Proyecto Frank Harmon

UNIONES DE ESTRUCTURAS DE MADERA: CLAVOS

Los clavos son piezas de fijación entre elementos de madera con madera o entre madera con placa metálica.

Wood Studio, Durham (NC, USA). Autor:Frank Harmon

Los clavos según sea su fuste se pueden diferenciar en clavos lisos, corrugados, helicoidales…

Los clavos más utilizados en estructuras son de diámetros de 4,5,6 y 8mm con fuste anillado. La longitud del clavo no suele superar los 100mm ya que es difícil su introducción para largos mayores, prefiriéndose tirafondos, de los cuáles hablaremos en post posteriores.

Según la norma UNE-EN 14592, un clavo se considera corrugado cuando su fuste presenta un perfil o está deformado en una parte de su longitud como mínimo de 4,5 veces el diámetro nominal y tiene un valor característico del parámetro de arranque (fax,k resistencia a capacidad axial) mayor o igual a 6 N/mm2 (medido en una madera con una densidad característica de 350 kg/m3)

A la hora de elegir el tipo de clavo hay que tener en cuenta el tipo de esfuerzo que sea necesario transmitir según la unión.

Según la norma UNE-EN 14592 el clavo debe fabricarse con una resistencia mínima a la tracción fu de 600 N/mm2.

Para transmitir esfuerzos de cortadura se puede utilizar cualquier tipo de clavo. Pero los clavos de fuste corrugado o helicoidal tienen más ventajas respecto a los de fuste liso, ya que su adherencia a la madera es mayor y aumenta su capacidad de carga lateral.

En el caso de tener esfuerzo axial, se utilizan los de fuste corrugado o helicoidal. Los clavos de fuste liso sólo se pueden utilizar como elementos de fijación temporal o auxiliar.

Clavo recuperado de obra S.XVIII

A la hora de diseñar uniones con clavos hay que tener en cuenta además del tipo de esfuerzo, la ejecución de la unión. La ejecución es un factor tan importante que es muchas veces el responsable de la dimensión final de las escuadrías de las piezas a unir.

Según la guía “Diseño y cálculo de uniones en estructuras de madera, Documento de aplicación del CTE” de Arriaga, Iñiguez, Esteban, Argüelles y Fernández, editado por Maderia se deberían aplicar las siguientes consideraciones constructivas:

  • Penetración mínima en la pieza de punta en uniones madera-madera: 8d para clavos lisos y 6d para clavos corrugados (según el CTE DB SE-M se recomiendan penetraciones entre 10d y 12d para fuste liso, también dependiendo de la posición del clavo).
  • Los clavos deben introducirse en ángulo recto a la fibra y a una profundidad tal que la superficie de la cabeza del clavo quede enrasada con la superficie de la madera.
  • Pretaladro: En general es necesario realizar un agujero previo cuando la densidad característica de la madera es mayor que 500 kg/m3 (frondosas), o cuando el diámetro del clavo es mayor que 6mm. En uniones madera-madera es necesario pretaladro cuando el espesor t de las piezas de madera sea menor que el mayor valor de los dos siguientes: 7d; (13d-30)ρk/400. Siendo,
    • t espesor mínimo de la pieza de madera, en mm
    • ρk   densidad característica, en kg/m3
    • d diámetro del clavo, en mm
  • El diámetro de los agujeros de pretaladrado no debería exceder 0,8 veces el diámetro del clavo.

Además, otro factor a tener en cuenta son las distancias a borde del elemento de madera y la distancia entre los clavos:

Tabla de uniones con clavos bajo carga lateral. Separaciones y distancias mínimas. CTE DB_SE-M

Como se ve en la tabla superior, con pretaladro, no se debe colocar un clavo nunca a menos de 3 diámetros de un borde lateral no cargado, ni a menos de 7 diámetros de la testa no cargada.

En resumen, las uniones con clavos conllevan una serie de condicionantes que son decisivos en el diseño de la unión. En este post hemos desarrollado los parámetros más habituales, y cualquier decisión o cambio en obra debe tener en cuenta lo aquí explicado y que de no ser así podría implicar un rediseño de la estructura. En este post anterior ya se le dio importancia a este tema.

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