origen y evoluciÓn de la cercha

Trabajo Fin de Master Master en Tcnicas y Sistemas de Edificacin

Universidad Politcnica de Madrid

ORIGEN Y EVOLUCIN DE LA CERCHA

Alumno: Gregorio Garca Lpez de la Osa Tutor: Dr. Mariano Gonzlez Cortina septiembre 2009

TRABAJO FIN DE MASTER MaSTER EN TCNICAS Y SISTEMAS DE EDIFICACIN ORIGEN Y EVOLUCIN DE LA CERCHA

GREGORIO GARCA LPEZ DE LA OSA - 1111 2 de 165

NDICE

1.INTRODUCCIN.

2.CUBIERTASDEMADERA.

2.1.Cubiertassimples.

2.1.1.Cubiertaalamolinera.

2.1.2.Cubiertadeparypicadero.

2.1.3.Cubiertadeparehilera.

2.1.4.Cubiertadeparynudillo.

2.2.Cubiertasdecerchas.

2.2.1.Tiposdecerchas.

2.2.2.Nudos.

2.2.2.1.Unionesantiguas.

2.2.2.1.1.Empalmes.

2.2.2.1.2.Acoplamientos.

2.2.2.1.3.Ensambles.

2.2.2.1.4.Encuentrosespecficos.

2.2.2.2.Unionesmodernas.

2.2.2.3.Maderalaminada.

TRABAJO FIN DE MASTER MASTER EN TCNICAS Y SISTEMAS DE EDIFICACIN ORIGEN Y EVOLUCIN DE LA CERCHA

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3.ORIGENDELACERCHA.

3.1.Evolucinhistrica.

3.1.1.Egipto.

3.1.2.Grecia.

3.1.3.Roma.

3.1.4.Bizancio.

3.1.5.Prerromnico.

3.1.6.Romnico.

3.1.7.Gtico.

3.1.8.Renacimiento.

3.1.9.Delaeramodernaalaactualidad.

3.2.Justificacinmecnica.

3.2.1.Brevehistoriadelclculoestructural.

3.2.1.1.Elproblemadelaflexin.

3.2.1.2.Elproblemadelpandeo.

3.2.1.3.Lasestructurastrianguladas.

3.3.Anlisisdelasnecesidadescubiertas.

3.4.Prestacionesaportadas.

4.RAZNYSERENLAACTUALIDAD.

4.1.Sostenibilidad.

4.2.Durabilidad.

5.CONCLUSIONES

6.FUTURASLNEASDEINVESTIGACIN

7.NOTAS


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8.BIBLIOGRAFA.

8.1.Bibliografadereferencia.

8.2.Bibliografautilizada.

8.2.1Libros.

8.2.2.Conferencias.

9.NDICEGRFICO.

9.1.ndicedeimgenes.

9.2.ndicedefotografas.


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1.INTRODUCCIN

Lascerchashansidopartesustancialdelascubiertasdurantecasidosmilaos.Una

cercha es una estructura triangulada, de seccin variable, autoportante, que

aprovechaalmximoelmaterialdelqueestcompuesta,minimizandolosesfuerzos

delasbarrasyrespondiendo,consuforma,eficientementeasufuncin.

Nosepuedeafirmarconexactitud,comoquedarreflejadoenstetexto,elmomento

deaparicinde la cercha comopartede las cubiertas,primeroporque laspruebas

documentales,lostextosantiguosquehanllegadoanuestrasmanosnolosealan,es

posiblequefaltepordescubriresedocumentoyundastedatosealcance.Segundo

porque laspruebas fsicas, losedificiosde laantigedadque, tambinhan llegado

hasta nuestras manos, han sufrido numerosos daos, modificaciones y

reconstrucciones a lo largo del tiempo. Sin irms lejos, uno de los edificiosms

impresionantesdelmundoantiguo,elPantendeAgripaenRoma,esconocidoque

originalmentenoeraelqueactualmenteexiste,yaquedatade cienaosdespus,

encargadoporAdrianoaApolodorodeDamascoyquedespushasufridomltiples

reformas hasta el da de hoy, incluyendo la intervencin del Papa Urbano VIII,

MaffeoBarberini,quemandretirarelbroncedelpronaos,incluyendolaestructura

portante,quetambineradebronce,paraqueBerninirealizaraelbaldaquinodeSan

PedrodelVaticano.Seperdiunaobradearteparaganarotra,peroporestaacciny

por otras durante su papado, los romanos acuaron la famosa frase lo que no

hicieron losbrbaros lohicieron losBarberini. Y terceroporque la cercha, como

prcticamente todos lossistemasconstructivos,antiguosymodernoses frutode la

evolucinydelaexploracindelasideas,deformaqueseradifcilconcretarenque

momento se puede decir que una estructura triangulada, es especficamente una

cercha.VolviendodenuevoalPanten, laestructuradecubiertadocumentadapor

AndreaPalladioesdiscutible,comosevermsadelante,encuantoasuclasificacin

comocerchasono.


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Lascubiertassonmltiplesyvariadas,tantolasqueseutilizanenlaactualidadcomo

lasyautilizadasalolargodeltiempo,aunquehayquetenerencuentaquehasido

conlamadera,conlaquemslargamentesehanrealizadolasestructurasportantes,

losentablados,inclusolospropiosacabados,lastejas.Peronoobstante,casitodoslos

materiales que histricamente se han ido incorporando a la construccin han

formadoyformanpartedealgntipodecubiertaydesuestructuraportante.

Cubierta es aquel elemento destinado al cerramiento ms o menos horizontal,

dependiendodelvolumendefinidodeledificio,situadoenlapartemsaltayessin

dudalapalabramsutilizadaparaladefinicindeesteconjuntodeelementos,que

ineludiblementeincluyeunaestructuraportante,unentabladooelementosuperficial

de soporte y un acabado exterior continuo o de piezas que asegure su

funcionamiento como protector de la intemperie. Otros elementos como el

aislamientotrmicoyacstico,laimpermeabilizacinylasbarrerasdehumedad,son

mejorasque la tecnologaha idoaportandoa lo largodel tiempoyquepertenecen

bsicamentealsigloXXyencualquiercasoconorigenenlarevolucinindustrial.

De lostrescomponentesfuncionalescitados, laprimeraenordenconstructivoyde

dependenciaes laestructuraportante,quepermite lacolocacinde lasegunday la

fijacinde la tercera, la envoltura exterior,que tradicionalmenteha sidodearcilla

cocida,tejas;depiedra,pizarra,granito,mrmol;ymetalesmaleables,plomo,bronce

y acero. En cubiertasms sencillas esta funcin la cumplanmateriales vegetales

comolapaja,laturba,lascaasosencillamentearcilla.

ResultacuriosoquesegnelDRAE,ensusptimaacepcin,lacubiertasealaparte

exterior de la techumbre de un edificio, por lo tanto no deberamos incluir

estructuranientabladoy,sinembargo,techumbreeselconjuntodelaestructuray

elementosde cierredeun edificio, siendo as lapalabraquedeberamosutilizar.


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Aunquetambinseutilizaparalaestructura,lapalabraarmadura,siendoelconjunto

formado por varias piezas de madera que unidas entre s, permiten realizar la

techumbredeledificio.

Obviamente, la formay tipode este entramadohorizontalquepretendemos crear

depender del tipo de edificio, de las luces a cubrir, de las sobrecargas, las

solicitacionesa lasquesesometa, los tiposdeapoyo, lanaturalezade laestructura

deledificioaquiensirveyunlargoetcteradecircunstancias.

Existeunaprimeradivisinbsicaarealizarentre lascubiertas,comoesdistinguir

entreplanase inclinadas.Este trabajosinembargo,sevaaocupar,comosealael

ttulodelmismo,nodelascubiertasengeneral,sinodeunapartedelasinclinadas,

una formaespecficaderealizar laarmaduradesoportede lasmismas,queaport

desdeelmomentodesuorigen,grandesprestacionesalaconstruccinyeldiseode

edificios,lacercha.

La cercha originaria era, y durante siglos continu siendo, de madera, con la

excepcin,magnfica,delyacitadoPantendeRoma.Noes,ydenuevotoparemos

con esta fecha, hasta la revolucin industrial, cuando los avances tecnolgicos

permiten, que el acero, d el salto de la mera constitucin de herramientas y

materialesauxiliaresamaterialdeconstruccinconmaysculas,materialestructural.

Saltoquepermitiqueunsiglodespusaparecieraelquehastaahoraeselmaterial

ms importante por la extensin de su uso y por sus prestaciones, el hormign

armado.Apartirdecadaunodeestoshitos,elmaterialconquerealizarlascerchas

noselimitalamadera,abriendoelabanicoaestosotrosdos.

Lasfuentesconsultadasparalaredaccindeestetextohansidomltiplesydemuy

distintaspocas.Existemucha informacinsobre lascerchas,noesningnsecreto.

Comodisearlas,comodimensionarlasycomoconstruirlas,loquenoexiste,porlo


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menos hasta donde alcanzan las fuentes consultadas (ver bibliografa), es una

historiade la cerchas a excepcinde la excelenteponenciadeD.MiguelCarlos

FernndezCaboDelosorgenesydesarrollodelasarmadurasdecubiertalatinas,

en el Primer Congreso Nacional de Historia de la Construccin, enMadrid, en

septiembrede1996.

Pero este trabajo pretende profundizar en el desarrollo del hilo conductor que

conectelacubiertamssencilla,laprimerachozaprehistricaconlaaparicindela

cercha.Aspuessejustificalaexistenciadelmismoconlainexistenciapreviadeuno

similar y cobra su importancia, en establecer ese hilo conductor citado, lo cual

permitir y facilitar el estudio de las cubiertas y su mejor comprensin. Debe

aclararse tambin, que se circunscribe geogrfica y culturalmente, el estudio

realizadoalentornodelmediterrneoydeEuropa,quedandoexcluidasporlotanto

todas las culturasorientales, en lasque sin embargo es evidente sudominiode la

construccinalolargodetodoslostiempos,conlasospechaaadidadequeadems

fuepordelantedelanuestra.

Seextiendeesteestudioporotrosaspectosrelacionadosdelaconstruccin,sincuya

inclusin no es posible aclarar determinados conceptos. Por ejemplo, en la

clasificacinyusoshistricosdelascubiertasengeneralydelascerchasysustipos

en particular, atendiendo a sus distintos usos y el porque de la existencia y

progresindecadauna.Seahondatambinenelorigendelclculodelasestructuras

yespecialmenteeldelastrianguladas,nichoclasificatoriodelascerchas.Sepretende

con ello dar idea de cmo se dimensionaban en cada poca los elementos

constructivos y especialmente las cubiertas de madera clsicas y medievales,

justificandodespuselmpetudelaentradadelacero,quesinclculosmsprecisos

yaquilatadosque losrudimentariosescuadradosde laEdadMedia,nohabrasido

posible.Finalmentesehaceunestudiodelaexistenciapresenteyfuturodelacercha,

analizandosusaportacionesalmomentoconstructivoactual.


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2.CUBIERTASDEMADERA

La cercha es la culminacinde unproceso histrico, responsabilidaddemaestros

carpinterosa lo largode cientosdeaos,que enunmomentodifcildedatar con

exactitud,permitesuaparicin.Esteprocesoestapoyadoensucesivosintentos,sus

correspondientes errores y la solucin aportada en cada caso, es decir, en la

evolucindelostiposdeestructuradecubiertahistricamenteconstruidos.Poresta

razn, el primer paso consistir en catalogar y explicar formas menos elevadas

tcnicamenteyportantopretritasdelasestructurasdecubierta,queenelsiguiente

punto,explicarnelorigendelacercha.

Hayunaclasificacinposibledelascubiertas,dentrodelasinclinadas,quenoseha

mencionadoconanterioridad,yseraladelascubiertaspensadasparaservistasylas

queno.Entrelascubiertasvistasdestacanlasbaslicasromanas,fundamentalesen

la aparicin de la cercha, como se explicar ms adelante, las iglesias

anglonormandas y las iglesias medievales italianas, inglesas y espaolas. ste

aspectosiendo fundamentalenel restodeEuropa,esespecialmente importanteen

Espaa,pues a l sedebe enparte que las cerchas noposean la importancia que

tienenenelrestodeEuropaylaprevalenciadelacubiertadeparynudillo,comose

ver, tambin, ms adelante. Entre las cubiertas no vistas se encuentran los

templos griegos, en donde sta se oculta lateralmente por los frontones y

horizontalmente por artesonados, normalmente de madera, excepcionalmente de

mrmolcomoenelcasodelPartennylgicamentetodasaquellasconstruidassobre

bvedasdepiedra,fundamentalmentelasdelascatedralesmedievales.

2.1.Cubiertassimples.

Seagrupanbajoestadenominacin,aquellossistemasconstructivostradicionalesde

cubiertaspreviosalusodelacercha.Cabeaclararenestepuntoquecadasistemada


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respuestaaunasnecesidades, con losmediosmaterialesyhumanosdisponiblesy

quelohaceconeficacia.Deformaquenosepuedepensarqueelsurgimientodela

cerchaenlaEdadAntigua,supusiera,nimuchomenos,ladesaparicindelosotros

sistemas.Lacerchadasurespuestaantecargasylucesmayoresyahorrodemadera,

peroacostadesucomplejidad,por loquenosepuedeesperar,quesistemasms

simples e igualmente efectivos en luces cortas y pequeas cargas dejaran de

utilizarse.

Una definicin, quiz demasiado llana de las cubiertas simples, peromuy clara

conceptualmente,esqueconsistenbsicamenteenunforjadoinclinado.Forjadoque

soporta la cubierta, como ltimo plano de cierre del edificio, e inclinado para

favorecereldesagede la lluviaynieve,conrecursosmsomenoscomplejos,que

vandesdeprovocarlainclinacinconmurosdealturavariablesobrelosqueapoya

el forjado,a forjadosqueseapoyan,omsexactamenteseapuntalanmutuamente,

manteniendolainclinacin.

Laprcticatotalidaddelosedificiosrepresentativosdesdeelmedievohastaelsiglo

XX, presentan sistemas estructurales de cubierta construidos por armaduras de

pares,yaseandeparehilera,parypicadero,parynudilloocerchaspropiamente

dichas.EnEspaalariquezadesolucionesconsistemasdepares,nopertenecientesa

una cercha, es especialmente importante, inducido por su demanda, siendoms

apreciadas ya que permitan el desarrollo de un amplio repertorio de soluciones

decorativas,decarcterinclusosuntuoso,lalacera.

2.1.1.Cubiertaalamolinera.

Es,sinduda, lacubiertamssencilla,utilizando layacitadaestrategiadedotarde

unaalturavariablea losmuros,queobviamente sonde carga.Sobre losmuros,a

travsde sendosdurmientes sedisponen las correas,perpendicularesporelloa la


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lneademximapendiente,formandoapartirdeestepuntoelforjadoinclinado,en

el que hay que dar solucin al apoyo inclinado de las correas, que por lo tanto

funcionanaflexinexcntrica.

La fijacin de los durmientes se realiza de forma tradicional, mediante nudillos

clavadosyrecibidos,hierrosespernados,clavos,tornillos,grapas,etc.

Imagen2.1.Cubiertaalamolinera.

Esuna solucin clsica en construcciones rurales, en las que la luz a salvar entre

muros de carga es reducida,mientras que el faldn puede ser de una longitud

moderadamentegrande,siempreconlalimitacinimpuestaporelhechodequelos

murosdebernsercadavezmsaltosyllegarnasulmitedecotaporpandeo,sise

mantiene la seccin.Sepueden enfrentar cubiertasa lamolineragenerandounaa

dosaguasysepuedenadosarcrujasconaguasalmismoladooaladoscontrarios.

Paraevitarque lascorreasvuelquen,sepuedenseguirmltiplesestrategias,siendo

lasmscomuneslassiguientes:

.Cajeareldurmiente.

.Colocacindeejionescomotopedevuelco.

.Ejinclavado.

.Ejinensambladoaespera.

.Ejinensambladoconbarbilla.

.Ejinmetlico,usandohabitualmenteangulares.


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.Acodalarentrecorreas.

.Estribometlico.

Imagen2.2.Cubiertaalamolinera.Fijacindelascorreas.

Por otro lado est la complicacin tcnica que se genera en el cierredelmuro en

direccinparalelaa losdurmientes.Lamejor formaesvolando lascorreas, locual

mejoravariosaspectos,secreaunaleroqueprotegelosmurosdelalluvia,secobija

elencuentroentrelacubiertayelmuroyfinalmentesepermitelaventilacindela

cabezadelascorreasquequedanalaire.Otraformahabitualconsisteenlevantarel

muro por delante de las cabezas dejando una cmara que no se cierra

completamente, con pasos de ventilacin practicados o mediante un aparejo de

ladrilloshuecospuestosatesta,evitandolapudricindelasmismas,origendetantas

patologas.

Ruralmente es fcil encontrar un ahorro importante dematerial, sustituyendo el

durmiente por nudillos puntuales bajo cada correa. sta solucin complica la

ejecucinyaqueconeldurmientesolohayquereplantearyfijar losextremospara

lograr la rectaquegeneraelalero lateral, recibiendo luegoeldurmiente completo.

Conelusode losnudillospuntuales, laoperacinde replanteo, fijaciny recibido

debehacerseparacadacabezadecorrea.


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Imagen2.3.Cubiertaalamolinera.Cierredelmuro,correavolada.

Imagen2.4.Cubiertaalamolinera.Cierredelmuro,correaoculta.

Para la colocacin del elemento de cubierta, existen varias posibilidades, lams

sencillasera lacolocacindeunoscabiosendireccindemximapendiente,yun

orden finalperpendicularaeste,aunadistancia talquepermita la sujecinde las

tejasentreellos.Lgicamente las lucesdecadaordenvansiendomenoresypor lo

tanto su escuadra. La segunda sera la colocacin de un entablado sobre el que

colocardirectamentelastejas.Enlamesetanorte,msconcretamenteenlaprovincia

deSegovia,sobreelentabladosecolocaunatortadearcillaque,fresca,recibesobre

snicamentetejascanalesobien,sobrelascanalescolocadas,sesellanconarcillalos

huecosresultantes.

Fotografa2.1.Cubiertaalamolinera.Cuellar(Segovia).


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Al igualqueentodas lascubiertas,eltipoderevestimiento influyeen lapendiente

delamismaformaquelastradicionesestructuralesyestticas.EnelnortedeEuropa

setienenoticiade lminasdeaceroclavadasalentabladodesde1180[12],solucin

quenoestabavinculadaa la inclinacin.Sinembargo,solucionescomo la tejao la

pizarra,sobretodostaltimaporsupeso,silimitabanylimitanlapendientedeuso

a unos 35 aproximadamente. En la eleccin del tipo de revestimiento una de las

variables fundamentaleses lade losmaterialesexistentesen la localidaddonde se

edifica. En aquellos sitios donde abunda la piedra se utilizar sta,mientras que

donde exista arcilla se fabricarn tejas. Otros tipos de acabados con calidades

mayores o menores sern las metlicas y las vegetales respectivamente, y estn

vinculadasalainversineconmicaylavocacindeperpetuidaddeledificio.

2.1.2.Cubiertadeparypicadero.

Se trata de un salto cualitativo y cuantitativo tecnolgicamente hablando con

respecto a la solucin anterior. Desaparecen las correas y aparecen los pares o

alfardas,esdecirque losmurosdecarganoson losparalelosa la lneademxima

pendientesinoque lageneranpordiferenciadecotay lacubren lospropiospares.

Dicho de otra forma, el elemento resistente a flexin sigue la inclinacin de la

cubierta.Lospares se colocanaunadistanciade entre40y70 cm entre ejes.sta

solucinpermiterealizarnavesdelalongitudquesedesee,limitndolanicamente

lasposibilidadesdel terreno,por supuesto que en ladireccin de lapendiente la

limitacinsiguesiendolaluzacubrirconlospares,dichodeotraforma,eltamao

delrboldisponible.

Imagen2.5.Cubiertadeparypicadero.


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Elapoyoserealizaen losmurosdecargasobreundurmienteosolera,fijadasobre

nudillosoelementosdeenlacemetlicoalafbrica,aligualqueenlosdurmientesde

lacubiertaalamolineraperohorizontales.Lasolerasirvedetransicinyrepartode

cargasdesde la cubiertaa la fbrica.La solera est cajeada, recibiendo esta caja el

nombre de picadero, aunque por extensin en ocasiones tambin se llama as al

durmiente cajeadode stamanera,que se ensambla abarbillapasante con elpar.

Esteencuentroconapoyohorizontalimpidelosempujessobrelosmuros,solicitados

nicamenteconlascargasgravitatorias.

Imagen2.6.Cubiertadeparypicadero.DetalledelPicadero.

Imagen2.7.Cubiertadeparypicadero.Apoyodelpar.

Al igual que en las cubiertas a lamolinera, existe la posibilidad de realizar una

cubiertaadosaguasadosandolongitudinalmentedosnavesconestasolucin.

Imagen2.8.Cubiertadeparypicadero.Solucinadosaguas.


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Normalmenteelmurocentralposeehuecosdepasodeunoaotro local,demanera

quemejoraelaprovechamientodelconjunto.Inclusodecaraaunamejorventilacin

yalahorrodematerialcorrespondiente,lacoronacindelmurocentralsesustituye

porunpequeoentramadoverticaldemaderaconcarrerasdepequeaescuadra,

muy apuntaladas por virotillos, jabalcones y zapatas sobre stos que limitan las

luces.

Imagen2.9.Cubiertadeparypicadero.Solucinmurocentralconentramadoabierto.

Deentrelasconstruccionesruralesenlasqueelusodelacubiertadeparypicadero

esms representativa, se pueden destacar los caseros vascos, en los que el par,

apoyaensucesivascarrerassustentadasporpilaresadiferentesniveles.

Imagen2.10.Perspectivaestructuraldeuncaserovasco.

2.1.3.Cubiertadeparehilera.

En el planteamiento de naves adosadas con cubierta de par y picadero, la nica

limitacinparaconseguireldobledeluzeslasupresindelmurocentraldeforma


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quequedeunsoloespacio.Ladesaparicindelelementodeapoyoverticalprovoca

la aparicin de esfuerzos axiles de compresin en los pares, que como estn

inclinados se descomponen en dos esfuerzos horizontal y vertical en los apoyos

superior e inferior. Si la longitud de los faldones es igual en ambas aguas y se

enfrentaexactamenteunparaotro,losempujeshorizontalesenelapoyosuperior,al

ser iguales y de sentido contrario, se compensan. Paramaterializar el caballete y

lograrunbuenenfrentamientodelosparessecolocaunapiezaenlacumbreraque

en este caso toma el nombre de hilera, aquella que en la solucin constructiva

anterioreraunacarrera sustentanteesahoraunapieza sustentada,cuyamisines

generarlaaristadecumbrera.Elencuentrodelosparesconlahilerasesolucionade

mltiplesformas,conesperasimple,embarbillado,concubrejuntas,etc.

Imagen2.11.Cubiertadeparehilera.Detalledelacumbrera.Esperasimple.

Imagen2.12.Cubiertadeparehilera.Detalledelacumbrera.Embarbillado.

Imagen2.13.Cubiertadeparehilera.Detalledelacumbrera.Cubrejuntas.


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Sin embargo, en los apoyos inferiores, los empujes, aunque iguales y de sentido

contrario,noseencuentran,empujandocadaunoalmuroquesoportalacubiertaen

direccionesopuestas,abriendoeledificio.

Imagen2.14.Cubiertadeparehilera.Diagramadecargasyesfuerzos.

Sepuedeafirmar, sinerrar conceptualmente,queelorigende la cerchaest,entre

otros,encomosolucionaresteproblema,encomoeliminarestosempujes,aliviando

almuroypermitiendoelaligeramientodeeste,comoyasevermsadelante.

Enlascubiertasdeparehilera,lasolucinalproblemageneradoporlosempujesde

losparesenelapoyo inferiorpasa,enunprimermomentoporel incrementode la

masadelosmuros,perocuandolaluzacubriresimportante,losempujestambinlo

sonyenconsecuenciael incrementodelespesorde losmuros,conelconsiguiente

incrementodeltrabajoarealizar,queenelcasodeunpajarpuedeserasumiblepero

eneldeunacatedralpuedeserunacantidadenabsolutodesdeableyqueimpidasu

construccin.Todo ellodebido a los empujeshorizontalesdivergentes,yaque los

verticales, la carga gravitatoria, son perfectamente soportables por un muro de

dimensionesmnimas, condicionadas por el posible efecto de pandeo, ya sea de

fbricadepiedraodeladrillo.


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Untirantequeunaunmuroconotrodelanave,vinculamecnicamentelosempujes,

queal ser tambin iguales secompensanmedianteunesfuerzoaxilde traccinen

stapieza.Estostirantessonindependientesdelosjuegosdepares,colocndoseuno

entre las soleras o durmientes que recogen las cabezas de los pares cada varias

parejas,estandomsomenosprximosdependiendode lasescuadrasde soleras,

paresy tirantes.Las soleras son llamadas estribosdesde elmomentoque en ellos

ensamblanlostirantes.

Fotografa2.2.CubiertadelaCapilladelCristodelosDolores(Madrid).Encuentrodetirantesyestribos.

Enocasiones,sobretodolasreferidasaintervencionesporrehabilitacindeledificio

oreparacionesdelacubierta,sepuedeencontrarqueelprimitivotirantedemadera

hasidosustituidoporotrometlicoqueambosconviven.

Imagen2.15.Cubiertadeparehilera.Detalledelencuentrodurmientepartirante.Tirantemetlico.


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Fotografa2.3.CubiertadelaCapilladelCristodelosDolores(Madrid).Alojamientodetirantemetlicoen

rehabilitacin.

Lacubiertadepuentesoimperialesuntipodecubiertadeparehileraenlaqueel

tirante seperalta situndolo, sobre losparespordebajode lamitadde estos.Este

peraltado tienepor objetodejarunmayor espacio libre bajo el tirante.Estando el

tiranteasociadoa losparesynoaldurmientepodramosdecirquenosacercamos

tambinporstecaminoalacercha.

Imagen2.16.Cubiertadepuentesoimperial.

Situadopordebajodelamitaddelalongituddelospares,labarrahorizontalessin

dudacomoyasehacitadoanteriormenteuntirante.Poresaraznelensamblecon

losparesdeberhacerfrentealastraccionesmedianteunacolademilano,unestribo

omsrudimentariamenteunaespigaopasador.


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Imagen2.17.Cubiertadepuentesoimperial.Posiblesencuentrosdetiranteypar.Ensambleconcolademilanoy

pasadorsimple.

Tambin sera propicio presentar aqu otro tipo de cubierta muy relacionada y

ruralmenteextendidacualesladetijeras,consistenteendosparesarticuladosquese

encuentranenlacumbreradeledificio,eliminandotambinelsoportevertical,pero

ademslahilera.Latipologamsrepresentativaesdeorigencelta,lapalloza.Delas

pallozasquedananejemplosenpienGaliciaynortedeCastillaLen,aunqueel

materialdecoberturayanoesvegetalyaquestedebacambiarsecadaaoynuevos

materiales, con menor mantenimiento, ocupan ese lugar. En este caso, la poca

entidad de las cargas, la pendiente acusada y la entidad de los muros hacen

innecesarios los tirantes. VioletleDuc afirma que la primera vivienda sera

bsicamente una cubierta pura sin paredes,muy parecida a un tipi de los indios

norteamericanos,lapalloza,consuspotentesparedesestmsalltcnicamente.


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Imagen2.18.Palloza.

2.1.4.Cubiertadeparynudillo.

EsquizelsistemamssencilloyelmsutilizadoenEspaa,especialmenteafinales

delaedadmediaysobretodoencubiertassobrecpulasycondecoracindelacera.

Utilizado en cubiertas de cierta importancia, consiste en colocar a cada pareja de

paresdeun sistema inicialdepar e hilera, ados terciosde su alturaun nudillo,

habitualmentefijadoconsendosensamblesdeesperasimplealospares.Esportanto

laevolucindelsistemadeparehilera,porproporcionarmayorestabilidad.

Fotografa2.4.CubiertadelaCapilladelCristodelosDolores(Madrid).Detalleencuentronudillosypares.


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Llamadonudilloporsupequealongitud,noesmsqueuncodalquecortalaflecha

de los pares compensando los esfuerzos provenientes de uno con los del otro,

tambinseleconoceporalmizateoharneruelo.

Histricamente,estasolucinnobuscabalaeconomadelaobra,puessetratadeun

tipodecubiertamuycotizado,decarcterclaramentesuntuosocuandoseincluala

lacera.

Algenerarseuntercerplanoenelespaciointeriordelacubierta,materializadoporla

carainferiordelosnudillos,quesesumaalosgeneradosporlacarainferiordelos

pares,cuandoesvista,sellamatambinaestacubiertadetrespaos.

Las cubiertasdepares atirantadas, tengan ononudillo, en ocasiones requieren el

arriostramiento de los estribos que refuerza la accin de los tirantes, este

arriostramiento se consigue mediante el uso de cuadrales, que triangulan las

esquinasyquesegn laformade laplantaacubriry ladisposicindecuadralesy

tirantes se conoce por diferentes nombres. Se procura en todo caso hacer loms

limpioposibleelespaciointerior,porloqueladisposicindetirantesycuadrales

procuraagrupar los tirantesydisminuirsupresencia incrementando loscuadrales.

Los nombres de stas disposiciones, dan razn del tipo de planta, triangulada,

cuadrada,rectangular,ataudadaoizgonzada(rectngulosnoregulares).Tambinde

ladisposicinde lospares,simplesodoblesyfinalmentedelnmerode ladosque

generanloscuadralestriangulando.

Imagen2.19.Arriostramientodeestribos.Cuadrales.Armaduratriangulada.


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Imagen2.20.Arriostramientodeestribos.Cuadrales.Armaduracuadradaochavada.

Imagen2.21.Arriostramientodeestribos.Cuadrales.Armaduracuadradadieciseisava.

Imagen2.22.Arriostramientodeestribos.Cuadrales.Armadurarectangularochavada.Tirantessimples.


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Imagen2.23.Arriostramientodeestribos.Cuadrales.Armadurarectangular.Ataudada.

Imagen2.24.Arriostramientodeestribos.Cajeadodeloscuadrales.

Para larealizacinde lascubiertasdepares, incluidas lascerchasseutilizabanyse

utilizan cambijas y cartabones. Las cambijas son semicrculos sobre los que se

replantean los diferentes cartabones utilizados tanto para el corte de los distintos

elementosde laarmaduracomodel lazoque incorporen,cuando llevan lacera.La

longituddeldimetrodelsemicrculodelacambijaes,aescala,laluzlibredelanave

acubrirentrecarasdeestribos.

La utilizacin de estos sistemas demuestra un excelente conocimiento de la

geometraeuclidiana2.1porquetodosloscartabonesobtenidosutilizandoeldimetro

de la cambija como hipotenusa y el vrtice opuesto sobre el arco de la


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semicircunferencia, son tringulos rectngulos, por lo que los dos ngulos que

compartenlahipotenusacomoladosoncomplementarios.

stehechogeomtricoeuclidianoesloqueleconfierealoscartabonesobtenidosla

utilidad como elementos de replanteo de las armaduras de cubierta, sus cortes,

ensamblesylazos.

Los cartabones se designan con el nmero de veces que su ngulo menor es

contenidoenlasemicircunferencia.Deformaquelosmscomunessonlosde4,4,

5,6,7,8,9y10.

Imagen2.25.Nombresyngulosdeloscartabones.

Imagen2.26.Denominacindengulos.


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Imagen2.27.Construccindelosdistintoscartabonessobreunacambija.

En una cubierta se utilizan varios tipos de cartabones, variando segn el tipo de

cubierta,queseexplicanacontinuacin:

.ElCartabnde armaduradefine la inclinacinde los faldones, sirvepara

realizarlosencuentrosdelosparesconlosestribos,losparesconlahilera,lospares

conlosnudillosylasmanguetasinferiormente.

.ElCartabndealbacanear,quemideenelplanode los faldoneselngulo

delestriboconla lima,seusaparacortarlalongitudyelencuentrosuperiordelas

manguetas,quetambinsellamanpndolasaunquenotenganningunarelacincon

laspndolasdelascerchas.

.Cozde limas,mide la inclinacinde la lima con lahorizontalenelplano

verticalquelacontiene,ascomomarcaloscortesinferiorysuperiordelamisma

El sistemadeparynudilloha sidodurantemsde600aos, la formade realizar

cubiertas en la carpintera histrica espaola, sobretodo en la Espaa visigtica y

hastabienentradoelsigloXVIIIconlascubiertasfernandinas.

.Cartabncuadrado,queesunaescuadrapura,queseempleacomoauxiliar

delosotrosendeterminadoscortes.

.Si tenemosunaarmadura izgonzada, seutilizarun cartabnde izgonze,

queseobtienedeladiferenciadelcartabncuadradoconelnguloentrelosestribos

noortogonales.


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2.2.Cubiertasdecerchas.

Lascubiertasdecerchasocuchillosoformas,soncubiertasdeseccintriangular,no

envano elorigeny funcionamientode la cercha es el tringulo.Seorganizanpor

triangulacindenudosarticulados,loqueimpideelfuncionamientodelasbarrasa

flexin, resistiendo por lo tanto, nicamente, esfuerzos axiles de traccin o

compresin.Alevitarlaflexin,laseccindemaderanecesariaesmuchomenor,lo

cualpuede significarunahorrodematerial enocasionesy elaprovechamientode

piezas,esdecirrboles,demenortamao,enotras,siendodelasdoscircunstancias,

staltimaladeverdaderarelevanciaenlaaparicindelacercha.

Dos planos de cubierta, generalmente con igual pendiente y aguas hacia fuera,

interseccionanenlapartesuperiordefiniendolacumbrerahorizontaldelacubiertay

rematandostainferiormenteenlosbordesdealero.Loselementosestructuralesque

danpendientealplanodelalerosonlospares,ylabarraquecompensalosesfuerzos

horizontales,unapor juegodepares, eliminando los empujes sobre losmurosde

apoyo,eseltirante,comoyasehavistoenotrostiposdecubiertas.

Lasbarras intermediasson llamadas,en funcindelesfuerzoquesoportanydesu

disposicininclinadaovertical:

.Montantes:Elementosverticalesfuncionandoacompresin.

.Pndolas:Elementosverticalesfuncionandoatraccin.

.En la cercha tipoPolenceau, comoya sever,existendospndolas

gemelasligeramenteinclinadas.

.Enlascerchasenlasqueexisteunapndolacentralcuyoejecoincide

coneldesimetradelamisma,selallamapendoln.

.Diagonales:Piezasquefuncionaninclinadasgenricamente:

.Tornapuntas:Cuandotrabajanacompresin.

.Tirantillas:Cuandofuncionanatraccin.


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2.2.1Tiposdecerchas.

La eleccin del tipo de cercha vara en funcin de factores constructivos y de

disponibilidad de material, como la seccin, la longitud, el tipo de madera, los

mediosauxiliaresdisponibles,etc.

Aprioriycomoformadesimplificacinsepuedeestablecerqueelnmerodenudos

esinversamenteproporcionalalaseccinylongituddisponibledelaspiezas,yaque

amayorprofusindenudoslasbarrasnecesariassernmscortas.Sinembargo,por

lamismarazn,lacomplejidadesdirectamenteproporcionalalnmerodenudos.

Existenunaseriedecerchashistricas,connombresqueleshaotorgadolatradicin,

enfuncindesuuso,delareginenquesedesarrollosudiseador.Lascerchas,

tal y como se explicaba en el anterior prrafo incrementan su complejidad o se

simplificanenfuncindelasescuadrasdisponiblesenlasdiversaszonasdeuso.

A)Cerchatriangular:Setrataradelacerchamssimpledelasqueexisten,dospares

yun tiranteque losune.Existe tendenciaaconfundirstacerchacon laestructura

portante de par e hilera, pero si existe hilera, uniendo cada juego de pares a los

dems superiormente y formandopartedel cuerpode cadapareja,hace, como se

explicanteriormente,quenopuedaserconsideradaunacercha.Unacerchasololo

escuandosetratadeunelementoautoportante.

Imagen2.28.Cerchatriangular.


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B) Cercha de pendoln: A las barras anteriormente existentes viene a unirse un

pendoln.Elpendolnpermiteunmejor ensamblajede lospares en la cumbrera,

comosevermsadelanteyademspermitesoportarlaflexindeltirantecuandola

luzacubrirhacequesteflecte.

Imagen2.29.Cerchadependoln.

C)Cercha espaola: Solventado el problema de la excesiva flexin del tirante, la

siguientebarrams larga,segnsevaganando luzeselpar.Para reforzarloen la

flexin, se colocan sendos tornapuntasque cortan la luz. Se llama espaola a sta

cerchapor que esdeuso comn ennuestra geografa, especialmente en elmedio

rural.

Imagen2.30.Cerchaespaola.

D)Cerchainglesa:Conceptualmentesimilaralaespaolaperoconmayornmerode

barras. Los bosques ingleses, ricos en especies frondosas, especialmente robles,

castaos y tejos, aportan madera muy robusta pero corta, de forma que los

carpinteros tuvieron que incrementar el nmero de barras para poder lograr que

fueranms cortas, sin renunciar a la luz.Utilizaron una segunda estrategiams

brillantequesevermsadelante,lasbarrascurvasdelaHammerBeam.

Imagen2.31.Cerchainglesa.


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E)Cerchabelga:Elcuchillobelga incorporauna innovacin,cuales ladeno tener

barrasverticales,noobstante,siguealternandobarras traccionadasycomprimidas.

El equilibrio de los nudos no es posible de otra forma. Las barras cambian de

nombre,yanoexisteunpendoln,el trabajo lo realizandosbarras inclinadas,que

deberamos llamar tirantillas, pero como sustituyen al pendoln, se las denomina

pndolas. Si se llaman tirantillas a las otras barras intermedias inclinadas

traccionadas(eneldibujotrazofino).

Imagen2.32.Cerchabelga.

F)CerchaAlemana: Solucin ocurrente que simplifica la cercha liberando espacio

bajoella.Laprincipalcaractersticadelcuchilloalemnesque lasbarras inferiores

cumplendosmisionesypasandetiranteatornapuntasinsolucindecontinuidad.

Imagen2.33.Cerchaalemana.

G)Cerchasuiza:Conpuntosencomnconlabelgaylaalemana,detirantecurvoo

poligonal.Otra cercha condospndolas inclinadas en lugardependolny con la

peculiaridaddeteneruntirantecurvoopoligonalcuyamisindenuevovuelveaser

dejarmayorespaciolibrebajoella.

Imagen2.34.CerchaSuiza.


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H)CerchaPalladio:Unacerchaconbarrahorizontalllamadapuente.Elefectoquese

buscaba era evitar lavistadelpendoln,yaquenopoda eliminarse el tirante, se

limitaba las barras en la perspectiva general cuando las cubiertas eran vistas.

ProbablementeelnombreprovengadelusoquedeellahizoPalladio,sinembargoen

lamayorade losedificiosdiseadosporPalladio lascerchasquedanocultasenel

bajocubierta. SegnLange, la baslicadePompeya estaba armada en cubierta con

stascerchas.

Imagen2.35.CerchaPalladio.BaslicadePompeyasegnKonradVonLange.

I)CerchaPolonceausencilla:Llamadaasenhonordelingenieroqueladesarroll,es

unacerchapostrevolucin industrial,por loquesehaconstruidomsenaceroque

enmadera.Esunaadaptacindelcuchillobelgaenelquelostornapuntascentrales

muerenenlaspndolas.Esunacerchaformadaporotrasdosinvertidas,unidaspor

eltirante.

Imagen2.36.CerchaPolonceausencilla.

J)CerchaPolonceaucompuesta:Lamismacerchaqueantesperomsresistente,por

lotantocapazdecubrirlucesmayores,siempreaigualdaddeseccionesenlasbarras.

Otraposibilidadescubrirlamismaluzconbarrasdemenortamao.

Imagen2.37.CerchaPolonceaucompuesta.


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K)CerchaPolonceauperaltada:Laconfiguracindestacerchapermitequebrarel

tiranteliberandoespaciobajoelmismo,dandomayorpendientealacubierta.

Imagen2.38.CerchaPolonceauperaltada.

L) Cercha en Diente de sierra: Cercha asimtrica, cuya misin es la de lograr

iluminacin indirectaa travsdelplanodemayorpendiente,ennaves industriales

degrandesdimensionessinotraposibilidaddeiluminacin.Estambinunacercha

postrevolucinindustrial.

Imagen2.39.CerchaDientedesierra.

M) Hammer Beam: Un tanto alejada de nuestras formas propias de construir y

entender lamadera, una de lasms originales, especficas y representativas es la

llamadaHammerBeam, tecnologadesarrolladaen las islasbritnicas,privadasde

rbolesde gran longitud y resistencia adecuada ymuy ricas en robles,utiliza los

troncos curvos de los robles que les permiten obtener secciones curvas de gran

resistencia,quesustituyenaltirante.


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Imagenes2.40.CerchaHammerBeam.

Aligualqueocurriraconlaroturadeuntirantedeunacerchacomn,perosiendo

mslbilalapatologaporlasnumerosasunionesqueimplica,elcedimientodeuna

delasbarrascurvasimplicalacadadelacerchasilosmurosnoresistenlosempujes

horizontalesalosquesevendeprontosometidosyparalosquenoestncalculados.

Imagen2.41.CerchaHammerBeam.Roturadebarrascurvas.

Asdelmismomodo, la intervencin rehabilitadorapasapor la sustitucinde las

barrascurvasyelpendolnportirantesdeacero.


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Imagen2.42.CerchaHammerBeam.Sustitucindearcostraccionadosportirantesdeacero.

N)Entramadodeparescurvos:Igualmentealejadodenuestrasformas,elentramado

depares curvos fuemuyutilizadoen labajaedadmediaenelnortedeEuropay

aunqueelorigenesmuycontrovertidoylosdiferentesespecialistasnoseponende

acuerdo,esbastanteevidente,quizmsqueenelrestodelascerchas,suparecido

con la estructurasde lasnavesmartimas. Se constituyepordosparesdemadera

inclinados y curvos que llegan desde prcticamente el nivel del suelo hasta la

cumbrera, con diferentes soluciones en cuanto a los encuentros y las barras

intermedias.

Imagen2.43.Entramadodeparescurvos.


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Es una solucin fcilmente comparable con cualquier prtico triarticulado de

hormignarmadooacerodelaactualidadcomosepuedeverenlaimagensiguiente.

Imagen2.44.Prticotriarticulado.

2.2.2Nudos.

Noexistiran lascerchassinosehubiesesolucionadoelproblema fundamentaldel

encuentrodelasbarras,losnudos.Losnudos,obviadalaresistenciaadecuadadela

madera elegida y su correcto dimensionamiento, son los puntos dbiles de la

estructuraporloquesucorrectasolucinconllevalapermanenciaonodelamisma.

Econmicamentesepuedeestimarenun20%surepercusinsobreelcostetotal.

Paraqueunnudofuncionecorrectamentedebendarselassiguientescondiciones:

.Fuerzasconcurrentesycoplanarias, loquevieneaserequivalenteaque lo

sean los ejes de las barras que soportan las fuerzas. De otro modo se generan

momentos flectores que incrementan las solicitaciones sobre las barras y pueden

generarproblemasdetorsionesenlascabezasodirectamentefracasosestructurales.

.Planosdetransmisinperpendicularesalosesfuerzos.Comoquieraquelas

barrasdeunacerchasoportanesfuerzosaxilespurosysiendolamaderaunelemento

fibroso, la mejor respuesta se produce cuando los esfuerzos se transmiten entre


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barras a travs de secciones ortogonales a losmismos. En uniones inclinadas la

solucinpasaporbuscarlabisectrizperjudicandoaambaspiezasporigual.

.Elconjuntodebeserindeformable,seguroysencillo.

.Lasmanipulacionesdelasseccionespararealizarlosplanosdetransmisin

debencortarlamenorcantidaddefibrasposibles.Unnudoestanresistentecomolo

eslamsdbildesusbarras.

Estas condiciones son el fruto del conocimiento acumulado histricamente. No

siempre se han respetado, por la sencilla razn de que no se conocan. As nos

encontraremos,comosevermsadelante,concerchasclsicasymedievalesqueno

necesariamentetriangulanelespacio,niserealizanlasunionesconejescoplanarios.

Es la evolucin y elmtodo de ensayo y error, como ya se ha dicho, el que va

puliendo y perfeccionando los sistemas. Evidentemente, las soluciones son

especficasparacadacaso,dependiendodeltipodeesfuerzoquehacetrabajaracada

barra.Enelestudiodelascerchashistricas,laaplicacinmsomenosacertadade

untipoconcretodeunin,losngulosdeencuentroylacantidaddeseccincortada,

en los diferentes nudos trae consigo la posibilidad de medir el grado de

conocimiento que se tena, para cada momento y cercha, de su verdadero

funcionamiento,quenonecesariamentedesudimensionamiento.

Encualquiercaso,lospuntoscrticosdeunacercha,enloqueanudosserefiereson

cuatro:

.Lacumbrera;encuentrodelosparesentresoentresyconelpendolnsi

existiere.

.Elapoyo;encuentrodelosparesconeltirante.

.Elcortavanosdelpar;encuentrodelostornapuntasconelpar.

.Laprolongacindeltirante;siendosiemprelabarramslarga,deexistirun

empalmeserealizaenella.


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Imagen2.45.Nudoscrticosdeunacercha.

Elfracasodecualquieradeestasuniones,exceptuandoquizeldeltornapuntaque

cortaelvanodelpar,provocaraelineludiblederrumbamientodelacercha.Alfinal

desteapartadosevernalgunassolucionesacadaunodestosnudoscrticos.

Las uniones entre barras se pueden clasificar en tres tipos, a saber, empalmes,

acoplamientos y ensambles. Sern empalmes aquellas uniones destinadas a

prolongarlalongituddeunabarraypodrnserdecompresinodetraccinsegn

estsolicitada labarra.Existentambinempalmesaflexin,perocomosehadicho

nodebenexistirenunacercha,aunquepuedendarseenlosparessielapoyodelas

correasnoseproduceenlosnudosyenlosgrandestirantesdebidoasupropiopeso.

Losacoplamientossonaquellasunionesdestinadasaaumentarlaseccindelabarra

ypodrnserporyuxtaposicinoporsuperposicinsegnincrementenelcantooel

anchode labarra.Cabe recordarenestepuntoqueelmomentode inerciadeuna

barradependeproporcionalmentede su anchopero cuadrticamentede su canto,

por lo que en el caso de las barras flexionadas la eleccin entre un tipo de

acoplamientouotroessustancial.Se llamanensamblesalencuentrodedosbarras

con un ngulo determinado y pueden ser de cruce cuando ambas continan, de

encuentrocuandounadeellasseinterrumpeydeesquinacuandoambaslohacen.


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Acontinuacinsevanhaexponer,deformanoexhaustiva,perosisuficientemente

extensa,losdistintostiposdeunionesquesepuedendarentrebarras,aunque,como

sepuedecomprender,no todos los tipossurgierona lavez,ni todossonestrictay

nicamente aplicables a las cerchas. Es ste, un catlogo actual, en el que se irn

realizando comentarios, en cada caso necesario. Se comenzar por las uniones

antiguasydespusunabrevedescripcindelosherrajesdelasunionesmodernasy

lamaderalaminada.

2.2.2.1.Unionesantiguas.

Seconocenporunionesantiguasaquellasenlasquenoseutilizaningnherrajepara

su realizacin, los encuentros entre laspiezas se realizanmediante el cortede las

piezas.No obstante, se ver que enmuchas ocasiones y como aseguramiento se

utilizanherrajesdeclavija,yaseandemaderaometlicos.

2.2.2.1.1.Empalmes.

Surgidosde lanecesidadde crearbarrasdemayor longitudque lade los rboles

disponibles.

a)Compresin:

a.1)Amediamadera:Eselempalmemssencilloacompresin,consisteenretirara

cadapieza lamitaddesuseccin,demaneraqueenelpuntodeencuentroambas

piezasconservannicamentelamitaddesuseccinpermitiendoalejedelconjunto

sucontinuidad.


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Imagen2.46.Empalmeacompresin.Amediamadera.

a.2)Amediamadera conderrame: Igualque el anteriorperopracticando el corte

transversal a la seccin con una cierta inclinacin, lo cual permite controlar los

movimientosensentidoperpendicularalastablas.

Imagen2.47.Empalmeacompresin.Amediamaderaconderrame.

a.3) A media madera con pernos: Igual que la primera pero utilizando pernos

pasantescomomedioparaasegurarlaunin.Elusodelospernosespostrevolucin

industrial, con anterioridad tambin sepuedenver aseguramientosde lasuniones

medianteelusodeclavijasyclavos.

Imagen2.48.Empalmeacompresin.Amediamaderaconpernos.


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a.4) Quijera: Encuentro de las barras cortadas en tercios, con una abrazando

exteriormente el tercio centralde la otra. Tambin esposible encontrarla amedia

madera,esdecirquecadaunade laspartesde lahorquillaexteriormide lamitad

queelmachode laotrapieza.Laquijera sepuedeencontrarenmuchasocasiones

enclavijada.

Imagen2.49.Empalmeacompresin.Quijera.

a.5)Horquilla conespigas trianguladas:Cortesantimtricosquepermitenqueuna

pieza abrace a la otramediante espigaspareadas en las esquinas. Se tratadeuna

solucinutilizadafundamentalmenteenpiezasverticales.

Imagen2.50.Empalmeacompresin.Horquillaconespigastrianguladas.

a.6)Cajayespiga:Se tratadeunasolucinmachihembrada,en laqueelmachoes

una espiga cuadrangular, normalmente cortada a tercios en las dos direcciones

ortogonalesalejedelaspiezas.


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Imagen2.51.Empalmeacompresin.Cajayespiga.

a.7)Cajayespigalateral:Idnticasolucinquelaanteriorperolaespigaseencuentra

situadaenunadelascaras.Setratadeunasolucinmuyutilizadaenrehabilitacin,

cuandosequieresustituirunapiezaverticalapeando laestructurasinpoderganar

alturaparaencajarla.

Imagen2.52.Empalmeacompresin.Cajayespigalateral.

a.8)Cajayespigaenescuadra:Anlogaa lacajayespigaoriginalperodotandode

mayorpotenciaalaespiga.Seutilizacuandoseprevnempujeslaterales.

Imagen2.53.Empalmeacompresin.Cajayespigaenescuadra.


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a.9) Dos espigas en diagonal: Anloga a las dos espigas trianguladas pero con

espigascuadrangulares.

Imagen2.54.Empalmeacompresin.Dosespigasendiagonal.

a.10) Cuatro espigas: Anloga a caja y espiga en escuadra pero simtrica yms

potente.

Imagen2.55.Empalmeacompresin.Cuatroespigasendiagonal.

b)Traccin:

b.1)Dientedeperro:Eselempalmemshabitualatraccin,porsusencillez,consiste

en dividir la pieza en tercios, con una longitud que determina su resistencia a

rasgaduraydndoleacadadientedosterciosdealtura.


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Imagen2.56.Empalmeatraccin.Dientedeperro.

b.2)Dientedeperromltiple:Modificacindelanterior,queseutilizaparamejorar

elempalmeaumentandolassuperficiesdetrabajoarasgadura,segnseincrementa

elnmerodedientes.

Imagen2.57.Empalmeatraccin.Dientedeperromltiple.

b.3)Rayode Jpiter:Sepuedever, si seanaliza correctamente,que se tratadeun

diente de perro con derrame en el que paulatinamente todos los planos han ido

inclinndose. Es una de las solucionesms completas y efectivas en traccin, se

necesitaun elevadonivel en la ejecucinporpartedel carpintero.Se sabeque los

romanos lo dominaban. Para su ejecucin existen numerosas posibilidades que

dependendelalongitudqueseledalrayo,delapendientedeladirectrizcentral

derayo,delaspendientesdelosderramesyfinalmentedelapendientedelplanode

encuentrode losdosdientes.Porsta razn sepuededecirqueexisteun rayode

Jpiterporcadacarpintero,puescadauno,dentrodeunoslmitesfuncionaleshace

supropiaversindelempalme.


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Imagen2.58.Empalmeatraccin.RayodeJpiter.

b.4)RayodeJpitermltiple:Igualqueelanteriorperoincrementandoelnmerode

quiebrosderayo.

Imagen2.59.Empalmeatraccin.RayodeJpitermltiple.

c)Flexin:

c.1)Amediamadera con redientes: Como ya se ha citado, no es de esperar un

empalmea flexin enuna cercha.Lasnicaspiezasquepueden trabajara flexin

seranelparyeltirante.Elparcuandolascargasdelacubiertanoestnlocalizadas

enlosnudos(cosaquesiempreesposibleevitarestableciendolosrdenesnecesarios

para ello), aunque en cualquier caso es deseable que sea de una sola pieza. Y el

tirantecuandosulongitudysupesoprovocanlaflexin.Esrecomendablerealizarel

empalme fueradeunnudo,yaque la complicacindeste seunea lapropiadel

nudo. Es fcil encontrarlo como en el caso de la imagen asegurado por pernos o

enclavijado.


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Imagen2.60.Empalmeaflexin.Amediamaderaconredientes.

c.2)Doble rayo de Jpiter opuesto: Solucin equivalente al anterior. El diente de

Jpitersiempreesunasolucinmuysegura,aunqueenelcasodelaflexinydadala

antimetradelasolucin,debetenerseprecaucinsiserealizalauninenunapieza

con flexin excntrica. Tambin es habitual el aseguramientomediante pernos o

clavijas.

Imagen2.61.Empalmeaflexin.DoblerayodeJpiteropuesto.

2.2.2.1.2.Acoplamientos.

Su misin bsica es la de crear barras de mayor seccin que la disponible

naturalmenteo repararunapiezaquehaperdido capacidadportantepor la razn

quesea,cuandoserealizaporsuperposicinyladecrearunasuperficie,untablero,

cuandoserealizaporyuxtaposicin.


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a)Superposicin:

a.1)Conpernos:Setratadelauninmsevidenteutilizandoherrajes,loquelasita

histricamente muy prxima a nuestro tiempo. Pero tambin se encuentra

enclavijadayclavadaensolucionesanterioresalsigloXVIII.

Imagen2.62.Acoplamientoporsuperposicin.Conpernos.

a.2)Conabrazaderas laterales:Solucinmuyantiguayefectivaquemejoracuando

lasabrazaderassecolocancalientesalfuego,parautilizar,amododepretensadola

contraccindelenfriamiento.

Imagen2.63.Acoplamientoporsuperposicin.Conabrazaderaslaterales.

a.3)Con tacos rectos: Solucin sencilla y efectiva. Los tacos deben ajustar loms

posiblealaspiezasyconvienequeseandeunaespeciealgomsresistentequelade

laspiezasaacoplar.

Imagen2.64.Acoplamientoporsuperposicin.Contacosrectos.


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a.4)Contacosoblicuos:Solucinequivalentealaanterior.

Imagen2.65.Acoplamientoporsuperposicin.Contacosoblicuos.

a.5) Con pernos y tacos rectos: Es la solucin anteriormente explicada pero

asegurada.

Imagen2.66.Acoplamientoporsuperposicin.Conpernosytacosrectos.

a.6) Con pernos y tacos oblicuos: Es la solucin anteriormente explicada pero

asegurada.

Imagen2.67.Acoplamientoporsuperposicin.Conpernosytacosoblicuos.


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a.7)Conredientesrectos:Similaralasolucindelostacosperosinpiezasexteriores,

tambinmuyintuitivayporlotantousadadesdetiemposlejanos.

Imagen2.68.Acoplamientoporsuperposicin.Conredientesrectos.

a.8)Conredientesrectosytacos:Lostacos,demaderamsdura,comosehadicho

anteriormente,aseguranlauninalajustarycolocarseporpresin.

Imagen2.69.Acoplamientoporsuperposicin.Conredientesrectosytacos.

a.9)Conredientesencolademilano:Setratadeunacoplamiento,muyseguro,que

depende grandemente de la resistencia a rasgadura de la madera y que debe

ejecutarse lateralmente, por lo que no siempre es utilizable, siendo especialmente

difcil en obras de rehabilitacin, cuando la seccin de la pieza a reforzar no se

encuentra en un espacio difano suficiente. Como se citar en el apartado de

ensambles,lacolademilanoesyfueinicialmenteunasolucindeensamble.

Imagen2.70.Acoplamientoporsuperposicin.Conredientesencolademilano.


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a.10)Encremallera:Todas lassolucionesdeacoplamientoporsuperposicin,sona

prioriparapiezasenflexinyaqueincrementanlaseccindelapiezaenelejeque

proporcionamayorinerciaparaello.Noobstantepodrahaberotrosmotivosenuna

obraparaincrementarelcantodeunapieza.Enelcasodelacremalleranoesposible

otromotivo ya que es la propia flexin la quemantiene unidas las piezas. Por

supuestoquetambinsepuedeencontraraseguradaconpernosoconclavijas.

Imagen2.71.Acoplamientoporsuperposicin.Encremallera.

a.11)Conpares:Aligualquelaanterior,stamuylocalizadaenelcentrodelvano,

solucin encaminada a incrementar la inercia de la pieza y que solo funciona en

flexin.

Imagen2.72.Acoplamientoporsuperposicin.Conpares.

a.12)Conllavesotacosinteriores:Launinseaseguramediantetacosinterioresen

colademilano,colocandoalfinaluntacorectoquefijalaposicindefinitiva.

Imagen2.73.Acoplamientoporsuperposicin.Conllavesotacosinteriores.


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a.13)Conllavesotacosinterioresasimtricos:Solucinequivalentealaanterior,ms

sencilla.

Imagen2.74.Acoplamientoporsuperposicin.Conllavesotacosinterioresasimtricos.

a.14)Con llaves laterales odemedia altura: Solucin sencillamuy adecuadapara

intervenciones posteriores a la realizacin de la estructura, reparaciones o

rehabilitacin.Laspiezasdebenfijarseporalgnmedio.

Imagen2.75.Acoplamientoporsuperposicin.Conllaveslateralesodemediaaltura.

b)Yuxtaposicin:

b.1) Yuxtaposicin: La yuxtaposicin es una solucin bsica de la formacin de

tableros,puentes,puertas,defensas,etc.Laformadeunindelaspiezasesmltiple

aunqueaqunosevaadesarrollar.

Imagen2.76.Acoplamientoporyuxtaposicin.


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2.2.2.1.3.Ensambles.

Los ensambles pueden ser, igual que los entramados a los que pertenecen,

horizontales, verticales e inclinados y su misin bsica es la de resolver la

interseccindelasbarras,yaseandeencuentro,decruceodeesquina.

a)Horizontales:

a.a)Deencuentro:

a.a.a)Decompresin:

a.a.a.1)Amediamadera:Es el ensamblems sencillo, consistente, igualque en el

casodel empalme, en retirar lamitadde la seccina cadapieza.En inclinado,de

esquina, aunque actualmente no se utiliza, ha sido, enclavijado, el encuentroms

utilizadoparadosparesencumbrerasinpendoln.

Imagen2.77.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Amediamadera.


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a.a.a.2)Testaoculta:Solucinequivalentealaanteriorutilizadacuando,poralguna

raznnosedeseaquesevea.

Imagen2.78.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Testaoculta.

a.a.a.3) Almohadn o doble caja: El almohadn tiene por misin evitar los

movimientos longitudinalesde lapiezaqueacomete,pero su escasa entidad,apta

comosegurodemovimiento, impide,sinembargo,suclasificacincomosolucina

traccin.

Imagen2.79.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Almohadnodoblecaja.

a.a.a.4)Quijera: Frente a las soluciones anteriores, la quijera, aporta la ventaja de

evitarmovimientoslateralesdelaspiezas.

Imagen2.80.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Quijera.


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a.a.a.5)Entalladura:Aunqueesmuyutilizadoen carpintera tradicional,por ser la

uninms sencilla trabajando una de las barras, no sera juzgando con rigor, un

ensamble,yaquelosejesdelaspiezasnosoncoplanarios.

Imagen2.81.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Entalladura.

a.a.a.6)Dobleentalladura:Tendra lamisma faltaqueelanteriorperominimizada

porelhechodequeladobleentalladuraaproximalosejes,porloquelosmomentos

flectoresgenerados,sernforzosamentemenores.

Imagen2.82.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Dobleentalladura.

a.a.b)Detraccin:

a.a.b.1)Colademilanoamediamadera:Lacolademilanoes lasolucinbsicade

traccinutilizadaentiemposenlosqueannoseusabanelementosmetlicosenlas

uniones.Tambinusadaenebanistera,esdifcilsabersiseusantesencarpintera

dearmarodetalleryaquelosegipciosnolausaronenestructurasperosehahallado


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en sarcfagos [9]. En carpintera de armar, sobre todomedieval se encuentra en

muchasocasiones enclavijada.En casos lmite la seccin resistente esun sextodel

totalde lapieza, si se realizaamediamaderayen tercios,peroenel restode las

ocasionesesmayor.Porotroladolaefectividaddependedelapendientede lacola

porloqueelequilibriodebebuscarseenlamayorinclinacinposible,conlamenor

seccincortada.

Imagen2.83.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Colademilanoamediamadera.

a.a.b.2) Cola de milano a media madera asimtrica: Igual a la anterior pero

asimtrica, permite lograr una mayor inclinacin del plano lateral de la cola,

cortandomenosseccindelapieza.Existeigualmentelasolucinatestaoculta,tanto

paralasimtricacomoparasta.

Imagen2.84.Ensamble.Horizontal.Encuentro.Colademilanoamediamaderaasimtrica.


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b)Verticales:

b.a)Deencuentro:

b.a.a)Compresin:

b.a.a.1) Botn y botonera: Solucin equivalente a la de caja y espiga vista en los

empalmes,queenstecasoesdeencuentro.Ladiferenciaesencialseencuentraen

queelbotnylabotonerasoncilndricos.Lasproporcioneshabitualessiguensiendo

a terciosdel anchode lapieza.Esun ensamble clsicoparapiesderechos con la

peanadepiedradesubase.Esimportanteevitarqueserealiceelapoyoatravsdel

botnyaquesusuperficieesmuchomenorqueladeloshombrosyprovocarauna

tensin muy alta que punzonara la pieza inferior o la rotura del botn por

aplastamiento.Paraelloelbotndebeserdemenorlongitudquelaprofundidadde

labotonera.

Imagen2.85.Ensamble.Vertical.Encuentro.Compresin.Botnybotonera.


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b.a.a.2)Cajayespiga:Muysimilaralanterior,con lanicadiferencia,conocida,de

quelaespigaesdeseccincuadrangular.Debentomarselasmismasprecaucionesen

cuantoalapoyodelaespigaenelfondodelacaja,queserecomiendanconelbotn

ylabotonera.

Imagen2.86.Ensamble.Vertical.Encuentro.Compresin.Cajayespiga.

b.a.a.3)Escopleadura:Similara lacajayespiga,comosi laespiga tuvieseelmismo

cantoquelapiezaqueacomete.

Imagen2.87.Ensamble.Vertical.Encuentro.Compresin.Escopleadura.

b.a.a.4)Dobleescopleadura:Igualquelaanteriorduplicandolaescopleadura,nose

debeconfundirconunaquijeraen laque losdosmachosabrazan lapiezaa laque

acometen.

TRABAJO FIN DE MASTER MASTER EN TCNICAS Y SISTEMAS DE EDIFICACIN ORIGEN Y EVOLUCI

origen y evoluciÓn de la cercha

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