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Dos vigas de poste de rey conectadas para sostener un techo.
Clave: 1:  viga cumbrera, 2:  correas , 3:  vigas comunes. Este es un ejemplo de un "techo doble" con vigas principales y vigas comunes.

Una armadura de techo de madera es un marco estructural de vigas diseñado para unir el espacio sobre una habitación y proporcionar soporte para un techo. Las cerchas suelen producirse a intervalos regulares, unidas por vigas longitudinales como correas . El espacio entre cada truss se conoce como bahía . [1]

Las vigas tienden a aplanarse bajo la gravedad, empujando hacia afuera en las paredes. Para tramos más grandes y paredes más delgadas, esto puede derribar las paredes. Por lo tanto, inicialmente se unieron pares de vigas opuestas mediante una viga de amarre horizontal, para formar vigas acopladas. Pero tales techos eran estructuralmente débiles y, al carecer de cualquier soporte longitudinal, eran propensos a torcerse, un colapso resultante del movimiento horizontal. Las cerchas de madera para techos fueron un desarrollo medieval posterior. [2]Un armazón de techo se cruza en una unidad estable y rígida. Idealmente, equilibra todas las fuerzas laterales entre sí y empuja solo directamente hacia abajo en las paredes de soporte. En la práctica, pueden desarrollarse fuerzas laterales; por ejemplo, debido al viento, la flexibilidad excesiva del truss o construcciones que no se adaptan a pequeños movimientos laterales de los extremos del truss.

Historia [ editar ]

Ejemplo de armadura de techo de madera

Los miembros superiores de una armadura se conocen genéricamente como cuerda superior , los miembros inferiores como cuerda inferior y los miembros interiores como nervaduras. En la carpintería histórica, las cuerdas superiores a menudo se denominan vigas , y la cuerda inferior a menudo se denomina viga de unión . Hay dos tipos principales de armaduras de techo de madera: cerradas, en las que el cordón inferior es horizontal y al pie de la cercha, y abiertas, en las que las cuerdas inferiores se elevan para proporcionar más espacio abierto, también conocidas como armaduras de cordones inferiores elevados. . [3]

Trusses cerrados [ editar ]

La distinción cerrado / abierto se utiliza de dos formas para describir los techos de celosía.

Truss cerrado:

  1. Un truss con una viga de amarre; o
  2. Estructura de techo con techo para que la estructura no sea visible.

Truss abierto:

  1. Un truss con una viga de amarre interrumpida o un truss de tijera que permite un área de techo abovedado; o
  2. La estructura del techo está abierta a la vista, no oculta por un techo. [4]

Truss King Post [ editar ]

Truss King Post.
Clave: 1:  poste rey, 2:  viga de amarre, 3:  vigas principales, 4:  puntales.

Una armadura de poste de rey tiene dos vigas principales, una viga de amarre y un poste de rey vertical central . [5] La más simple de las cerchas, se usa comúnmente junto con dos puntales en ángulo.

El poste rey normalmente está bajo tensión y requiere uniones bastante sofisticadas con la viga de amarre y las vigas principales. En una variación conocida como truss de perno rey (varilla), el poste principal se reemplaza por un perno (varilla) de metal, generalmente de hierro forjado.

Truss de postes de reina [ editar ]

Armadura de poste de reina.
Clave: 1:  postes de reina, 2:  viga de amarre, 3:  viga de tensión, 4:  vigas principales.

Una armadura de postes de reina tiene dos vigas principales y dos postes de reina verticales . [5] La armadura de poste reina extiende el tramo y, combinada con uniones empalmadas en los miembros más largos, extiende el tramo útil para armaduras de este tipo. Al igual que con un poste de rey, los postes de reina se pueden reemplazar con varillas de hierro y, por lo tanto, se denominan truss de varilla de reina. Este truss se conoce a menudo como palladiana (truss palladiano) en Italia, ya que fue utilizado con frecuencia por el arquitecto renacentista Andrea Palladio . [6] [a] A veces, una celosía de Palladio se define como una celosía compuesta con un poste de reina y un poste de rey en el mismo conjunto. [7]

La cercha del poste de la reina y la cercha del poste del rey se pueden combinar utilizando la viga de tensión de la cercha del poste de la reina como viga de unión para una cercha del poste del rey de arriba. [8] Estas combinaciones se conocen como armaduras compuestas.

Liegender Stuhl [ editar ]

Ilustración alemana de un techo de correas con truss liegendem stuhl resaltado en azul.

Liegender Stuhl es un truss de origen alemán, el nombre alemán se usa en América. Esta armadura se encuentra en algunos edificios de los siglos XVIII y XIX donde los alemanes se establecieron en los EE. UU. La traducción literal es "silla tumbada", que significa que las cuerdas superiores están inclinadas o inclinadas (y silla en el sentido de un soporte, en este caso una poste o truss). [9] Los carpinteros en los Países Bajos también usaron esta armadura donde se deletrea estoel liggende. [10]

Lo opuesto es un "Stehender Stuhl", que es el tipo de armadura de techo común donde los postes verticales simples reemplazan la estructura de soporte más elaborada en la imagen (resaltada en azul).

Trusses abiertos [ editar ]

Truss con arcos [ editar ]

Un solo braguero con arcos arriostrados.
Clave: 1:  vigas principales, 2:  viga de cuello, 3:  tirantes de arco.

Al carecer de una viga de unión, [11] la armadura de arco (tirante arqueado) [12] le da un aspecto más abierto al interior del techo. Las vigas principales están unidas por una viga de cuello sostenida por un par de tirantes de arco, que refuerzan la estructura y ayudan a transmitir el peso del techo a través de las vigas principales hasta la pared de soporte. Una cercha de doble arco [12] tiene un segundo par de tirantes arqueados más abajo, desde la viga hasta un bloque o alféizar interior: esta forma se llama carro, cuna, techo de barril o túnel debido a su apariencia cilíndrica. [13]

Armadura Hammerbeam [ editar ]

Chambers 1908 truss simple de vigas de martillo

El techo de vigas de martillo fue la culminación del desarrollo de la cercha con arcos arriostrados, lo que permitió abarcar mayores espacios. El techo de vigas de martillo de Westminster Hall en Londres, diseñado por Hugh Herland e instalado entre 1395 y 1399, fue el espacio con techo de madera más grande de la Europa medieval, con una distancia de poco más de 20 metros (66 pies). [14] Se considera el mejor ejemplo de celosía con vigas de martillo en Inglaterra. [15]

Las armaduras de vigas de martillo pueden tener una sola viga de martillo o múltiples vigas de martillo. Un falso techo con vigas de martillo (truss) tiene dos definiciones: 1) No hay un poste de martillo en la viga de martillo [16] [17] como a veces se encuentra en un tipo de armadura de refuerzo de arco [18] o; 2) La viga del martillo se une al poste del martillo en lugar de que el poste del martillo aterrice en la viga del martillo. [19]

Truss de tijera [ editar ]

Un braguero de tijera

La armadura de tijera debe su nombre a que tiene la forma de un par de tijeras. Dos características definitorias de una armadura de tijera son: 1) la unión por donde pasan los cordones inferiores (la bisagra de un par de tijeras) debe estar firmemente conectada y 2) los pies de la viga (cordón superior) deben aterrizar en los cordones inferiores. Si los cordones inferiores se unen al lado inferior de los cordones superiores, se dice que el conjunto está "reforzado con tijera" [20] en lugar de una armadura de tijera.

Refuerzo [ editar ]

Se ha comprobado que los diseños de arriostramientos permanentes pueden mejorar la estabilidad lateral de las armaduras de techo , específicamente con los cordones j. Las riostras laterales continuas pueden prevenir los efectos negativos de las fuerzas laterales al colocarse diagonalmente para reforzar la cuerda . Sin embargo, existen efectos variables de las riostras permanentes en el alma de la armadura, dado que la longitud del cordón determinaría el número de ubicaciones de las riostras. [21]

Cerchas de madera prefabricadas [ editar ]

Las cerchas de madera prefabricadas ofrecen ventajas en la construcción de edificios gracias a la precisión de fabricación mecánica y tienden a utilizar menos madera. [22] Sin embargo, esto no tiene en cuenta las alteraciones de diseño específicas del sitio que requieren un diseño de truss personalizado.

Cerchas de madera históricas [ editar ]

Los desafíos de mantener cerchas de madera no se limitan a proyectos de construcción más nuevos. La clasificación visual se puede utilizar para realizar evaluaciones de la condición de armaduras históricas. Esto, junto con las pruebas de carga, se puede utilizar para determinar las mejores soluciones posibles para reparar sistemas de truss más antiguos. Se pueden usar placas de metal y material de época correcto para reparar, aunque la recuperación del 100% del material puede ser difícil si la armadura de madera se ha deteriorado. Las cerchas de madera MPC se fabrican típicamente con madera aserrada, en lugar de madera. [23]

El interior del granero en Bartram's Garden con vistas a las vigas de madera.

Conexiones en cerchas de madera [ editar ]

Las primeras conexiones de celosías de madera consistían en juntas de mortaja y espiga y probablemente se hicieron en el sitio de construcción con los postes. Dado que la mayoría de las primeras cerchas estaban hechas de postes sin curar , la contracción subsiguiente crearía grietas en las juntas de mortaja y espiga . Además, las juntas de mortaja y espiga en las cerchas más antiguas se ubicaron en el punto más débil del poste, acelerando la falla. Gran parte de los primeros diseños de conexión de truss anticiparon el comportamiento estructural bajo cargas. Esta es la razón por la que los orificios se perforaron ligeramente descentrados, lo que permitió que la clavija uniera los postes de forma natural con la gravedad. [24]

Ver también [ editar ]

  • Doblado (estructural)
  • Marco recíproco
  • Estructura de madera
  • Puente de celosía

Referencias [ editar ]

Notas

  1. ↑ La palladiana se había utilizado en Italia durante muchos años antes de la época de Palladio, pero se le ha dado su nombre debido a su uso extensivo en los edificios que diseñó. [6]

Citas

  1. ^ Curl, James Stevens (2006), "truss", A Dictionary of Architecture and Landscape Architecture (edición en línea), Oxford University Press , consultado el 1 de diciembre de 2012 (requiere suscripción)
  2. ^ Steane (1984) , p. 196
  3. ^ Lewandoski, Jan, Jack Sobon y Kenneth Rower. Armazones de techo estadounidenses históricos. Becket, MA: Timber Framers Guild, 2006. 48. ISBN 0970664346 
  4. ^ Grupo de investigación de edificios domésticos (Surrey, Inglaterra), http://www.dbrg.org.uk/GLOSSARY/Open%20truss.html
  5. ^ a b Glosario de términos de construcción australianos - Tercera edición (NCRB)
  6. ^ a b Valeriani, Simona (agosto de 2006), "Los tejados de Wren y Jones: una migración del conocimiento técnico del siglo XVII desde Italia a Inglaterra". Documentos de trabajo sobre la naturaleza de la evidencia: ¿Qué tan bien viajan los 'hechos'? " ( PDF ) , Departamento de Historia Económica, Escuela de Economía de Londres , consultado el 22 de diciembre de 2012
  7. ^ Actas del Tercer Congreso Anual de Historia de la Construcción, mayo de 2009. Figura 1. basada en Sachero, C., 1864: Sulla stabilità delle armature dei tetti. Giornale del Genio Militare 2. 250. http://www.bma.arch.unige.it/PDF/CONSTRUCTION_HISTORY_2009/VOL3/TURRI-Zamperin_Cappelletti_1_paper-revised_layouted.pdf consultado el 24/12/2012
  8. ^ Yeomans (2003) , p. 42
  9. ^ Anderegg, Jean. Holzbaukunst: Fachwerk, Dachgerüst, Zimmermannswerkzeug: systematisches Fachwörterbuch = Architecture en bois: construcción en pan de bois, charpente de toit, outils du charpentier: dictionnaire spécialisé et systématique = Arquitectura en madera: construcción con estructura de madera, estructura de techo, herramientas de carpintero y diccionario sistemático. Múnich: KG Saur, 1997.: 65. ISBN 3598104618 
  10. ^ Herman Janse, Houten kappen en Nederland 1000-1940. Delftse Universitaire Pers, Delft / Rijksdienst voor de Monumentenzorg, Zeist 1989.
  11. ^ Harris (2003) , págs. 75–77
  12. ^ a b Chappell, Steve. Taller de un constructor de madera: ebanistería, diseño y construcción de estructuras de madera tradicionales . Brownfield, Me .: Fox Maple Press, 1998. 115. Print.
  13. ^ Whewell, William y F. de. Lassaulx. Notas arquitectónicas sobre iglesias alemanas; con notas escritas durante un recorrido arquitectónico en Picardía y Normandía .. La 3ª ed. Cambridge: J. y JJ Deighton; [etc.], 1842. 44. Imprimir.
  14. ^ Steane (1984) , págs. 196–97
  15. ^ Webber, Frederick G .. Carpintería y ebanistería. Methuen and Co., Londres: 1898. 152.
  16. ^ Davies, Nikolas y Erkki Jokiniemi. Diccionario de arquitectura y edificación. Amsterdam: Elsevier / Architectural Press, 2008. 144.
  17. ^ Alcock, NW. Registro de edificios con estructura de madera: un glosario ilustrado. Londres: Consejo de Arqueología Británica, 1989.
  18. ^ Sharpe, Geoffrey R .. Las iglesias históricas inglesas son una guía para su construcción, diseño y características. Londres: IB Tauris, 2011. 111. fig. 61.
  19. ^ Madera, Margaret. La casa medieval inglesa. Londres: Ferndale Editions, 1980, 1965. 319.
  20. ^ Lewandoski, Jan, Jack Sobon y Kenneth Rower. Armazones de techo estadounidenses históricos. Becket, MA: Timber Framers Guild, 2006. 7. ISBN 0970664346 
  21. ^ Diseño de arriostramiento permanente para vigas y cordones de armadura de techo de madera MPC, Forest Products Journal, 51 (7), 73-81
  22. ^ "Los beneficios de las armaduras de techo de madera prefabricadas". Ingeniería civil (10212000)  24, no. 7: 47-48. Business Source Complete , anfitrión de EBSCO (consultado el 8 de noviembre de 2017)
  23. ^ Evaluación no destructiva, pruebas de carga a gran escala e intervenciones locales en dos armaduras de techo con cuello de madera históricas. Estructuras de ingeniería, 140.
  24. ^ "Conexiones tempranas de celosía de madera frente a contracción de la madera: de juntas de mortaja y espiga a conexiones atornilladas" Boletín APT , vol. 27, N ° 1/2, A Tribute to Lee H. Nelson (1996), págs. 11-23.

Bibliografía

  • Harris, Richard (2003), Descubriendo edificios con entramado de madera , Shire Publications, ISBN 978-0-7478-0215-0
  • Steane, John (1984), Arqueología de la Inglaterra medieval y Gales , Croom Helm, ISBN 978-0-7099-2385-5
  • Yeomans, David T. (2003), La reparación de estructuras de madera históricas , Thomas Telford, ISBN 978-0-7277-3213-2
  • Hoffsummer, Patrick (ed.) (2009), Roof Frames from the 11th to the 19th century. Tipología y desarrollo en el norte de Francia y en Bélgica , Brepols, ISBN 978-2-503-52987-5CS1 maint: texto adicional: lista de autores ( enlace )

Enlaces externos [ editar ]

  • Glosario ilustrado del techo