ESTRUCTURAS DE MADERA. UNIONES

Este libro constituye el segundo volumen de la obra dedicada a las estructuras de madera que comenzó con la publicación en 2013 de las bases de cálculo y que ahora continúa con el estudio de los sistemas de unión. Está dirigido al estudiante y al profesional dedicado al proyecto y cálculo de estructuras de madera con un planteamiento didáctico incluyendo ejemplos de cálculo de cada tema expuesto.

En el primer capítulo se exponen las consideraciones generales que deben tenerse en cuenta para el proyecto y cálculo de uniones en estructuras de madera y luego se abordan los diferentes tipos de uniones: carpinteras, mecánicas y encoladas. Las uniones carpinteras han vuelto a tener vigencia gracias a los sistemas de fabricación mediante control numérico y también como consecuencia de los trabajos de intervención en estructuras antiguas de madera, donde este tipo de unión está presente. La mayoría de las normas no incluyen apenas reglas para el dimensionado o la comprobación de las uniones carpinteras, salvo alguna excepción, y para algunos tipos de uniones, como el Documento de Seguridad Estructural de Estructuras de Madera del Código Técnico de la Edificación (basado en la norma Suiza) o los anexos nacionales de Alemania y Austria del Eurocódigo 5. Por lo tanto, la mayor parte de las reglas que se exponen en este libro proceden de la literatura técnica, que básicamente son similares a las reglas recogidas en las normas citadas. No obstante, existen pequeñas diferencias entre algunas de las propuestas, y en muchos casos las comprobaciones se basan en la verificación del agotamiento de secciones mediante la aplicación de las comprobaciones incluidas en el Eurocódigo 5, pero no siempre confirmadas con la experimentación. Las uniones mecánicas mediante elementos de tipo clavija (clavos, tirafondos, grapas, pernos y pasadores) y mediante conectores, sí están contempladas en la normativa de cálculo. Las reglas de comprobación que se exponen son las especificadas en el Eurocódigo 5 (que también recoge el DB-SE-EM del CTE). Otro de los capítulos trata sobre el tema de las uniones mediante barras encoladas que tampoco está recogido en el Eurocódigo 5. Hay muchos trabajos de investigación y hubo borradores de normas que lo incluían, pero no se llegó a un criterio unificado. Se espera que en la próxima versión del Eurocódigo se alcance un acuerdo. Las uniones de tipo mecánico capaces de resistir momentos flectores mediante un cosido en corona o en retícula, constituyen un sistema que permite uniones semirrígidas empleadas con frecuencia como enlaces en los nudos de esquina de pórticos y en juntas de transporte. El procedimiento expuesto sigue la literatura técnica, que está fundamentada en las reglas generales del Eurocódigo 5. El último capítulo bajo el título de "Detalles constructivos" reúne una colección de soluciones de encuentros característicos en las estructuras de madera, que se exponen con carácter genérico para facilitar al lector la comprensión de su filosofía. Además, se incluyen algunos ejemplos más cercanos a las soluciones concretas de casos reales, con el fin de aportar dimensiones concretas de los elementos que pueden servir de ayuda en el diseño de los herrajes. Finalmente, el conjunto de los anexos permite profundizar en algunos aspectos más particulares y también incluyen tablas para el dimensionado aproximado de algunos tipos de uniones. La normativa sobre el cálculo de estructuras de madera en Europa sigue evolucionando.

Los Eurocódigos han comenzado ya una fase de ampliación de su contenido y mejora que no terminará hasta después de 2020. Por otro lado, en España ya se han aprobado los anexos nacionales del Eurocódigo 5 de la parte general y de incendio (EN 1995-1-1 y EN 1995-1-2), y está pendiente la aprobación del anexo nacional de la parte de puentes (EN 1995-2). Después de este segundo volumen todavía quedan temas por tratar, y en particular la estabilidad y el arriostramiento del conjunto estructural, el cálculo en situación de incendio y la protección de la madera y los herrajes, que serían objeto de otras publicaciones.

ÍNDICE DEL LIBRO:

UNIONES, CLASIFICACIÓN Y CONSIDERACIONES GENERALES. INTRODUCCIÓN Y CLASIFICACIÓN. CONSIDERACIONES GENERALES DE CÁLCULO. Deslizamiento de las uniones. Uniones con diferentes tipo de elementos de fijación actuando conjuntamente. Fallo de uniones con clavijas por rotura en bloque o desgarro. Excentricidad de las uniones. Uniones sometidas a fuerza alternas. Número eficaz de elementos de fijación. Uniones con más de dos planos de cortadura. Uniones con fuerzas que general tracción perpendicular a la dirección de la fibra. CONSIDERACIONES SOBRE EL EFECTO DE LA HINCHAZÓN Y MERMA. UNIONES CARPINTERAS: TIPOLOGÍA. INTRODUCCIÓN TIPOLOGÍA. Ensambles. Empalmes. Acoplamientos. Otros encuentros. UNIONES CARPINTERAS: CÁLCULO. INTRODUCCIÓN APOYOS Y COMPRESIÓN OBLICUA CONCENTRADA. Compresión perpendicular a la fibra. Compresión oblicua a la fibra. APOYOS CON ENTALLADURAS UNIÓN DE CAJA Y ESPIGA. Apoyo de pie derecho sobre durmientes. Caja y espiga trabajando a cortante. EMBARBILLADOS. EMPALMES. ENSAMBLE EN COLA DE MILANO. UNIONES CON ELEMENTOS DE FIJACIÓN DE TIPO CLAVIJA: TIPOLOGIA. INTRODUCCIÓN CLAVOS. Definición y tipos. Dimensiones. Calidades. Designación. GRAPAS. Definición y tipos. Dimensiones. Calidades. Designación. TIRAFONDOS. Definición y tipos. Dimensiones. Calidades. Designaciones. PERNOS. Definición y tipos. Dimensiones. Calidades. Designación. PASADORES. Definición y tipos. Dimensiones. Calidades. Designación. TIRAFONDOS DE DOBLE ROSCA. UNIONES CON ELEMENTOS DE FIJACIÓN DE TIPO CLAVIJA: CÁLCULO. INTRODUCCIÓN PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. CAPACIDAD DE CARGA AXIAL. CAPACIDAD DE CARGA LATERAL. CAPACIDAD DE CARGA COMBINADA AXIAL Y LATERAL. DISPOSICIONES PARTICULARES DE CÁLCULO Y CONSTRUCCIÓN. Uniones clavadas. Uniones con grapas. Uniones con pernos. Uniones con pasadores. Uniones con tirafondos. UNIONES CON CONECTORES: TIPOLOGIA. INTRODUCCIÓN. CONECTORES DE ANILLO. CONECTORES DE PLACA. CONECTORES DE PLACA DENTADA. CONECTORES DE MADERA. UNIONES CON CONECTORES: CÁLCULO. CÁLCULO DE CONECTORES DE ANILLO Y PLACA. CÁLCULO DE CONECTORES DENTADOS. UNIONES CON PLACAS CLAVO. COMPORTAMIENTO MECÁNICO. Capacidad de carga. Modelos de cálculo de celosias con placas clavo. CONSIDERACIONES CONSTRUCTIVAS. UNIONES CON BARRAS ENCOLADAS. MATERIALES E INSTALACIÓN. COMPORTAMIENTO MECÁNICO. CAPACIDAD DE CARGA. UNIONES SEMIRRÍGAS. ESFUERZOS GENERADOS EN LOS MEDIOS DE UNIÓN. CAPACIDAD DE CARGA DE LA UNIÓN DISTANCIAS Y SEPARACIONES. SOLITACIÓN DE CORTA DURA Y COMPROBACIÓN. DETERMINACION DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. DETALLES CONSTRUCTIVOS. APOYO DE PILARES. APOYO DE VIGAS EN MUROS DE FÁBRICA O ELEMENTOS DE HORMIGÓN. UNIÓN ENTRE VIGA Y PILAR. ENLACES ARTICULADOS EN VIGAS CONTINUAS. UNIÓN ENTRE VIGA Y CORREA VUELO DE LAS CORREAS. NUDOS DE PÓRTICOS Y ARCOS. EMPALMES SEMIRRÍGIDOS. ANEXOS. Fallos en bloque o por  desgarro en uniones acero-madera con varios elementos de fijación de tipo clavija. Ecuaciones de Johansen. Tablas de capacidad de carga de clavijas. Capacidad resistente de la chapa de acero y cortadura en la clavija. Tabla de capacidad de carga de conectores.