La particularidad de este tipo de uniones se encuentra en que las piezas forman un ángulo determinado, distinguiéndose en dos grupos: los que trabajan a compresión y los que trabajan a tracción.
ensambles a compresión. La transmisión del esfuerzo se realiza a través de las tensiones entre las superficies de contacto, evitando el des- lizamiento de una pieza sobre la otra mediante cajas y espigas o rebajes y en algunos casos con el empleo de herrajes metálicos. Tipos de ensambles a compresión:
1| ensamble de caja y espiga. Una de las piezas se mecaniza (llamándose esta espiga) de tal forma que se inserta en el interior de la otra pieza de madera llamada caja.
2| ensamble de barbilla y rebaje. Es el tipo de unión utilizado habitualmente en las uniones de las cerchas por su simplicidad y efectividad. Los encuentros pueden ser de espera simple (con barbilla), espera doble (doble barbilla) e incluso mediante barbilla y pieza auxiliar. En este caso no existe un rebaje de la pieza, lo cual facilita la robustez y evita el debilitamiento de su extremo al no adelgazar la pieza en forma de espiga.
En el caso de uniones con barbilla y pieza auxiliar se precisarán de pernos-bridas metálicos que fijen esta unión.
3| ensamble de caja y espiga con barbilla. Es una combinación de los dos tipos anteriores, existiendo además de la caja y espiga, una barbilla alojada sobre el rebaje de la otra pieza, suponiendo una reducción de la sección transversal.
Dentro de las uniones
tradicionales distinguimos entre:
ensambles, empalmes,
acoplamientos
caja y espiga recto
caja y espiga oblicuo
ensaMbLe de caja y esPiGa
ensambles a tracción. En este caso se precisa el uso de elementos metálicos para unir las piezas, como es el caso de pernos y chapas metá- licas. También es posible hacer uniones o ensambles a tracción en cola de milano o rebajes en las piezas a unir.
4| ensamble mediante pernos. Los elementos a unir son fijados por medio de uno o varios pernos y el fin es poder asegurar las piezas impidiendo que se salgan de sus huecos y así evitar el desplazamiento. Su empleo está destinado a cuando no se requieren grandes esfuerzos, lo cual hace que su utilización no sea habitual, a no ser que se le acople a la unión, además de los pernos, conectores metálicos o llaves de madera que mejore su resistencia. 5| ensamble en cola de milano. Como si de un puzle se tratara, este
tipo de ensamble consiste en la unión de dos piezas, de manera perpendicular u oblicua, en la que se encaja una espiga en forma de cola de milano sobre otra que tiene un rebaje de la misma forma. 6| ensamble mediante rebajes en las piezas. Las piezas sometidas
a tracción son encajadas, tras proceder al rebaje correspondiente, sobre otra u otras que sostienen el esfuerzo de tracción generado. En este caso los ensambles suelen ser entallado o entallado oblicuo. 7| ensamble de cuelgue de tirante. Este tipo de unión suele emplearse
en el nudo de las cerchas, favoreciéndose el equilibrio de fuerzas de tracción con la ayuda de elementos metálicos del tipo pletina atornillada a las piezas que convergen en el centro de la misma. 8| ensamble a cortante en cola de milano. Este tipo de unión es muy
utilizado en las uniones de vigas principales y secundarias de estructuras y cubiertas. Para asegurar cualquier ligero movimiento, estas uniones se aseguran con algún tornillo, del tipo tirafondo, para fortalecer la unión.
eMPaLMes
Los empalmes suelen ser empleados en cerchas, uniones de vigas o pilares por citar algunos.
empalmes entre piezas sometidas a tracción. En las uniones de este tipo es importante considerar que la sección eficaz se reduce respecto a la sección completa.
1| empalme de llave. Este es de un tipo de unión de fácil
construcción y gran resistencia. El rebaje de cada pieza a empalmar permite un acople perfecto que evita el deslizamiento.
2| empalme en rayo de júpiter. Es una variante del empalme de llave, cuya peculiaridad estriba en su resistencia, el escalonado de las piezas a modo de rayo y la baja pérdida de sección efectiva, lo cual mejora la inercia de las piezas.
3| empalme a media madera con cola de milano. Su empleo como empalme sometido a tracción no es el más indicado, debido a que el esfuerzo de tracción se concentra en el punto más delgado de la unión.
empalmes entre vigas sobre apoyos. En las estructuras, las vigas, viguetas o correas se ven sometidas a flexión, por lo que es necesario contar con un elemento de apoyo como un pilar o un muro. El empalme se hace en horizontal o en oblicuo, favoreciéndose en ambos casos la unión por medio de clavos, tornillos o tirafondos.
empalme a media madera
empalme de caja y espiga centrada
empalme de caja en cruz
empalme en diagonal con doble espera
eMPaLMes entre PieZas coMPriMidas
empalmes entre piezas comprimidas. Algunos empalmes de este tipo son de fabricación sencilla (empalme a media madera), pero otros requieren de maquinaria adecuada como es el caso del empalme de caja y espiga centrada, el empalme de caja en cruz o el empalme en diagonal con doble espera. En cualquier caso suelen usarse elementos metálicos para favorecer la compactación de la unión.
acoPLaMientos
Este tipo de unión permite crear grandes secciones por medio de diver- sas piezas agrupadas con la ayuda de cortes oblicuos o llaves de madera alojadas en rebajes, asegurado todo con la ayuda de bridas metálicas.
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uniones Mecánicas con
fijación de tiPo cLavija
Con la ayuda de medios metálicos (herrajes) se transmiten los esfuer- zos de las tensiones generados en las uniones de madera. Este tipo de uniones son sencillas de crear. Destacan los herrajes metálicos como clavos, grapas, pernos, tirafondos y pasadores, permitiendo trabajar bajo esfuerzos de flexión y cortadura.
clavos. Su empleo está muy extendido debido a su sencillez de empleo.
Su misión es conseguir unir piezas de madera de diversos formatos
(chapas, listones…).
El empleo de clavos con resaltos perpendiculares o diagonales a la caña o al fuste (los clavos tienen tres partes: cabeza, caña o fuste y punta), ofre- cen una mayor resistencia a la extracción, lo que favorece la consolidación de la unión.
En los últimos tiempos y sobre todo para el caso de las maderas duras, los clavos están siendo introducidos con la ayuda de pistolas neumáticas o eléctricas, haciendo que el tradicional martillo manual se use para casos muy puntuales.
tirafondos. Los tirafondos no son más que tornillos que son utilizados para fijar herrajes metálicos y fijar también piezas de madera.
Las pistolas eléctricas y neumáticas favorecen el roscado de los tirafon- dos, a pesar de que en el caso de maderas duras y tirafondos de diámetro superior a 5 mm se suele pretaladrar el punto a fijar para favorecer el atornillado y no deteriorar la madera.
Grapas. Las grapas no son más que clavos en forma de U de diversas formas y proporciones unidas entre sí formando un bloque.
Para su empleo es necesario usar obligatoriamente una pistola eléctrica o neumática y al igual que en los casos anteriores con la ayuda de una pantalla facial y nunca apuntando a los compañeros de trabajo.
Pernos.Son tornillos cilíndricos que se aprietan mediante una tuerca.
Para favorecer la unión, debe colocarse una arandela a cada lado de la superficie, lo que mejora la superficie de unión.