En este artículo hablaremos sobre el procedimiento constructivo de las estructuras de madera para que la obra terminada sea correcta en su funcionamiento estructural y el montaje no altere las condiciones de trabajo para las que se ha diseñado y calculado.
Como continuación a la primera parte, Precauciones en la puesta en obra de estructuras de madera (I), en este post analizaremos el procedimiento constructivo. En las estructuras de madera es necesario cuidar especialmente la calidad en la fase de montaje para cumplir las condiciones de diseño sin descuidar el aspecto de la estructura.
Todos los elementos que forman una estructura de madera son tableros aserrados o laminados, con uniones entre ellos mediante placas y conectores de acero.
Una de las precauciones que deben observarse en la puesta en obra de estructuras de madera es la coordinación entre la ésta y la base sobre la que asienta.
Por ello, antes de proceder al corte de piezas, deben tomarse medidas en obra para que el ajuste de las mismas a la estructura de apoyo sea correcto y no haya incongruencias que impidan el montaje.
Los elementos de soporte deben estar totalmente terminados y nivelados antes de colocar el nuevo elemento.
Antes del montaje de un pórtico las zapatas y placas de apoyo tienen que estar construidas y colocadas. En algunos casos, según lo que indique la memoria de cálculo, pueden aparecer fuerzas de tracción en el apoyo. Es decir, que el viento puede levantar la cubierta.
En cuanto a los medios auxiliares, todos los apeos se apoyarán sobre una superficie firme y segura, no aceptándose como tal forjados de plantas inferiores. En caso de haberlos se prolongará el apeo en vertical hasta el terreno o la solera del edificio.
Se llevarán las piezas perfectamente acabadas, con los rasgados y las perforaciones de las uniones. Una vez presentados en obra estos elementos, se posicionan y apean en su disposición final, colocando las chapas y los pasadores de unión.
El desapeo sólo se debe realizar cuando todas las uniones estén ejecutadas, dado que hacerlo antes supondrá deformaciones no consideradas en el cálculo. En en el peor de los casos también desajustes que impedirán el correcto montaje de las uniones, que quedarán forzadas. Esto último supone una disminución de la capacidad resistente de las mismas.
Como cada tipo de conjunto estructural el montaje posee unas condiciones especiales, vamos a analizarlos por separado.
La forma óptima de montaje consiste en llevar las viguetas por tramos perfectamente acabadas. Una vez presentados en obra estos elementos, se posicionan y apean en su disposición final.
Dado que el proceso de carga no es uniforme, para evitar que unas viguetas flecten de manera distinta a las contiguas es necesario sopandar los extremos de los voladizos y los vanos hasta que no esté constituido completamente el forjado.
Si los vanos son de menos de 3 m bastará con una sopanda en el punto intermedio, mientras que si superan esa luz, será imprescindible poner al menos dos líneas de sopandas partiendo la luz en tres partes iguales.
Cuando el forjado esté completamente acabado se podrán quitar las sopandas y siempre antes de que se añadan acabados o tabiquerías. Hacerlo después de añadir estos elementos provocará cejas en los pavimentos, fisuras en los tabiques, descuadres de huecos, etc…
El mejor montaje consiste en llevar las vigas por piezas perfectamente acabadas, con los rasgados y las perforaciones de las uniones. Como en el caso de las viguetas, se presentan, se posicionan y apean en su disposición final, colocando las chapas y los pasadores de unión.
La viga puede ser inestable antes de colocar el forjado, sobre todo si la proporción entre su canto y su ancho es alta. Por ello es necesario dejar un par de puntales en cada vano hasta que no se coloque el forjado sólidamente unido a la viga.
La carga que deba soportar la viga no debe acometer a ella antes de que esté totalmente montada en su posición y, tan pronto como en un vano se haya colocado el forjado que acomete, se quitarán los puntales que la estabilizan.
Todas estas indicaciones e instrucciones las tienes en todas y cada una de las memorias constructivas que e-STRUC te proporciona. Calcular con e-STRUC te ayuda también a construir estructuras seguras.
La mejor forma de montaje de un pórtico de madera consiste en llevar los pilares completamente acabados a obra, con las chapas de cabeza ya unidas con los pasadores, para después, mediante izado con grúa, posicionarlos sobre los apoyos y anclar éstos con los bulones o pasadores correspondientes.
Antes de retirar las eslingas de cuelgue de la grúa, cada pilar debe acodalarse lateralmente para evitar su vuelco. Una opción sencilla consiste en montar un primer pilar, uniéndolo a su base inmediatamente y, colocado un segundo, proceder a unirlos entre sí con diagonales que unan el extremo superior del primero con la base del segundo y viceversa, más una barra que una los extremos superiores de los pilares sucesivos. Para ello pueden valer las vigas de arriostramiento con los propios arriostramientos de las fachadas laterales.
Colocados los pilares, si la luz total del pórtico lo permitiera, se llevaría el conjunto de las dos vigas montado para ser atado en obra a la cabeza de los pilares.
Es muy importante que esta operación no se haga simplemente dejando las vigas apoyadas en la cabeza de los pilares y colocando los bulones después. Si se hiciera así se estaría permitiendo una deformación permanente a la viga que es incompatible con el análisis realizado para su comprobación, alteraría el grado de empotramiento y produciría un giro en la cabeza, lo que dificultaría la colocación de los pasadores.
Por tanto, para proceder a colocar las vigas sobre los pilares, éstas tienen que quedar suspendidas con grúa o con castillete en su posición inicial mientras se unen los nudos con los pilares mediante los pasadores. Sólo así se puede garantizar que la construcción se comporte como ha sido calculada y respetando los límites de deformación impuestos.
Si el conjunto de las dos vigas fuera excesivamente grande, deberán aportarse por separado a obra para, sobre bancadas, ser unidos ambos tramos antes del izado. Una vez unidos podrán ser colocadas las vigas como explicado en el párrafo anterior.
La configuración geométrica de los nudos y su construcción es vital para el buen funcionamiento de la estructura. En todos los casos, las chapas de acero de unión se calan en el plano medio de las secciones de madera, y se ligan éstas a la madera mediante pasadores embutidos en perforaciones transversales a la directriz de las piezas de madera y a las chapas de acero.
La tolerancia en el calado en la madera debe ser mínima, el ancho del calado será estrictamente el espesor de la chapa, de modo que se asegure el contacto perfecto. La razón es que la separación entre la madera y la chapa de acero disminuye enormemente la capacidad portante de la unión con pernos, aparte del efecto nocivo de movimientos de sólido rígido inesperados en caso de excesiva holgura entre las chapas y la madera.
Es necesario en los nudos que los ejes de las barras se corten en un punto, pues en caso contrario se producen excentricidades. Éstas aumentan los esfuerzos en las barras y en el propio nudo, pudiendo invalidarlos a efectos resistentes.
También es necesario el perfecto acoplamiento de los pernos dentro de sus orificios antes de la puesta en carga, evitando penetraciones asimétricas. Tampoco es admisible la falta de pernos en el momento de la entrada en carga. Sucede que un perno introducido una vez entrada en carga la estructura tiene menor capacidad resistente que uno introducido antes de la carga. Además supone la sobrecarga de los introducidos con antelación.
En general, por efectos estéticos, las chapas de unión son de dimensiones transversales algo menores que las barras de madera, lo que obliga a que la merma de dimensión se mantenga igual a ambos extremos de la pieza, para evitar excentricidades en la acometida de la pieza contra la chapa, lo que aumentaría los esfuerzos de la pieza de madera, de la chapa misma y de los propios pernos conectores y pasadores, restando seguridad y capacidad a la unión.
Los anclajes a cimentación se realizarán con acero B500S y hormigón de capacidad resistente mínima HA25.
Con el cumplimiento de estas indicaciones estará garantizada la correcta puesta en obra en cuanto al montaje de una estructura de madera.
Para la conservación de las estructuras de madera te recomendamos leer el artículo sobre durabilidad de estructuras de madera. En él se incluyen las prescripciones del CTE y cómo garantizar la buena conservación de las estructuras de madera a lo largo del tiempo.
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