.

Uniones mecánicas:

En este tipo de unión, se transmiten los esfuerzos de una pieza de madera a otra mediante elementos metálicos _herrajes_. Se disponen de forma que no se produzca tensiones de aplastamiento o desgarros en las piezas. Estas a su vez pueden clasificarse en varios grupos:

Mediante clavija: 

El herraje atraviesa las piezas de madera, sometiendo al elemento a flexiones que generan tensiones en las piezas de madera que está trabando. Dichos elementos pueden ser clavos, pernos, pasadores, tirafondos...

Unión mecánica con clavija _ pernos metálicos

Mediante superficie:

La transmisión de esfuerzos se produce también por apriete de las piezas de madera, en este caso debido a la gran superficie de contacto entre el herraje y las piezas de madera. Las cargas que permiten transmitir son mucho mayores. Entre ellos están los conectores, placas dentadas...

Unión mecánica con conectores metálicos _ herrajes

Otros modos de unir la madera:

Encolada: 

Otra manera de ensamblar elementos de madera es encolándola, a partir del contacto directo de la superficie de madera con un adhesivo especial para este material. Principalmente se diseña la configuración de unión a partir del cálculo de la superficie necesaria para transmitir el esfuerzo entre elementos. Existen tipos de colas y adhesivos para estas uniones. Entre ellas encontramos las uniones en "finger joint", las uniones laminadas...

Viguería de perfiles laminados

Mecanizada: 

Por otra parte, están las uniones mecanizadas, las cuáles se efectúan con una gran precisión al realizarse con máquinas de control numérico, compitiendo con las uniones tradicionales en muchos casos. Importante el ahorro de tiempo que suponen en el montaje lo que contrarresta el coste inicial del proceso en taller. 

Empalmes mecanizados mediante control numérico

Con cartelas: 

Se trata de placas metálicas vistas que aseguran las uniones de diferentes elementos, ya sean vigas, pilares, montantes, etc. 

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La gran polivalencia de las uniones en madera permite la posibilidad de solucionar la articulación del material en los proyectos, tanto desde el punto de vista estructural como estético. La propia complejidad de la estructura de madera y sus requerimientos de resistencia demandan de un conocimiento especializado, para conseguir el mejor resultado tanto técnico como económico.

Las uniones también constituyen una fuente de patología en el material, por lo que se precisa de especial atención en su diseño, para evitar que se produzcan fallos como el deslizamiento, desgarramiento, hinchazón, tracciones perpendiculares a las fibras, etc. Su extremo cuidado en el detalle y fabricación influirán enormemente en la conservación del material y la perennidad de las piezas.

Si necesitas de una consulta especializada en este tipo de temáticas, puedes contactar a nuestro equipo, trataremos de asistirte con la mayor brevedad. 

Entrada creada por: Grupo Gubia