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Duda sobre tableros CLT

Pregunta planteada en el curso Curso de estructuras de madera

13 respuestas

Hola:
Disculpas por el mensaje anterior sin contenido, al pulsar Intro se ha publicado directamente.
Respecto a los tableros CLT, cada vez se ven más, parece como si fueran la alternativa de moda, frente a los "tradicionales" sistemas con entramado y tableros.
Sin embargo, el hecho de que sean macizos induce una reflexión: ¿no consumen mucho más material que los sistemas de entramado? Parece contradictorio con el argumento de sostenibilidad que se suele asociar a las estructuras de madera. 
Saludos,
Coya
Ángel Alumno Activo 25 feb 20
Hola José Carlos,

Hemos modificado el título de la pregunta para que sea más representativa y sea más sencillo entender de qué va en el listado de preguntas de la Comunidad y del curso.

Saludos.
Hola José Carlos
Efectivamente, los CLT desperdician mucha madera, al menos desde el punto de vista resistente. Pero tienen ciertas ventajas también por fuego.
Hay alternativas con paneles formados por dos tableros, nervios y aislamiento en el centro, que ahorran madera y son también muy eficaces.
Piensa también que los CLT los producen países a los que le sobra la madera. Y si el bosque se regenera, es sostenible.
Un saludo
Perdonad que aporte mi punto de vista. No estoy de acuerdo en la afirmación de que el CLT desaprovecha madera. Un panel de CLT es un elemento superficial que per se tiene capacidad de reparto de la carga en las dos direcciones, algo que desafortunadamente por ciertas simplificaciones generalmente no citadas no llega a calar en los técnicos que lo ven como una chapa que reparte en una dirección asumiendo deformada cilíndrica en caso de forjados y donde en las juntas entre panel se acaba su trabajo bidireccional si estas se hacen en estilo "media madera". 

Ciertamente que su trabajo bidireccional se hace con diferentes rigideces dependientes de la disposición de capas y heredando en esta propiedad una característica intrínseca que ya tiene la madera, la ortotropía, tanto en rigidez como en resistencia.  Estoy de acuerdo que su trabajo bidireccional por su simple ser, no va aparecer, debiendo existir condiciones de contorno que lo active. Este trabajo bidireccional os gustará saber ayuda a reducir la flexibilidad del ya citado uso en forjados pero también habilita su uso como elemento de canto de una manera satisfactoria.

Saludos, Manuel.



  

 
Hola Manuel. No lo dudéis, desaprovecha mucha porque toda la madera que está cerca de la fibra neutra apenas trabaja.
Es cierto lo del trabajo bidireccional, se está aprovechando en construcciones en altura, con CLT sobre pilares aislados,  pero eso también se podría conseguir con los paneles que mencionaba antes, aunque no conozco que alguien lo comercialice hoy día.
Y antes ni dije nada de los muros CLT, masa a granel.
Y que conste que me gusta ese tipo de construcciones, pero madera llevan.
Gracias Eduardo, me he pegado un número para ver un poco el reparto de rigideces para carga puntual en un forjado de CLT (5 capas iguales con canto 150 mm ) con vanos dispares con tapiales inferiores (muros) en una alineación y apoyados lateralmente entre sí.  Ten presente que la rigidez y por tanto el reparto de cargas no solamente va gobernado por la inercia en una y otra dirección sino también por las luces. Pudiera pensarse que con esta disposición no hay bidireccionalidad que valga ... 

Salvo error de mi parte (probable) he comprobado que jugando con las luces del asunto en un ejercicio de análisis de sensibilidad haciendo trabajar la bidireccionalidad se pueden obtener ganancias de rigidez en un caso muy favorable del 114% y en otro muy desfavorable del 14% que hablando de madera como estamos hablando (flecha!) es una alegría que no viene nada mal. Te dejo mis números aquí debajo, perdonad el corporativismo pero me he quedado sin folios en casa. 
https://www.filepicker.io/api/file/CzRRDX7tTeWLLJiJYQR2
Como era de esperar tenía un par de erratas . Abajo la corrección. El ratio de inercias no es 5.8 sino 3.8 ya que d1 no es 75mm sino 60mm , la otra errata era la rigidez ka es el doble ya que tengo dos vigas laterales. Tras corregir esto obtengo que la ganancia de rigidez en un caso favorable de luces para activar la bidireccionalidad puede ser del 186% y en uno desfavorable del 23%.

 Si pueden eliminar la otra imagen os agradezco. Es cierto que esta simplificación a nivel barras puede ser muy tosca e incluso inapropiada, pero solamente quería resaltar el trabajo del CLT bidireccionalmente. Gracias. 2020-02-26_222120.jpg 1.66 MB
Juan Carlos Arroyo Profesor ExpertoMuy Activo 15 mar 20
Hola Manuel, Eduardo, José Carlos:

La anisotropía del CLT es evidente, lo que discutimos aquí es si es aprovechable.

Para hacer trabajar al tablero en dos direcciones han de pasar dos cosas:
- que tenga rigidez en ambas direcciones, cosa que, aunque bastante desigual, pasa.
- que tenga apoyos en ambas direcciones.

Esta segunda no  tengo tan claro que pase si lo que se vende son tableros de la longitud necesaria igaul a la luz, pero de un ancho limitado por transporte. Si esto es así, y el ancho del tablero suministrado es, por ejemplo 2 ó 3 m, si no se conecta un tablero con su adyacente, no se podrá movilizar el trabajo lateral.
¿Qué se hace e esos casos para garantizar la transmisión transversal?

Un afectuoso saludo con el codo
Hola Juan Carlos,

Gracias por tus apuntes. Efectivamente, se venden por ancho, pero los fabricantes, con la intención de evitar el efecto tecla de piano conectan los paneles lateralmente. Esta conexión no es meramente constructiva sino que es o puede ser resistente y con rigidez suficiente. La misma la puede definir el proyectista, con o sin transmisión de momentos. Os comparto catalogo de conexiones de un fabricante.

https://www.klh.at/wp-content/uploads/2019/09/klh-construction-en.pdf

Se puede ver que se pueden hacer con medias maderas tirafondeadas, pequeño cajeado relleno y tirafondeado o solapamiento superior con sobre elementos. En el modelo de barras simple que he realizado superiormente (quizás inapropiado o por lo menos a falta de refinar) , puedes ver que pese a que las alineaciones de tapiales se organizan en una dirección, la bidireccionalidad se activa igualmente debido a la disparidad de luces de paneles y también por la disparidad de carga gracias al trabajo articulado en las juntas. 

He querido insistir un poco en este asunto, porque la rigidez que aporta es interesante que se utilice en geometrías de plantas dispares e irregulares. 

Saludos, Manuel. 





Hola Manuel, José Carlos y Juan Carlos, comento una cosilla:
A parte del tema del reparto de rigidices, la unión entre paneles o tableros tiene que ser rígida, para transmitir momento. En el catálogo que nos envias (muchas gracias!) verás que en la unión, además de tirafondos inclinados, pone una tira de madera encolada (pág 11 del catálogo, punto 6.4). 
Esta es la clave: con tirafondos sólo no se consigue una unión rígida, la madera fenda (porque los taladros quedan al final de la pieza), se aflojan los tirafondos y al final sólo se transmite cortante.
La clave está en encolar la junta. Y ojo con poner la tira de madera encolada con la dirección buena de la fibra: fijaros que la marca (punto 2). Y tiene que estar encolada a las lamas de madera que llevan la dirección buena. Y otra cosa: el ancho de encolado, debe ser capaz de resistir a cizalladura, la tracción o la compresión que se genera. A ojo, diría que el dibujo tiene muy poco ancho, la tira tiene que ser más ancha.
Un abrazo
Si Eduardo, estoy de acuerdo en lo que comentas para unión rígida, entendiendo tal aquella que transmite momentos por la junta en la dirección de menor rigidez. El mecanismo de transmisión del par y el corte a rotura es claro con tu descripción. 

En el número que he realizado superiormente en realidad me conformaba con transmitir simplemente el cortante es decir compatibilizando desplazamientos pero no giros. Si compatibilizamos giros las ganancias de rigidez serán aún mayores. El tema es que, en tal caso, compatibilizando giros, yo creo que puede costar más la gasolina (coste de mano de obra de estas tareas que describes) que el coche (reducción de espesor y coste material). Este el el motivo por el que no he querido compatibilizar el giro en el número superior (vale ... y también porque el tema de la rigidez a torsión del panel es un poco más complicada ;-) ). 

No sé como ves tu este tema desde tu experiencia. Gracias por los apuntes técnicos. Un abrazo. 




Si la pieza se encola, entonces se garantiza la continuidad del panel, como si el CLT lo hubieran hecho más ancho, por lo que, si los vanos son favorables, puede trabajar en las dos direcciones (salvando el que en una dirección las lamas están peor colocadas, claro).
Un adhesivo estructural para madera resiste más a cizalladura que la propia madera a cortante en el plano, por lo que éste valor del cortante de la madera es el límite en el cálculo que se haga de la unión. Con ese valor, y la tracción o la compresión por la flexión, se obtiene el ancho de encolado necesario.
El encolado por la cara superior es fácil, peor ejecutarlo por la cara inferior. Pero es posible, y los adhesivos que hay son muy buenos (aunque hay que buscarlos por internét...).

Hola Eduardo, hoy hablando con un compañero sobre un tema similar me comenta que no es suficiente con aplicar la cola. Se tiene que garantizar una presión de contacto suficiente en un área suficiente (ya lo habías insistido), durante un tiempo suficiente y una humedad/temperatura adecuada. Al parecer no suele ser habitual un problema de fallo del adhesivo (ya lo has comentado), tampoco de la madera (si se cuida el diseño) sino más bien de la interfaz madera-adhesivo (esto también ocurre en los materiales compuestos entre la matriz y la fibra).

Me comenta que no se suele confiar en un encolado de canto sino más bien del trabajo de la media madera en la junta de paneles para la transmisión del corte en un sentido y el eventual tirafondeado para el corte en el otro sentido (de levantamiento). Para el trabajo de la madia madera se cose la apertura de fibra con un tirafondeado. La transmisión de momentos la veo muy forzada constructivamente hablando solo con cola, media madera y contactos, pares de fuerzas y yo personalmente no contaría con ella sino se utilizan sobre elementos. 

Nosotros en el programa para la una lámina de una panel de CLT asignamos en el módulo perpendicular a la fibra un valor nulo, ya que no se suele encolar cantos de tabla en una lámina de CLT y aunque se pudiera encolar no se puede ejercer una presión suficiente como para garantizar su trabajo. De hecho se esta hablando del ELU de delaminación (dejo una foto que tengo por aqui de una barra madera laminada encolada), perdona si lo has mentado en el curso, a ver si me animo más adelante y lo hago.

Un abrazo.

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