En las construcciones modernas, el encuentro entre el hormigón y la madera representa un momento crucial. Unir estos dos materiales significa hacer convivir mundos distintos con tolerancias y métodos de construcción muy diferentes. Por un lado, tenemos el hormigón, que se presta a trabajos con tolerancias amplias, a menudo del orden de centímetros. Por el otro, la madera, que requiere una precisión milimétrica.
Esta diferencia puede generar desafíos importantes durante la fase de instalación, sobre todo cuando se trata de la fijación al suelo. La fijación al suelo, o la conexión entre las paredes de madera y los cimientos de hormigón, es crucial, ya que puede determinar la durabilidad y la estabilidad de toda la estructura.
Para facilitar el trabajo de los carpinteros y de los instaladores, se necesitan sistemas que permitan gestionar de forma inteligente las tolerancias con el fin de mejorar la eficiencia de la obra y garantizar construcciones sólidas y duraderas.
Por qué el anclaje entre madera y hormigón exige precisión
La gestión de los márgenes de error entre la madera y el hormigón es un punto crítico que debe abordarse incorporando nuevos procesos de construcción, es decir, opciones que permitan gestionar inteligentemente este problema, antes, durante e incluso después de la fase de instalación.
Normalmente, el durmiente de hormigón se realiza antes de colocar las paredes: por lo tanto, las tolerancias geométricas del durmiente pueden ser incompatibles con la precisión necesaria para instalar las paredes de madera. Esto puede causar problemas de alineación y estabilidad, que requieran alternativas para gestionar estas tolerancias de manera eficaz.
Sistemas como los propuestos en el nuevo catálogo de Rothoblaas “Placas y conectores para madera, hormigón y acero” no solo permiten organizar las obras de manera más eficiente, sino que también garantizan una mejor gestión de las tolerancias entre la estructura de madera y la base de hormigón.
Todo el capítulo dedicado a la fijación al suelo responde a la pregunta “¿Cómo facilitar el trabajo de los operarios que deben colocar paredes de madera sobre hormigón no siempre perfecto?”. La respuesta de Rothoblaas es fruto de la investigación y el desarrollo.
¿Se puede tener una fijación al suelo sin durmiente?
Hay muchos puntos críticos en la fijación al suelo sin base de cemento y todos requieren comprender bien las dinámicas estructurales y las soluciones técnicas aplicables.
De hecho, sin durmiente, la estabilidad de la estructura depende completamente de la eficacia de la fijación al suelo. La falta de un soporte continuo y rígido puede causar problemas de deformación e inestabilidad, sobre todo en condiciones de cargas elevadas o en presencia de fuerzas laterales.
Otro tema delicado es el de la protección contra la humedad. Es esencial prevenir la infiltración de agua desde el suelo, que perjudica la durabilidad de la construcción, y también asegurar el aislamiento térmico para evitar puentes térmicos.
ALUSTART: fijación regulable para paneles de madera
El sistema ALUSTART es uno de los más apreciados entre los ya presentes en la oferta Rothoblaas. Se trata de un sistema de aluminio para la fijación al suelo de edificios, marcado CE según ETA-20/0835.
ALUSTART puede transferir los esfuerzos de corte, tracción y compresión a los cimientos, con lo cual garantiza una base sólida y estable para las paredes de madera.
Gracias a las correspondientes plantillas de montaje, el nivel de la superficie de colocación es fácil de regular, lo que permite una "nivelación" precisa y rápida de todo el edificio.
| Característica | Función |
|---|---|
| Sistema de aluminio | Fijación al suelo de edificios |
| Marcado | CE según ETA-20/0835 |
| Esfuerzos transferidos | Corte, tracción y compresión |
| Plantillas de montaje | Regulación del nivel de la superficie de colocación |
| Resultado | Base sólida y estable para las paredes de madera |
Cuando el durmiente se realiza antes de colocar las paredes
Normalmente, el durmiente de hormigón se realiza antes de colocar las paredes: por lo tanto, las tolerancias geométricas del durmiente pueden ser incompatibles con la precisión necesaria para instalar las paredes de madera.
Esto puede causar problemas de alineación y estabilidad, que requieran alternativas para gestionar estas tolerancias de manera eficaz.
TITAN DIVE y la compensación de tolerancias
El sistema TITAN DIVE es una de las novedades destacadas de Rothoblaas y ofrece una solución eficaz para estas situaciones.
Utilizando tubos corrugados y angulares especiales, el sistema permite una tolerancia de 22 mm en cada dirección y una inclinación de ±13°.
| Sistema | Elementos principales | Tolerancia o regulación |
|---|---|---|
| TITAN DIVE | Tubos corrugados y angulares especiales | 22 mm en cada dirección |
| TITAN DIVE | Tubos corrugados y angulares especiales | Inclinación de ±13° |
Cuando el durmiente se realiza después de colocar las paredes
Cuando el durmiente se realiza después de colocar las paredes, es posible adoptar diferentes soluciones.
En este caso, es necesario garantizar que las paredes de madera sean estables y se mantengan bien alineadas antes y durante el hormigonado.
La estabilidad provisional y la alineación adquieren especial importancia porque el soporte continuo de hormigón todavía no está terminado durante la colocación de las paredes.
Placas de apoyo y fijación sobre hormigón o mampostería
Para las placas de apoyo en contacto con cimentaciones de hormigón o mampostería, use madera tratada a presión para proteger contra la descomposición y el ataque de insectos. También se permiten especies naturalmente resistentes a la descomposición, como la secoya, el cedro, la falsa acacia y el nogal negro.
La placa de apoyo debe fijarse a la cimentación mediante pernos de anclaje o anclajes de fleje separados no más de 6 pies.
La mayoría de los códigos exigen pernos J de acero de al menos 1/2 pulgada, embebidos como mínimo 7 pulgadas en hormigón, juntas de mortero o unidades de mampostería con relleno sólido.
Cada sección de la placa de apoyo debe tener al menos dos pernos, con un perno situado entre 3 1/2 y 12 pulgadas de cada extremo.
Cada perno necesita una tuerca y una arandela de tamaño adecuado.
Anclajes de expansión
Si faltan pernos de anclaje, use anclajes de expansión de 1/2 pulgada o anclajes adhesivos.
Con un anclaje de expansión, al apretar la tuerca se expande el anclaje hasta quedar bloqueado contra los lados del taladro.
Un anclaje de expansión debe apretarse al par especificado por el fabricante.
Apretarlo demasiado puede pulverizar el hormigón circundante.
Además, los anclajes no pueden colocarse demasiado cerca del borde de una losa de hormigón o del muro de cimentación.
Anclajes adhesivos
Los anclajes adhesivos pueden colocarse más cerca unos de otros y más cerca del borde de una losa o un muro que los anclajes de expansión.
Siga las recomendaciones del fabricante del anclaje respecto a la colocación, la separación y la profundidad.
Transferencia de cargas desde los paneles hasta la cimentación
Todas las cargas comienzan en el tejado y deben transferirse siguiendo un recorrido continuo a través de los elementos estructurales hasta la cimentación.
Muchos problemas de fisuración, interpretados erróneamente como “asentamiento”, se deben en realidad a recorridos de carga interrumpidos.
Estos recorridos interrumpidos hacen que las cargas sean soportadas por zonas que no fueron diseñadas para soportarlas.
Muros portantes paralelos a las viguetas
Idealmente, si un muro portante discurre paralelo a las viguetas del suelo, debe apoyarse directamente sobre una viga o sobre una vigueta sostenida por un muro portante inferior.
Si el muro portante se sitúa entre dos viguetas, complete el recorrido de carga instalando bloqueos macizos entre las dos viguetas cada 16 pulgadas entre ejes.
Muros portantes perpendiculares a las viguetas
El apoyo de los muros portantes debe integrarse en el sistema de viguetas para que las cargas lleguen hasta una viga, un muro inferior o la cimentación sin interrupciones.
Muros no portantes
Un muro no portante que discurre paralelo a las viguetas no necesita colocarse directamente sobre una vigueta.
Sin embargo, cuando no está directamente sobre una vigueta, deben instalarse bloqueos macizos entre las viguetas para transmitir la carga.
Instale bloqueos donde un muro no portante descanse entre dos viguetas.
Cargas puntuales
Una carga concentrada que se apoya sobre un sistema de suelo -como un poste estructural- debe situarse directamente sobre un poste o una viga inferior.
Además, los bloqueos macizos, con una sección transversal al menos tan grande como la del poste, deben transmitir la carga a través del sistema de suelo hasta el poste o la viga subyacentes.
Apoyo, separación y rigidez del sistema de suelo
Las viguetas deben tener al menos 1 1/2 pulgadas de apoyo adecuado sobre madera o metal, o 3 pulgadas sobre mampostería u hormigón.
Si es necesario, puede hacerse una entalladura en una vigueta en su punto de apoyo hasta una cuarta parte de su profundidad.
Los sistemas de suelo obtienen su resistencia de la acción de diafragma del entablado inferior, que normalmente consiste en contrachapado machihembrado pegado y clavado o atornillado sobre viguetas espaciadas uniformemente.
Para completar el sistema de suelo, se puede pegar y atornillar un entablado inferior de OSB de 3/4 de pulgada a las viguetas, alternando las juntas de los extremos.
Finalmente, se pueden aislar los extremos de cada vano entre viguetas contra el muro exterior con mantas de fibra de vidrio.
Separación entre viguetas
Las viguetas de suelo y techo suelen disponerse a 24, 19,2 o 16 pulgadas entre ejes.
La separación de 16 pulgadas entre ejes proporciona un suelo más rígido.
También pueden disponerse a 12 pulgadas entre ejes para aumentar aún más la rigidez o para incrementar la luz en una sección del sistema de suelo sin cambiar la profundidad de la madera.
Luz de las viguetas
La luz de una vigueta significa la distancia horizontal libre medida entre el centro del apoyo y el centro del apoyo.
La longitud real de la vigueta es mayor para proporcionar apoyo en cada extremo.
Las luces de las viguetas de madera dimensional para suelos y techos pueden calcularse utilizando la calculadora de luz máxima del American Wood Council para viguetas y cabios de madera.
Regla orientativa para la profundidad de las viguetas
La mayoría de los códigos suponen cargas residenciales de suelo de 50 libras por pie cuadrado: 40 libras de carga viva más 10 libras de carga permanente.
Si las condiciones de carga no superan este valor, puede utilizarse la siguiente regla orientativa para dimensionar viguetas residenciales de suelo con carga uniforme:
La mitad de la luz + 2 = profundidad de la vigueta.
Primero, redondee la luz libre de la vigueta al pie más cercano y divida por 2.
Después, sume 2 al resultado.
Por ejemplo, para una luz libre de 15 pies y 6 pulgadas, redondee a 16 y divida esta luz por 2, lo que da 8.
A continuación, sume 2 para obtener la profundidad requerida en pulgadas: 8 + 2 = 10.
Es importante utilizar las dimensiones reales de la madera, no las dimensiones nominales, por lo que se necesitará una vigueta de suelo de 2×12.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Carga viva residencial habitual | 40 libras por pie cuadrado |
| Carga permanente estándar | 10 libras por pie cuadrado |
| Carga total considerada | 50 libras por pie cuadrado |
| Separaciones habituales | 24, 19,2 o 16 pulgadas entre ejes |
| Separación para mayor rigidez | 12 pulgadas entre ejes |
| Apoyo sobre madera o metal | Al menos 1 1/2 pulgadas |
| Apoyo sobre mampostería u hormigón | 3 pulgadas |
Perforaciones, entalladuras y refuerzos
En general, no haga entalladuras en el tercio central de una vigueta.
Evite también los cortes verticales en la parte inferior de una vigueta; incline los cortes para reducir la probabilidad de que se produzcan fisuras.
No haga entalladuras en el tercio central de una luz, donde las fuerzas de flexión son mayores.
Se necesitan tirantes metálicos cuando un agujero o una entalladura elimina más del 50 % de una placa de muro.
Los tirantes metálicos son obligatorios cuando se ha eliminado más del 50 % de la placa.
No son necesarios en el lado de un muro que está completamente revestido con paneles estructurales de madera.
Las viguetas que soportan tabiques no deben cortarse ni entallarse para alojar instalaciones mecánicas.
Viguetas de borde y bloqueos
Para evitar que las viguetas se retuerzan, sus extremos deben clavarse a una vigueta de borde maciza o a un cabezal.
Si no hay vigueta de borde ni cabezal, clave bloqueos macizos entre los extremos de las viguetas.
La mayoría de los códigos no exige un arriostramiento adicional salvo que la vigueta sea mayor que una 2×12, en cuyo caso se necesita arriostramiento cada 8 pies.
Sin embargo, un arriostramiento macizo o de tipo X en el centro de la luz ayuda a rigidizar cualquier suelo.
Paneles de madera ensamblados como bloques
De esta forma, ideó un “ladrillo de madera”, cuyas piezas tienen un sistema de encastre denominado “cola de milano” o “cola de paloma”, a través del cual se pueden unir los distintos ladrillos entre sí.
Una máquina especialmente diseñada hace el encastre en los polines de madera de aproximadamente 2,40 metros y luego dos fresas y dos sierras cortan los laterales.
Posteriormente otra máquina corta estos palos generando bloques de 60 cms.
Dovetail Patagonia Bricks es el nombre de este sistema que tiene una serie de ventajas y beneficios.
Una de ellas es su bajo costo, debido a que la madera necesaria para elaborar los ladrillos tiene muy poco valor.
En ese sentido, una de las principales innovaciones es que no requiere de clavos, tornillos, varillas de metal o algún tipo de anclaje especial.
Dicha resistencia ha sido probada en Argentina con la Certificación de Aptitud Técnica, procedimiento a partir del cual se construyen probetas o paredes de 1,20 x 2,40 metros y a las que se aplican diferentes tipos de fuerza y además se hace una prueba de impacto con una bola de hierro que las golpea para medir su resistencia.
Otra de las innovaciones que presenta este sistema es su alta calidad acústica y eficiencia térmica.
Por otro lado, al provenir de un recurso natural renovable, como la madera, es amigable con el medioambiente.
Actualmente este sistema ha sido probado en Argentina en lugares desérticos ─como El Chocón, que tiene temperatura de 40º al mediodía y 0º a la noche, con vientos de 60 km/h─ para verificar su comportamiento ante diversas inclemencias climáticas.
En el futuro la idea es ampliar los horizontes y así, además de levantar casas para privados, la idea es ser también una alternativa que se masifique en distintos países.
COLA DE MILANO CON ROUTER - CARPINTERÍA / Por Juan Carlos Aquila
Aspectos que deben comprobarse antes del montaje
- La conexión entre las paredes de madera y los cimientos de hormigón.
- La gestión de las tolerancias geométricas del durmiente.
- La transferencia de los esfuerzos de corte, tracción y compresión.
- La protección contra la infiltración de agua desde el suelo.
- El aislamiento térmico para evitar puentes térmicos.
- La estabilidad y alineación de las paredes antes y durante el hormigonado.
- La continuidad del recorrido de cargas hasta la cimentación.
- La separación y profundidad de los anclajes.
- El par de apriete especificado por el fabricante.
- El apoyo adecuado de las viguetas sobre madera, metal, mampostería u hormigón.