ENTRAMADOS HORIZONTALES

· ISSN 0716- 5536 ~

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Editado por Universidad del Biobío Avda. Collao 1202- Casilla 5-C- Fono 238984 (288) -Concepción- Chile

1988

50

IN DICE

Pág.

INTRODUCCION . . .. .. .. .. ... .. .. .. .. .... ... .. . ... .. .. .. .. .. .. .. . . .. .. .. . . .. . . . . . . .. . . .. . .. .. .. . . . 51 SISTEMAS CONSTRUCTIVOS EN MADERA.................................. ...... . 52 NORMAS Y DEFINICIONES........................................... .... .......... ........ 54 ELEMENTOS DE UN ENTRAMADO HORIZONTAL....... ...... .. .. ...... ....... 55 ENTRAMADOS HORIZONTALES..................... .... .... .. ........ .. ... ...... .... ... 57 EMPALMES Y CONEXIONES .... ................... ...... .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. ........... 62 RECOMENDACIONES GENERALES .. .... .. .. .. .. . . .. . . .. . . . .. . .. .. .. . . . .. . .. .. .. .. . .. 65 PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS ............. ...... .. ..... .. .... .. .. .. ...... .... 66 VIGAS MAESTRAS..... ............................................. ........ ....... .............. 69 REPARACION DE DEFECTOS EN ENVIGADOS ANTIGUOS ...... .. ........................................................ .......... .... .... ....... .... 69 BIBLIOGRAFIA .. ......... ....... .... .... ...... ........ ..... . .. .. ... . . .. .. .. .. . . . .. . . . . . . . . . .. . .. . 72

UNIVERSIDAD DEL BIOBIO f.il f~f

·. ~ ... :, CUADERNOS DE EDIFICACION EN MADERA

AUTORES DEL PRESENTE NUMERO : Arqui tectos Ricardo Hempel Holzap­fel y Roberto Goycoolea Infante.

DIRECTOR: Arquitecto Roberto Goycoolea Infante, Director del Centro de De­sarrollo en Arquitectura y Construcción (CEDAC ).

COMITE ASESOR: Departamento de Edificación y E structuras, Facultad de Arquitectura y Construcción, Arquitecto Gerardo Va lverde Vildósola; Direc­ción de Investigación Científica y Tecnológica, Centro de Desarrollo en Ar­quitectura y Construcción (CEDAC), Arquitecto Gerardo Saelzer Fuica; De­partamento de Educación y Humanidades, Facultad de Ciencias y Huma nida­des, docente Margarita Gatica Villarroel. Asesores estructurales : Departamento de Edificación y E structuras, F acultad de Arquitectura y Construcción, Arquitecta Cecilia P oblete Arredondo; e Inge­niero Civil William Gibson Grandela .

DIAGRAMACION: CEDAC

IMPRESION: Editora Aníbal Pinto S.A.

INTRODUCCION

El tema "Entramado Horizontal" viene a complementar los Cuadernos de Edificación en Madera publicados anteriormente, sobre to­do el N" 1 titulado " Entramados Verticales". En esta ocasión, este tercer número está referido a: envigados de piso , de entrepiso y de cielo, en una construcción de estructura de madera. Se exponen aquí en forma simple y sencilla los problem as de diseño y armado que esta parte de la edifica­ción plantea. Además, se explican criterios generales para una correcta solución. Estos entramados siempre son parte de una estructura mayor con la que se interrelacionan y que determina la modulación y el distan­ciamiento de cada uno de sus componentes. El peso propio, las sobrecar­gas de uso, de nieve y de viento, y las solicitaciones sísmicas son absorbi­das por la interacción de los entramados verticales y horizontales que conforman un todo estructural, constituido por piezas que colaboran entre sí, para trasladar las cargas al terreno por intermedio de las funda­ciones.

Para lograr una mayor claridad del tema propuesto se definen al­gunos de los términos más usados en el diseño y construcción de estas estructuras. Además se muestran los componentes de los entramados ho­rizontales, estableciendo sus funciones y sus relaciones estructurales . Por último, se abordan las medidas de protección de ellos frente a los di­versos agentes que los afectan con más frecuencia. También se ha incluido un capítulo sobre reparación de defectos en envigados antiguos.

Para profundizar en el estudio de estas materias, se incluye un lis­tado bibliográfico que permite acceder al conocimiento especializado de distintos aspectos proyectuales y de cálculo para entramados horizonta­les en madera más complejos.

Cada sistema constructivo en madera genera diferentes formas de relacionar los entramados horizontales con las estructuras soportantes verticales y de éstas con las fundaciones. En general, es recomendable conectar los envigados a todo el sistema estructural por medio de uniones

e garanticen la colaboración e intf·r;:crinz, rk c~•da p:trte con lodo el ar­azón.

Entre los sistemas constructivos más usuales en madera se pueden guir los siguientes ( Cl/ Figs. 1-8):

-Sistema americano. -Sistema plataforma. - Sistema baloon . - Sistema pilar viga.

Es posible encontrar entramados horizontales independientes, que rman parte del conjunto estructural y que normalmente se apoyan

estructuras de otros materiales y, en algunos casos, también de made­Entre ellos podemos distinguir: entra mados de piso en fundaciones • as, entramados de entrepisos en estructuras macizas -de albañile-

' armada , de adobes, de piedras, etc.- y entramados de cielo episo en estructuras de acero . A continuación se procede a exa ­

cada uno de los sistemas constructivos mencionados anteriormen . . 1) .

ENVLGADOS

Fig. 1

SISTEMA AMERICANO

Este sistema nace con la introducción del uso del clavo en la cons­trucción en madera, hecha por los americanos en busca de simplificar el sistema tradicional que consideraba todas las uniones en base a en­sambles. Este, por su simplicidad y velocidad de ejecución, pasó a ser en nuestro país y en muchos otros, el más usado. En este sistema los entre­mados horizontales tienen sólo una función estática de transmisión de carga a los elementos verticales, no traspasan los empujes laterales por no ser planos arriostrados.

En los -pisos y entre-pisos las vigas se apoyan directamente sobre la solera basal o en la sobresolera del tabique inferior, según sea el caso, lle­vando entre ellas una doble cadeneta que sirve de apoyo a las soleras , tanto inferior como superior de los tabiques. La cadeneta interna debe quedar desplazada 25 mm hacia el interior para permitir el apoyo y fija­ción del pavimento de terminación y jo del piso base, si se contempla esa alternativa de solución (Cl/Figs. 50, 51 y 52) .

El sistema americano permite techar y revestir los paramentos ex­teriores antes de la colocación de los pavimentos. Por esta circunstancia es el más conveniente de usar en las zonas lluviosas, cuando el entablado de piso se desea dejar como definitivo. (Fig. 2).

SISTEMA PLATAFORMA

En este sistema, al igual que en el americano, los entramados hori­zontales (envigados de piso, entrepiso o cielo) siempre van apoyados sobre soleras de amarre. La modulación de estos entramados coincide con la repartición de los pie derechos de la estructura vertical, confor­mando un todo interrelacionado. La principal diferencia con el sistema americano radica en la colocación del entablado o piso-base, que va dis­puesto de tal manera que forma una placa rígida donde se clavarán pos­teriormente las soleras inferiores de los tabiques de los distintos pisos . Cada apoyo del envigado irá unido por medio de dos clavos lanceros como afianzamiento a la solera basal correspondiente. Además, en el caso de tabiques exteriores, las vigas rematan en la pieza que se coloca como fri­so, clavadas con dos clavos de cabeza. En este caso, no es necesario la co­locación de una doble cadeneta para la fijación de la solera del tabique, puesto que ésta se fija sobre el entablado o piso base que se prolonga has­ta el friso . ( Fig. 3)

La secuencia del montaje es de pasos sucesivos obligados: solera basal, envigado de piso con su friso, entablado o piso base, solera inferior del diafragma, pie derechos, solera superior del diafragma, solera de amarre, envigado de entrepiso y luego el segundo piso en forma similar. Esto significa que toda la estructura de la edificación se va rematando en un avance paulatino de abajo hacia arriba.

En general, se recomienda especificar un pavimento de termina­ción sobre el piso base, puesto que este último quedará expuesto durante el período de construcción al deterioro por golpes, roces y marcas o bien por la lluvia y el ·sol. El piso base podrá ser un entablado o un material in­deformable por la humedad y esfuerzos laterales, como ser placas de contrachapado o de partículas hidrorresistentes.

52

SISTEMAS CONSTRUCTIVOS

ENMADERA

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

SISTEMA BALOON (2 PISOS) En este sistema se levantan en primer lugar los pie derecho5, de

longitud igual a los dos pisos de altura sobre la solera inferior. Luego se arma toda la estructura de techumbre y se coloca la cubierta. Se deja co­mo última etapa la colocación de los entramados horizontales . Esto per ­mite realizar -bajo techo y protegidos de la intemperie- parte de la estruc­tura y todas las terminaciones.

Las vigas del entramado horizontal van desfasadas con respecto a los ejes de los pie derechos, pues éstas van afianzada s lateralmente a ellos. E sta unión debe realizarse a lo menos por medio de cuatro clavos para garantizar cierta rigidez en este punto. Las vigas de piso van apoya­das sobre la solera inferior en el primer nivel. A la altura del entrepiso se apoyan en vigas encastradas y afianzadas a los pie derechos por medio de clavos. De esta manéra los pie derechos con las vigas forman una especie de marco que permite un cierto grado de empotramiento en sus uniones , lo que favorece la transmisión de los esfuerzos horizontales, por lo menos en un sentido. Ello mejora la distribución de los esfuerzos flectores de las vigas del entramado. (Fig. 4).

El desplazamiento de los ejes de las vigas con respecto a los ejes de los pie derechos -cuya ventaja estructural se destacó- exige ajustes en el diseño cuando se trata de proyectos modulados basados en una trama re­ferencial.

Cuando se utiliza este sistema, no es recomendable el montaje de entramados horizontales prefabricados por la dificultad que presenta , debido al entrelazamiento de piezas verticales y horizontales.

SISTEMA PILAR Y VIGA En este sistema los entramados horizontales se apoyan sobre vigas

maestras que trasladan las cargas a pilares o postes -elementos empotra­dos en su base- y éstos a las fundaciones.

Estos entramados están formados por vigas de piso y /o de cielo, moduladas a una distancia adecuada ( 40-70 cm. ) para recibir el pavimen­to y jo recubrimiento de cielo.

Las vigas de piso se fijan a las vigas maestras por medio de clavos o en casos especiales, con placas conectoras. El entablado o el piso-base debe ser clavado o atornillado verticalmente por encima, para lograr una unión solidaria entre el entramado horizontal y la placa. Con este método es posible lograr una efectiva colaboración estructural entre los diferen­tes elementos del sistema pilar y viga. (Fig. 5)

Es posible diseñar los entramados como placa rígida , capaces de transportar empujes a sólo algunos tabiques o pórticos arriostrados , per­mitiendo una planta libre de divisiones o con tabiques no resistentes . P a­ra lograr esta rigidez de los entramados horizontales hay varias formas que se indican más adelante . -

Las distancias entre cada elemento estructural que compone este sistema deben estar moduladas, permitiendo una coordinación de con­junto que conforma una cuadrícula reticulada de ejes equidistantes de múltiplos y submúltiplos de ellas.

ENTRAMADOS HORIZONTALES INDEPENDIENTES Existen sistemas constructivos en los cuales los entramados hori­

zontales son independientes de la estructura soportante, ya sea porque están apoyados en elementos independientes o porque poseen apoyo libre sobre los muros . En estas situaciones no existe colaboración estructural del entramado horizontal.

La construcción de éste se realiza independientemente de la estruc­tura soportante, apoyando los envigados sobre elementos anexos como elementos metálicos, poyos o sobrecimientos. (Fig . 6)

Sin embargo, en caso de entramados de entrepisos independientes en estructuras macizas, es necesario tener presente el peligro que signifi ­ca el empuje lateral sobre la estructura vertical -efecto de ariete- que pueden producir los envigados horizontales . Por ello, considerando ·la elasticidad de los componentes del entramado horizontal, deben arriostrarse todos los tabiques adecuadamente , de manera de conformar una planta rígida en la cual todos los elementos verticales llenos toman las fuerzas sísmicas.

53

NORMAS Y DEFINICIONES

NORMAS DE CONSTRUCCION

Las normas chilenas regulan desde diversos puntos de vista los entramados horizontales de madera , las que inciden directa o indirectamente en su diseño, cálculo y construcción.

Por otro lado, la Ordenanza General de Construc­ciones y Urbanización, establece los requisitos que debe­rán cumplir los entramados horizontales referente a: pe-, so propio, sobrecargas, distancias, luces y escuadrías pa­r a vigas maestras, vigas y cadenetas de entramados de piso y cielos, para distintas maderas.

DEFINICIONES

VIGA

VIGA MAESTRA

:Elemento estructural lineal-horizontal o inclinado- que salva una luz o varias luces y que es solicitado por acciones tales como peso propio, sobrecargas de uso, de viento, de nieve, de montaje, etc . Trabaja principalmente a la flexión y corte.

:Viga principal, sobre la cual se apoyan directa o indirectamente otros elementos estructu­rales. Soporta el conjunto del sistema y transmite las cargas a muros , columnas o funda-ciones.

VIGA DE PISO :Viga que en conjunto con otras, conforman el entramado de piso y soportan las sobrecargas del primer nivel de un edificio y que normalmente va revestida por una sola cara , por el ma­terial de pavimento y /o la base de él.

VIGA DE ENTREPISO :Viga que en conjunto con otras , conforman el entramado de entrepiso , que separa dos nive­les de una construcción, y que normalmente va revestida por ambas caras, tanto la superior por el pavimento, como la inferior por el material de cielo.

VIGA DE CIELO :Viga que en conjunto con otras, conforman el entramado de cielo, que separa el espacio ha-bitable del espacio de entretecho. Son vigas de menor sección a las anteriores por no sopor­tar sobrecargas de uso.

CADENETA :Elemento recto de igual o similar sección a las vigas que se coloca entre ellas, para evitar las deformaciones laterales y el volcamiento de las vigas y controlar un posible alabeo. Ade- · más permite repartir mejor las cargas y sobrecargas .

ENCINTADO DE CIELO :Listoneado afianzado al entramado de cielo o entrepiso y que sirve de base de sustentación para la colocación del materia l de cielo .

FRISO :Pieza horizontal de similar escuadría que las vigas que rem ata el entramado horizontal por

JABALCON

PERNOS ANCLAJE

ESPARRAGOS

DURMIENTE

CABEZAL

54

su contorno exterior . Es frontal , cuando va perpendicular a las vigas y lateral cuando es pa­ralela a ellas. ·

:Pieza estructural, dispuesta en diagonal (aproximadam ente 45" a 60") entre un elemento horizontal y uno vertical con el objeto de acorta r la luz de apoyo o hacer rígida la unión entre ellos.

:Son pernos insertos en el sobrecimiento o en los poyos de fund ación, cuya función es asegu. rar en su posición la solera basal, el durmiente o las vigas maestras.

:Fierros de 6 mm o más de diámetro insertos en los elementos de hormigón o soldados en estructuras de acero, cuya función es mantener en su posición la solera basal o vigas ma­estras.

:Pieza horizontal de madera apoyada a las fundacio nes o m uro, donde se apoyan las cabezas de un envigado y que no forma parte de un tabique.

:Pieza que se coloca para recibir, a un mismo nivel las vigas que se cortan para formar una escotilla o hueco en un entramado horizontal , como pasadas de escaleras o duetos.

ELEMENTOS DE UN ENTRAMADO HORIZONTAL

VIGAS: Estos elementos son los que constituyen en caso de entramados horizontales, los envigados de piso, entrepiso y cielo y reciben los revestimientos correspon­dientes . (Fig. 8)

La distancia entre las vigas está determinada por el material del piso-base y jo el pavimento, por las solicita­ciones de carga y por las escuadrías de ellas mismas.

Las secciones de estas vigas son rectangulares y se deben colocar de tal manera que su mayor dimensión quede vertical. Estas piezas se pueden fijar con clavos, con piezas metálicas o con pernos , ya sea a las soleras, a las vigas maestras, a los postes o pilares o a los frisos.

Los envigados de piso normalmente se colocan a una distancia de 0.40 m. a 0.50 m. entre ellas. Las vigas de cielo se colocan en función de~ revestimiento y del encinta­do inferior a usar.

VIGA MAESTRA (viga principal): La distancia entre las vigas maestras estará dada por la luz máxima que pueden salvar las vigas del entramado de piso o de cielo que se apoyan sobre ellas. Generalmente, la separación entre vigas maestras está determinada por las longitudes de las maderas disponibles en el mercado, lo que hace re­comendable no sobrepasar los 3.60 m. a ejes de las vigas . .!demás este distanciamiento dependerá de las cargas a que están sometidas las vigas y la escuadría que se pre-ende utilizar. P ara luces mayores éstas pueden ser la mi­adas, armadas o reticuladas.

Cuando las vigas maestras se apoyan en cadenas, vi­"'as o fund aciones de hormigón, sean corridas o poyos

·-lados, la fijació n debe ser cuidadosamente resuelta a de impedir que las fuerzas laterales y las verticales , desplacen fuer a de su lugar . Esta conexión deberá ser mediante elementos metáli­

- embutidos en el hormigón, ya sea por barras que abra­la pieza o por pletinas que se unen, por lo general, me­te pernos o tornillos. (Fig . 9) Es importante aislar la pieza de madera del contacto to con el hormigón, evitando la humedad proveniente

suelo que asciende por el hormigón y aquélla retenida su construcción , colocando un fieltro en la zona de con­

. o bien , separando la pieza de madera del hormigón.

Fig. 8

Fig. 9

55

CADENETAS: Las cadenetas se colocan entre las vi­gas y pueden ser de la misma sección que éstas siempre que el entramado sea revestido por una sola cara. En entramados revestidos por ambas caras (superior e infe­rior ), las cadenetas deben ser de menor altura que las vi­gas para permitir la aireación interior.

Para lograr una adecuada ventilación del entablado de piso, el espacio de ventilación dejada por la cadeneta debe quedar en la parte superior, por lo cual las cadenetas se deben colocar al nivel inferior de las vigas. En el caso de usar como base de piso, placas o entablado diagonal, la cadeneta debe quedar a nivel con el canto superior de las vigas para permitir el clavado del piso, dejando la ventila­ción por la parte inferior.

Este sistema se usa fundamentalmente cuando las vi­gas son relativamente pequeñas (2" x 4 a 6"). La distan­cia entre ellas dependerá de la sección de la viga, conside­rándose normall.OO a 1.20 m. para una esbeltez de 1:3 ó 1:4.

Las cadenetas se pueden colocar en línea o alterna­das . Esta última posición permite el clavado por " cabeza", pero tiene el inconveniente del desface de sus ejes, lo que trae problemas en el uso de tableros como re­cubrimiento o entablados afianzados con clavos o tarugos a la vista . La colocación en línea obliga a clavar uno de los extremos de "lancero", pero presenta la ventaja de con­servar la modulación para la colocación del aislante entre ellas y un clavado o entarugado recto del recubrimiento. (Fig. 10) .

CRUCETAS: Son elementos rectos que se colocan en diagonal entre las vigas y cumplen la misma función de las cadenetas, con la ventaja que permiten siempre la ventilación de los revestimientos de piso. (Fig. 11).

Este sistema es poco frecuente en Chile y general­mente se aplica en entramados de mayores luces, por lo cual es recomendable recurrir al cálculo estructural para determinar su sección y espaciamiento.

FRISO: En el sistema constructivo "Plataforma" es necesario clavar a los extremos de las vigas, en su apoyo sobre tabiques de fachadas, una pieza horizontal y per­pendicular a las vigas que las une. El friso evita el volea­miento de las vigas y el contacto de sus cabezas con la in­temperie ; además, da apoyo a la solera inferior del tabi­que o techumbre superior. Por otro lado, lateralmente se debe colocar una pieza a plomo del parámetro de la estructura , llamada friso lateral, que sirve para apoyar los tabiques superiores o cubiertas.

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CADENETA EN LINEA

CADENETA DESFAZADA

Fig. 10

VIGA DE PISO

Fig. 11

AMADOS RIZONTALES

ción estructural que define un entramado hori­absorción de cargas permanentes y variables

misión a las estructuras soportantes verticales, 111iDI:;~s.- muros, pilares yjo vigas maestras. (Fig. 12).

=gas están formadas por el peso de los materiales -15:-:m_y,entes del entramado y las sobrecargas corres­

a: ... ::t=wtf!S al uso y destino.

Y UBICACION

·e el punto de vista de su capacidad de transmi­empujes laterales, los entramados horizontales

se clasificados como flexibles o rígidos . Según su • -=:;mió:! o función, los entramados denominados de piso,

:!!::::::'E;pis· o o de cielo, deben tener un diseño específico, __ :ensiones y escuadrías diferentes .

HORIZONTALES FLE-

~= tipo de en tr amado se adapta a la estructura so-111111" ........ ....:::.. pero no colabora en la transmisión de acciones llr::::Cm:rltt!S. Por este motivo, en zonas sísmicas yjo de

es posible usarlos sólo cuando la estructu-11:11.-ml!rl~.~·ne vertical ha sido especialmente diseñada pa-

otalidad de las solicitaciones -estáticas y lll~m::X=-. incluidas las provocadas por el entramado

s sobrecargas. Esto exige una distribución .,;:;;- -~~o entramados verticales soportan tes y resis-

acciones horizontales, en todas sus líneas Esto implica una mayor cantidad de tabi-

s y sistemas de unión flexibles entre éstos y ~l!lt:=E:::l,~d1>S horizontales . Debido al mayor número de

requiere esa solución, el diseño arquitectóni ­ás rígido.

respeta n estas características del sistema, es producirse cargas dinámicas horizontales

provoque el efecto de "ariete" o de bre los muros perpendicula res a la dirección

En construcciones con estructuras mixtas .. .-d~:e.Ilte importante conocer las diferencias de

tre ma teriales macizos y madera , para pre­·· n conveniente en las sujeciones o un iones.

~ceo:::;;s¡cs construcciones de albañilería han colap­emotos, por acciones de ariete.

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Fig. 12

Distribución interna necesaria de tabiques diagonalizados para absorción de las deformaciones

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EFECTO DE ARIETE

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Carga

lateral

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horizontal

Fig. 13

ENTRAMADOS HORIZONTALES RIGIDOS

Los entramados rígidos colaboran con la función estructural del conjunto, en edificios de esqueleto de ma­dera. Por este motivo están constituidos como placas rígi­das que transmiten los esfuerzos horizontales a los tabi­ques, a los pilares y columnas. Hay que tener presente que los pilares no resisten esfuerzos de empuje, a no ser que constituyan pórticos rígidos en combinación con las vigas . (Fig. 14) .

ARRIOSTRAMIENTO DE LOS ENTRAMA· DOSRIGIDOS

Para hacer rígidos los entramados horizontales se puede usar: riostras interiores de madera, zunchos metá­licos, entablado en diagonal o tableros de fibra, de partí­culas y de contrachapado.

Riostras de madera: Consisten. en piezas diagonales, generalmente de la misma dimensión de las vigas, coloca­das entre éstas y las cadenetas. Se debe tener cuidado que el encuentro de estos elementos sea lo más ajustado po­sible. Por esta razón es conveniente colocar la diagonal desde arriba, una vez afianzada la cadeneta. Las cabezas de las dos diagonales deben enfrentarse y clavarse o aper­narse a las vigas. (Fig. 15) .

Las diagonales deben ser distribuidas adecuadamen­te en la superficie total del entramado horizontal, de pre­ferencia en los bordes, para asegurar una buena transmi­

sión de las acciones horizontales. En algunos casos, es ne­cesario diagonalizar la totalidad de la superficie asegu­rando así su rigidez.

Zuncho metálico: El zuncho consiste en una cinta de acero galvanizado que se clava sobre el entramado, de­biendo ser colocado siempre diagonal y en ambos senti­dos, ya que el zuncho es flexible y sólo absorbe esfuerzos por tracción. Estas cintas se clavan a cada viga para me­jorar la fijación . El uso de zunchos metálicos simplifica el sistema constructivo y disminuye el empleo de madera . Sin embargo, hay que considerar que el zuncho comprimi­do se pandea y puede desclavar el recubrimiento (cielo o entablado), por lo tanto hay que considerar la colocación de éste en el centro del entramado o haciendo un rebaje en las vigas, para que juegue libremente. (Fig. 16 ).

Entablado en diagonal: Para lograr un buen arriostramiento horizontal por medio de un entablado en diagonal, es necesario que las tablas tengan un espesor adecuado, lo que dependerá del distanciamiento de las vi­gas. Para pisos o entrepisos con una separación de 0.40 m entre vigas, se recomienda emplear un espesor de 20 mm.

58

Fig. 14

Fig. 15

Fig. 16

Fig. 17

Fig. 18

Tablero dt port1Culos Tablero contrachapado Espesor en mm. Espesor en mm.

16 12

19 14

21. • (espec1all 20

El ancho mínimo de las tablas debe ser 6" , para poder producir entre los clavos un par de fue rza de .aceptable re­sistencia. ( Fig. 17) .

El entablado se clava directamente a cada viga y ca­deneta con dos clavos, que deberán estar a una distancia de 5 veces el diámetro del clavo del borde de cada tabla. La superficie sirve como base para el pavimento definiti­vo.

Las principales ventajas de este sistem a son: permi­tir el uso de madera no clasificada por aspecto (canto muertos, perforaciones , manchas, etc.) que es de menor costo; y mejorar la absorción acústica a los ruidos aéreos.

Sl!s desventajas son: aumento de peso de todo el entramado horizontal y requerir de un entablado u otro pi­so de terminación .

Siempre es necesario que la madera a usar esté con su contenido de humedad en equilibrio con la humedad del medio ambiente. De no ser así sufrirá deformaciones que se transmitirán al pavimento y disminuirá la resistencia de la placa. Es conveniente por esta circunstancia usar tablas con perfil machihembrado y clavado por superfi. cie.

Revestimientos con tableros: También es posible ha­cer rígidos los entramados horizontales recubriéndolos con tableros de fibras, de partículas o de contrachapados.

Los tableros se distribuyen en la superficie total, ha­ciendo coincidir todas las junturas con algún apoyo en vi­ga o cadeneta. Las uniones de los tableros deben alternar­se, evitando juntas continuas en ambos sentidos. No es re­comendable uniones continuas de más de 5 m. en cual­quier dirección. (Fig . 18).

El afianzamiento se realiza con tornillos o clavos, tan­to en los bordes como en la zona central de la placa; la so­lución con tornillos es más resistente .

Como norma general el distanciamiento entre clavos o entre tornillos debe ser de aproximadamente 10 veces el espesor de la placa en los bordes y de 20 veces el espesor: en el interior. En casos especiales debe ser verificado por el cálculo correspondiente.

Para una mejor interrelación entre los tableros, es re­comendable machihembrar sus bordes o colocar una len­güeta de madera dura y unirlos con adhesivos sintéticos, así además se evita que el piso cruja al caminar sobre ellos .

El espesor recomendado para base de piso es el que se muestra en tabla (Fig. 19).

En los con~rachapados el sentido de las fibras (vetas) de sus caras exteriores debe quedar perpendicular al en­vigado.

En el caso de envigado de piso abierto al terreno, entre el envigado y el piso base se debe disponer aislación térmica y entre ésta y el entablado se debe colocar una barrera de va por de polietileno de 0.2 mm de espesor. Si no llevara aislación, no se debe colocar la barrera de va­por, sino una barrera que evite la infiltración de aire y sea permeable al vapor de agua (tipo papel craft) .

En las zonas húmedas (baños , cocina, lavadero, etc.) si se usa piso-base de placa, se empleará placa de partícu­la hidrorresistente o contrachapado impereterno (mari­no) resistente a la humedad

VENTILACION DE LOS ENTRAMADOS La cámara bajo el entramado de piso del primer nivel

debe quedar ventilada. En caso de sobrecimientos perifé­ricos se preverá para ello de troneras que permitan una ventilación transversal con una sección mínima de 20 cm2 por cada metro lineal o 1/200 del área del piso. Estas tro­neras se protegerán con una rejilla para evitar el acceso de insectos y roedores, y se ubicarán a una altura apro· piada para evitar la penetración del agua procedente del exterior . En las figuras se muestran dos alternativas po­sibles . ( Fig. 20) .

ESCOTILLAS EN ENTRAMADOS HORIZONTALES

Cuando es necesario dejar espacios vacíos mayores que la separación de las vigas de los entramados horizon. tales, ya sea para dejar el paso a escaleras, chimeneas u otros elementos verticales, entonces se debe cortar las vi. gas y apoyarlas en elementos transversales al envigado, reforzados de acuerdo al espacio que deben cubrir. Exis­ten dos soluciones para esto: a) Colocar una viga maestra bajo el envigado, donde se

apoyan las vigas cortadas. Estas llevarán un cabezal no estructural para apoyar las cabezas.

b) Ubicar un cabezal a nivel del envigado donde se apo­yan las vigas cortadas que se clavan por cabeza. Las vigas perimetrales de la escotilla y los cabezales pueden reforzarse de acuerdo a las cargas. (Figs. 21-22). Existen varias formas de conexión entre vigas y cabe­

zal, colocando una pieza metálica -interna o externa- o colocando un suple en la parte inferior del cabezal u hombro en la viga. El cabezal puede quedar sometido a esfuerzos mayores, dependiendo de la luz que cubra, y de las cargas que reciba . EI.cabezal y la viga periférica a la escotilla puede reforzarse agregando piezas de igual es­cuadría, de tal manera que el cabezal o las vigas periféri­cas se formen con dos o más piezas iguales .

Estos ensambles deben ser calculados especialmente al esfuerzo de corte:

60

VIGA DE .~NTREPISO

REFUERZO

Fig. 21

REV. INTERIOR

PISO

POLIETILENO

AISLANTE

VIGA DE PISO

VIGA DE ENTREP~ SQBRESOI. ERA

CHIMENEA

Fig. 20

Fig. 22

VOLADIZOS

Los voladizos en madera se deben considerar integra­dos a la estructura general; es decir, como prolongación de los elementos internos. Su longitud depende de la resis­tencia de las vigas usadas y de los esfuerzos que se pro­duzcan. Se pueden presentar dos tipos de situaciones del volado respecto de las vigas: una cuando las vigas del vo­lado son una prolongación de las vigas de piso Y otra cuan­do el volado es ~er~endicular al envigado_(Fig. 23).

Cuando los voladizos están en sentido perpendicular a1 env\gaoo O.e 1i1so, se ~on\tititl'a1l ~~i1'g'U~"(\., ~ "YU'e"\\"),'fu"d"'::. que nacen de la penúltima viga y se prolongan hasta el

emo del voladizo. Estas piezas en volado deben cla­a e a la viga de piso con clavos de cabeza y luego se de­

btr forzar la viga de apoyo, según se indica en detalle (Fig:¡ 3 A) .

. C! ' ando el voladizo proyectado coincide con el sentido - de t vigas, éstas se prolongan hasta alcanzar el largo de­

o (Fig. 23 B) . Si la longitud de las vigas no alcanza a rir el volado, se puede formar el voladizo adosando a

as vigas unas piezas de igual altura clavadas cara a cara Y traslapándolas a lo menos 1/3 de la longitud del volado (Fig. 24 B) o bien intercalando vigas intermedias, que na­cen del interior y que se apoyan en un elemento transver­sal clavado a las vigas (Fig . 25).

En balcones se procede de igual forma a las men­cionadas anteriormente, con la precaución de rebajar la altura de las vigas para formar un desnivel entre el nivel _del piso interior y el exterior, evitando de esta manera la posibilidad de ingreso de agua . (Fig. 25) .

Cuando el volado es mayor a la posibilidad resistente de las vigas, se reforzará con "jabalcones" que transmi­tan las cargas al plano vertical resistente . En voladizos de cierta importancia se debe prever arriostramientos hori­zontales que eviten el desplazamiento lateral.

..sQl.ERA_ SUPERIOR

B

Fig. 24

i

PIE DERECHO

E XTERIOR

PUERTA

REV EXTERIOR

" '' l_¡_j \/\

Alternativa 1 '

JlEQ_)IQ__ \ CON VIGA 1 ' \

1 ' ' Atlernotiva / M'QYQ_.cQli_¡ JABALCON

- -~-----~----L-J

PIE DERECHO

./----viGA DE PISO

t.\\11>.\l\_t,OO llt. P\Sil

Fig. 23

PISO

Po~

Fig. 25

61

Como se ha estado indicando en el texto, las uniones entre los entramados horizontales y los elementos vertica­les son de vital importancia para lograr una estructura que trabaje como un todo integrado y resistente al re­querimiento de las solicitaciones externas. También las uniones longitudinales de dos elementos horizontales y jo verticales exige detalles o soluciones constructivas cuida­dosas y calculadas convenientemente.

Las uniones que resuelven las situaciones indicadas se denominan genéricamente empalmes y su función prin­cipal es dar continuidad a las vigas para alcanzar una lon­gitud requerida. Los encuentros de elementos de madera horizontales entre sí o de éstos con otros elementos verti­cales son uniones o nudos denominados conexiones, que están comprometidas con la resistencia de los elementos a diferentes esfuerzos, especialmente a los de corte y /o momento torsor.

EMPALMES

Los empalmes entre vigas deben dejarse preferente­mente sobre apoyos intermedios, tabiques o vigas y pueden ser de tope, traslapadas o cnsa:nbladas. (Fig. 26).

Cuando las vigas rematan de tope, los empalmes re­quieren de un elemento adicional de madera o metálico en la unión. Este tipo de solución es conveniente cuando el pi­so o cielo es modulado, ya sea por el uso de tableros o por desear una línea de clavado recto . (Figs. 26 A.B.C. ). El Empalme traslapado permite una buena unión, pero pro­duce el desplazamiento del eje de las vigas quedando des­fasadas las juntas, canterías o líneas de clavos y no en lí­nea recta. (Fig. 26 D).

Las soluciones anteriores son posibles cuando el entramado queda oculto, o sea cuando va el cielo bajo las vigas. Al ir el envigado a la vista, debe empalmarse en una misma línea, sin elementos secundarios apa rentes . (Fig. 26 C) .

En los ensambles es muy importante la precisión de los cortes. Estos deben ejecutarse con serrucho de costilla de dientes finos.

62

A

e

ru'lQ___ TORNILLO Q PERNO ,

CONEXIONES Y EMPALMES

UNIONES . DE TOPE

VIGA

RA B,

0 UN!ON TRASLAPADA _

VIGA

Fig. 26

Fig. 27

MADERA

C. REDIENTE

Fig. 28

Todos los empalmes van generalmente a eje sobre el apoyo: viga maestra, pilar o tabique . Sin embargo, si las vigas forman una continuidad podrán ejecutarse los en­sambles a una distancia del apoyo equivalente a 1/4 de la luz libre, que corresponde aproximadamente al punto de inflexión en que el momento flector es nulo.

En los apoyos de vigas sobre los elementos verticales soportantes, sean pilares, columnas o tabiques, es conve­niente a veces disponer de elementos especiales. Una for­ma· tradicional de apoyo de vigas sobre elementos sopor­tantes puntuales, pilares o columnas es a través de una pieza horizontal o sopanda (Fig. 27 A). En los encuentros de viga con tabiques se coloca una ménsula (Fig. 27 B). Ambos elementos, tanto la sopanda como la ménsula , pueden adquirir carácter decorativo.

En las uniones de estos elementos especiales se usan clavijas, de preferencia a clavos, a tornillos o a tirafondos (estos últimos no tienen resistencia al desgarre). Las cla­vijas son de maderas duras o acero galvanizado. Las pri­meras van encoladas y las segundas atornilladas o aper­nadas. En caso de usar tornillos, éstos nunca se deben guiar en el sentido de la fibra . La "rosca del vástago" al irse introduciendo corta la fibra y ésta pierde toda resis­tencia. En caso de no existir otra posibilidad de unión, se coloca un tarugo de madera dura encolada, de un diámetro suficiente para permitir ser atravesado por el tornillo. La separación del tarugo del borde se determina por cálculo o en su defecto se separa como mínimo un diámetro del tarugo del borde de la pieza.

A continuación se analizan algunos empalmes típicos :

Entabladura: Este ensamble permite un mejor asien­to de la viga sobre el apoyo. Consiste en ejecutar un corte tipo media madera y fijarlo con pernos, clavos, adhesivos y jo tarugos pasados que tomen pequeños esfuerzos de cor­te. Si la viga unida constituye un volado se deberá tener cuidado que ésta quede bajo la otra . (Fig. 28 A).

Media madera: Se usa en vigas de más de 45 mm de espesor. Es similar a la entabladura, ejecutada en verti­cal. Además de usar adhesivos, es recomendable usar pernos para evitar separaciones. (Fig. 28 B).

En envigados más importantes o vigas maestras, sobre todo sometidas a tracción, existen otras dos clases de unión usadas corrientemente.

Rediente: Ambas vigas se cruzan como en la entabla­dura, pero por intermedio de un "diente" se las hace tra: bajar al corte tangencial. Para lograr un mejor ajuste se recomienda colocar dos cuñas. (Fig. 28 C) .

Rayo Júpiter: Es un ensamble usual pero comúnmen­te mal ejecutado. Este ensamble es similar al anterior. Puede ser con cuña o sin ella. La sección resistente alcor­te es qtenor que en el rediente . Además puede ir clavada o· apern\ida. (Fig. 28 D).

En ambos ensambles se pueden usar tirafondos por el canto superior para dejar ocultos estos elementos.

63

La s conexiones permiten resolver encuentros en án­gulos diferentes de dos o más piezas, sean horizontales o verticales con horizontales. En este último caso, las solu­ciones tradicionales corresponden a las denominadas co­nexiones, en que mediante diferentes formas de tope o sobrepuestas, se conectan a través de cortes tales como : "caja y espiga", "media madera " , etc . Es habitual hoy día resolver estas conexiones mediante el uso de pletinas de acero o tubos insertos y apernados (esta materia se trata en otro Cuaderno) (Fig. 29) .

Las conexiones de elementos horizontales entre sí, que son de ocurrencia habitual de los entramados horizon­tales, se realizan mediante suples o piezas especiales sean de madera o de acero. (Fig. 30).

PERFORACIONES EN ELEMENTOS DE LOS ENTRAMADOS HORIZONTALES

Es frecuente la necesidad de perforar algunos ele­mentos de los entramados de piso por los que pasarán due­tos de las instalaciones . A este respecto, las normas extranjeras establecen dimensiones de las perforaciones, ubicación y distancias a los bordes de las piezas o entre ellas. Estas son:

El diámetro de las perforaciones, no podrá ser mayor que un quinto de la altura de la viga (h/5) ó 32 mm , cual­quiera que sea el valor menor. Las perforaciones deberán ser ejecutadas en el eje central de la viga y a una distan­cia mínima entre ellas igual a la altura de la viga y siempre en un tramo de 3 veces la altura (3h) como máxi ­mo del apoyo (Fig. 31A).

Los cortes en las vigas tendrá n una profundidad no mayor a un quinto de la altura de la viga (h/5) ó 32 mm, considerándose el valor menor . Si se requiere hacer más de uno, éstos deberán separarse como mínimo una altura (h) entre ellas y no deberán extenderse más allá de 450

·mm del apoyo (Fig. 31B ) Si se requiere hacer cortes más profundos, deberá

aumentarse la altura de la viga sobre lo requerido (F ig . 31C)

Especial cuidado demanda n las inst alaciones de al­cantarillado por el diámetro de la s redes . Si no fuese po­sible integrarla al entr a mado, se deberán proyectar col­gados de las vigas . Es recomendable estudiar la distribu­ción de los artefactos sanitar ios, de manera que los avan­ces de los desagüe~ de los ar tefac tos se produzcan entre vigas .

64

UNION DE TOPE Fig. 29

·~~ ... COLGAOOR008lE

VIGA PRINCIPAL ~

VIGA PBINCIP~ ! ; ..

l+j-\..illA_

VIG A PRINCI.PAL Fig. 30

c.

i]Pj~j -+ -¡-..e " o O" ! g- E ~ - -r-,---:- ~ .e _g

¡-1--_c:.::o::_rt:.:e~s _:4:.:5:.:0 _ _:m.:.:_:::áx::__...¡¡ ~t J 32 mm 0

- - ----------

' - r -- F1g. 31

RECOMENDACIONES GENERALES

PROTECCION

Los entramados horizontales, como todas las estructuras de madera, requieren de protección fren­

a los distintos agentes que los afectan , especial­ente los biológicos (microorganismos, insectos y

roedores), el fuego y la humedad. Frente a estas potenciales amenazas a la conser­

ción de los entramados, existen diversas formas de tección que se complementan. Estas protecciones : por diseño, por agregación de sustancias quími­' por la inclusión de barreras protectoras. Para proteger la madera frente a los agentes

- ógicos se debe resolver, en primera instancia, un -o adecuado de los detalles constructivos que evi-penetración y retención de humedad al interior

la estructura . Sin embargo, las maderas blandas o el pino insigne y otras especies requieren de un

liiamiento de preservación con productos químicos, im pidan el desarrollo de organismos destructo­tales como hongos e insectos. Los tratamientos en ser aplicados por tres formas distintas: por do, por inmersión y por impregnación al vacío y

-ón . E ste último sistema es el exigido por la Ordenan­

eral de Construcciones y Urbanización. Para proteger las maderas frente a la acción del

es posible usar productos retardadores de que se aplican como recubrimiento (pinturas as) o por impregnación. Estas medidas redu-

grado de combustibilidad de la madera y la ve­de propagación de la llama. También es im­

........ ....,"" que los distintos elementos que constituyen mado tiendan en sus secciones (ancho x alto) ado . Deben evitarse además los excesivos re-

Y cantos decorativos, que hacen la superficie ... .-~-..<m<: " y, por lo tanto, muy susceptible a la igni-

-elo es una de las partes más importantes en p::.=.etti"ón contra el fuego, debido a que el calor

bir, lo que hace recomendable el uso de re­• =dent<IS incombustibles en él.

e no existe una forma de protección abso­madera contra la acción del fuego , la com­

!lllm::e:u,ció'n de la vivienda, el adecuado diseño, el retardadores y el uso de dispositivos

;wt:et.Lw .u hacen posible un grado de seguridad

teger la madera de la humedad, es nece­presente que la humedad proviene tanto

del interior de la vivienda como del exterior . La hu­medad es un agente que puede ser inofensivo si se to-man las precauciones necesarias como: mantener y regular una adecuada ventilación de tos entramados y sus revestimientos ; colocar barrer as de humedad en los puntos conflictivos, como en fundaciones, que aíslen el entramado de la humedad proveniente del exterior (por capilaridad u otra forma ) ; colocar barreras de vapor y aislación térmica, que eviten lJ-~~ humedad proveniente del interior causada por la con­densación del vapor de agua en el interior del entra­mado.

Por otra parte, es posible proteger los entr ama­dos con revestimientos que lo aislan de las fuentes permanentes de humedad, especialmente en baños y cocinas.

Las vigas maestras u otros elementos que nece­sariamente deban quedar expuestos a la intemperie es posible protegerlos con forros de diversos mate­riales (incluso madera) que eviten la penetrac ión de la lluvia o de otras fuentes de humedad, especialmen­te por sus extremos que son más susceptibles a los daños que ella provoca.

CLASIFICACION

Las maderas a usar en los entramados horizonta­les deben ser seleccionadas en su calidad estructural, de acuerdo a criterios de clasificación de la madera por resistencia.

El propósito de la clasificación es limitar la pre­sencia de defectos que debilitan la resistencia de la madera .

CONTENIDO DE HUMEDAD

La madera estructural en los entramados hori­zontales, se debe utilizar con un contenido de hume­dad cercano al contenido de humedad de equilibrio del lugar, para evitar cambios dimensionales poste­riores que puedan originar defectos en los entrama­dos y en los revestimientos de cielo y pisos.

La eliminación del agua obedece a diversos pro­pósitos, indispensables para conseguir un buen pro­ducto, tates como: durabilidad, estabilidad dimen­sional, mejor comportamiento mecánico , menor sus­ceptibilidad al ataque de hongos, reducción de peso, etc .

UJ UJ a:: a:: .... .... z z- UJ UJN

:::> o O-' .... Vl .... ~ z < z UJ ~ UJ :i -o > ;::[~ < ~o u u a.. rt rt_< Vl Vl UJ UJ

m m

2.0 0.4 2.0 0.5 2. 0 0.6 2.0 1.0 2.0 1.6 2.0 2..0 2. 4 0.4 2. 4 0.5 2.4 0.6 2.4 1.0 2. 4 1.6 2. 4 2.0 2.4 2. 4 3. 2 0.4 3 .2 0.5 3.2 0.6 3.2 1.0 3.2 1.6 3. 2 2.0 3.2 2.4 3. 2 3.2 3.6 0.4 3. 6 0.5 3.6 0.6 3.6 1. 0 3.6 1.6 3.6 2.0 3.6 2. 4 4. 2 0.4 4. 2 0. 5 4. 2 0.6 4.2 1.0 4. 2 1.6 4. 2 2.0 4. 5 0.4 4. 5 0. 5 4. 5 0.6 4. 5 1.0 4.5 1.6 4. 8 0.4 4.3 O. 5 4.8 0.6 4.8 1.0 4.8 1.6

&&1

PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGAS

SELECCION DE VIGAS SIMPLEMENTE APOYADAS

SOBRECARGA TOTAL DE DISENO Kg/ m2

PISOS DE HOSPITALES ENTRETECHOS DEPARTAMENTOS ASILOS ESCUELAS TECHOS MANZARDAS y DORMITORIOS OFICINAS SALA DE HORIZONTALES CASAS DE DE HOTELES EXPOSICIONES HABITACION

100 Kg/rrt Flecha 150 Kg/rrt IFlecha 200 Kglrrt IFlecha 250 Kg/m2 Flecha 300 Kg/m2 Flecha mm cm mm cm mm cm mm cm mm cm 45 X 95 0.5 45 X 95 0.7 45x 120 '0.4 45 X 120 O. 5 45 X 120 0.6 45 X 95 0.6 45 X 120 0.4 45x 120 0.5 45 X 145 0.3 45 X 145 0.4 45 X 95 0.7 45 X 120 0.5 45x 145 0.3 45 X 145 0.4 45 X 170 0.3 45 X 145 0.3 45 X 145 0.5 45 X 170 0.4 45 X 195 0.3 45 X 195 0.3 45 X 170 0.3 45 X 195 0.3 45 X 220 0.3 45 X 245 0.2 70 X 220 0.2 45 X 195 0.3 45 X 220 0.3 45x 245 0.2 70 X 220 0.3 70 X 245 0.2 45 X 120 0.5 45 X 120 0.7 45 X 145 0.5 45 X 145 0.6 45 X 170 0.4 45 X 120 0.6 45 X 145 0.5 45x 145 0.6 45 X 170 0.4 45 X 170 0.5 45 X 120 0.8 45 X 145 0.6 45x 170 0.4 45 X 170 0.5 45 X 195 0.4 45 X 170 0.4 45 X 195 0.4 45x 220 0.3 45 X 220 0.4 45 X 245 0.3 45 X 195 0.5 45 X 245 0.3 70x 220 0.4 70 X 245 0.3 70 X 245 0.4 45 X 220 0.4 70 X 220 0.4 70 X 245 0,3 95 X 220 0.4 95 X 245 0.3 45 X 245 0.4 70x 245 0.3 95x 220 0.4 95 X 245 0.3 45 X 145 0.9 45 X 170 0.8 45 X 170 0.9 45 X 195 0.7 45 X 220 0.6 45 X 145 1.1 45 X 170 0.9 45 X 195 0.8 45 X 220 0.7 45 X 245 0.6 45 X 170 0.8 45 X 195 0.7 45 X 220 0.7 45 X 245 0.6 45 X 245 0.7 45 X 220 0.7 45 X 245 0.6 70 X 220 0.7 10 X 245 0.6 95 X 220 0.7 70 X 220 0.7 70 X 245 0.6 95 X 245 0.6 1

70 X 245 0.6 95 X 245 0.6 95 X 220 0.7 !

45 X 145 1.5 45 X 170 1.2 45 X 195 1.0 45 X 220 0.8 45 X 245 0.7 45 X 170 11 45 X 195 1.0 45 X 220 0.9 45 X 245 0.8 70 X 220 0.8 45 X 195 0.9 45 X 22 0 0.8 45 X 245 0.8 70 X 220 0.8 70 X 220 0.9 45 X 245 0.8 70 X 220 0. 9 70 X 245 0.8 95 X 245 0.7 95 X 245 0.8 70x 245 0.8 95x 245 0.8 95 X 245 0.7

45 X 170 1.7 45 X 220 1.0 45 X 220 1.3 45 X 245 1.1 70 X 220 1.2 45 X 195 1.4 45 X 220 13 70 X 220 1.0 70 X 220 1.2 70 X 245 1.1

' 45 X 220 1.2 45 X 245 1.1 70 X 220 1.2 70 X 245 1.1 95 X 220 1J 70 X 220 1.2 95 X 220 1.2 95x 245 1.1 95 X 245 1.1

45 X 195 1.5 45 X 220 1.4 45 X 245 1.2 70 X 22 0 1.3 70 X 245 11 45 X 220 1.3 45 X 245 1.2 70 X 220 1.4 70 X 245 1.2 95x 220 1.4 45 X 245 1.1 70 X 220 1.3 70x 245 1.2 95 X 220 1.5 95 X 245 12 70 X 245 1.2 95x 245 12

45 X 195 1.9 45 X 245 1.3 70x 220 1.4 70 X 245 1.2 70 X 245 1.4 45 X 220 1.7 70 X 220 1.4 70x 245 13 95 X 220 1.6 95 X 245 13 45 X 245 1.4 70 X 245 1.2 95x 220 1.6 95 X 245 1.4 95 X 220 1. 6

¡

1

Aunque no es posible entregar los elementos suficien­tes para el dimensionamiento de los componentes de los entramados horizontales, aquí se entrega una tabla de secciones de vigas simplemente apoyadas, en función de las luces y del tipo de cargas que soportan, lo que permite dimensionar con cierta aproximación los elementos cons­titutivos del entram ado horizontal.

Es necesario destacar que los valores de esta tabla son aproximaciones que permiten predimensionar el dise-

ño general del entramado, debiendo hacerse las verific a­ciones de cálculo estructural para cada caso particular .

Las luces entre apoyos, las secciones y espaciamiento de las vigas, están de acuerdo al largo de las maderas y sus dimensiones, según la norma NCh 174 of. 85.

El peso propio del entramado, considerado en la eje­cución de la tabla es de 0.5 KPa (50 Kgfjm2 ) que compren­de entre otros, las vigas, las cadenetas , el entablado de pi­so y los revestimientos de cielo.

UJ SELECCION DE VIGAS UJ a:: a:: o- SIMPLEMENTE APOYADAS • 1- z ZN UJ Ul;:)

Kg/ m2 -' ~~ SOBRECARGA TOTAL DE DISENO o o-~ ~<!> z~ ~;: PISOS DE TEATROS TALLERES Y SUELO DONDE !:li!>-~o < SALA DE LIBRERI AS TRIBUNAS DE :!a. u FABRICAS CON

ARCHIVOS ASIENTOS FIJOS CIRCULAN U< ~ CONFERENCIAS MAQUINARIAS VEHICULOS tt- \/) GIMNASIOS BIBLIOTECAS GRADERIAS

\/) UJ LIVIANAS, GARAGE LIVIANOS UJ IGLESIAS

m m 400 Kg/m2 Flecha 500 Kg/m2 Flecha 600 Kg/m2 Flecha 700 Kg/m2 Flecha 800 Kg/m2 Flecha mm cm mm cm mm cm mm cm mm cm

2.0 0.4 45 X 145 0.4 45 X 170 O. 3 45 X 170 0.4 45 X 195 0.3 45 X 195 0.3 2.0 0.5 45 X 170 0.3 45 X 195 0.3 45 X 195 . 0.3 45 X 220 0.2 45 X 220 0.3 2.0 0.6 45 X 170 0.4 45 X 195 0.3 45 X 220 0.3 45 X 245 0.2 45 X 245 0.2 2.0 tO 45 X 245 0.2 70 X 220 0.2 70 X 220 0.3 70 l( 245 0.2 95 X 220 0.3 2.0 1.6 70 X 245 0.2 95 X 220 0.3 95x 245 0.2 2.0 2.0 95 X 220 0.3 95 X 245 0.3 2.4 0.4 45 X 170 0.5 45 X 195 0.4 45 X 220 0.4 45 X 220 0.4 45 X 245 0.3 2.4 0.5 45 X 195 0.4 45 X 220 0.4 45 X 245 0.3 45 X 245 0.4 70 X 220 0.4 2.4 0.6 45 X 220 0.4 45 X 245 0.3 70 X 220 0.3 70 X 220 0.4 70 X 245 0.3 2.4 1.0 70 X 220 0.4 70 X 245 0.4 95x 245 0.3 95 X 245 0.4 2.4 1.6 95 X 245 0.3 2.4 2.0

3.2 0.4 45 X 245 0.6 70 X 220 0.6 70 X 220 0.? 70 X 245 0.6 95 X 220 0.? 3.2 0.5 ?O l< 220 0.6 70 X 245 0.6 70 X 245 0.7 95 X 245 0.6 95 X 245 0.6 3.2 0.6 70 x 245 0.5 95 X 220 0.7 95x 245 0.6 3.2 1.0

3.6 0.4 70 x 220 0.8 70 X 245 0.7 95 X 220 0.9 95 X 245 0.7 95 X 245 0.8 3.6 0.5 70 X 245 0.7 95 X 220 0.9 95 X 245 0.8 3.6 0.6 95 X 220 0.9 95 X 245 0.8 3.6 ' 1.0

<.2 0.4 70 x 245 1. 1 95 X 245 1.0 u 0.5 95 X 245 1.0 u 0.6

.f..S 0.4 95 X 220 1.5 95 X 245 1.3

.:;_s 0.5 95 X 245 1.3 ~ 0.6

..3 0.4 95 X 245 1.4 -:! 0.5

J67

L

Hasta ahora se ha descrito los envigados de madera que forman planos o entramados apoyados en tabiques. En la conformación de los espacios habitables, es necesario prever ambientes de amplitud ma­yor que los posibilitados por el largo de las piezas de madera aserra­da . Las luces menores se alcanzan con vigas simples (inferior a 4 m) y las luces mayores con vigas compuestas.

En la época actual , las estructuras o elementos de madera lami­nada han venido a facilitar el diseño de estructuras mayores para ha­bitaciones u otros edificios .

También existen otros sistemas de vigas, con mayor tecnología de fabricación, que permiten dar solución a este requerimiento de diseño. La variedad de tipos es muy amplio y va desde las vigas macizas simples a las armadas y laminadas, incluidas las combinadas con ele.­mentos metálicos. En consecuencia, la selección del diseño arquitec­tónico y estructural dependerá del profesional y de las condiciones de la obra (vigas aparentes, altura disponible, percepción especial dese­ada , etc.) .

La función de estos elementos, como se sabe, es trasladar lascar­gas de los envigados a los elementos soportantes verticales, sean pila­res, t abiques o muros e incluso vigas mayores .

VIGAS MAESTRAS A NIVEL

Toda viga debe ir colocada de canto, ya que su resistencia varía Ji . nealmente con el ancho y con el cuadrado de la altura . Así, una viga de 4" x 4" (10 x 10 cm. ) si tiene una resistencia de 100 por ejemplo, con una de 2" x 8" (5 x 20 cm .), se tendría 200, con la misma can tidad de madera . Sin embargo, no es posible aumentar indefinidamente el alto, debido a que se producen esfuerzos secundarios y problemas construc­tivos, siendo la relación máxima recomendable de 1:5 (ancho : alto).

Cuando se quiere obtener un cielo continuo, la viga maestra debe­rá quedar oculta . Esta deberá tener la misma altura que las vigas de piso y como la viga maestra recibe más carga, deberá ensancharse para obtener mayor resistencia . Si bien, esta solución puede ser an­tieconómica, podrá aumentarse su sección hasta lograr una relación 1: l. Esta viga podrá ser maciza o ser compuesta por dos o más piezas.

Las vigas de piso se apoyarán de tope a la viga maestra. La suje­ción será ejecutada por medio de elementos metálicos (colgadores) o por suples laterales de madera adosados a la viga maestra, donde las vigas de piso se apoyan con hombros al suple. (Figs. 32-33 )

Si este envigado se desea dejar a la vista y con la unión recubierta, el ensamble de las vigas debe producirse por medio de una caja y espi­ga de 1/3 de altura y al centro de cada cara (Fig . 34)

Este encastre deberá ser verificado por cálculo, ya que la superfi­cie de apoyo de la espiga es pequeña y el esfuerzo de corte en su base es muy grande.

Si no se ha logrado la resistencia necesaria con las vigas maestras . normales, habra que considerar vigas maestras especiales, las que re­quieren de un cálculo y un diseño adecuado. Existen en este tipo: vigas armadas (doble "T" , con jabalcones ), vigas cajón, vigas laminadas (clavadas y /o encoladas) y otras. Estas alternativas se verán en otro Cuaderno que trate de vigas y estructuras mayores.

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VIGAS MAESTRAS

Fig. 32

Fig. 33

Fig. 34

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REPARACION DE DEFECTOS EN ENVIGADOS ANTIGUOS

Es común encontrar en construcciones antiguas o en edificaciones defectuosas, problemas y fallas en los elementos de un entramado horizontal como : vigas hundidas, torcidas o agrietadas; pudrición en los apo­yos y otros. Problemas de este tipo se pueden detectar por desnivel del plano de piso , por el crujido de éstos o por excesiva elasticidad.

Estas fallas se pueden deber a varias causas: la elección de maderas y elementos de conexión inapro­piados en calidad y dimensión, el uso de maderas ver­des o húmedas, la reutilización de maderas en malas

condiciones , pudrición por hongos y otros. Se pretende en este capítulo, mostrar algunas solu­

ciones a problemas puntuales y que comúnmente ocurren en las construcciones antes mencionadas. Con ello se quiere mostrar la factibilidad de recuperar edi­ficios o estructuras que a simple vista parecen colapsa­das.

Se recomienda pa ra fallas extensas, la asesoría de un profesional que identifique el problema real y reco­miende una solución adecuada.

fig. 35

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DEFECTOS - REP ARACION

Norm almente es difícil el reemplazo de las piezas da­ñadas , por la dificultad que implica el desclavado de los revestimientos, pisos, etc ., que están fijos a ella. Por esto, se recomienda cuando es difícil extraer la pieza afectada, el uso de refuerzos.

La Fig . 36 muestra la falla de un cabezal, en una esco­tilla o abertura de piso. Si el cabezal ha sufrido una raja­dura, entonces, las vigas que descansan en éste, se hun­den deformando en esa zona el plano de piso. La solución es reparar el cabezal, agregando un refuerzo.

Para reparar se requiere levantar las vigas, hasta al­canzar el nivel normal, utilizando gatos hidráulicos, y re­forzar el o Jos elementos dañados con una pieza de madera de sección similar a ellos, clavada de tal forma de ha­cerlas unitarias. (Fig. 37).

Es importante detectar el motivo de la falla. Por ejemplo, si la pieza se pudrió, primero debe subsanarse el problema de infiltración de agua o humedad en la zona; dejar secar la pieza y Juego reparar el daño estructural.

En el caso de reforzar una pieza afectada por pudri­ción, se debe impregnar ésta con productos fungicidas ( creosota) para proteger la pieza de refuerzo, de los efec­tos por contacto.

En las figuras se muestra el uso de conectores de me­tal y colgadores de vigas, elementos que favorecen en gran medida la unión.

Las perforaciones o cortes excesivos, para dejar el paso a tuberías u otros elementos, hacen perder a las vi­gas su condición resistente provocando el hundimiento del entramado y pudiendo llegar al colapso de él. (Fig. 38). En pág. 64 se detallan los diámetros máximos y la ubica­ción correcta para estas perforaciones. La deformación del envigado normalmente daña la tubería, introduciendo al problema inicial un daño por infiltración de agua, que agrava el deterioro de los materiales adyacentes. Para solucionar este problema, se nivelará el envigado y refor­zará por ambas caras las zonas debilitadas de las piezas perforadas, de tal manera de conseguir la resistencia de­seada, ya sea con elementos de madera o metal. (Fig. 39).

Cuando Jos apoyos de los entramados fallan, por ejemplo fundaciones de hormigón derruidos, (Fig. 40), se deben reparar para permitir un apoyo correcto de las so­leras basales. En el caso de durmientes o soleras basales atacadas por pudrición, la solución es dificultosa por la necesidad de extracción del madero afectado y la intro­ducción y la fijación de uno nuevo. En este último caso, só­lo es posible el reemplazo y no el refuerzo del elemento da ­ñado.

Para el cambio de durmientes, soleras basales u otros, es necesario levantar el envigado en la sección afec­tada con gatos hidráulicos, hast a alcanzar la liberación del madero a remover. Se extrae y se reemplaza por una pieza que es tratada contra los agentes que destruyeron la anterior. Los elementos de anclaje anteriores se cortan, o bien, se hace un rebaje en el elemento nuevo para poder introducirlo. La fijación del nuevo elemento se debe hacer desde arriba con pernos de expansión, para lo cual se de­berá remover el pavimento existente.

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Fig. 38

Fig. 40

Fig. 41

Si las vigas han sido atacadas por pudrición (Fig. 40),

se debe reforzar la zon a , ya sea en la parte central o en sus cabezas (F ig. 41), previa reparación e impregnación de los m aderos.

El agrietamiento de las vigas , a causa de sobrecargas puntuales o por fallas en la mader a , produce , en genera l, Jos mismos problemas de hundimiento y deformación de los pisos antes mencionados y la reparación de ellos es igual, en base a un refuerzo en la zona afectada mediante una pieza clavada a la pieza original. (Figs. 42-43).

Otro problema común es cuando las vigas de piso t ien­den a hundirse y los pisos rebotan como trampolines . Esto se debe a que las vigas están subdimensionadas para la luz que cubren. En estos casos es necesario nivelar el piso y agregar vigas de refuerzo en todo el largo de las vigas antiguas e insertar las cadenetas correspondientes si no las hubiere .

Si las vigas han sufrido torceduras implica que debe aumentar el número de cadenetas, de tal modo que queden dispuestas cada 1/ 3 de la longitud de la viga como máximo, de esta forma se evitar á la deformaci ón lateral de las vigas .

Todas las fallas antes mencionadas, norma lmente van asociadas al crujido de pisos . Las soluciones entrega. das deben suprimir o aminorar este último efecto. Sin em ­bargo, a veces la causa del crujido de piso está situado só­lo en los revestimientos de ellos o su piso-base. Para ello hay soluciones diferentes que se verán posteriormente en un Cuaderno sobre recubrimientos .

Fig. 44

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