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Refuerzo vigas de madera

abril 21, 2022

Cómo reforzar una viga

Un refuerzo de fibra localizado coloca fibras de gran resistencia a la tracción a través de una hipotética línea de hendidura cerca de las muescas en las vigas para frenar la propagación de la hendidura causada por la tensión transversal que, de otro modo, podría reducir significativamente la resistencia de una viga utilizada como miembro de la viga. Puede aplicarse un parche recubierto de adhesivo después de cortar una muesca en la viga o pueden fijarse fibras a una viga en una fábrica cercana a la ubicación de una muesca prevista.

Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud estadounidense Ser. No. 08/576,998 presentada el 26 de diciembre de 1995, ahora U.S. Pat. No. 5,575,117, que es una continuación en parte de la solicitud estadounidense Ser. No. 08/204,114, presentada el 1 de marzo de 1994, ahora U.S. Pat. Nº 5.501.054.

Las vigas de madera pueden utilizarse en la construcción para proporcionar un tramo horizontal entre las paredes o entre las paredes y una viga central, por ejemplo, como viguetas del suelo o del techo. En estas aplicaciones, la veta de la madera está alineada con el tramo horizontal.

La madera tiene relativamente poca resistencia perpendicular a la veta en comparación con su resistencia a lo largo del eje de su veta. Por ejemplo, una muestra de abeto Douglas puede tener una resistencia a la tracción y a la compresión paralela a la fibra de 15.600 y 3.470 PSI, respectivamente, pero una resistencia a la tracción y a la compresión perpendicular a la fibra de sólo 360 y 340 PSI, respectivamente.

Apuntalamiento de vigas de madera con acero

Las vigas estructurales de madera de las casas y otros edificios pueden debilitarse con la edad o empezar a combarse porque están soportando una carga mucho más pesada de la que debían soportar. Las vigas débiles pueden quedar al descubierto durante la remodelación de una casa o al convertir una estructura no residencial en una vivienda. Puede resultar más económico y práctico reforzar una viga de madera existente en lugar de sustituirla.

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La forma más sencilla y menos costosa de estabilizar una viga débil existente es instalar un nuevo pilar de apoyo en el punto donde el hundimiento es mayor. La viga débil se levanta con un gato para permitir la instalación de un nuevo pilar de acero, madera o mampostería. Así se reduce la luz de la viga, reduciendo la carga sobre la viga débil. Añadir nuevos pilares de apoyo puede ser difícil en cualquier lugar que no sea un sótano o un espacio de acceso.

Otra forma de reforzar una viga es con una placa de refuerzo. En este método, se intercala una placa de acero entre dos vigas de madera idénticas y se atornilla el sándwich de viga y acero. La placa de acero debe ser tan larga como la viga, con agujeros para los pernos perforados a través del acero. Los pernos de media pulgada se separan 16 pulgadas, con dos pernos en el extremo de la viga. Los pernos del extremo deben estar a 5 cm del extremo de la viga. Los pernos se escalonan a lo largo de la viga con un perno cerca de la parte superior y el siguiente cerca de la parte inferior. Este método transfiere la carga de los miembros de madera a la placa de acero a través de los pernos y la fricción entre el acero y la madera. Como alternativa, se pueden instalar placas de acero en cada lado de la viga débil.

Refuerzo de vigas de madera existentes

Las vigas estructurales de madera de las casas y otros edificios pueden debilitarse con la edad o empezar a combarse porque están soportando una carga mucho más pesada de la que debían soportar. Las vigas débiles pueden quedar al descubierto durante la remodelación de una casa o al convertir una estructura no residencial en una vivienda. Puede resultar más barato y práctico reforzar una viga de madera existente en lugar de sustituirla.

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La forma más sencilla y menos costosa de estabilizar una viga débil existente es instalar un nuevo pilar de apoyo en el punto donde el hundimiento es mayor. La viga débil se levanta con un gato para permitir la instalación de un nuevo pilar de acero, madera o mampostería. Así se reduce la luz de la viga, reduciendo la carga sobre la viga débil. Añadir nuevos pilares de apoyo puede ser difícil en cualquier lugar que no sea un sótano o un espacio de acceso.

Otra forma de reforzar una viga es con una placa de refuerzo. En este método, se intercala una placa de acero entre dos vigas de madera idénticas y se atornilla el sándwich de viga y acero. La placa de acero debe ser tan larga como la viga, con agujeros para los pernos perforados a través del acero. Los pernos de media pulgada se separan 16 pulgadas, con dos pernos en el extremo de la viga. Los pernos del extremo deben estar a 5 cm del extremo de la viga. Los pernos se escalonan a lo largo de la viga con un perno cerca de la parte superior y el siguiente cerca de la parte inferior. Este método transfiere la carga de los miembros de madera a la placa de acero a través de los pernos y la fricción entre el acero y la madera. Como alternativa, se pueden instalar placas de acero en cada lado de la viga débil.

Cómo reforzar una viga de madera

Si el acero no llega a los apoyos, lo primero que me preocuparía es el cizallamiento de la madera en el apoyo.    Si hay suficientes conectores entre la madera y el acero para transferir las tensiones de flexión, no creo que importe si el acero llega al soporte o no, siempre que la madera pueda soportar el cizallamiento y la flexión que quedan para la parte que no se reforzó.De todos modos, no me creo mucho esa interacción compuesta con el acero y la madera.    A menos que no tenga otra opción, hago que el acero sea lo suficientemente fuerte como para soportar la carga sin la madera.    No confío en que los contratistas lo instalen como yo lo dibujo.

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Despy:Estoy de acuerdo con StructuralAggie. También diseño el acero para que soporte toda la carga. El acero suele ser tan rígido en comparación con la madera, que después de realizar un análisis de rigidez relativa, se tiende a encontrar que la contribución de la madera es casi insignificante. Entonces, ¿por qué no asumir que el acero soporta toda la carga? Si no puedo colocar el acero sobre el soporte original (pilar, muro, etc.), suelo instalar algún tipo de soporte o asiento en la cara del pilar o del muro para soportar la reacción de la(s) nueva(s) viga(s) de acero. No me gusta transferir el cizallamiento vertical del acero a la madera para luego llevarlo hasta el soporte. Es un camino muy complicado y tengo algunas dudas al respecto.

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