cubiertas de madera españolas - Ángel Arturo Lozano Quijada

Transcripción

CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN
2. IDENTIFICACIÓN TEMPORAL Y GEOGRÁFICA
3. TIPOLOGÍA
3.1 CONCEPTOS
3.2 PLANTA DE CUBIERTAS
3.3 INCLINACIÓN ADECUADA DE LAS PENDIENTES
3.4 ARMAZÓN DE CUBIERTAS. CUCHILLOS
3.5 CLASIFICACIÓN DE CUBIERTAS DE MADERA ASERRADA
4. TÉCNICAS DE ELABORACIÓN Y PUESTA EN OBRA
4.1 CUBIERTA A UN AGUA
4.2 CUBIERTA A DOS AGUAS
4.3 CUBIERTA A CUATRO AGUAS
4.4 TIPO DE UNIONES
4.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE UNIÓN
4.6 TIPOS DE ALEROS SEGÚN EL APOYO DE LAS ARMADURAS
4.7 DETALLES CONSTRUCTIVOS DE ENCUENTROS
4.8 MATERIALES DE CUBRICIÓN
4.9 BREVE RESÚMEN DE LOS TRATADOS DE ARQUITECTURA MÁS DESTACADOS A
LO LARGO DE LA HISTORIA.
5. EJEMPLOS NOTABLES
6. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA
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1. INTRODUCCIÓN
Para el desarrollo de este trabajo monográfico sobre las cubiertas de madera
españolas es necesario iniciarlo conociendo el oficio de la carpintería, ya que ha tenido una
enorme importancia en la historia de la construcción hasta nuestro siglo XX. Desgraciadamente
no son muchos los documentos que podemos encontrar sobre carpinteros de fechas más
tempranas al siglo XVII: algún contrato, alguna inscripción en determinada obra…. Y hay que
recurrir a la iconografía para conocer más detalles de este oficio. Afortunadamente en España
contamos con un documento excepcional que nos remonta hasta el último tercio del Siglo XIII,
la techumbre de la catedral de Teruel. En uno de los aliceres de su arrocabe aparecen nueve
viñetas mostrando cada una un ejercicio diferente: podemos ver en seis de ellas como se
entintaban los trazos en un madero para proceder después a su escuadrado con el hacha de
dos bocas, o ver cómo se afinaba la superficie con la azuela o el hacha destral, según se tratara
de la cara superior o lateral del madero. También nos muestra la división de un tronco en
delgadas tablas mediante la sierra bracera tal como se ha hecho prácticamente hasta el Siglo
XX, o cómo finalmente se ensamblan dos pares con un nudillo para conformar la armadura,
con detalle bien claro del ensamble típico de nuestra carpintería. También podemos ver a un
entallador formando una de las ménsulas que servirán de apoyo a los tirantes, y entre medias
de todos ellos, sin que aparezca en estas imágenes, no podía faltar quien reparte vino, bebida
que frecuentemente se menciona en los contratos de construcción de armaduras, junto a
maderas o clavazones, como tan necesaria para dar buen fin a la obra.
Viñetas de la Catedral de Teruel
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Al hablar de carpinteros de la época es frecuente cometer el error de considerar a
todos los carpinteros como pertenecientes a la clase de los artesanos, y por ello como
personas de escasa capacidad económica.
Es indudable que una gran mayoría de los carpinteros habían de conformarse con este
estatus, pero los que alcanzaban la categoría de maestros del oficio necesitaban tener un
saneado capital, sin el cual era imposible que pudieran pretender la adjudicación de ningún
contrato.
En la construcción rica la carpintería cobraba una especial importancia, ya que el
carpintero disponía del elemento arquitectónico donde mejor se podía reflejar la riqueza del
promotor que costeaba la obra, y evidentemente, para los carpinteros la mayor dificultad se
encontraba en saber trazar las armaduras de cubierta, estructuras espaciales cuyo control de
diseño y ejecución ofrece mayores problemas.
La característica de cualquier armadura de cubierta es la de precisar de paños
inclinados que despidan el agua de las lluvias al exterior del edificio, lo que podía conseguirse
con dos sistemas diferentes. Uno consiste en colocar maderos inclinados por parejas
enfrentados en su parte alta, más o menos próximos entre sí, mientras que el otro se basa en
disponer bastante separados elementos triangulados indeformables, sobre los que se pueden
apoyar correas horizontales, para soporte de la cubierta protectora.
En nuestra carpintería histórica se prefirieron las armaduras de pares antes que las
armaduras sobre cuchillos triangulados, bien conocidas en el mundo romano y en su área de
influencia. De las nuestras, la más simple es la denominada parhilera, compuesta por pares
próximos entre sí y que se encuentran en la hilera, pieza horizontal que recorre toda la
coronación de la armadura.
2. IDENTIFICACIÓN TEMPORAL Y GEOGRÁFICA
La documentación sobre los sistemas constructivos utilizados durante la Edad Media
(anterior al siglo XVI) es prácticamente inexistente. La transmisión de conocimientos de los
distintos oficios tenía lugar en esta época en el seno de los gremios de artesanos y se realizaba
sobre todo en forma oral. Si existieron manuscritos que recogían las prácticas de los
constructores (cosa por otro lado no demasiado probable, dado el alto grado de analfabetismo
de los artesanos en ésta época), no se tiene noticia de ellos.
En el caso de España tenemos que señalar la escasez de documentación sobre
construcción en madera anterior al siglo XVII. Los primeros tratados generales de arquitectura
publicados en España ignoran el tema de la construcción en madera. Tan sólo encontramos
indicaciones sobre estructuras de madera en el tratado de arquitectura hidráulica de Juanelo
Turriano, siendo el primer tratado escrito en español en el que la construcción en madera
ocupa un lugar más que digno.
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Para muchos estudiosos, el tratado de arquitectura más importante de los escritos en
España en el siglo XVII es el Arte y uso de la Arquitectura de Fray Lorenzo de San Nicolás,
editado en 1633 y completado en 1665, dedicando numerosas páginas al estudio de las
armaduras de cubierta. Las armaduras españolas en esta época, herederas de la influencia
francesa de falsos techos decorados, suelen ser estructuras ocultas, por lo que representan un
problema más constructivo que estético. Pero no por ello es descuidado por Fray Lorenzo, que
describe detenidamente los tipos empleados con más frecuencia y la forma de construirlos.
El de Diego López de Arenas, Breve Compendio de la Carpintería de lo Blanco y Tratado
de Alarifes, también de 1633, es el tratado específico de carpintería más relevante de los
publicados en España hasta bien entrado el siglo XIX y un importante vehículo de transmisión
de las técnicas tradicionales de construcción de las conocidas popularmente como armaduras
mudéjares en España.
El Breve Compendio de la carpintería y tratado de lo Blanco….de Rodrigo Álvarez,
publicado en los albores del siglo XVIII, completa el trío de textos españoles de carpintería de
esta época. Pese a su carácter específico, resulta más próximo al de Fray Lorenzo que a los de
Arenas o Fray Andrés. Apenas hace referencia a las armaduras de lazo y sin embargo su
preocupación por problemas constructivos es mayor, o al igual que Fray Lorenzo describe tipos
nuevos como el de los cimborrios o cúpulas de planta poligonal para cruceros.
En España, el siglo XVIII es especialmente escaso en textos de construcción: se
publicaron algunas obras pero ningún tratado específico de carpintería.
Y ya en la transición al siglo XIX la búsqueda de nuevos tipos y soluciones estructurales
lleva a la publicación de numerosos libros específicos de construcción mucho más técnicos que
los aparecidos hasta el momento. En el caso de la construcción en madera, ya en el primer
tercio del siglo XIX hay que destacar la evolución que experimentan tanto las soluciones
constructivas como los textos. La finalidad práctica continúa siendo un objetivo prioritario en
los textos “no técnicos” pero cada vez parece más necesario apoyar las soluciones expuestas
con explicaciones científicas; comenzando a incluir teorías y datos sobre cargas actuantes en
las armaduras y sus elementos.
3. TIPOLOGÍA.
3.1 CONCEPTOS.
Recibe el nombre de cubierta el conjunto de elementos de estructura que sirven para
cubrir o cerrar los edificios por su parte alta, aislándolos del exterior y protegiéndolos de los
agentes atmosféricos: lluvia, viento, frío, calor, etc.
Cada cubierta se compone, en términos muy generales, de un armazón robusto de
madera, que constituye la armadura principal; del entramado, que también podremos llamarle
la armadura secundaria y del material de cubierta.
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Por lo general, las cubiertas están formadas por caras planas, inclinadas, que reciben el
nombre de vertientes o faldones, que terminan en una línea horizontal, saliente de los muros
del edificio, que se llaman aleros, o línea del canalón. Estas caras pueden tener todas la misma
inclinación, o no, pero casi siempre la línea de aleros es una misma horizontal.
La arista de encuentro de esas vertientes se llama caballete y dividen las aguas de
lluvia, que irán a correr por las vertientes o faldones. Cuando dos vertientes se encuentran y
no es un caballete, se unen las aguas y se llaman limahoyas.
3.2 PLANTA DE CUBIERTAS
El dibujo en planta de una cubierta regular, que es aquella que tiene la línea de los
aleros en un mismo plano horizontal y los planos que forman las vertientes, de una misma
pendiente, es muy sencillo, ya que las proyecciones de puntos comunes a dos planos de la
misma pendiente están en la bisectriz del ángulo formado por las intersecciones con el plano
del dibujo y, si son paralelas, es la paralela media. Por lo tanto, las aristas que unen aguas se
proyectan en las bisectrices de los ángulos formados por los aleros y los caballetes en las
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paralelas a los aleros y equidistantes de éstos. Según lo apuntado, se han dibujado las
proyecciones horizontales de las cubiertas que se ven en las siguientes figuras.
Otros ejemplos son en los que se ven los encuentros de dos cuerpos de
edificios, de la misma anchura o de distintas dimensiones como se observa en las figuras. Esto
último originará que los caballetes queden a distinta altura.
Si tenemos una planta irregular, tal como la que se ve en la siguiente figura, se
resolverá como se ve en el trazado de puntos, en que se muestran cómo las proyecciones de
los segmentos de limatesa inclinados hacia el caballete son bisectrices de los ángulos formados
por los aleros de los faldones respectivos.
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En el caso de tener varios cuerpos de edificios, como tenemos representadas en las
figuras siguientes, basta con seguir las normas dadas para obtener las soluciones de las
cubiertas.
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No siempre interesa dar a los planos de cubierta una misma inclinación, sino que por
razones estéticas, puede ser conveniente, en algunos casos, y para cubrir pequeños espacios,
emplear diferentes pendientes, que, en general, diferirán muy poco entre sí.
En almacenes, tinglados, grandes naves, etc., se suelen utilizar ciertos elementos de
cubierta llamados linternas, lucernarios y monteras. En las siguientes imágenes, se muestra
una linterna y un ejemplo de montera.
3.3 INCLINACIÓN ADECUADA DE LAS PENDIENTES
Las inclinaciones de las pendientes se puede decir que vienen determinadas por el
clima del lugar. Si éste es pródigo en lluvias y nieves, la inclinación debe ser muy grande,
ocurriendo todo lo contrario si estamos en climas secos. También influye, naturalmente, el
material de cubierta que empleamos.
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En España, debido a nuestra climatología, las inclinaciones de las pendientes suelen
variar entre los 18 y 33 grados, siendo muy generalizado el de los 30 grados de pendiente.
Como no está al alcance de todos el trazar ángulos, está más extendida la costumbre de medir
las pendientes por las tangentes y, se dice que una cubierta está trazada a ¼ cuando la relación
de la altura del caballete sobre el alero a la semianchura del edificio está en esa proporción.
3.4 ARMAZÓN DE CUBIERTAS: CUCHILLOS
Los muros perimetrales de los edificios quedan coronados en los canalones, a una
misma altura; los muros medios maestros de un cuerpo de edificio se suelen prolongar por
medio de unas pilastras o machones hasta el caballete y los muros maestros transversales se
terminan siguiendo la inclinación de las vertientes y la altura de ellas.
En la cubierta hemos de distinguir la armadura o elemento de sostén y el material de
cubierta.
El armazón de las cubiertas puede organizarse de cualquiera de estas dos maneras:
a) Con vigas colocadas cada 3 ó 4 metros, llamadas pares, en la dirección de la pendiente
del faldón, apoyadas en el muro perimetral, de manera que se claven sobre ella las
armaduras restantes, y por la otra en el muro que corre por el centro del cuerpo de
edificio. Las armaduras secundarias de que hablábamos reciben el nombre de correas,
colocadas cada 1 a 2 metros, en el sentido de las horizontales de los faldones,
apoyadas sobre los pares, o sobre un muro maestro transversal. Con esta definición,
resulta que el caballete es la correa más alta.
b) Con vigas de caballete o limas, uniendo los extremos superiores de los machones del
muro central y con pares que sólo distan entre sí de 1,50 a 1,75 metros, apoyados por
un extremo en el muro perimetral y por el otro sobre la lima, independientemente de
la posición de los machones. Con este sistema, se suprimen las correas y la armadura
menor se apoya directamente sobre los pares.
Por tanto, las correas más destacadas, en longitud y grosor, están en las
aristas de unión y separación de aguas, es decir, en las limahoyas y las limatesas.
No en todos los edificios, se construye el muro longitudinal que divide la planta
en dos, por lo que es preciso, para formar la cubierta, de disponer de ciertas
estructuras especiales que reciben los nombres de cuchillos, cerchas o formas, y que
en esencia, están construidas por diversas piezas formando un sistema indeformable
(recordamos que el triángulo es la figura geométrica que no se puede deformar), y que
toda la carga que reciba del resto de las armaduras y material de cubierta, lo
transmita, con sólo una resultante vertical, a los apoyos, muros, etc.
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3.5 CLASIFICACIÓN DE CUBIERTAS DE MADERA ASERRADA.
En España podemos encontrar los siguientes tipos de armaduras de cubiertas de
madera, donde podemos distinguir desde las más sencillas a las más complejas que sirven para
cubrir grandes luces.
a) A un agua:
A la molinera
De pares
De cabios
De cuchillas
b) A dos aguas:
De correas
De cabios
De pares:
•
Par y picadero
•
Par-hilera o parileras
•
Par y puente
De cuchillos:
•
De par y pendolón
•
A la española
•
A lo Paladio
•
Cuchillos de grandes luces
•
Cuchillos con apoyos múltiples
c) A cuatro aguas:
De planta cuadrada o poligonal
De planta rectangular:
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•
De par y picadero
•
De cuchillos
4. TÉCNICAS DE ELABORACIÓN Y PUESTA EN OBRA.
El carpintero medieval no precisaba dibujar planos de las armaduras, le bastaba un
simple esquema dibujado en un trozo de madera para definir un cartabón que en realidad
representa media armadura a una determinada escala. Preferiblemente 1/12 lo que facilitaba
la colocación y medida del nudillo, generalmente a 2/3 de altura.
El cartabón de armadura era el instrumento que permitía al carpintero controlar todos
los datos de cualquier armadura, especialmente las dimensiones de cada pieza. En una
cambija (semicírculo), se dibujaba un cartabón, (es decir, se elegía una pendiente
determinada), de un tamaño que fuera un divisor de la dimensión de la estancia a cubrir. La
hipotenusa de este cartabón colocada sobre la cara inferior de un par tantas veces como fuera
el factor de escala elegido determina la longitud del par, sin más requisito que descontar la
mitad del grueso de la hilera. Si el nudillo se coloca a 2/3 de la altura, el cateto horizontal
define la longitud del nudillo. Mediante el mismo cartabón, también queda definida la posición
en la que se ha de ensamblar con el par.
A continuación se describirán cada uno de los tipos de cubiertas:
4.1 CUBIERTA A UN AGUA:
Las cubiertas a una sola vertiente, o una sola agua, no presentan problema alguno, y
generalmente no se emplean más que en edificios de importancia secundaria o adosados a los
principales. Por lo general cubre plantas de forma rectangular y reciben el nombre de
tejadillos. Los muros laterales, sin alero, se llaman hastiales.
Sus disposiciones más características, corresponden a las siguientes tipologías:
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A la molinera:
Cuando las piezas resistentes de madera, llamadas correas, se colocan perpendiculares
a la pendiente, apoyadas en muros laterales llamados piñones, por ser esta luz menor que la
del sentido de la pendiente.
En algunos casos para apoyo de las correas se coloca sobre el muro una madera
llamada durmiente, y para evitar la movilidad de las correas en su apoyo se puede cajear el
tablón que le sirve de apoyo o inmovilizarlas mediante egiones o codales. Dicho durmiente
debe estar anclado a los muros piñones, mediante anclajes metálicos, por ejemplo, pero
cuidando de interponer un elemento impermeable entre ambos (plomo, lámina asfáltica..)
De pares:
Formados por pares que apoyan en muros a través de los durmientes de cumbrera y
alero, formado por el encuentro, por cajeado en los pares, generalmente.
Es muy frecuente el uso de esta cubierta en la formación de porches anexos, donde el
muro de cota inferior se sustituye por una “carrera”, apoyada a su vez en pies derechos.
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De cabios:
Cuando las luces a cubrir, superan una determinada longitud, generalmente > 4m,
necesitamos disponer un apoyo intermedio, en los pares. Dicho apoyo, lo podemos
materializar de distintas formas, como se muestra en la figura.
Como vemos, pasamos de una estructura simple, con elementos únicamente a flexión,
a estructuras compuestas con elementos de madera a compresión e incluso a tracción. Por ello
es primordial conocer la forma de trabajo de cada elemento, para disponer un anclaje
adecuado en el encuentro con las demás piezas.
De cuchillos:
Están formadas por estructuras trianguladas complejas con elementos solicitados a
varios esfuerzos que sirven de apoyo a las correas.
En tiempos pasados, eran frecuentes en porches de edificios importantes. Su
estructura transmite las cargas a pies derechos y al edificio adyacente.
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4.2 CUBIERTA A DOS AGUAS:
Las cubiertas de dos aguas constan de dos planos que, como regla general, tienen
pendientes idénticas. En algunas regiones los edificios de dos vertientes reciben el nombre de
cubiertas de choza. Los hastiales también reciben el nombre de frontones. Por ser de trazado
muy sencillo, es la más usada para plantas rectangulares. Sobre esta solución, existen varias
variantes. Se suele evitar, asimismo, el mal aspecto que dan dos muros con aleros y los otros
dos sin él, procediendo a montar la cubierta con faldones. Con ello, toda la planta toma un
aspecto idéntico, ya que vista en todos los sentidos presenta sus correspondientes aleros. Así
vemos en la fig. 53 que se han dispuesto unos faldones, también llamados petos, que son otros
planos de la misma inclinación que los planos de cubierta primitivos y cuyas intersecciones con
los dos anteriores forman las líneas llamadas limatesas. El punto de encuentro de tres de los
planos de cubierta, se llama nudo del caballete. Se puede también adoptar la solución, en caso
de que no nos interese, que los planos de los faldones no sean completos, haciéndolos
terminar antes de las esquinas de los aleros, tal como se ve en la fig. 54. En este caso, estos
faldones reciben el nombre de faldoncillos o faldones quebrantados, lo que da lugar a paredes
con hastiales y en el centro un tramo con su alero.
Para fábricas, almacenes, tinglados, etc., se suele adoptar la forma de cubierta llamada
en diente de sierra. Son éstas a dos aguas y están como dispuestas en serie, de manera que
una de las vertientes suele tener mayor pendiente que la otra y está orientada hacia donde
mejor aprovechamiento de la luz diurna exista, fig. 59.
De correas:
Cuando los apoyos se encuentran próximos, y las luces a cubrir no son importantes, las
correas se apoyan directamente sobre ellos, a través del obligado durmiente, formando
realmente dos faldones a la molinera.
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De cabios:
Se trata de cubiertas elementales constituidas por faldones de cabios, con un caballete
común que apoya sobre jácenas, carreras, o sobre muros de carga, con algunos apoyos
intermedios también formados por jácenas.
Sobre los cabios se colocarán los listones, los cuales recibirán posteriormente a la
cobertura final (cañizo, tejas, etc.).
Se muestran distintas disposiciones de los listones sobre los cabios:
De pares:
Quedan constituidas por dos faldones de pares, que apoyan a nivel inferior en muros
de carga, y superiormente en una cumbrera común.
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Dependiendo del elemento de cumbrera y de su funcionamiento estructural, las
podemos clasificar en:
•
Par y picadero:
Esta cubierta consta de piezas resistentes inclinadas, según la pendiente de los
faldones, denominadas pares que apoyan en su parte superior en una madera colocada sobre
el muro, llamada carrera o picadero, encastrándose en ella. Con este encastre se consigue
disminuir el empuje transversal en los muros, con lo cual, no necesitamos atirantarlos. Lo
mismo ocurre en los apoyos inferiores de los pares que se realizan sobre los muros de carga a
lo largo de un durmiente al cual se le realizan muescas para su perfecto apoyo.
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•
De par-hilera o parileras:
También conocidas como cubiertas cabriales, son cubiertas a dos aguas similares a las
de par y picadero en las que el muro central se sustituye por una madera en cumbrera llamada
hilera. Para absorber los empujes horizontales se coloca una pieza que une los extremos
inferiores de los pares, llamado tirante.
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•
A par y puente:
También conocida como cubierta de collar, es como la cubierta de par-hilera, con la
única diferencia que el tirante llamado puente, collar o virola, se eleva más con el fin de
aprovechar más altura en la parte interior del edificio. Claro que cuanto más nos acerquemos a
la hilera, caballete o cumbrera, menos resistencia presentará la armadura, es decir, más
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fácilmente se puede abrir. En este caso, el techado o cielo raso tendrá una superficie muy
singular, por tenerse que adaptar a los muros y luego al contrapar, para seguir más adelante
por el collar o tirante.
También emplearemos el ensamble a cola de milano para la unión entre los
contrapares y los collares, por ser el que ofrece mayor seguridad.
Existe la variante de eliminar la hilera uniendo la parte superior de los pares entre sí,
manteniendo el tirante inferior y ayudando a disminuir los empujes horizontales de la base,
colocando en el primer tercio de altura, el tirante llamado puente.
De cuchillos:
Es en estas estructuras, donde se desarrolla y aprovecha al máximo las cualidades de la
madera, ya que permiten alcanzar luces mayores.
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Las cubiertas de cuchillos, típicamente realizadas a dos aguas, aunque se verá que no
exclusivamente, están constituidas, por elementos muy resistentes (cerchas), colocados en los
puntos convenientes, que reciben las cargas de las correas que únicamente soportan esfuerzos
de flexión, debido al peso propio de la cobertura y cargas de viento y nieve.
De esta manera, se racionaliza el uso de la madera, concentrando las cargas en lugares
puntuales, para desde allí transmitirlas a los apoyos, ya sean muros o soportes.
Estos elementos resistentes de los que hablamos y que denominamos cerchas o
cuchillos muestran su concepción más simple en los llamados “tijeras”.
Las tijeras se basan en su estructura triangulada para transmitir los esfuerzos;
soportando en principio, tensiones de compresión en los pares y de tracción en el tirante.
Sirven para luces muy pequeñas y están formados por dos piezas con la inclinación de las
vertientes que son los pares del cuchillo, y de una viga horizontal que recibe el nombre de
tirante, que liga o une los dos extremos de los pares.
A continuación vemos cómo se deben disponer los apoyos:
- Mala disposición del apoyo que transmite flexiones innecesarias y perjudiciales en el tirante:
- Correcta disposición, donde coinciden los ejes de los elementos, transmitiendo a un mismo
punto todos los esfuerzos:
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En el montaje de las cerchas o cuchillos, al igual que en todas las estructuras
resistentes es imprescindible que los esfuerzos transcurran en la dirección de las fibras de la
madera, y los ejes de las piezas deben ser coincidentes en los nudos. Más adelante veremos
cómo se construyen los nudos.
•
Cuchillo de par y pendolón:
La flexión del tirante, hace que la luz a cubrir por las cerchas simples de tijera sea muy
reducida. Para solventar esta situación y cubrir luces de hasta siete metros, se introduce una
pieza de apeo intermedio, llamada pendolón que proporciona mayor rigidez a los elementos,
dividiendo la luz y limitando el pandeo. Esta pieza parte del punto de unión de los pares
ensamblado a los pares por cola de milano y llega a la mitad del tirante.
Como se indica en la figura los ensambles del par con el tirante se realizan
tradicionalmente con caja y espiga rigidizando con pasadores, y el tirante se cuelga del
pendolón con un estribo metálico a modo de abrazadera que no rigidiza la unión, pero limita
la flexión de dicho tirante.
Los pares tienen por misión recibir la carga transmitida por la armadura superior
(correas, cabios y material de cubrición), y por lo tanto, estos pares empujarán a los muros, a
lo que se opone el tirante, evitando también que aquellos tiendan a separarse o abrirse.
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•
Cuchillo a la española:
Para reducir la flexión de los pares, en el caso de luces comprendidas entre los siete y
los doce metros, los cuchillos se refuerzan por medio de piezas llamadas tornapuntas. Éstas se
apoyan en la parte inferior del pendolón soportando esfuerzos de compresión. De esta forma
dividen la luz de los pares, consiguiendo disminuir su sección.
•
Cuchillo a lo Palladio o de dos pendolones:
Para luces también de doce metros, se pueden emplear cuchillos con contratirante y
dos pendolones como se indica en la siguiente figura:
•
Cuchillos para grandes luces:
Para luces mayores, llegando hasta los veinticinco metros, la máxima distancia entre
apoyos, es salvada mediantes cuchillos multitriangulados donde, en ocasiones, se sustituyen
las piezas traccionadas de madera, por elementos metálicos. Su uso está justificado en naves
industriales, almacenes para aperos de labranza, etc.
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- Cuchillo Polonceau:
- Cuchillo Belga:
- Cuchillo Alemán:
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- Cuchillo Inglés:
- Cuchillo en W:
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•
Cuchillos con apoyos múltiples:
Estas estructuras suelen disponerse en coberturas de edificaciones rurales cuyo tirante
inferior queda apoyado en los muros intermedios.
4.3 CUBIERTA A CUATRO AGUAS:
De planta cuadrada:
Las cubiertas a cuatro aguas es otro caso en el que los faldones que la conforman
concurren en un mismo nudo, punto en que se reúnen las cuatro aguas o vertientes. Se ve
que estos planos tienen la forma triangular y, por tanto, este tipo de cubierta recibe el nombre
de pirámide, o también de pabellón.
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Encontramos en esta tipología, unas estructuras simples formadas, en la mayoría de
los casos, por la composición de varios cuchillos que se intersectan entre sí compartiendo un
único pendolón central, como se observa en la figura siguiente:
Otra forma de resolver esta cubierta, con la intención de aprovechar su espacio
interior, consiste en transmitir los esfuerzos horizontales de los pares, a los durmientes
perimetrales que formarán un zuncho cerrado. Dicho zuncho debe ser capaz de absorber los
empujes y para ello deberemos rigidizar las esquinas ya que éste es su punto más débil.
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En otras ocasiones se adopta el tipo de cubierta de crucero, que consta de ocho
vertientes, con dos caballetes que se cortan octogonalmente, cuatro vertientes que forman
limahoyas, con un frontón en cada lado del edificio.
Un caso extremo de cubierta en pabellón o chapitel, es aquel que se presenta cuando
los planos que forman la cubierta son muy inclinados. Entonces forman la llamada torre, aguja
o flechas, por su afilada silueta. Su principal enemigo es el viento, ya que actúa sobre gran
superficie, si se compara con lo reducido de su base. Además por su altura, la estabilidad al
empuje del viento es débil.
Un modelo de aguja se representa en la siguiente figura, es el llamado tipo Moller. El
armado principal de la aguja está anclado en la solera. Los cabios van arriostrados por anillos o
formas horizontales, de secciones que se van reduciendo a medida que nos aproximamos a su
extremidad, tal como se indica en las secciones del gráfico. Varias cruces de San Andrés se
disponen para evitar el torcimiento de la aguja por la acción del viento.
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Complicando un poco más la disposición de los planos de la cubierta, así como también
las inclinaciones de los mismos, llegamos al tipo de la mansarda, cuya sección característica es
la línea quebrada. Se suele adoptar esta solución cuando se desea aprovechar como vivienda,
almacén, etc., la parte comprendida entre el último piso y la cubierta.
Para su construcción puede seguirse el siguiente procedimiento: un ristrel a la altura
de los antepechos de las ventanas, colocado sobre los muros perimetrales, de manera que
circule todo el edificio. Sobre este ristrel se apoyan los pies derechos, distanciados 50 ó 60 cm.
Por su parte superior se hace correr un arriostramiento faja. Ésta sirve de apoyo a las
armaduras, tal como se indica en la figura.
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De planta rectangular:
Constructivamente son similares a las de dos aguas, salvo en los faldones de alero de
menor dimensión, en los cuales deberemos disponer el encuentro de un plano distinto.
•
De par y picadero:
Encontramos en este tipo de cobertura, la concepción estructural más simple de cierre
inclinado, aplicado a las cuatro aguas, donde los pares del faldón menor, apoyan en la
limatesa, formada por una carrera única. El encuentro entre las dos limatesas, se rigidiza con
un brochal entre ambas. También conseguiremos mayor estabilidad ante empujes de viento, si
conectamos algunos pares opuestos, con puentes.
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Si la dimensión longitudinal de la cubierta no fuera excesiva (<20m) la estabilidad ante
esfuerzos en este sentido estaría asegurada por la propia forma geométrica de la cubierta,
siendo innecesario el arriostramiento longitudinal.
De cuchillos:
Se constituyen por una estructura resistente de cuchillos a lo largo de toda su longitud,
finalizando sus extremos con elementos también resistentes, que formarán las limatesas.
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En las siguientes figuras, podemos observar varias soluciones típicas de estas cubiertas
con distintos cuchillos sustentantes.
•
Cubierta a cuatro aguas con cuchillos a la española:
•
Cubierta a cuatro aguas con cuchillos en “W”:
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4.4 TIPOS DE UNIONES
La trabajabilidad de la madera permite la organización de las distintas uniones de sus
piezas, mediante cortes que garantizan la transmisión de esfuerzos y permanencia de sus
enlaces.
Para la elección de un tipo determinado de unión deberemos tener en cuenta y
conocer las características principales de la pieza y del encuentro en cuestión, siendo éstas:
- Posición de las piezas a unir.
- Finalidad de la unión.
- Esfuerzos a que se solicita el encuentro.
Atendiendo a la finalidad de la unión, los distintos tipos de ellas que podemos
establecer, son los siguientes:
I.
Ensambles:
Permiten resolver los cruces, encuentros y esquinas de piezas que no están en la
misma dirección.
II.
Empalmes:
Se realizan en piezas que sí llevan la misma dirección, con la intención de conseguir
otra pieza de longitud mayor.
Todas las uniones deberán cumplir las siguientes leyes generales de la estereotomía de
la madera:
1. El conjunto de piezas que define la unidad constructiva deberá garantizar la
indeformabilidad del conjunto. De ahí que se recurra, frecuentemente, a sistemas
triangulados, y excepcionalmente a retículas rectangulares con la debida rigidez de
nudos.
2. Los ejes de las diferentes piezas, que concurren en un nudo, coplanarias o no, deben
ser coincidentes en un punto, con lo que se evitan los esfuerzos secundarios que
podrían afectar la seguridad del conjunto.
3. Los planos de transmisión de esfuerzos, deberán ser normales a la dirección de dichos
esfuerzos, con lo que se eliminan las tensiones tangenciales en dichos planos de junta.
4. La unión debe tener el carácter que deseamos de ella: libre apoyo, articulación o
empotramientos, y ser adecuada para la absorción de los esfuerzos a compresión,
tracción o esfuerzo cortante que actúe sobre ella.
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5. Las piezas, en general, han de estar sometidas a solicitaciones axiales de compresión o
tracción en dirección de las fibras.
6. La resistencia del nudo ha de calcularse, al menos, con el mismo coeficiente de
seguridad que el de la pieza más débil en él concurrente.
7. Los cortes deben afectar al menor número de posible de fibras.
8. Deben de evitarse los nudos complicados, prefiriéndose el empleo de formas sencillas
y económicas. En este sentido hay que tener en cuenta que el empleo de pocos nudos
exige el uso de grandes piezas sometidas a grandes esfuerzos moderados. En cada
caso, el tema, material disponible y medios forzarán la solución más conveniente.
El estudio de la estereotomía de la madera tiene un alto valor pedagógico, ya
que fuerza a ver las uniones en el espacio, y obliga al mismo tiempo a ver el juego de
esfuerzos, con su consiguiente desarrollo de la intuición estructural. Por otro lado, la
analogía existente entre las antiguas técnicas carpinteras y las más modernas
soluciones prefabricadas, refuerzan la necesidad de su conocimiento y estudio.
I.
ENSAMBLES:
Los ensambles permiten resolver los cruces, encuentros y esquinas, mediante las
siguientes soluciones tipo:
a. De escopleadura
b. De espiga
c. De quijera, horquilla o tenaza
d. De barbilla
e. De espera
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De escopleadura:
Consisten en hacer rebajes, en forma de caja, de modo que una pieza quede
empotrada en la otra. Los más empleados son los siguientes:
- de simple entalladura, en el que sólo se cajea una de las piezas mientras que la otra queda
enteriza.
- de doble entalladura, en el que se cajean ambas piezas.
- a media madera, cuando en piezas de igual espesor, la doble entalladura tiene en cada pieza
una profundidad igual a la mitad del espesor. Si las piezas no tienen el mismo espesor, las
entalladuras se hacen a media madera de la pieza de menor espesor, con lo que sólo quedan
enrasadas por una de sus tablas.
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- a testa oculta, es un ensamble de encuentro cuya caja no cala toda la tabla, con objeto de
ocultar el ensamble por uno de sus cantos.
- de doble caja o con almohadón, que evita el posible movimiento en el plano de la junta, de
dos piezas que se encuentran.
- en cola de milano que puede ser:
Simple y por tabla
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Doble y por tabla
Doble y por testa
Simple por canto
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- en inglete, con corte a 45⁰, sólo aparente en una de las caras de la esquina.
- por arista, es un ensamble de encuentro, con doble corte oblicuo que no llega hasta el canto
opuesto.
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- en cruz, es un ensamble de cruce, que pese a ser a media madera, no permite colocar ambas
piezas en el mismo plano. Para conseguir esto, sería preciso combinar un ensamble a tercio de
madera, con otro en cruz también a tercio de madera.
- en cruz de San Andrés, es un ensamble clásico de cruce de piezas en ángulo oblicuo, en el
que, para evitar cortes demasiado agudos, se divide cada corte en dos que tienden a seguir las
direcciones de las bisectrices de los ángulos definidos por las dos piezas que se cruzan.
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- de corte a pluma, ensamble típico de apoyo de viguetas en jácenas, y de traviesas sobre
montantes. Admite las variantes de: normal, con rebajo, y a pluma matada.
De espiga:
Se basan en la penetración de la espiga labrada en una de las piezas, dentro de la
pequeña caja, mortaja o cotana tallada en la otra pieza. Las soluciones más corrientes son de
espiga en testa, con forma:
- recta, resuelto, generalmente, con espiga en la testa, y caja en el canto o tabla de la pieza con
que se encuentra.
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- tronco-piramidal, en el que en una de las piezas se tallan las mortajas, mientras que en otra,
las entalladuras permiten la creación de las espigas que ensamblan el encuentro.
- en cola de milano, talladas o incorporadas. En éste último caso la caja tiene que calar toda la
pieza y separar de la cola de milano una doble cuña que se introduce por la cara opuesta. En
carpintería de taller suele emplearse la solución de espiga recta, transformada en cola de
milano mediante el clavado de una cuña en su corte en testa.
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- a inglete, en el que las piezas definen la esquina con sus testas a 45⁰.
- por arista, en el que la espiga toma la forma del ensamble por arista.
De quijera:
Permiten que una de las piezas coja a la otra por sus dos tablas o cantos, gracias a su
forma de horquilla. Sus soluciones más empleadas son:
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- simple y recta, en el que los cortes suelen ser a tercio de madera.
- en cola de milano, que puede ser por:
Tabla, simple
Canto, simple
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Testa, simple
Canto, múltiple
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- a inglete, en el que se acusa el inglete en ambas caras.
- por arista, con cortes oblicuos que no suelen calar ni la mitad de la pieza.
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De barbilla:
- pasantes, y por tanto incapaces a transmitir ningún empuje. Puede ser:
Simple pasante o en pico de pájaro, que es el ensamble típico del par que monta
sobre el durmiente o la cumbrera y pasa más allá.
Con rebajo, análogo anterior, pero achaflanando el durmiente o la cumbrera, para
evitar el ángulo cóncavo del corte. Los cortes del durmiente reciben el nombre de
picaderos.
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- a tope o de talón, que pueden adoptar las siguientes variantes:
A tope simple, en el que las piezas se encuentran con corte en diedro cóncavo en
testa.
A tope con rebajo, en el que se achaflana la arista del corte en diedro cóncavo.
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A tope oblicuo o talón oblicuo, clásico del ensamble de par tirante.
De espera:
Los ensambles de espera permiten la transmisión de empujes, y se diferencian de los
de barbilla en que los cortes en testa definen ángulos diedros convexos en vez de cóncavos. El
plano del cogote debe tener una longitud tal que sea capaz de absorber el esfuerzo cortante
producido. Pueden ser:
- simple y enterizo, ocupando todo el espesor en ambas piezas, con o sin espiga de fijación
transversal.
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- múltiple, con cortes a distinta profundidad con objeto de aumentar la superficie de los
planos que resisten a esfuerzos cortantes.
- de caja y espiga, quedando oculto el ensamble en sus caras exteriores.
- de quijera, con aspecto exterior de enterizo, pero en el que está impedido el desplazamiento
lateral.
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II.
EMPALMES
Los empalmes tienen por objeto la obtención de piezas de mayor longitud, por
ensamble de las testas de piezas alineadas. Sus soluciones ofrecen carácter muy distinto,
según que el empalme tenga que transmitir esfuerzos de compresión o de tracción; sus
diferentes tipos de empalmes más empleados son los siguientes:
a. De compresión
b. De tracción
De compresión:
- a media madera:
Normal
Con derrame
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Doble espera
- de entalladura:
Con lengüeta a testa
Con lengüeta en cola de milano
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- de caja y espiga:
Centrada
Lateral
En cruz sencilla
En cruz múltiple
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- de quijera, con las siguientes variantes de:
Normal
Doble en la testa
Doble en profundidad
En diagonal sin esperas
En diagonal con esperas
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En diagonal con dobles esperas
Con triple espera
De tracción:
- a media madera, generalmente se resuelve con doble cola de milano.
- de quijera, sus variantes más utilizadas son:
Cola de milano simple y recta
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Doble y en diagonal
- de llave, característico de piezas sometidas a tracción, y puede ser:
Simple
Múltiple
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Doble cola de milano
- en Rayo de Júpiter, es una solución análoga a la anterior, pero realizada con cortes oblicuos
en las fibras, con lo que ofrece la ventaja de aumentar la longitud de los planos sometidos a
esfuerzo cortante. Puede ser simple o múltiple y con o sin redientes (definidos por pares de
cuñas de madera dura: roble). Se utiliza en los tirantes de cuchillos de grandes luces en los que
no puede ser de una sola pieza.
Simple
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Múltiple
4.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE UNIÓN
Como elementos auxiliares de unión destacan como sistema clásico:
- la unión clavada: Se caracteriza por su sencillez y economía de madera que suponen. En ellas
se emplean todos los tipos de clavos, desde el bellote hasta las puntas de París, alfileres,
tabaques, tachuelas, calamones, etc.
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La unión clavada no sólo se basa en el trabajo a esfuerzo cortante de los clavos, sino
que en ella juega un importante papel la presión de la junta, que permite una gran rigidez.
Cuando las tablas o los tablones se han de clavar sobre madera escuadrada o sobre
vigas, según la experiencia práctica de la antigua artesanía se suele escoger una longitud de
clavos que sea de 2,5 a 3 veces el espesor de la tabla. Este enlace trabaja a esfuerzo cortante
sencillo, es decir, con una sola sección resistente a la cortadura.
Cuando un clavo une tres barras o gruesos de madera, de los cuales el de en medio
trabaja en dirección opuesta a los otros dos, se obtiene una unión clavada de esfuerzo
cortante doble con dos secciones resistentes a la cortadura. La fuerza de cada clavo queda
duplicada en este caso. A pesar de todo, en la mayoría de los casos es más conveniente
emplear clavos cortos y delgados con una sección de cortadura, por las siguientes razones: el
clavo abre las fibras y solicita la madera en sentido de desgarrarla tanto más cuanto más
grueso es el clavo y más delgada la tabla. Así pues, a cada espesor de madera le corresponde
un grueso de clavo.
- la unión con pletinas: Las pletinas son piezas metálicas de sección rectangular pequeña en
comparación con la longitud, y que según su forma toman las siguientes denominaciones:
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Los estribos, son pletinas con forma de U, que sirven para anclar piezas en tracción, y
cuyo empleo más característico es como solución de anclaje del pendolón al tirante de
un cuchillo español.
Los anclajes son pletinas rectas o reviradas, que permiten anclar a modo de tirafondos,
evitando el movimiento lateral de las piezas.
Las bridas, abrazaderas, cepos o bragas, son las piezas más empleadas y consisten en
dos pletinas ligadas por dos pasadores extremos. Con ellas se garantiza la efectividad
de los ensambles y los acoplamientos por tabla. Pueden ser anillos cerrados que se
colocan en caliente o pares de piezas o cuñas de aprieto.
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Los tirafondos son pletinas fijadas con tornillos roscados a la madera de gran
dimensión y cabeza cuadrada o hexagonal.
4.6 TIPOS DE ALEROS SEGÚN EL APOYO DE LAS ARMADURAS
Una vez se han montado en taller todas las piezas que componen una cercha o cuchillo
siguiendo las técnicas de unión anteriormente citadas, se procede a su apoyo sobre muros.
El apoyo no se realiza nunca directamente sobre el muro, sino que, al igual que las
vigas, lo hacen sobre las carreras o durmientes, aisladas a su vez del muro mediante un
impermeabilizante.
Dichas carreras son piezas de madera colocadas de tabla sobre el muro y que reciben a
los tirantes. Dependiendo del tipo de apoyo dará lugar a diferentes tipos de aleros,
recibiendo su denominación de la forma o función que realizan; así tenemos los llamados
aleros al ras o haces, los abiertos, los cerrados y los dentados.
Aleros o haces:
En realidad no es típicamente un alero, ya que suele entenderse como alero ‹‹la parte
saliente de un tejado››, en términos generales. Esta clase de aleros no cumplen con esta
definición, ya que sólo consisten en una especie de tapa que sirve estrictamente para cubrir los
extremos de las viguetas, tal como se ve en la figura. Esta tapa suele ir clavada o atornillada y
puede estar moldeada para ornamentar el remate del muro.
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Aleros abiertos:
En la siguiente figura se muestra un alero abierto, con el que puede apreciarse la
terminación de los pares de la cubierta.
Esta clase de aleros suelen ser los más corrientes, ya que basta prolongar los pares o
mejor, calcular la longitud de éstos en el cuchillo de manera que sobresalgan de los muros la
longitud que nos convenga. Para orientación, se suele dar al saliente unos 15 a 20 cm.
Aleros cerrados:
Se llaman así porque van encajados o mejor formados por dos tapas, lo que le da el aspecto
que indica la siguiente figura. Los extremos del par se les sierra de manera que luego pueden
clavarse las tapas de la forma indicada. Estos dos cortes de sierra será ortogonales y el más
bajo de manera que quede horizontal. Esto se consigue dando el corte con un ángulo que sea
igual al de inclinación de la vertiente.
El tablón que forma la tapa del intradós se clava a los pares, y luego se clava con
cuidado a la otra pieza. Si la madera que se emplea en estas tapas no ha sido bien curada o
está expuesta a fuertes alternativas de humedad y sequedad, lo más corriente es que sufra
contracciones y alabeos, lo que afeará el aspecto de estas tapas y lo que es más, la junta entre
ellas se hará grande e irregular. Esto se debe evitar mediante un ensamblaje a caja y espiga.
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Aleros dentados:
A veces, en cubiertas de mucha pendiente se suelen poner aleros dentados. Con ello se
reduce la inclinación de los tejados a la vez que aumentan la superficie del alero y de ese modo
el agua que llega al canalón lo hace más lentamente y en menor caudal.
Estos dientes se clavan en los dorsos de los pares. Los dientes se deben construir de
manera que se adapten al quiebro que forma la cubierta, lo que la da cierta gracia a la
construcción. Un tablón hace de tapa en los extremos.
Por otra parte, en las limahoyas se produce una recogida de agua, de manera que
llevadas a través de la V que forman sus faldones, sean conducidas al lugar de la bajante. Las
limahoyas tienen lugar cuando nos encontramos con dos tejados recostados.
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Los soportes del canalón se clavan a los lados de los contrapares, como se indica en
esta figura.
Según la forma que se le dé, se pueden distinguir los canalones llamados ocultos y los
de tenaza.
•
canalón oculto
•
canalón de tenaza
Página 62
4.7 DETALLES CONSTRUCTIVOS DE ENCUENTROS
A continuación se muestran las posibles soluciones constructivas que se suelen
adoptar en cada uno de los encuentros que se producen en un cuchillo:
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4.8 MATERIALES DE CUBRICIÓN
Entre los materiales de cubrición los más extendidos son los de tierra cocida. Los tipos
de teja de tierra cocida más comúnmente empleados en nuestro país son:
•
la teja árabe o curva.
•
la teja plana Alicantina o Marsellesa.
A ellas se concretarán las siguientes consideraciones sobre este particular.
Teja árabe o curva:
Las dimensiones aproximadas de las tejas elaboradas a mano son de 0,17 x 0,48 cm.
Antiguamente, la teja árabe se colocaba a teja vana (figura 1) , es decir, haciendo descansar las
canales sobre alfarjías dispuestas perpendicularmente a la pendiente y sosteniéndolas con
trozos de ladrillo en seco; inútil es subrayar la facilidad y frecuencia con que estos trozos se
desprendían y las consecuencias que de ello resultaban para las condiciones del tejado.
Otras veces (figura 2)se coloca directamente sobre las alfarjías un grueso de rasilla en
seco (rasillas que suelen blanquearse antes de su colocación a fin de que el tejado quede
mejor acabado por su parte inferior), sobre el cual se sientan las canales, sosteniéndolas con
trozos de ladrillo fijados con mortero.
En Cataluña, la teja árabe se disponía según una variedad de teja vana, la cual tenía
innegables ventajas. Este sistema de colocación supone que las alfarjías estén dispuestas en el
sentido de la pendiente ya que cada canal descansa directamente sobre dos de ellas y,
pudiendo así prescindirse de las cuñas de ladrillo, se reduce muy sensiblemente el peso de
material de cubierta al mismo tiempo que queda considerablemente asegurada la estabilidad
de la canal.
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En este sistema de colocación, los listones están dispuestos en el sentido de la
pendiente, tienen una anchura de 7,5 cm y una separación entre ejes de 25 cm.
Entre dos listones se colocan las tejas en forma de canal con su parte más estrecha en
la parte inferior, sobre la parte más ancha se coloca la segunda teja, igual que la primera, con
un solape mínimo de 10 cm, recibiendo estas tejas el nombre de canal. La primera canal se
tendrá que calzar en su parte más baja con el fin de ganar la altura del espesor de la teja que le
falta y mantener la pendiente de la cubierta.
Sobre dos canales paralelas se coloca una con el lomo hacia arriba, denominada cobija,
y su colocación es a la inversa. En la parte inferior se coloca la parte más ancha de la teja.
Sobre ésta se coloca otra cobija con un solape también de 10 cm. La separación libre de paso
de agua entre dos cobijas será en su parte inferior como mínimo de 3 cm.
Se debe jugar con los solapes de forma que al llegar a la cumbrera se haga con teja
entera. Como cumbrera se coloca una teja en forma de cobija.
Teja plana:
Es como la teja curva de tierra cocida, mide aproximadamente 43 cm de longitud por
25 cm de ancho y se necesitan unas 13 tejas para cubrir un m² de faldón.
Normalmente se colocan sobre listones separados entre sí 35 cm y colocados
perpendiculares a la pendiente.
El primer listón desde el alero debe ser más alto, con el fin de suplir el grueso de teja
que le falta a esta en su apoyo y que tenga la misma pendiente.
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Se colocan apoyando el pitón saliente de la cara inferior sobre los listones y
encastándolas unas con otras de derecha a izquierda, primero, y de abajo a arriba, después.
Como el solape de una teja sobre otras admite poco margen de variación se tendrá
que replantear con anterioridad y la diferencia dejarla al principio con más o menos vuelo.
Tienen en la parte inferior un orificio para poder atarlas con alambre galvanizado a los
listones, debiendo hacerse en la primera hilada y en la última, o en todas las tejas, si se tratara
de lugares con fuertes vientos.
En la cumbrera y limatesas se terminan con piezas especiales llamados caballetes o con
tejas curvas, colocadas como cobijas y tomadas con mortero rico de cemento.
También pueden colocarse las tejas planas sobre enlatados, tabicados, y sobre cañizo
enlucido, tomándolas con mortero. La primera teja desde el alero se macizará toda con
mortero, las restantes se cogerán colocando sólo mortero en su extremo superior en el encaje
de la pieza.
4.9 BREVE RESÚMEN DE LOS TRATADOS DE ARQUITECTURA MÁS DESTACADOS A LO LARGO DE
LA HISTORIA.
Como comento al principio del trabajo, dependiendo de la época se conservan
publicaciones de tratados de Arquitectura española en los que se dedican capítulos a las
armaduras de cubiertas:
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Siglo XVII
En los tratados del siglo XVII se profundiza en las reglas de trazado y dimensionado de
las armaduras de cubierta, se hace una clasificación de armaduras, se describe un proceso
constructivo y se mencionan sistemas y materiales de cubierta. En cuanto a las reglas de
trazado, para determinar el perfil general de las armaduras se emplea el método de trazado de
cartabones. Consiste en dividir una circunferencia en un número entero (n) de partes iguales,
y dibujar el triángulo rectángulo que tiene por hipotenusa el diámetro de la circunferencia y
uno de cuyos catetos es lado del polígono de n lados. La intersección del otro cateto con la
mediatriz de la hipotenusa determina (a la escala del trazado, que suele ser 1/6 de la real) la
altura (h) de la armadura.
La elección del cartabón define por tanto la pendiente de la armadura. En los tratados
españoles del siglo XVII, que hacen referencia a cubiertas generalmente de teja, se suele
recomendar el cartabón de cinco, seguido de los de seis y cuatro.
Respecto al dimensionado de las armaduras, se dimensiona el ancho de los pares en
función de la luz cubrir, proponiendo los siguientes valores:
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Para el canto de los nudillos se tomará la altura de la sección normal a los pares. Y para
el dimensionado de limas y manguetas se dan dos soluciones constructivas y estructuralmente
distintas: las armaduras de lima bordón y las de limas mohamares.
También se dan reglas para el dimensionado de ensambles como las quijeras de los
nudillos, copete y barbilla de los pares y asiento del estribo en el tirante.
En estos tratados se incluye además una clasificación de armaduras en tres tipos
básicos, exponiendo el proceso constructivo a seguir proponiendo algunas reglas generales de
situación de elementos. Los tipos son:
•
armaduras a la molinera
•
armaduras de pares
•
armaduras de tijera
•
cimborrios y capiteles
Por último se hace una descripción del proceso constructivo para:
•
el dimensionado y separación de nudillos.
Fray Lorenzo describe el proceso a seguir para la construcción de las armaduras, que
comienza con la preparación de la estructura de asiento. Para nivelar el apoyo de la estructura
sobre el muro se sitúan zoquetes o nudillos separados una distancia igual al ancho del muro.
Sobre ellos se coloca una solera del mismo grueso que el de los zoquetes y enrasada con la
cara interna del muro. Se procurará que sea enteriza, y en caso de tener que realizar
empalmes, se harán coincidir sobre nudillos.
•
Regla de separación de tirantes.
Sobre las soleras se asientan los tirantes, elementos encargados de resistir el empuje
de las armaduras. La separación entre tirantes se determina en función del ancho de la obra:
1/3 de su valor si el ancho es inferior a 30 pies y 1/6 para obras de entre 30 y 50 pies. Es
importante asegurar con clavos su unión con la solera y que no lleguen a sobresalir por la cara
exterior del muro. Sobre los tirantes se colocan los estribos, cuya cara interna ha de quedar
enrasada con la cara interior del muro. Se utilizarán uniones en cola de milano, que además se
han de clavar con buenas estacas en los tirantes y en caso de no poder ser enterizos, se
empalmarán también en cola de milano. Conviene que las entalladuras del tirante que reciben
los estribos no sean muy profundas, para que puedan recibir los pares, según indica Fray
Lorenzo ( y para no debilitar el estribo, razón que aunque obvia, no se menciona en el texto).
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Una vez situadas las soleras, los tirantes y los estribos, la obra queda preparada para
proceder al asiento de los pares o tijeras.
•
Regla de trazado de chapiteles.
Se describe especialmente el caso concreto de los chapiteles, similar a las armaduras
en general en todo lo relativo a la preparación de la estructura de asiento de los pares, salvo
en que a la estructura perimetral de apoyo, de soleras, tirantes y estribos, hay que añadir
cuadrales y aguilones. Y se colocarán dobles tirantes cruzados que formen en el centro de la
base del chapitel una “caja cuadrada” donde se fija el árbol que asegura la estabilidad del
conjunto.
Fray Lorenzo distingue dos tipos de chapiteles: cuadrados y ochavados. En todos ellos
conviene respetar ciertas reglas para asegurar su estabilidad ante el empuje del viento. Su
altura no superará 1,5 veces el ancho de la torre (2 veces si se incluyen la cruz y la bola),
siempre y cuando sea posible colocar una estructura interna de refuerzo. En caso contrario, si
el chapitel ha de ir seguido (si no tiene estructura de refuerzo), la altura se limitará al valor del
ancho de la torre.
Sobre las buhardas, fray Lorenzo indica que se debe situar una en cada cara del
chapitel (4 si es cuadrado y 8 si es octogonal), en el cuerpo inferior, y no deberán ser muy
grandes, puesto que son elementos ornamentales que debilitan la estructura.
Finalmente se habla de los sistemas y materiales de cubierta. Son frecuentes los
consejos prácticos cuyo objetivo último es asegurar la durabilidad de las cubiertas, tales como
evitar en lo posible la existencia de limas hoyas o no asentar las tejas ni con cal ni con yeso (en
el primer caso porque la cal deseca la madera y en el segundo porque el propio yeso se
deteriora con la humedad que le transmite la madera).
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La correcta elección del material de cubierta resulta fundamental para garantizar la
conservación de la estructura sobre la que apoya (sus principales causas de deterioro son los
problemas de humedad, el exceso de carga y el ataque de agentes químicos):
•
Se ha de elegir un material cuyo peso sea adecuado a la pendiente de la armadura.
•
Ha de ser función del tipo de clima.
•
El sistema de sujeción debe adecuarse tanto al material como a la armadura (pues es
función por un lado del tipo y peso del material de cubierta y por otro, de la pendiente
de la estructura de apoyo), garantizando la estanqueidad de la cubierta.
Se comentan las ventajas e inconvenientes del empleo de distintos materiales de
cubierta, comparando las características de peso, durabilidad y sistema de sujeción de unos y
otros, y su interacción con los de la estructura de la cubierta. Así por ejemplo, el plomo sobre
piedra puede derretirse en climas cálidos, igual que el hierro de sus clavos de anclaje. Se éstos
son de cobre el riesgo es menor, pero aumenta el de ataque químico por oxidación. El peligro
de “derretimiento” disminuye si la cubierta es de madera, pero el plomo resulta demasiado
pesado para este tipo de estructuras. La hoja de lata es más ligera pero mucho menos durable
y la pizarra, en el caso de las cubiertas de madera, debe instalarse clavada, nunca asentada con
cal. La teja suele ser el material más empleado, distinguiéndose tres sistemas distintos:
•
La teja vana, con canal recibida sobre barro y cobija en hueco; adecuado, por su escaso
peso, para armaduras con poca pendiente.
•
El tejado a lomo cerrado, con canal sobre barro, encascotada y cuajada también de
barro para recibir la cobija; es más estable, mejor aislante y más resistente a ser pisado
para reparaciones, pero resulta mucho más pesado.
•
La teja clavada se recomienda como solución general para armaduras “de a cuatro” (a
45⁰), pues su pendiente elevada no permite otra forma de sujeción.
Siglo XVIII
El tratado de Juan García Berruguilla, publicado en Madrid en 1747 con el título La
Verdadera práctica de las resoluciones de la Geometría, es una obra dividida en seis Tratados,
en el que en el quinto se dedica a las armaduras de cubierta. En él se incluye una clasificación
de armaduras de cubierta en cinco tipos posibles:
1) Armadura molinera. Es una simple tijera cuyos pares pueden prolongarse para
conformar el alero, o bien terminar en el muro y recibir unas piezas adicionales para
formarlo.
2) Armadura de tierra. Descrita como la más antigua y la más segura, “pues no empuja a
ninguna parte”; se trata de una tijera reforzada con nudillo y tirante inferior.
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3) Armadura de parilera. Es una armadura de par y nudillo convencional: apoyada sobre
estribos, con tirantes recibidos sobre soleras y pares enfrentados en la hilera.
4) Armaduras de cerchas con correas. Se utiliza “o por no hallarse maderas de la
magnitud, o por ser el ancho muy grande”. Berruguilla no le asigna ningún nombre
específico, pero se trata de una armadura de par y pendolón. Se describen con
bastante detalle sus elementos y algunas uniones, como el encuentro de pares y
nudillo con quijeras al tercio, o el refuerzo del pendolón con zoquetes de madera
enclavijados bajo el tirante.
5) Armadura de par y pendolón. Es en realidad una cercha triangulada y permite “….cubrir
pavimentos de la magnitud que se quiera.”
A estas soluciones hay que añadir una cúpula de media naranja con linterna, que
aunque no se incluye en la clasificación de armaduras, es descrita detenidamente en este
mismo Tratado. Se trata de una estructura de arcos radiales de doble curvatura que además de
servir “para poder techar una Medianaranja de cualquier magnitud que sea” y de “no
necesitar de clavos”, representa un importante avance frente a las soluciones tradicionales de
cerchones radiales.
También los dos últimos tipos de armaduras manifiestan una notable evolución
respecto a los que hemos visto en los tratados españoles anteriores. Proponen el empleo de
nuevas soluciones, que utilizan correas, vigas compuestas y refuerzos de uniones con
pasadores metálicos. Las armaduras de Berruguilla evidencian la introducción progresiva de
tipos basados en el uso de la celosía, conocida en Europa a través de los tratados generales de
arquitectura italianos desde el Renacimiento.
Supone la evolución de las soluciones constructivas, tendentes a lograr estructuras
suficientemente rígidas y capaces de salvar luces cada vez mayores empleando piezas de
pequeño tamaño.
En cuanto a las reglas de trazado y dimensionado la primera decisión para a tomar
para construir una armadura es la determinación de su pendiente, para lo cual continúa
proponiéndose el empleo de cartabones.
Se incluyen algunas indicaciones sobre situación de elementos de las armaduras:
•
En la armadura de par y pendolón se colocarán tirantes cada tres o cuatro varas (2,5 –
3,3 m).
Para la armadura de tierra deja de aplicarse de forma estricta la regla de situación del
nudillo a 2/3 de la altura, que vimos en los tratados de carpintería española del XVII.
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En cuanto al dimensionado, se encuentran algunos comentarios sobre las armaduras
de celosía, que permiten salvar grandes luces utilizando piezas pequeñas:
•
Se fija en 13-15 varas (unos 11 metros) la dimensión por encima de la cual el tirante de
las armaduras de Tierra deberá construirse ensamblando piezas menores mediante
llaves.
•
Se describe minuciosamente la estructura de la media naranja, asentada sobre soleras
poligonales dobles unidas mediante nudillos, indicando dimensiones de las uniones de
piezas.
•
Finalmente en ese mismo capítulo se propone un interesante sistema de refuerzo de
muros mediante cuñas de nivelado.
Se observa en todo ello cierto alejamiento de las prácticas tradicionales de la
carpintería española del XVII, y una evolución tanto en los tipos estructurales como en las
técnicas constructivas.
En el tratado del padre Rieger, titulado Elementos de toda Arquitectura Civil, en la
entrada correspondiente al texado se hace referencia a la altura de las cubiertas,
aconsejándose como regla general que tengan entre ½ y ¼ del ancho del vano (entre 45⁰ y
26,56⁰ de pendiente respectivamente) según se trate de países fríos o cálidos.
A continuación se clasifican las cubiertas en vulgares y mansárdicas o francesas:
•
El tejado vulgar puede tener dos o cuatro aguas; éste último es el denominado
holandés, del que Rieger destaca su belleza y resistencia, según él “porque por todos
los lados de la casa reparte igualmente la opresión del Texado en las Paredes”.
•
Los tejados mansárdicos recogen distintas soluciones en las que las vertientes no están
formadas por un solo plano, incluyendo tanto las cubiertas quebrantadas como las
abovedadas (desde la media naranja o emispherio hasta las de doble curvatura tipo
imperial). Se aconsejan por razones estéticas y de aprovechamiento del espacio bajo
cubierta.
Merece especial mención el tratado de Benito Bails, Elementos de Matemáticas, en el
que hay un punto dedicado a la resistencia de la madera y comienza estudiando cuáles son los
maderos que se utilizan en la construcción y las reglas de estimación de su resistencia.
También hace una clasificación de armaduras de cubierta. Bails divide las armaduras
de cubierta en dos grandes grupos, utilizando un criterio morfológico muy simple: las
correspondientes a cubiertas a dos aguas y las quebrantadas o mansardas.
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Respecto al trazado de las cubiertas a dos aguas, Bails presenta las reglas tradicionales
europeas aconsejando emplear la escuadra (45 de pendiente), una solución moderada en
Francia en esta época, pero no en España, pues resulta demasiado pendiente.
En cuanto a las armaduras quebrantadas, se incluyen dos reglas de trazado, que
inscriben la armadura en una circunferencia: las de Bullet (que divide la semicircunferencia en
4 partes iguales) y Belidor (que la divide en 5, con lo que se obtiene una falsa armadura más
levantada y por tanto menos propensa a retener la nieve).
En el dimensionado de las armaduras, es práctica corriente dar a las piezas de madera
inclinadas los dos tercios del grueso que se les daría si se hubieran de asentar
horizontalmente.
Para la construcción, con carácter general se propone utilizar soluciones de tijeras con
correas, pendientes moderadas y secciones estrictas. Las uniones no siempre se harán con caja
y espiga, sino que dependen de la posición relativa de las piezas y de la dirección de los
esfuerzos. Y en cualquier caso, deberá cuidarse el diseño para garantizar un reparto de cargas
adecuado que no altere el buen funcionamiento del conjunto del edificio.
Por último se dedica un punto a cómo se cubren las armaduras, en el que se describen
las cubiertas de teja, pizarra, plomo, ladrillo y piedra. Según Bails, aunque el de teja “es tejado
muy duradero, y que se conserva largo tiempo”, las cubiertas de pizarra son más hermosas a la
vista de las de teja, y no cargan tanto la armadura”. Además incluye finalmente a modo de
catálogo, una serie de ejemplos de grandes armaduras construidas, entre los que encontramos
los cuchillos de la antigua Basílica de San Pedro de Constantino, de San Andrés de la Val en
Roma, de los teatros de San Carlos en Nápoles y de Parma (ambos con más de 30 m de luz), así
como la armadura de la cúpula de la iglesia del Val de Grace de París.
Siglo XIX
Entre los tratados generales de construcción de principios del XIX destaca el de
Rondelet, el curso de arquitectura de Durand, la obra de Krafft (no se incluye entre los
tratados de carpintería, por cuanto no tiene por objeto describir metódicamente los
procedimientos del oficio) y las aportaciones de Émy como máximo exponente de la evolución
experimentada en el primer tercio del siglo XIX.
Émy propone (1819) un sistema de construcción nuevo en su época y que se ha
mantenido vigente hasta nuestros días: se trata de una solución de arcos en madera laminada
con tablas colocadas de plano, que permite salvar grandes luces empleando piezas de espesor
reducido.
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5. EJEMPLOS NOTABLES
A continuación hago mención a modo de catálogo de algunos de los innumerables
ejemplos notables de cubiertas en la geografía de España:
Alcázar de Segovia
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Catedral de León
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La Granja de San Indelfonso(Segovia)
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Monasterio de San Lorenzo del Escorial
Palacio Genil (Granada)
Página 78
Palacio de La Magdalena (Santander)
Catedral de Santiago de Compostela
Página 79
Sección de la Sacristía de la Catedral de Salamanca
Página 80
Catedral de La Almudena (Madrid)
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Alcázar de Toledo
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6. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
Nuere Matauco, Enrique. La carpintería de lo blanco: lectura dibujada del primer
manuscrito de Diego López de Arenas. Madrid: Ed. Munilla-Lería, 2001,309 pp.
Nuere Matauco, Enrique. La carpintería de armar española. Madrid: Ministerio de
Cultura, 1989, 261 pp.
Gómez Sánchez, Mª Isabel. Las estructuras de madera en los Tratados de Arquitectura
(1500-1810). Madrid: AITIM, 2006, 373 pp.
Benavent de Barberá, Pedro. Cómo debo construir: Manual práctico de construcción
de edificios. Barcelona: BOSCH, Casa Editorial, S.A., 1939-1981, 415 pp.
Sáez de Tejada Martín, Pedro. Materiales de Construcción: Maderas. Granada: COAAT.
Granada, 1998, 125 pp.
Griñán, José. Carpintería de taller y de armar. Barcelona: Ediciones Ceac, S.A. 19761982, 223 pp.
Urbán Brotóns, Pacual y Marcos Portaña, Enrique. Alicante: Editorial Club
Universitario, 1996, 243 pp.
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cubiertas de madera españolas - Ángel Arturo Lozano Quijada

Transcripción

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