Diseño de uniones de madera

CAPITULO 5

DISEÑO DE UNIONES

El mayor problema en el diseño de las estructuras de madera es la solución de aquellos puntos en que convergen dos o más piezas (nudos), de modo que se puedan transmitir adecuadamente sus esfuerzos. Estas uniones deberán ser lo suficientemente rígidas como para que la deformación total de la estructura no exceda ciertos valores estimados como admisibles. Esasí, como a los elementos que se usan para materializar las uniones se los condiciona tanto en cuanto a su capacidad de transmisión descarga como al monto del corrimiento que experimentan al quedar sometidos a carga. Tradicionalmente se distinguen dos comportamientos opuestos: uno totalmente rígido representado por las colas y otro sumamente flexible presentando grandes deformaciones y quecorresponde al caso de los pernos. En un plano, intermedio se, sitúan los clavos. Cada medio de unión presentará ventajas y desventajas adecuándose cada uno a campos específicos.

1. UNIONES CLAVADAS
Por lo general las uniones clavadas son las más económicas, y son muy usadas en especial para viviendas y edificaciones pequeñas construidas en base a entramados.
Los clavos se fabrican en un ampliointervalo de tamaños y formas, según el uso que se quiera dar. Varían en tamaño desde las pequeñas tachuelas a gigantescas escarpias. Los clavos se clavan mediante un martillo, sin embargo para clavar muchos clavos, actualmente se cuenta con una gran variedad de dispositivos mecánicos para clavar.
Todas las especies del grupo estructural C y muchas del grupo B pueden clavarse fácilmente, sobre todocuando la madera se encuentra en condición verde; las maderas más densas y/o secas son por lo general más difíciles de clavar. Si se clavan maderas del grupo estructural A es conveniente hacer un pre-taladro con un diámetro del orden de 0.8 veces el diámetro del clavo, esto a menos que se usen clavos de alta resistencia, clavados mediante dispositivos mecánicos especiales.
Se debe hacer notar queen cualquier unión se debe usar como mínimo al menos 2 clavos.

Procedimiento de diseño para uniones clavadas.-

El procedimiento para diseñar éste tipo de uniones se puede esquematizar de la siguiente manera:

1) Establecer bases de cálculo
a. Grupo de madera utilizado.
b. Cargas actuantes en la unión y su orientación con respecto a las piezasde madera.
2) Seleccionar la longitud y el diámetro de los clavos. Es conveniente usar clavos de la mayor longitud posible (si se quiere, usar como guía de acuerdo al elemento a clavar las Tablas 13.16 y 13.17 del Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino).
3) Determinar la carga admisible para un clavo a simple cizallamiento (usar Tabla 5.1)
a.Clavos a doble Cizallamiento, multiplicar por 1.80 valores de la Tabla 5.1.
b. Clavos lanceros, multiplicar por 0.83 valores de la Tabla 5.1.
c. Clavos a Tope, multiplicar por 0.67 valores de la Tabla 5.1.
4) Para uniones construidas con madera seca, se puede multiplicar por 1.25.
5) Verificar espesores mínimos y longitudes de penetración;eventualmente reducir las cargas admisibles por clavo.
6) Determinar el número de clavos y su ubicación.

1) Establecer bases de cálculo
a. Grupo de madera utilizado.
b. Cargas actuantes en la unión y su orientación con respecto a la dirección de los clavos.
2) Seleccionar la longitud y el diámetro de los clavos. La longituddebe ser entre 2 y 3 veces el espesor del elemento que contiene la cabeza del clavo.
3) Determinar la longitud de penetración: “a”, en el elemento que contiene la punta del clavo, y calcular la carga admisible para un clavo perpendicular al grano usar la Tabla 5.5.
4) Para clavos lanceros multiplicar por 2/3 los valores de la Tabla 5.5. Los clavos paralelos al grano de la...