Nodos en madera

Las estructuras en madera, se materializan uniendo dos o más elementos independientes que convergen en un punto, conformando la estructura soportante, llamemos esta unión nodo o ensamble. Para entender mejor la reacción del material frente a ciertas tensiones o presiones, es necesario tener en cuenta la naturaleza de dicho material, en este caso la madera. Clasificación de las maderas La madera se clasifica en dos grandes grupos, las blandas y las duras. Cuanto más dura, menos huecos de aire tiene, y por tanto más sustancia de madera posee. Los árboles que poseen madera con mayor resistencia son aquellos del grupo de hojas caducas y tienen un período más largo de crecimiento, estos tardan décadas e incluso siglos para llegar a la etapa de madurez suficiente para ser cortados y emplearlos en muebles, vigas y casas unifamiliares. Por otro lado las maderas blandas se les denomina al grupo de las coníferas, estas tienen un período de crecimiento mucho menor que las maderas duras, por ende son mucho más baratas y de uso mucho más variado, sin embargo, la madera blanda es mucho más susceptible a astillarse que la blanda dada su escasez de vetado.

Entre las maderas duras tenemos: 

Roble: Es de color pardo amarillento. Es una de las mejores maderas que se conocen; muy resistente y duradera. Se utiliza en muebles de calidad, parqué...

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Nogal: Es una de las maderas más nobles y apreciadas en todo el mundo. Se emplea en mueble y decoración de lujo.

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Cerezo: Su madera es muy apreciada para la construcción de muebles. Es muy delicada porque es propensa a sufrir alteraciones y a la carcoma.

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Encina: Es de color oscuro. Tiene una gran dureza y es difícil de trabajar. Es la madera utilizada en la construcción de cajas de cepillo y garlopas.

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Olivo: Se usa para trabajos artísticos y en decoración, ya que sus fibras tienen unos dibujos muy vistosos (sobre todo las que se aproximan a la raíz.

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Castaño: se emplea, actualmente, en la construcción de puertas de muebles de cocina. Su madera es fuerte y elástica. Olmo: Es resistente a la carcoma. Antiguamente se utilizaba para construir carros

Entre las maderas blandas tenemos: 

Álamo: Es poco resistente a la humedad y a la carcoma. En España existen dos especies: El álamo blanco (de corteza plateada) y el álamo negro, más conocido con el nombre de chopo.

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Abedul: Árbol de madera amarillenta o blanco-rojiza, elástica, no duradera, empleada en la fabricación de pipas, cajas, zuecos, etc. Su corteza se emplea para fabricar calzados, cestas, cajas, etc.

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Aliso: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su corteza se obtienen taninos.

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Alnus glutinosa: Su madera se emplea en ebanistería, tornería y en carpintería, así como en la fabricación de objetos de pequeño tamaño. De su corteza se obtienen taninos.

Alnus incana: Su madera es blanda y ligera, fácil de rajarse. Es utilizada en tallas, cajas y otros objetos de madera

Propiedades físicas de la madera a grandes rasgos:

DENSIDAD Y CONTENIDO DE HUMEDAD Densidad: es la relación entre la masa (m) de una pieza de madera con su volumen (v) y se la expresa en gramos por centímetro cúbico. d= m v La densidad se relaciona directamente con otras propiedades de la madera. Proporciona una primera indicación acerca de su comportamiento probable frente a la absorción y perdida de agua y su correspondiente grado de variación dimensional bajo el punto de saturación de las fibras. Contenido de Humedad: es la cantidad de agua presente en la madera; se expresa como porcentaje del peso de la madera seca o anhidra y se calcula mediante la fórmula siguiente: CH (%)= (Pi - Po) X 100 donde: CH= contenido de Po humedad (%) Pi= peso inicial (g) Po= peso en estado

Anhidro (g)

2.- MEDICION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD En la práctica, la cantidad de agua existente en la madera se determina según métodos principales: directo, por diferencias de peso, e indirecto, con ayuda de xilohigrómetros eléctricos. 3.- CONTENIDO DE HUMEDAD DE EQUILIBRIO Es el contenido de humedad que adquiere la madera cuando es expuesta al ambiente durante un tiempo prolongado. En estas condiciones, la madera perderá o ganara agua hasta alcanzar un estado de equilibrio entre la humedad que contiene y la del aire. 4.- CONTRACCION Y EXPANSIÓN La magnitud de la contracción varía según las características de la especie, las secciones y la orientación anatómica del corte. Se expresa como porcentaje de la dimensión original de la pieza de madera. Se calcula mediante la fórmula siguiente: C (%)= Dv - Do X100 donde: C= contracción Dv Dv= dimensión en verde Do= dimensión final a determinado contenido de humedad.

Para entender un poco la estructura arbórea:

Propiedades mecánicas: 1.- COMPRESION Y TRACCION 1.1.- Compresión Perpendicular al grano La madera se comporta a manera de un conjunto de tubos alargados que sufriera una presión perpendicular a su longitud; sus secciones transversales serán aplastadas y, en consecuencia, sufrirán disminución en sus dimensiones bajo esfuerzos suficientemente altos. 1.2.- Compresión Paralela al grano La madera se comporta como si el conjunto de tubos alargados sufriera la presión de una fuerza que trata de aplastarlos. Su comportamiento ante este tipo de esfuerzos es considerado dentro de su estado elástico, es decir, mientras tenga la capacidad de recuperar su dimensión inicial una vez retirada la fuerza. 1.3.- Tracción Perpendicular al grano Es asumida básicamente por la lignina de la madera que cumple una función cementante entre fibras. La madera tiene menor resistencia a este tipo de esfuerzo en relación con otras solicitaciones. 1.4.- Tracción Paralela al grano La madera tiene resistencia a la tracción paralela a las fibras, debido a que las uniones longitudinales entre las fibras son de 30 a 40 veces más resistentes que las uniones transversales. 2.- CORTE Y FLEXION 2.1.- Corte o Cizallamiento El corte o Cizallamiento de la estructura interna de la madera es semejante al comportamiento de un paquete de tubos que se hallan adheridos entre ellos; por esta razón, en el caso de “corte o Cizallamiento paralelo al grano”, el esfuerzo de corte es resistido básicamente por la sustancia cementante, es decir, la lignina, mientras que el esfuerzo de corte o Cizallamiento perpendicular al grano”, son fibras las que aumentan la resistencia al Cizallamiento. La madera es mucho más resistente al corte perpendicular que al corte paralelo. 2.2.- Flexión El comportamiento en flexión de una pieza de madera combina, simultáneamente, los comportamientos a tracción, compresión y corte, repitiéndose los mismos fenómenos anteriormente descritos. La madera es un material particularmente apto para soportar tracción y comprensión paralela, debido a su alta capacidad por unidad de peso.

Defectos más comunes en la madera:

ALABEADO: comba de la cara del tablero en sentido longitudinal.

ARQUEAMIENTO: comba del canto, conocido también como corona.

ABARQUILLAMIENTO: concavidad de la cara del tablero en sentido transversal.

NUDO o AGUJERO DE NUDO: un nudo apretado, por regla general, no es problemático. Un nudo suelto o muerto, rodeado de un anillo oscuro, puede desprenderse o puede haber dejado ya un agujero.

HENDIDURA: grieta que atraviesa toda la pieza de madera, generalmente en los extremos.

GRIETA EN CABECERA: grieta paralela a los anillos de crecimiento anuales que no atraviesa toda la madera.

RETORCIMIENTO: el tablero está combado por muchos lugares.

RAJADURA: separación de las fibras entre los anillos de crecimiento, que frecuentemente se extiende a lo largo de la cara del tablero y a veces por debajo de su superficie.

CANTO REDONDEADO: falta de madera o corteza no recortada a lo largo del canto o las esquinas de la pieza.

Uniones y ensambles ENSAMBLES EN FORMA DE T Ensambles o solapa aplicando bloque de sustentación: En las uniones a solapa en forma de T, se combinan la sencillez y la resistencia. Son las más apropiadas para realizar trabajos tales como armazones, vallas, bastidores de estanterías, etc. Se las puede atornillar clavar, o unir con pernos e incluso escolar, con lo que quedarán más firmes. Para hacer la unión a solapa, únanse ambas piezas de madera con una prensa de tornillo mientras se perforan los agujeros. Con un taladro hágase un agujero holgado a través de de la pieza superior y un agujero piloto en la pieza inferior, pequeño para que el tornillo encaje firmemente. Luego aplíquese cola en la superficie de las partes que se van a unir para su posterior atornillado.

ENSAMBLES EN FORMA DE T A SOLAPA Y A MEDIA MADERA Estos tipos de juntas son más fuertes que las uniones a solapas simples.se usan para encajar travesaños iguales en bastidores que serán cubiertos con paneles. El travesaño lateral de una junta a solapa completa se recorta para poder acomodar completamente el travesaño. Para ello se marca en el canto superior la anchura del travesaño que será encajada. Úsese una sierra de ingletes y un formón para cortar la madera y nivelar la base de la caja, encajar las piezas para su posterior clavado. En una junta a media solapa, ambos travesaños se cortan de manera que encajen en el mismo nivel cuando se acoplen. Márquese el ancho del travesaño de manera visible en el larguero y señálese en ambos la profundidad de la caja (1) en la caja inferior del travesaño señálese la anchura con una línea y prolónguese hasta esta hasta la mitad de los costados. Márquese luego la mitad del grosor de la madera en los costados de las dos piezas. Siérrese a continuación en el travesaño la porción de madera señalada anteriormente.

ENSAMBLES CON LENGÜETA Y RANURA Este tipo de ensamble constituye el método más clásico de unir el borde de un tablero con una pieza vertical. La ranura o corte le da exactitud a la ensambladura, y mucha fuerza para soportar peso. Existen dos tipos principales: la ranura completa, en que el corte se prolonga a lo largo de toda la pieza vertical, y la incompleta invisible de frente. Ambos tipos se pueden ensamblar a cola de milano cortando un lado de la entalladora y el canto del extremo del travesaño con un ángulo inclinado hacia dentro. La ranura incompleta resulta para hacer vitrinas y estanterías.

ENSAMBLE EN T CON ESPIGA ABIERTA Es el ensamble mas resistente de los que tienen forma de T.Se utiliza para hacer armazones y en la fabricacion de muebles.El grosor de la espiga que se corta en un tablero no debe exceder de un tercio del grosor del larguero. Marquese el ancho del tablero en el larguero y proleonguese las lineas en todo el entorno de este. Marquese las lineas para las cuñas en el canto exterior del larguero, aproximadamente a 3 mm. De las lineas. Señalese luego una linea alrededor del tablero para darle a la espiga la longitud total ligeramente superior al ancho del larguero anterior. Coloquese las puntas del gramil de acuerdo con el ancho de un escoplo (1). Centrese las puntas en el canto de la pieza y marquese la caja y la espiga (2).cortese la caja en las lineas recien mencionadas encolese, encajese y y sujetese las piezas, introduciendo a continuacion las cuñas.

Otras variantes:

UNIONES EN FORMA DE T Cola de milano La cola de milano es una ensambladura resistente para tableros que tienen que soportar peso. Para efectuarla, márquese y córtese la espiga en el tablero con un serrucho (1). La inclinación de la espiga de ensamble deberá guardar relación de 1 a 6 en maderas blandas y de 1 a 8 en maderas duras. Señálese la forma de la espiga y córtese con exactitud por el entorno. Pásese la forma de la espiga a la pieza del armazón (2). Marcándola con lápiz. Siérrense los topes de la cola de milano y hágase un corte más en el centro de la parte sobrante para facilitar la labor de acoplo. (3). Acóplese la ensambladura en seco antes de encolarla, para comprobar su exactitud (4).

UNIONES EN FORMA DE L Déjese una pequeña longitud adicional en el frente, para hacer el rebajo algo más ancho que el grosor de la madera con la que se va a encajar. Esto permite un desbastado final. La profundidad del rebajo no debe ser más de tres cuartos del grosor de la madera. Córtese el rebajo con un serrucho. Encuádrese el extremo de la pieza de unión. Encolar y clavar posteriormente i9nsertando los clavos en diagonal para obtener mayor seguridad.

UNIONES EN ÁNGULO RECTO CON ESPIGA ABIERTA

UNIONES A INGLETE

UNIONES A COLA DE MILANO COMPLETA Esta unión es la más fuerte de todas las ensambladuras de esquina: se usa frecuentemente para la parte posterior de los cajones. Cola de milano oculta y otras variantes