Una viga flitch (o viga flitched ) es una viga compuesta que se utiliza en la construcción de casas , terrazas y otras estructuras principalmente de madera . Por lo general, la viga de flitch se compone de una placa de acero vertical intercalada entre dos vigas de madera , las tres capas se mantienen unidas con pernos . En esa forma común, a veces se hace referencia a ella como una viga de acero . Se pueden usar más capas alternas de madera y acero para producir una viga aún más fuerte. Las placas de metal dentro de la viga se conocen como placas de flitch. [1] Las vigas flotantes se utilizaron como una forma rentable de fortalecer las vigas de madera de gran luz y han sido reemplazadas en gran medida por tecnología más reciente.
Historia
"Flitch" originalmente se refería a una losa de tocino, que se cortaba en tiras a lo largo. [1] De manera similar, una viga de madera se sacudió cortándola a lo largo; A continuación, se rotó una mitad de 180 grados tanto longitudinal como lateralmente para asegurar que se separaran los defectos. En el siglo XVIII, antes de la disponibilidad de las vigas de acero, las vigas de pino se revistieron con madera dura como el roble. [2]
Con la disponibilidad de acero asequible, las vigas basculantes se convirtieron en una forma de fortalecer las vigas de madera de grandes luces de manera rentable y ocupar menos espacio que la madera maciza. Un artículo de 1883 de The American Architect and Building News compara tres alternativas en una hipotética estación de tren "en la que el segundo piso está dedicado a oficinas, y donde debemos usar vigas para sostener el segundo piso de 25 pies de luz, y no menos de 12 pies en los centros si podemos evitarlo. Esto nos daría, para ser sostenidos por la viga, un área de piso de 12 'x 25' = 300 pies cuadrados " [3] y 31,500 libras de carga. Después de realizar los cálculos, las vigas se comparan de la siguiente manera:
Material de la viga | Tamaño | Costo |
Pino | 14 "x 17" | $ 25,75 |
Hierro | Dos vigas de 12 " | $ 83,32 |
Placa de flitch | 30 x 35 cm | 70,70 $ |
El artículo también cita el carácter ignífugo de la viga flitch, "en caso de incendio, probablemente no afectaría el hierro hasta que las vigas de madera estuvieran muy quemadas". [3]
Con el advenimiento de la madera de ingeniería de alta resistencia , las ventajas de las vigas flotantes desaparecieron. Por ejemplo, comparando la capacidad de 2 vigas que abarcan 18 pies:
Composición de la viga | Carga aplicada permitida en libras por pie lineal |
Elemento de madera de chapa laminada (LVL) de 3½ʺ × 11¼ʺ | 398 |
Viga de flitch de 2 × 12 construida con placa de acero de ½ʺ con dos laminaciones de SPF n. ° 2 | 386 |
Además, el uso de este tipo de vigas ha disminuido considerablemente debido al alto costo de la mano de obra. La madera de ingeniería se puede cortar a medida e instalar de manera similar a la madera aserrada; el flitch requiere fabricación en taller y / o atornillado en el campo. Esto, junto con un peso propio mucho mayor de la viga (11,4 libras (5,2 kg) para madera de ingeniería frente a 25,2 libras (11,4 kg) para una viga de flitch), disminuye la viabilidad del sistema.
Usos modernos
Las vigas flotantes se utilizan actualmente principalmente en renovaciones históricas, donde se pueden usar para reforzar soportes de madera envejecida, o con fines estéticos, donde se requieren vigas vistas con apariencia de madera y la resistencia del acero. Un proyecto de uso adaptativo en el Reino Unido, que cambió los establos por oficinas, requirió cortar la viga que soporta un piso en toda su longitud y luego insertar una placa de acero de tamaño similar. La viga rota resultante se aseguró con resina y pernos, preservando la apariencia al tiempo que proporcionaba resistencia. Las vigas flotantes se utilizaron como columnas en una nueva construcción de dos pisos. Se utilizaron vigas de madera laminada para soportar el segundo piso y el techo. Esto permitía la aparición de columnas de madera, al tiempo que proporcionaba la resistencia necesaria. [2]
El método para calcular el tamaño de una viga de flitch que se utilizará en la construcción es sencillo, utilizando el método de sección transformada. Se imagina que la pieza de acero de las vigas es una pieza de madera equivalentemente flexible (aunque mucho más gruesa). Esto permite calcular la elasticidad de toda la viga como si estuviera completamente hecha de madera. [4] [5] [6]
Existe una actividad comercial modesta que involucra vigas inclinadas con la Asociación de Investigación y Desarrollo de la Madera (TRADA) desarrollando una nueva viga inclinada, [7] un programa de software de construcción que ofrece cálculo para diseños de vigas inclinadas, [8] [9] y al menos una oferta en firme vigas de flitch prefabricadas en varias configuraciones. [10]
Referencias
- ^ Diccionario de inglés de Oxford conciso, séptima edición . Nueva York: Oxford University Press. 1982. p. 374.
- ^ a b Dawson, Susan (8 de diciembre de 1994). "Técnico: lecciones de madera del pasado: madera aserrada - madera". The Architects 'Journal : 35–37 - vía JSTOR.
- ^ a b "Vigas Fletch-Plate, remachadas y armadas". The American Architect and Building News . 13, 388: 255-256. 2 de junio de 1883 - vía JSTOR.
- ^ Estructuras de madera: una guía de diseño y comentarios . Nueva York, NY: Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles. 1975. págs. 176-178. ISBN 978-0872621091.
- ^ Halperin, Don A. (1994). Principios del diseño de madera para arquitectos y constructores . Nueva York, NY: John Wiley and Sons. págs. 44–46. ISBN 0-471-55768-4.
- ^ Stalnaker, Judith J. (1989). Diseño Estructural en Madera . Nueva York, NY: Van Nostrand Reinhold. págs. 291-293. ISBN 0-442-23300-0.
- ^ "¡Innovar o morir!". Silvicultura y madera británica . 6 de junio de 2002 - a través de GALE Business Insights: Global.
- ^ "Cálculos: integración en TEDDS. (Software / Hardware)". Design News : 100. 2 de junio de 2003 - vía JSTOR.
- ^ "Automatice sus cálculos estructurales repetitivos" . TEKLA .
- ^ "Mejor encabezado - ¡No te muevas!" . 1 de diciembre de 2018.