CUBIERTAS DE MADERA. Arquitectotecnico.pro

CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS

ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 2. IDENTIFICACIÓN TEMPORAL Y GEOGRÁFICA 3. TIPOLOGÍA 3.1 CONCEPTOS 3.2 PLANTA DE CUBIERTAS 3.3 INCLINACIÓN ADECUADA DE LAS PENDIENTES 3.4 ARMAZÓN DE CUBIERTAS. CUCHILLOS 3.5 CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN DE CUBIERTAS DE MADERA ASERRADA 4. TÉCNICAS DE ELABORACIÓN Y PUESTA EN OBRA 4.1 CUBIERTA A UN AGUA 4.2 CUBIERTA A DOS AGUAS 4.3 CUBIERTA A CUATRO AGUAS 4.4 TIPO DE UNIONES 4.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE UNIÓN 4.6 TIPOS DE ALEROS SEGÚN EL APOYO DE LAS ARMADURAS 4.7 DETALLES CONSTRUCTIVOS DE ENCUENTROS 4.8 MATERIALES DE CUBRICIÓN 4.9 BREVE RESÚMEN DE LOS TRATADOS DE ARQUITECTURA MÁS DESTACADOS A LO LARGO DE LA HISTORIA.

5. EJEMPLOS NOTABLES 6. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA

TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 1. INTRODUCCIÓN Para el desarrollo de este trabajo monográfico sobre las cubiertas de madera españolas es necesario iniciarlo conociendo el oficio de la carpintería, ya que ha tenido tenido una enorme importancia en la historia de la construcción hasta nuestro siglo XX . Desgraciadamente no son muchos los documentos que podemos encontrar sobre carpinteros de fechas más tempranas al siglo XVII: algún contrato, alguna inscripción inscri pción en determinada obra…. Y hay que recurrir a la iconografía para conocer más detalles de este oficio. Afortunadamente en España contamos con un documento excepcional que nos remonta hasta el último tercio del Siglo XIII, la techumbre de la catedral de Teruel. En uno de los aliceres de su arrocabe aparecen nueve viñetas mostrando cada una un ejercicio diferente: podemos ver en seis de ellas como se entintaban los trazos en un madero para proceder después a su escuadrado con el hacha de dos bocas, o ver cómo se afinaba la superficie con la azuela o el hacha destral, según se tratara de la cara superior o lateral del madero. También nos muestra la división de un tronco en delgadas tablas mediante la sierra bracera tal como se ha hecho prácticamente hasta el Siglo XX, o cómo finalmente se ensamblan dos pares con un nudillo para conformar la armadura, con detalle bien claro del ensamble típico de nuestra carpintería. También podemos ver a un entallador formando una de las ménsulas que servirán de apoyo a los tirantes, y entre medias de todos ellos, sin que aparezca en estas imágenes, no podía faltar quien reparte vino, bebida que frecuentemente se menciona en los contratos de construcción de armaduras, junto a maderas o clavazones, como tan necesaria para dar buen fin a la obra.

Viñetas de la Catedral de Teruel


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Al hablar de carpinteros de la época es frecuente cometer el error de considerar a todos los carpinteros como pertenecientes a la clase de los artesanos, y por ello como personas de escasa capacidad económica. Es indudable que una gran mayoría de los carpinteros habían de conformarse con este estatus, pero los que alcanzaban la categoría de maestros del oficio necesitaban tener un saneado capital, sin el cual era imposible que pudieran pretender la adjudicación de ningún contrato. En la construcción rica la carpintería cobraba una especial importancia, ya que el carpintero disponía del elemento arquitectónico donde mejor se podía reflejar la riqueza del promotor que costeaba la obra, y evidentemente, para los carpinteros la mayor dificultad se encontraba en saber trazar las armaduras de cubierta, estructuras espaciales cuyo control de diseño y ejecución ofrece mayores problemas. La característica de cualquier armadura de cubierta es la de precisar de paños inclinados que despidan el agua de las lluvias al exterior del edificio, lo que podía c onseguirse con dos sistemas diferentes. Uno consiste en colocar maderos inclinados por parejas enfrentados en su parte alta, más o menos próximos entre sí, mientras que el otro se basa en disponer bastante separados elementos triangulados indeformables, sobre los que se pueden apoyar correas horizontales, para soporte de la cubierta protectora. En nuestra carpintería histórica se prefirieron las armaduras de pares antes que las armaduras sobre cuchillos triangulados, bien conocidas en el mundo romano y en su área de influencia. De las nuestras, la más simple es la denominada parhilera, compuesta por pares próximos entre sí y que se encuentran en la hilera, pieza horizontal que recorre toda la coronación de la armadura.

2. IDENTIFICACIÓN TEMPORAL Y GEOGRÁFICA La documentación sobre los sistemas constructivos utilizados durante la Edad Media (anterior al siglo XVI) es prácticamente inexistente. La transmisión de conocimientos de los distintos oficios tenía lugar en esta época en el seno de los gremios de artesanos y se realizaba sobre todo en forma oral. Si existieron manuscritos que recogían las prácticas de los constructores (cosa por otro lado no demasiado probable, dado el alto grado de analfabetismo de los artesanos en ésta época), no se tiene noticia de ellos. En el caso de España tenemos que señalar la escasez de documentación sobre construcción en madera anterior al siglo XVII. Los Lo s primeros tratados generales de arquitectura publicados en España ignoran el tema de la construcción en madera. Tan sólo encontramos indicaciones sobre estructuras de madera en el tratado de arquitectura hidráulica de Juanelo Turriano, siendo el primer tratado escrito en español en el que la construcción en madera ocupa un lugar más que digno. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Para muchos estudiosos, el tratado de arquitectura más importante de los escritos en España en el siglo XVII es el Arte y uso de la Arquitectura de Fray Lorenzo de San Nicolás, editado en 1633 y completado en 1665, dedicando numerosas páginas al estudio de las armaduras de cubierta. Las armaduras arm aduras españolas en esta época, herederas de la influencia francesa de falsos techos decorados, suelen ser estructuras ocultas, por lo que representan un problema más constructivo que estético. Pero no por ello es descuidado por Fray Lorenzo, que describe detenidamente los tipos empleados con más frecuencia y la forma de construirlos. El de Diego López de Arenas, Breve Compendio de la Carpintería de lo Blanco y Tratado de Alarifes, también de 1633, es el tratado específico de carpintería más relevante de los publicados en España hasta bien entrado el siglo XIX y un importante vehículo de transmisión de las técnicas tradicionales de construcción de las conocidas popularmente como armaduras mudéjares en España. El Breve Compendio de la carpintería y tratado de lo Blanco….de Rodrigo Álvarez, publicado en los albores del siglo XVIII, completa el trío de textos españoles de carpintería de esta época. Pese a su carácter específico, resulta más próximo al de Fray Lorenzo que a los de Arenas o Fray Andrés. Apenas hace referencia a las armaduras de lazo y sin embargo su preocupación por problemas constructivos es mayor, o al igual que Fray Lorenzo describe tipos nuevos como el de los cimborrios o cúpulas de planta poligo nal para cruceros. En España, el siglo XVIII es especialmente escaso en textos de construcción: se publicaron algunas obras pero ningún tratado específico de carpintería. Y ya en la transición al siglo XIX la búsqueda de nuevos tipos y soluciones estructurales lleva a la publicación de numerosos libros específicos de construcción mucho más técnicos que los aparecidos hasta el momento. En el caso de la construcción en madera, ya en en el primer tercio del siglo XIX hay que destacar la evolución que experimentan tanto las soluciones constructivas como los textos. La finalidad práctica continúa siendo un objetivo prioritario en los textos “no técnicos” pero cada vez parece más necesario necesario apoyar las soluciones expuestas con explicaciones científicas; comenzando a incluir teorías y datos sobre cargas actuantes en las armaduras y sus elementos.

3. TIPOLOGÍA. 3.1 CONCEPTOS. Recibe el nombre de cubierta c ubierta el conjunto de elementos de estructura que sirven para cubrir o cerrar los edificios por su parte alta, aislándolos ai slándolos del exterior y protegiéndolos de los agentes atmosféricos: lluvia, viento, frío, calor, etc. Cada cubierta se compone, en términos términos muy generales, de un armazón robusto de de madera, que constituye la armadura principal; del entramado, que también podremos llamarle la armadura secundaria y del material de cubierta.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Por lo general, las cubiertas están formadas por caras planas, inclinadas, que reciben el nombre de vertientes o faldones, que terminan en una línea horizontal, saliente de los muros del edificio, que se llaman aleros, o línea del canalón. Estas caras pueden tener todas la misma inclinación, o no, pero casi siempre la línea de aleros es una misma horizontal. La arista de encuentro de esas vertientes se llama caballete y dividen las aguas de lluvia, que irán a correr por las vertientes o faldones. Cuando dos vertientes se encuentran y no es un caballete, se unen las aguas y se llaman limahoyas.

3.2 PLANTA DE CUBIERTAS El dibujo en planta de una cubierta regular, que es aquella que tiene la línea de los aleros en un mismo plano horizontal y los planos que forman las vertientes, de una misma pendiente, es muy sencillo, ya que las proyecciones de puntos comunes a dos planos de la misma pendiente están en la bisectriz del ángulo formado por las intersecciones con el plano del dibujo y, si son paralelas, es la paralela media. Por lo tanto, las aristas que unen aguas se proyectan en las bisectrices de los ángulos formados por los aleros y los caballetes en las TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS paralelas a los aleros y equidistantes de éstos. Según lo apuntado, se han dibujado las proyecciones horizontales de las cubiertas que se ven en las siguientes figuras.

Otros ejemplos son en los que se ven los encuentros de dos cuerpos de edificios, de la misma anchura o de distintas dimensiones como se observa en las figuras. Esto último originará que los caballetes queden a distinta altura.

Si tenemos una planta irregular, tal como la que se ve en la siguiente figura, se resolverá como se ve en el trazado de puntos, en que se muestran cómo las proyecciones de los segmentos de limatesa inclinados hacia el caballete son bisectrices de los ángulos formados por los aleros de los faldones respectivos. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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En el caso de tener varios cuerpos de edificios, como tenemos representadas en las figuras siguientes, basta con seguir las normas dadas para obtener las soluciones de las cubiertas.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS No siempre interesa dar a los planos de cubierta una misma misma inclinación, sino que por razones estéticas, puede ser conveniente, en algunos casos, y para cubrir pequeños espacios, emplear diferentes pendientes, que, en general, diferirán muy poco entre sí. En almacenes, tinglados, grandes naves, etc., se suelen utilizar ciertos elementos de cubierta llamados linternas, lucernarios y monteras. En las siguientes imágenes, se muestra una linterna y un ejemplo de montera.

3.3 INCLINACIÓN ADECUADA DE LAS PENDIENTES Las inclinaciones de las pendientes se puede decir que vienen determinadas por el clima del lugar. Si éste es pródigo en lluvias y nieves, la inclinación debe ser muy grande, ocurriendo todo lo contrario si estamos en climas secos. También influye, naturalmente, el material de cubierta que empleamos.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS En España, debido a nuestra climatología, las inclinaciones de las pendientes suelen variar entre los 18 y 33 grados, siendo muy generalizado el de los 30 grados de pendiente. Como no está al alcance de todos el trazar ángulos, ángulos, está más extendida la costumbre de medir las pendientes por las tangentes y, se dice que una cubierta está trazada a ¼ cuando la relación de la altura del caballete sobre el alero a la semianchura semianchura del edificio está en esa proporción. proporción.

3.4 ARMAZÓN DE CUBIERTAS: CUCHILLOS Los muros perimetrales de los edificios quedan coronados en los canalones, a una misma altura; los muros medios maestros de un cuerpo de edificio se suelen prolongar por medio de unas pilastras o machones hasta el caballete y los muros maestros transversales se terminan siguiendo la inclinación de las vertientes y la altura de ellas. En la cubierta hemos de distinguir la armadura o elemento de sostén y el material de cubierta. El armazón de las cubiertas puede organizarse de cualquiera de estas dos maneras: a) Con vigas colocadas cada 3 ó 4 metros, llamadas pares, en la dirección de la pendiente del faldón, apoyadas en el muro perimetral, de manera que se claven sobre ella las armaduras restantes, y por la otra en el muro que corre por el centro del cuerpo de edificio. Las armaduras secundarias de que hablábamos reciben el nombre de correas, colocadas cada 1 a 2 metros, en el sentido de las horizontales de los faldones, apoyadas sobre los pares, o sobre un muro maestro transversal. Con esta definición, resulta que el caballete es la correa más alta. b) Con vigas de caballete o limas, uniendo los extremos superiores de los machones del muro central y con pares que sólo distan entre sí de 1,50 a 1,75 metros, apoyados por un extremo en el muro perimetral y por el otro sobre la lima, independientemente de la posición de los machones. Con este sistema, se suprimen las correas y la armadura menor se apoya directamente sobre los pares. Por tanto, las correas más destacadas, en longitud y grosor, están en las aristas de unión y separación de aguas, es decir, en las limahoyas y las limatesas. No en todos los edificios, se construye el muro longitudinal que divide la planta en dos, por lo que es preciso, para formar formar la cubierta, de disponer de ciertas estructuras especiales que reciben los nombres de cuchillos, c uchillos, cerchas o formas, y que en esencia, están construidas por diversas piezas formando un sistema indeformable (recordamos que el triángulo es la figura geométrica que no se puede deformar), y que toda la carga que reciba del resto de las armaduras y material de cubierta, lo transmita, con sólo una resultante vertical, a los apoyos, muros, etc.


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3.5 CLASIFICACIÓN DE CUBIERTAS DE MADERA ASERRADA. En España podemos encontrar los siguientes tipos t ipos de armaduras de cubiertas de madera, donde podemos distinguir desde las más sencillas a las más complejas que sirven para cubrir grandes luces. a) A un agua: 

A la molinera



De pares



De cabios



De cuchillas

b) A dos aguas: 

De correas



De cabios



De pares:



•

Par y picadero

•

Par-hilera o parileras

•

Par y puente

De cuchillos: •

De par y pendolón

•

A la española

•

A lo Paladio

•

Cuchillos de grandes luces

•

Cuchillos con apoyos múltiples

c) A cuatro aguas: 

De planta cuadrada o poligonal



De planta rectangular:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS •

De par y picadero

•

De cuchillos

4. TÉCNICAS DE ELABORACIÓN Y PUESTA EN OBRA. El carpintero medieval no precisaba dibujar planos de las armaduras, le bastaba un simple esquema dibujado en un trozo de madera para definir un cartabón que en realidad representa media armadura a una determinada escala. Preferiblemente 1/12 lo que facilitaba la colocación y medida del nudillo, generalmente a 2/3 de altura. El cartabón de armadura era el instrumento que permitía al carpintero controlar todos los datos de cualquier armadura, especialmente especialmente las dimensiones de cada pieza. pieza. En una cambija (semicírculo), se dibujaba un cartabón, (es decir, se elegía una pendiente determinada), de un tamaño que fuera un divisor de la dimensión de la estancia a cubrir. La hipotenusa de este cartabón colocada sobre la cara inferior de un par tantas veces como fuera el factor de escala elegido determina la longitud del par, sin más requisito que descontar la mitad del grueso de la hilera. Si el nudillo se coloca colo ca a 2/3 de la altura, el cateto c ateto horizontal define la longitud del nudillo. Mediante el mismo cartabón, también queda definida la posición en la que se ha de ensamblar con el par.

A continuación se describirán cada uno de los tipos de cubiertas: 4.1 CUBIERTA A UN AGUA: Las cubiertas a una sola vertiente, o una sola agua, no presentan problema alguno, y generalmente no se emplean más que en edificios de importancia secundaria o adosados a los principales. Por lo general cubre plantas de forma rectangular y reciben el nombre de tejadillos. Los muros laterales, sin alero, se llaman hastiales. Sus disposiciones más características, corresponden a las siguientes tipologías:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS A la molinera: Cuando las piezas resistentes de madera, llamadas correas, co rreas, se colocan perpendiculares a la pendiente, apoyadas en muros laterales llamados piñones, por ser esta luz menor que la del sentido de la pendiente. En algunos casos para apoyo de las correas se coloca sobre el muro una madera llamada durmiente, y para evitar la movilidad de las correas en su apoyo se puede cajear el tablón que le sirve de apoyo o inmovilizarlas mediante egiones o codales. Dicho durmiente debe estar anclado a los muros piñones, mediante anclajes metálicos, por ejemplo, pero cuidando de interponer un elemento impermeable entre ambos (plomo, lámina asfáltica..)

De pares: Formados por pares que apoyan en muros a través de los durmientes de cumbrera y alero, formado por el encuentro, por cajeado en los pares, generalmente. Es muy frecuente el uso de esta cubierta en la formación de porches anexos, donde el muro de cota inferior se sustituye por una “ carrera”, apoyada a su vez en pies derechos.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS De cabios: Cuando las luces a cubrir, superan una determinada longitud, generalmente > 4m, necesitamos disponer un apoyo intermedio, en los pares. Dicho apoyo, lo podemos materializar de distintas formas, como se muestra en la figura. Como vemos, pasamos de una estructura simple, con co n elementos únicamente a flexión, a estructuras compuestas con elementos de madera a compresión e incluso a tracción. Por ello es primordial conocer la forma de trabajo de cada elemento, para disponer un anclaje adecuado en el encuentro con las demás piezas.

De cuchillos: Están formadas por estructuras trianguladas complejas co n elementos solicitados a varios esfuerzos que sirven de apoyo a las correas. En tiempos pasados, eran frecuentes en porches de edificios importantes. Su estructura transmite las cargas a pies derechos y al edificio adyacente.


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4.2 CUBIERTA A DOS AGUAS: Las cubiertas de dos aguas constan de dos planos que, como regla general, tienen pendientes idénticas. En algunas regiones los edificios de dos vertientes reciben el nombre de cubiertas de choza. Los hastiales también reciben el nombre de frontones. Por ser de trazado muy sencillo, es la más usada para plantas rectangulares. Sobre esta solución, existen varias variantes. Se suele evitar, asimismo, el mal aspecto que dan dos muros con aleros y los otros dos sin él, procediendo a montar la cubierta con faldones. Con ello, toda la planta toma un aspecto idéntico, ya que vista v ista en todos los sentidos presenta sus correspondientes aleros. Así vemos en la fig. 53 que se han dispuesto unos faldones, también llamados petos, que son otros planos de la misma inclinación que los planos de cubierta primitivos y cuyas intersecciones con los dos anteriores forman las líneas llamadas limatesas. El punto de encuentro de tres de los planos de cubierta, se llama nudo del caballete. Se puede también adoptar la solución, en caso de que no nos interese, que los planos de los faldones no sean completos, haciéndolos terminar antes de las esquinas de los aleros, tal como se ve en la fig. 54. En este caso, estos faldones reciben el nombre de faldoncillos o faldones quebrantados , lo que da lugar a paredes con hastiales y en el centro un tramo con su alero. Para fábricas, almacenes, tinglados, etc., se suele adoptar la forma de cubierta llamada en diente de sierra. Son éstas a dos aguas y están como dispuestas en serie, de manera que una de las vertientes suele tener mayor pendiente que la otra y está orientada hacia donde mejor aprovechamiento de la luz diurna exista, fig. 59.

De correas: Cuando los apoyos se encuentran próximos, y las luces a cubrir no son importantes, las correas se apoyan directamente sobre ellos, a través del obligado durmiente, formando realmente dos faldones a la molinera.


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De cabios: Se trata de cubiertas elementales constituidas por faldones de cabios, con un caballete común que apoya sobre jácenas, carreras, o sobre muros de carga, con algunos apoyos intermedios también formados por jácenas.

Sobre los cabios se colocarán los listones, los cuales recibirán posteriormente a la cobertura final (cañizo, tejas, etc.). Se muestran distintas disposiciones de los listones sobre los cabios:

De pares: Quedan constituidas por dos faldones de pares, que apoyan a nivel inferior en muros de carga, y superiormente en una cumbrera común. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Dependiendo del elemento de cumbrera y de su funcionamiento estructural, las podemos clasificar en:

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Par y picadero:

Esta cubierta consta de piezas resistentes inclinadas, según la pendiente de los faldones, denominadas pares que apoyan en su parte superior en una madera colocada sobre el muro, llamada carrera o picadero, encastrándose en ella. Con este encastre se consigue disminuir el empuje transversal en los los muros, con lo cual, no necesitamos atirantarlos. Lo mismo ocurre en los apoyos inferiores de los pares que se realizan sobre los muros de carga a lo largo de un durmiente al cual se le realizan muescas para su perfecto apoyo.


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De par-hilera o parileras:

También conocidas como cubiertas cabriales, son cubiertas a dos aguas similares a las de par y picadero en las que el muro central se sustituye por una madera en cumbrera llamada hilera. Para absorber los empujes horizontales se coloca una pieza que une los extremos inferiores de los pares, llamado tirante.


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A par y puente:

También conocida como cubierta de collar , es como la cubierta de par-hilera, con la única diferencia que el tirante llamado puente, collar o virola, se eleva más con el fin de aprovechar más altura en la parte interior del edificio. Claro que cuanto más nos acerquemos a la hilera, caballete o cumbrera, menos resistencia presentará la armadura, es decir, más TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS fácilmente se puede abrir. En este caso, el techado o cielo raso tendrá una superficie muy singular, por tenerse que adaptar a los muros y luego al contrapar, para seguir más adelante por el collar o tirante. También emplearemos el ensamble a cola de milano para la unión entre los contrapares y los collares, por ser el que ofrece mayor seguridad. Existe la variante de eliminar la hilera uniendo la parte superior de los pares entre sí, manteniendo el tirante inferior y ayudando a disminuir los empujes horizontales de la base, colocando en el primer tercio de altura, el tirante llamado puente.

De cuchillos: Es en estas estructuras, donde se desarrolla y aprovecha al máximo las cualidades de la madera, ya que permiten alcanzar luces mayores. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Las cubiertas de cuchillos, típicamente realizadas a dos aguas, aunque se verá que no exclusivamente, están constituidas, por elementos muy resistentes (cerchas), colocados en los puntos convenientes, que reciben las cargas de las correas que únicamente soportan esfuerzos de flexión, debido al peso propio de la cobertura y cargas de viento y nieve. De esta manera, se racionaliza el uso de la madera, concentrando las cargas en lugares puntuales, para desde allí transmitirlas a los apoyos, ya sean muros o soportes. Estos elementos resistentes de los que hablamos y que denominamos cerchas o cuchillos muestran su concepción más simple en los llamados “tijeras”. Las tijeras se basan en su estructura triangulada para transmitir los esfuerzos; soportando en principio, tensiones de compresión en los pares y de tracción en el tirante. Sirven para luces muy pequeñas y están formados por dos piezas con la inclinación de las vertientes que son los pares del cuchillo, y de una viga horizontal que recibe el nombre de tirante, que liga o une los dos extremos de los pares.

A continuación vemos cómo se deben disponer los apoyos: - Mala disposición del apoyo que transmite flexiones innecesarias y perjudiciales en el tirante:

- Correcta disposición, donde coinciden co inciden los ejes de los elementos, transmitiendo a un mismo punto todos los esfuerzos: TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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En el montaje de las cerchas o cuchillos, al igual que en todas las estructuras resistentes es imprescindible que los esfuerzos transcurran en la dirección de las fibras de la madera, y los ejes de las piezas deben ser coincidentes en los nudos. Más adelante veremos cómo se construyen los nudos. •

Cuchillo de par y pendolón:

La flexión del tirante, hace que la luz a cubrir por las cerchas simples de tijera sea muy reducida. Para solventar esta situación y cubrir luces de hasta siete metros, se introduce una pieza de apeo intermedio, llamada pendolón que proporciona mayor rigidez a los elementos, dividiendo la luz y limitando el pandeo. Esta pieza parte del punto de unión de los pares ensamblado a los pares por cola de milano y llega a la mitad del tirante.

Como se indica en la figura los ensambles del par con el tirante se realizan tradicionalmente con caja y espiga rigidizando con pasadores, y el tirante tirante se cuelga del pendolón con un estribo metálico a modo de abrazadera abrazadera que no rigidiza la unión, pero limita la flexión de dicho tirante. Los pares tienen por misión recibir la carga transmitida por la armadura superior (correas, cabios y material de cubrición), y por lo tanto, estos pares empujarán a los muros, a lo que se opone el tirante, evitando también que aquellos tiendan a separarse o abrirse.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS •

Cuchillo a la española:

Para reducir la flexión de los pares, en el caso de luces comprendidas entre los siete y los doce metros, los cuchillos se refuerzan por medio de piezas llamadas tornapuntas. Éstas se apoyan en la parte inferior del pendolón soportando esfuerzos de compresión. De esta forma dividen la luz de los pares, consiguiendo disminuir su sección.

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Cuchillo a lo Palladio o de dos pendolones:

Para luces también de doce metros, se pueden emplear cuchillos con contratirante y dos pendolones como se indica en la siguiente figura:

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Cuchillos para grandes luces:

Para luces mayores, llegando hasta los veinticinco metros, la máxima distancia entre apoyos, es salvada mediantes cuchillos multitriangulados donde, en ocasiones, se sustituyen las piezas traccionadas de madera, por elementos metálicos. Su uso está justificado en naves industriales, almacenes para aperos de labranza, etc.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - Cuchillo Polonceau:

- Cuchillo Belga:

- Cuchillo Alemán:


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- Cuchillo Inglés:

- Cuchillo en W:


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Cuchillos con apoyos múltiples:

Estas estructuras suelen disponerse en coberturas de edificaciones rurales cuyo tirante inferior queda apoyado en los muros m uros intermedios.

4.3 CUBIERTA A CUATRO AGUAS: De planta cuadrada: Las cubiertas a cuatro aguas es otro caso en el que los faldones que la conforman concurren en un mismo nudo, punto en que se reúnen reúnen las cuatro aguas o vertientes. Se ve que estos planos tienen la forma triangular y, por tanto, este tipo de cubierta recibe el nombre de pirámide, o también de pabellón. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Encontramos en esta tipología, unas estructuras simples formadas, en la mayoría de los casos, por la composición de varios cuchillos que se intersectan entre sí compartiendo un único pendolón central, como se observa en la figura siguiente:

Otra forma de resolver esta cubierta, con la intención de aprovechar su espacio interior, consiste en transmitir los esfuerzos horizontales de los pares, a los durmientes perimetrales que formarán un zuncho cerrado. Dicho zuncho debe ser capaz de absorber los empujes y para ello deberemos rigidizar las esquinas ya que éste es su punto más débil.


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En otras ocasiones se adopta el tipo de cubierta de crucero, que consta de ocho vertientes, con dos caballetes que se cortan octogonalmente, cuatro vertientes que forman limahoyas, con un frontón en cada lado del edificio.

Un caso extremo de cubierta en pabellón o chapitel , es aquel que se presenta cuando los planos que forman la cubierta son muy inclinados. Entonces forman la llamada torre, aguja o flechas, por su afilada silueta. Su principal enemigo es el viento, ya que actúa sobre gran superficie, si se compara con lo reducido de su base. Además por su altura, la estabilidad al empuje del viento es débil. Un modelo de aguja se representa en la siguiente figura, es el llamado tipo Moller. El armado principal de la aguja está anclado en la solera. Los cabios van arriostrados por anillos o formas horizontales, de secciones que se van reduciendo a medida que nos aproximamos a su extremidad, tal como se indica en las secciones del gráfico. Varias cruces de San Andrés se disponen para evitar el torcimiento de la aguja por la acción del viento. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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Complicando un poco más la disposición de los planos de la cubierta, así como también las inclinaciones de los mismos, llegamos al tipo de la mansarda, cuya sección característica es la línea quebrada. Se suele adoptar esta solución cuando se desea aprovechar como vivienda, almacén, etc., la parte comprendida entre el último piso y la cubierta. Para su construcción puede seguirse el siguiente procedimiento: un ristrel a la altura de los antepechos de las ventanas, colocado sobre los muros perimetrales, de manera que circule todo el edificio. Sobre este ristrel se apoyan los pies derechos, distanciados 50 ó 60 cm. Por su parte superior se hace correr un arriostramiento faja. Ésta sirve de apoyo a las armaduras, tal como se indica en la figura.


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De planta rectangular: Constructivamente son similares a las de dos aguas, salvo en los faldones de alero de menor dimensión, en los cuales deberemos disponer el encuentro de un plano distinto.

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De par y picadero:

Encontramos en este tipo de cobertura, la concepción estructural más simple de cierre inclinado, aplicado a las cuatro aguas, donde los pares del faldón menor, apoyan en la limatesa, formada por una carrera única. El encuentro entre las dos limatesas, se rigidiza con un brochal entre ambas. También conseguiremos mayor estabilidad ante empujes de viento, si conectamos algunos pares opuestos, con puentes.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Si la dimensión longitudinal de la cubierta no fuera excesiva (<20m) la estabilidad ante esfuerzos en este sentido estaría asegurada por la propia forma geométrica de la cubierta, siendo innecesario el arriostramiento longitudinal.

De cuchillos: Se constituyen por una estructura resistente de cuchillos a lo largo de toda su longitud, finalizando sus extremos con elementos también resistentes, que formarán las limatesas.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS En las siguientes figuras, podemos observar varias soluciones típicas de estas cubiertas con distintos cuchillos sustentantes. •

Cubierta a cuatro aguas con cuchillos a la española:

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Cubierta a cuatro aguas con cuchillos en “W”:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 4.4 TIPOS DE UNIONES La trabajabilidad de la madera permite la organización de las distintas uniones de sus piezas, mediante cortes que garantizan la transmisión de esfuerzos y permanencia de sus enlaces. Para la elección de un tipo determinado de unión deberemos tener en cuenta y conocer las características principales de la pieza y del encuentro en cuestión, siendo éstas: - Posición de las piezas a unir. - Finalidad de la unión. - Esfuerzos a que se solicita el encuentro. Atendiendo a la finalidad de la unión, los distintos tipos de ellas que podemos establecer, son los siguientes: I.

Ensambles:

Permiten resolver los cruces, encuentros y esquinas de piezas que no están en la misma dirección. II.

Empalmes:

Se realizan en piezas que sí llevan la misma dirección, con la intención de conseguir otra pieza de longitud mayor.

Todas las uniones deberán cumplir las siguientes leyes generales de la estereotomía de la madera: 1. El conjunto de piezas que define la unidad constructiva deberá garantizar la indeformabilidad del conjunto. De ahí que se recurra, frecuentemente, a sistemas triangulados, y excepcionalmente a retículas rectangulares con la debida rigidez de nudos. 2. Los ejes de las diferentes piezas, que concurren en un nudo, coplanarias o no, deben ser coincidentes en un punto, con lo que se evitan los esfuerzos secundarios que podrían afectar la seguridad del conjunto. 3. Los planos de transmisión de esfuerzos, deberán ser normales nor males a la dirección de dichos esfuerzos, con lo que se eliminan las tensiones tangenciales en dichos planos de junta. 4. La unión debe tener el carácter que deseamos de ella: libre apoyo, articulación o empotramientos, y ser adecuada para la absorción de los esfuerzos a compresión, tracción o esfuerzo cortante que actúe sobre ella.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 5. Las piezas, en general, han de estar sometidas a solicitaciones axiales de compresión o tracción en dirección de las fibras. 6. La resistencia del nudo ha de calcularse, al menos, con el mismo coeficiente de seguridad que el de la pieza más débil en él concurrente. 7. Los cortes deben afectar al menor número de posible de fibras. 8. Deben de evitarse los nudos complicados, prefiriéndose el empleo de formas sencillas y económicas. En este sentido hay que tener en cuenta que el empleo de pocos nudos exige el uso de grandes piezas sometidas a grandes esfuerzos moderados. En cada caso, el tema, material disponible y medios forzarán la solución más conveniente. El estudio de la estereotomía de la madera tiene un alto valor pedagógico, ya que fuerza a ver las uniones en el espacio, y obliga al mismo tiempo a ver el juego de esfuerzos, con su consiguiente desarrollo de la intuición estructural. Por otro lado, la analogía existente entre las antiguas técnicas carpinteras y las más modernas soluciones prefabricadas, refuerzan la necesidad de su conocimiento c onocimiento y estudio.

I.

ENSAMBLES:

Los ensambles permiten resolver resolver los cruces, encuentros y esquinas, mediante las siguientes soluciones tipo: a. De escopleadura b. De espiga c. De quijera, horquilla o tenaza d. De barbilla e. De espera


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS De escopleadura: Consisten en hacer rebajes, en forma de caja, de modo que una pieza quede empotrada en la otra. Los más empleados son los siguientes: - de simple entalladura, entalladura, en el que sólo se cajea una de las piezas mientras que la otra queda enteriza.

- de doble entalladura, entalladura, en el que se cajean ambas piezas.

- a media madera, madera, cuando en piezas de igual espesor, la doble entalladura tiene en cada pieza una profundidad igual a la mitad del espesor. Si las piezas no tienen el mismo espesor, las entalladuras se hacen a media madera de la pieza de menor espesor, con lo que sólo quedan enrasadas por una de sus tablas.


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- a testa oculta, oculta, es un ensamble de encuentro cuya caja no cala toda la tabla, con o bjeto de ocultar el ensamble por uno de sus cantos.

- de doble caja o con almohadón, almohadón, que evita el posible movimiento en el plano de la junta, de dos piezas que se encuentran.

- en cola de milano que puede ser: 

Simple y por tabla


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 

Doble y por tabla



Doble y por testa



Simple por canto


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - en inglete, inglete, con corte a 45⁰, sólo aparente en una de las caras c aras de la esquina.

- por arista, arista, es un ensamble de encuentro, con doble corte oblicuo que no llega hasta el canto opuesto.


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- en cruz, cruz, es un ensamble de cruce, que pese a ser a media madera, no permite colocar ambas piezas en el mismo plano. Para conseguir esto, sería preciso combinar un ensamble a tercio de madera, con otro en cruz también a tercio de madera.

- en cruz de San Andrés, Andrés, es un ensamble clásico de cruce de piezas en ángulo oblicuo, en el que, para evitar cortes demasiado agudos, se divide cada corte en dos que tienden a seguir las direcciones de las bisectrices de los ángulos definidos por las dos piezas que se cruzan.


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- de corte a pluma, pluma, ensamble típico de apoyo de viguetas en jácenas, y de traviesas sobre montantes. Admite las variantes de: normal, con rebajo, y a pluma matada.

De espiga: Se basan en la penetración de la espiga labrada en una de las piezas, dentro de la pequeña caja, mortaja o cotana tallada en la otra pieza. Las soluciones más corrientes son de espiga en testa, con forma: - recta, recta, resuelto, generalmente, con espiga en la testa, y caja en el canto o tabla de la pieza con que se encuentra.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - tronco-piramidal, tronco-piramidal, en el que en una de las piezas se tallan las mortajas, mientras que en otra, las entalladuras permiten la creación creac ión de las espigas que ensamblan el encuentro.

- en cola de milano, milano, talladas o incorporadas. En éste último caso la caja tiene que calar toda la pieza y separar de la cola de milano una doble cuña que se introduce por la cara opuesta. En carpintería de taller suele emplearse la solución de espiga recta, transformada en cola de milano mediante el clavado de una cuña en su corte en testa.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - a inglete, inglete, en el que las piezas definen la esquina con sus testas a 45⁰.

- por arista, arista, en el que la espiga toma la forma del ensamble por arista.

De quijera: Permiten que una de las piezas coja a la otra por sus dos tablas o cantos, gracias a su forma de horquilla. Sus soluciones más empleadas son:


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- simple y recta, recta, en el que los cortes suelen ser a tercio de madera.

- en cola de milano, milano, que puede ser por: 

Tabla, simple



Canto, simple


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

Testa, simple



Canto, múltiple


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - a inglete, inglete, en el que se acusa el inglete en ambas caras.

- por arista, con cortes oblicuos que no suelen calar ni la mitad de la pieza.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS De barbilla: - pasantes, pasantes, y por tanto incapaces a transmitir ningún empuje. Puede ser: 

Simple pasante o en pico de pájaro, pájaro, que es el ensamble típico del par que monta sobre el durmiente o la cumbrera y pasa más allá.



Con rebajo, rebajo, análogo anterior, pero achaflanando el durmiente o la cumbrera, para evitar el ángulo cóncavo del corte. Los cortes del durmiente reciben el nombre de picaderos.


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- a tope o de talón, talón, que pueden adoptar las siguientes variantes: 

A tope simple, simple, en el que las piezas se encuentran con corte en diedro cóncavo en testa.



A tope con rebajo, en el que se achaflana la arista del corte en diedro cóncavo.


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A tope oblicuo o talón oblicuo, clásico del ensamble de par tirante.

De espera: Los ensambles de espera permiten la transmisión de empujes, y se diferencian de los de barbilla en que los cortes en testa definen ángulos diedros convexos en vez de cóncavos. El plano del cogote debe tener una longitud tal que sea capaz de absorber el esfuerzo cortante producido. Pueden ser: - simple y enterizo, enterizo, ocupando todo el espesor en ambas piezas, con o sin espiga de fijación transversal.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - múltiple, múltiple, con cortes a distinta profundidad con objeto de aumentar la superficie de los planos que resisten a esfuerzos cortantes.

- de caja y espiga, espiga, quedando oculto el ensamble en sus caras exteriores.

- de quijera, quijera, con aspecto exterior de enterizo, pero en el que está impedido el desplazamiento lateral.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS II.

EMPALMES

Los empalmes tienen por objeto la obtención de piezas de mayor longitud, por ensamble de las testas de piezas alineadas. Sus soluciones ofrecen carácter muy distinto, según que el empalme tenga que transmitir esfuerzos de compresión o de tracción; sus diferentes tipos de empalmes más empleados son los siguientes: a. De compresión b. De tracción

De compresión: - a media madera: madera: 

Normal



Con derrame


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Doble espera

- de entalladura: entalladura: 

Con lengüeta a testa



Con lengüeta en cola de milano


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- de caja y espiga: espiga: 

Centrada



Lateral



En cruz sencilla



En cruz múltiple


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS - de quijera, quijera, con las siguientes variantes de: 

Normal



Doble en la testa



Doble en profundidad



En diagonal sin esperas



En diagonal con esperas


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En diagonal con dobles esperas



Con triple espera

De tracción: - a media madera, madera, generalmente se resuelve con doble cola de milano.

- de quijera, quijera, sus variantes más utilizadas son: 

Cola de milano simple y recta


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

Doble y en diagonal

- de llave, llave, característico de piezas sometidas a tracción, y puede ser: 

Simple



Múltiple


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

Doble cola de milano

- en Rayo de Júpiter, Júpiter, es una solución análoga a la anterior, pero realizada con cortes oblic uos en las fibras, con lo que ofrece la ventaja de aumentar la longitud de los planos sometidos a esfuerzo cortante. Puede ser simple o múltiple y con o sin redientes (definidos por pares de cuñas de madera dura: roble). Se utiliza en los tirantes de cuchillos de grandes luces en los que no puede ser de una sola pieza. 

Simple


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

Múltiple

4.5 ELEMENTOS AUXILIARES DE UNIÓN

Como elementos auxiliares de unión destacan como sistema clásico: - la unión clavada: Se caracteriza por su sencillez y economía de madera que suponen. En ellas se emplean todos los tipos de clavos, desde el bellote hasta las puntas de París, alfileres, tabaques, tachuelas, calamones, etc.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS La unión clavada no sólo se basa en el trabajo a esfuerzo cortante de los clavos, sino que en ella juega un importante papel la presión de la junta, que permite una gran rigidez.

Cuando las tablas o los tablones se han de clavar sobre madera escuadrada o sobre vigas, según la experiencia práctica de la antigua artesanía se suele escoger una longitud de clavos que sea de 2,5 a 3 veces el espesor de la tabla. Este enlace trabaja a esfuerzo cortante sencillo, es decir, con una sola sección resistente a la cortadura. Cuando un clavo une tres barras o gruesos de madera, de los cuales el de en medio trabaja en dirección opuesta a los otros dos, se obtiene una unión clavada de esfuerzo cortante doble con dos secciones resistentes a la cortadura. La fuerza de cada clavo queda duplicada en este caso. A pesar de todo, en la mayoría de los casos es más conveniente emplear clavos cortos y delgados con una sección de cortadura, por las siguientes razones: el clavo abre las fibras y solicita la madera en sentido de desgarrarla tanto más cuanto más grueso es el clavo y más delgada la tabla. Así pues, a cada espesor de madera le corresponde corresponde un grueso de clavo.

- la unión con pletinas: Las pletinas son piezas metálicas de sección rectangular pequeña en comparación con la longitud, y que según su forma toman las siguientes denominaciones:


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Los estribos, estribos, son pletinas con forma de U, que sirven para anclar piezas en tracción, y cuyo empleo más característico es como solución de anclaje del pendolón al tirante de un cuchillo español.



Los anclajes son pletinas rectas o reviradas, que permiten anclar a modo de tirafondos, evitando el movimiento lateral de las piezas.



Las bridas, bridas, abrazaderas, abrazaderas, cepos o bragas, bragas, son las piezas más empleadas y consisten en dos pletinas ligadas por dos pasadores extremos. Con ellas se garantiza la efectividad de los ensambles y los acoplamientos por tabla. Pueden ser anillos cerrados que se colocan en caliente o pares de piezas o cuñas de aprieto.


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

Los tirafondos son pletinas fijadas con tornillos roscados a la madera de gran dimensión y cabeza cuadrada o hexagonal.

4.6 TIPOS DE ALEROS SEGÚN EL APOYO DE LAS ARMADURAS Una vez se han montado en taller todas las piezas que componen una cercha o cuchillo siguiendo las técnicas de unión anteriormente citadas, se procede a su apoyo sobre muros. El apoyo no se realiza nunca directamente sobre el muro, sino que, al igual que las vigas, lo hacen sobre las carreras o durmientes, aisladas a su vez del muro mediante un impermeabilizante. Dichas carreras son piezas de madera colocadas de tabla sobre el muro y que reciben a los tirantes. Dependiendo del tipo de apoyo apoyo dará lugar a diferentes tipos de aleros, aleros, recibiendo su denominación de la forma o función que realizan; así tenemos los llamados aleros al ras o haces, los abiertos, los cerrados y los dentados.

Aleros o haces: En realidad no es típicamente un alero, ya que suele entenderse como alero ‹‹la parte saliente de un tejado››, en términos generales. Esta clase de aleros no cumplen con esta definición, ya que sólo consisten en una especie de tapa que sirve estrictamente para cubrir los extremos de las viguetas, tal como se ve en la figura. Esta tapa suele suele ir clavada o atornillada y puede estar moldeada para ornamentar el remate del muro.


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Aleros abiertos: En la siguiente figura se muestra un alero abierto, con el que puede apreciarse la terminación de los pares de la cubierta. Esta clase de aleros suelen ser los más corrientes, ya que basta prolongar los pares o mejor, calcular la longitud de éstos en el cuchillo de manera que sobresalgan de los muros la longitud que nos convenga. Para orientación, se suele dar al saliente unos 15 a 20 cm.

Aleros cerrados: Se llaman así porque van encajados o mejor formados por dos tapas, lo que le da el aspecto que indica la siguiente figura. Los extremos del par se les sierra de manera que luego pueden clavarse las tapas de la forma indicada. Estos dos cortes de sierra será ortogonales y el más bajo de manera que quede horizontal. Esto se consigue dando el corte con un ángulo que sea igual al de inclinación de la vertiente. El tablón que forma la tapa del intradós se clava a los pares, y luego se clava con cuidado a la otra pieza. Si la madera que se emplea en estas tapas no ha sido bien curada o está expuesta a fuertes alternativas de humedad y sequedad, lo más corriente es que sufra contracciones y alabeos, lo que afeará el aspecto de estas tapas y lo que es más, la junta entre ellas se hará grande e irregular. Esto se debe evitar mediante un ensamblaje a caja y espiga.


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Aleros dentados: A veces, en cubiertas de mucha pendiente se suelen poner aleros dentados. Con ello se reduce la inclinación de los tejados a la vez que aumentan a umentan la superficie del alero y de ese modo el agua que llega al canalón lo hace más lentamente y en menor caudal. Estos dientes se clavan en los dorsos de los pares. Los dientes se deben construir de manera que se adapten al quiebro que forma la cubierta, lo que la da cierta gracia a la construcción. Un tablón hace de tapa en los extremos.

Por otra parte, en las limahoyas se produce una recogida de agua, de manera que llevadas a través de la V que forman sus faldones, sean conducidas al lugar de de la bajante. Las limahoyas tienen lugar cuando nos encontramos con dos tejados recostados.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Los soportes del canalón se clavan a los lados de los contrapares, como se indica en esta figura.

Según la forma que se le dé, se pueden distinguir los canalones llamados ocultos y los de tenaza.

•

canalón oculto

•

canalón de tenaza


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4.7 DETALLES CONSTRUCTIVOS DE ENCUENTROS A continuación se muestran las posibles soluciones constructivas que se suelen adoptar en cada uno de los encuentros que se producen en un cuchillo:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 4.8 MATERIALES DE CUBRICIÓN Entre los materiales de cubrición los más extendidos son los de tierra cocida. Los tipos de teja de tierra cocida más comúnmente empleados en nuestro país son: •

la teja árabe o curva.

•

la teja plana Alicantina o Marsellesa. A ellas se concretarán las siguientes consideraciones sobre este particular.

Teja árabe o curva: Las dimensiones aproximadas de las tejas elaboradas a mano son de 0,17 x 0,48 cm. Antiguamente, la teja árabe se colocaba a teja vana (figura 1) , es decir, haciendo descansar las canales sobre alfarjías dispuestas perpendicularmente a la pendiente y sosteniéndolas con trozos de ladrillo en seco; inútil es subrayar la facilidad y frecuencia con que estos trozos se desprendían y las consecuencias que de ello resultaban para las condiciones del tejado. Otras veces (figura 2)se coloca directamente sobre las alfarjías un grueso de rasilla en seco (rasillas que suelen blanquearse antes de su colocación a fin de que el tejado quede mejor acabado por su parte inferior), sobre el cual se sientan las canales, sosteniéndolas con trozos de ladrillo fijados con mortero. En Cataluña, la teja árabe se disponía según una variedad de teja vana, la cual tenía innegables ventajas. Este sistema de colocación supone que las alfarjías estén dispuestas en el sentido de la pendiente ya que cada canal descansa directamente sobre dos de ellas y, pudiendo así prescindirse de las cuñas de ladrillo, se reduce muy sensiblemente el peso de material de cubierta al mismo tiempo que queda considerablemente asegurada la estabilidad de la canal.


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En este sistema de colocación, los listones están dispuestos en el sentido de la pendiente, tienen una anchura de 7,5 cm y una separación entre ejes de 25 cm. Entre dos listones se colocan las tejas en forma de canal con su parte más estrecha en la parte inferior, sobre la parte más ancha se coloca la segunda teja, igual que la primera, con un solape mínimo de 10 cm, recibiendo estas tejas el nombre de canal. La primera canal se tendrá que calzar en su parte más baja con el fin de ganar la altura del espesor de la teja que le falta y mantener la pendiente de la cubierta. Sobre dos canales paralelas se coloca una con el lomo hacia arri ba, denominada cobija, y su colocación es a la inversa. En la parte inferior se coloca la parte más ancha de la teja. Sobre ésta se coloca otra cobija con un solape también de 10 cm. La separación libre de paso de agua entre dos cobijas será en su parte inferior como mínimo de 3 cm. Se debe jugar con los solapes de forma que al llegar a la cumbrera c umbrera se haga con teja entera. Como cumbrera se coloca una teja en forma de cobija.

Teja plana: Es como la teja curva de tierra cocida, mide aproximadamente 43 cm de longitud por 25 cm de ancho y se necesitan unas 13 tejas para cubrir un m² de faldón. Normalmente se colocan sobre listones separados separados entre sí 35 cm y colocados perpendiculares a la pendiente. El primer listón desde el alero debe ser más alto, con el fin de suplir el grueso de teja que le falta a esta en su apoyo y que tenga la misma pendiente. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Se colocan apoyando el pitón saliente de la cara inferior sobre los listones y encastándolas unas con otras de derecha a izquierda, primero, y de abajo a arriba, después. Como el solape de una teja sobre otras admite poco margen de variación se tendrá que replantear con anterioridad y la diferencia dejarla al principio con más o menos vuelo. Tienen en la parte inferior un orificio para poder atarlas con alambre galvanizado a los listones, debiendo hacerse en la primera hilada y en la última, o en todas las tejas, si se tratara de lugares con fuertes vientos. En la cumbrera y limatesas se terminan con piezas especiales llamados caballetes o con tejas curvas, colocadas como cobijas y tomadas con mortero rico de cemento. También pueden colocarse las tejas planas sobre enlatados, tabicados, y sobre cañizo enlucido, tomándolas con mortero. La primera teja desde el alero se macizará toda con mortero, las restantes se cogerán colocando sólo mortero en su extremo superior en el encaje de la pieza.

4.9 BREVE RESÚMEN DE LOS TRATADOS DE ARQUITECTURA MÁS DESTACADOS A LO LARGO DE LA HISTORIA. Como comento al principio del trabajo, dependiendo de la época se conservan publicaciones de tratados de Arquitectura española en los que se dedican capítulos a las armaduras de cubiertas:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Siglo XVII En los tratados del siglo XVII se profundiza en las reglas de tr azado y dimensionado de las armaduras de cubierta, se hace una clasificación de armaduras, se describe un proceso constructivo y se mencionan sistemas y materiales de cubierta. En cuanto a las reglas de trazado, para determinar el perfil general de las armaduras se emplea el método de trazado de circunferencia en un número entero (n) de partes iguales, iguales, cartabones. Consiste en dividir una circunferencia y dibujar el triángulo rectángulo que tiene por hipotenusa hipotenusa el diámetro de la circunferencia y uno de cuyos catetos es lado del polígono de n lados. La intersección del otro cateto con la mediatriz de la hipotenusa determina (a la escala del trazado, que suele ser 1/6 de la real) la altura (h) de la armadura.

La elección del cartabón define por tanto la pendiente de de la armadura. En los tratados españoles del siglo XVII, que hacen referencia a cubiertas generalmente de teja, se suele recomendar el cartabón de cinco, seguido de los de seis y cuatro. Respecto al dimensionado de las armaduras, se dimensiona el ancho de los pares en función de la luz cubrir, proponiendo los siguientes valores:


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Para el canto de los nudillos se tomará la altura de la sección normal a los pares. Y para el dimensionado de limas y manguetas se dan dos soluciones constructivas co nstructivas y estructuralmente distintas: las armaduras de lima bordón y las de limas mohamares. También se dan reglas para el dimensionado de ensambles como las quijeras de los nudillos, copete y barbilla de los pares y asiento del estribo en el tirante. En estos tratados se incluye además una una clasificación de armaduras en tres tipos básicos, exponiendo el proceso constructivo a seguir seguir proponiendo algunas reglas generales de situación de elementos. Los tipos son: so n: •

armaduras a la molinera

•

armaduras de pares

•

armaduras de tijera

•

cimborrios y capiteles

Por último se hace una descripción del proceso constructivo para: •

el dimensionado y separación de nudillos.

Fray Lorenzo describe el proceso a seguir para la construcción de las armaduras, que comienza con la preparación de la estructura de asiento. Para nivelar el apoyo de la estructura sobre el muro se sitúan zoquetes o nudillos separados una distancia igual al ancho del muro. Sobre ellos se coloca una solera del mismo grueso que el de los zoquetes y enrasada con la cara interna del muro. Se procurará que sea enteriza, y en caso de tener que realizar empalmes, se harán coincidir sobre nudillos. •

Regla de separación de tirantes.

Sobre las soleras se asientan los tirantes, elementos encargados de resistir el empuje de las armaduras. La separación entre tirantes se determina en función del ancho de la obra: 1/3 de su valor si el ancho es inferior i nferior a 30 pies y 1/6 para obras de entre 30 y 50 pies. Es importante asegurar con clavos su unión con la solera y que no lleguen a sobresalir por la cara exterior del muro. Sobre los tirantes se colocan los estribos, cuya cara interna ha de quedar enrasada con la cara interior del muro. Se utilizarán uniones en cola de milano, que además se han de clavar con buenas estacas en los tirantes y en caso de no poder ser enterizos, se empalmarán también en cola de milano. Conviene que las entalladuras del tirante que reciben los estribos no sean muy profundas, para que puedan recibir los pares, según indica Fray Lorenzo ( y para no debilitar el estribo, razón que aunque obvia, no se menciona en el texto).


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Una vez situadas las soleras, los tirantes y los estribos, la obra queda preparada para proceder al asiento de los pares o tijeras. •

Regla de trazado de chapiteles.

Se describe especialmente el caso concreto de los chapiteles, similar a las armaduras en general en todo lo relativo a la preparación de la estructura de asiento de los pares, salvo en que a la estructura perimetral de apoyo, de soleras, tirantes y estribos, hay que añadir cuadrales y aguilones. Y se colocarán dobles tirantes cruzados que formen en el centro de la base del chapitel una “caja cuadrada” donde se fija el árbol que asegura la estabilidad del conjunto. Fray Lorenzo distingue dos tipos de chapiteles: chapiteles: cuadrados y ochavados. En todos ellos conviene respetar ciertas reglas para asegurar su estabilidad ante el empuje del viento. Su altura no superará 1,5 veces el ancho de la torre (2 veces si se incluyen la cruz y la bola), siempre y cuando sea posible colocar una estructura interna de refuerzo. En caso contrario, si el chapitel ha de ir seguido (si no tiene estructura de refuerzo), la altura se limitará al valor del ancho de la torre.

Sobre las buhardas, fray Lorenzo indica que se debe situar una en cada cara del chapitel (4 si es cuadrado y 8 si es octogonal), en el cuerpo inferior, y no deberán ser muy grandes, puesto que son elementos ornamentales que debilitan la estructura.

Finalmente se habla de los sistemas y materiales de cubierta. Son frecuentes los consejos prácticos cuyo objetivo último es asegurar la durabilidad de las cubiertas, tales como evitar en lo posible la existencia de limas hoyas o no asentar las tejas ni con cal ni con yeso (en el primer caso porque la cal deseca la madera y en el segundo porque el propio yeso se deteriora con la humedad que le transmite la madera).


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS La correcta elección del material de cubierta resulta fundamental para garantizar la conservación de la estructura sobre la que apoya (sus principales causas de deterioro son los problemas de humedad, el exceso de carga y el ataque de agentes químicos): •

Se ha de elegir un material cuyo peso sea adecuado a la pendiente de la armadura.

•

Ha de ser función del tipo de clima.

•

El sistema de sujeción debe adecuarse tanto al material como a la armadura (pues es función por un lado del tipo y peso del material de cubierta y por otro, de la pendiente de la estructura de apoyo), garantizando la estanqueidad de la cubierta.

Se comentan las ventajas e inconvenientes inco nvenientes del empleo de distintos materiales de cubierta, comparando las características de peso, durabilidad y sistema de sujeción de unos y otros, y su interacción con los de la estructura de la cubierta. Así por ejemplo, el plomo sobre piedra puede derretirse en climas cálidos, igual que el hierro de sus clavos de anclaje. Se éstos son de cobre el riesgo es menor, pero aumenta el de ataque químico por oxidación. El peligro de “derretimiento” disminuye si la cubierta es de madera, pero el plomo resulta demasiado pesado para este tipo de estructuras. La hoja de lata es más ligera pero mucho menos durable y la pizarra, en el caso de las cubiertas de madera, debe instalarse clavada, nunca asentada con cal. La teja suele ser el material más empleado, distinguiéndose tres sistemas distintos: •

•

•

La teja vana, con canal recibida sobre barro y cobija en hueco; adecuado, por su escaso peso, para armaduras con poca pendiente. El tejado a lomo cerrado, con canal sobre barro, encascotada y cuajada también de barro para recibir la cobija; es más estable, mejor aislante y más resistente a ser pisado para reparaciones, pero resulta mucho más pesado. La teja clavada se recomienda como solución general para armaduras “de a cuatro” (a 45⁰), pues su pendiente elevada no permite otra forma de sujeción.

Siglo XVIII El tratado de Juan García Berruguilla, publicado en Madrid en 1747 con el título La Verdadera práctica de las resoluciones de la Geometría, es una obra dividida en seis Tratados, en el que en el quinto se dedica a las armaduras de cubierta. En él se incluye una clasificac ión de armaduras de cubierta en cinco tipos posibles: 1) Armadura molinera. Es una simple tijera cuyos pares pueden prolongarse para conformar el alero, o bien terminar en el muro y recibir unas piezas adicionales para formarlo. 2) Armadura de tierra. Descrita como la más antigua y la más segura, “pues no empuja a ninguna parte”; se trata de una tijera reforzada con nudillo y tirante inferior. TRABAJO PRÁCTICO 2. AUTOR: ÁNGEL ARTURO LOZANO QUIJADA

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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 3) Armadura de parilera. Es una armadura de par y nudillo convencional: apoyada sobre estribos, con tirantes recibidos sobre soleras y pares enfrentados en la hilera. 4) Armaduras de cerchas con correas . Se utiliza “o por no hallarse maderas de la magnitud, o por ser el ancho muy grande”. Berruguilla no le asigna ningún nombre específico, pero se trata de una armadura de par y pendolón. Se describen con bastante detalle sus elementos y algunas uniones, como el encuentro de pares y nudillo con quijeras al tercio, o el refuerzo del pendolón con zoquetes de madera enclavijados bajo el tirante. 5) Armadura de par y pendolón . Es en realidad una cercha triangulada y permite “….cubrir pavimentos de la magnitud que se quiera.” A estas soluciones hay que añadir una cúpula de media naranja con linterna, que aunque no se incluye en la clasificación de armaduras, es descrita detenidamente en este mismo Tratado. Se trata de una estructura de arcos radiales de doble curvatura que además de servir “para poder techar una Medianaranja de cualquier magnitud que sea” y de “no necesitar de clavos”, representa un importante importante avance frente a las soluciones tradicionales de cerchones radiales. También los dos últimos tipos de armaduras manifiestan una notable evolución respecto a los que hemos visto en los tratados españoles anteriores. Proponen el empleo de nuevas soluciones, que utilizan correas, vigas compuestas y refuerzos de uniones con pasadores metálicos. Las armaduras de Berruguilla evidencian la introducción progresiva de tipos basados en el uso de la celosía, conocida en Europa a través de los tratados generales de arquitectura italianos desde el Renacimiento. Supone la evolución de las soluciones constructivas, tendentes a lograr estructuras suficientemente rígidas y capaces de salvar luces cada vez mayores empleando empleando piezas de pequeño tamaño. En cuanto a las reglas de trazado y dimensionado dimensionado la primera decisión para a tomar para construir una armadura es la determinación de su pendiente, para lo cual continúa proponiéndose el empleo de cartabones. Se incluyen algunas indicaciones sobre situación de elementos de las armaduras: •

En la armadura de par y pendolón se colocarán tirantes cada tres o cuatro varas (2,5 – 3,3 m).

Para la armadura de tierra deja de aplicarse de forma estricta la regla de situación del nudillo a 2/3 de la altura, que vimos en los tratados de carpintería española del XVII.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS En cuanto al dimensionado, se encuentran algunos comentarios sobre las armaduras de celosía, que permiten salvar grandes luces utilizando piezas pequeñas: •

•

•

Se fija en 13-15 varas (unos 11 metros) la dimensión por encima de la cual el tirante de las armaduras de Tierra deberá construirse ensamblando piezas menores mediante llaves. Se describe minuciosamente la estructura de la media naranja, asentada sobre soleras poligonales dobles unidas mediante nudillos, indicando dimensiones de las uniones de piezas. Finalmente en ese mismo capítulo se propone un interesante sistema de refuerzo de muros mediante cuñas de nivelado.

Se observa en todo ello cierto alejamiento de las prácticas tradicionales de la carpintería española del XVII, y una evolución tanto en los tipos estructurales como en las técnicas constructivas. En el tratado del padre Rieger, titulado Elementos de toda Arquitectura Civil , en la entrada correspondiente al texado se hace referencia a la altura de las cubiertas, aconsejándose como regla general que tengan entre entre ½ y ¼ del ancho del vano (entre 45⁰ y 26,56⁰ de pendiente respectivamente) según se trate de países fríos o cálidos. A continuación se clasifican las cubiertas en vulgares y mansárdicas o francesas: •

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El tejado vulgar puede tener dos o cuatro aguas; éste último es el denominado holandés, del que Rieger destaca su belleza y resistencia, según él “porque por todos los lados de la casa reparte igualmente la opresión del Texado en las Paredes”. Los tejados mansárdicos recogen distintas soluciones en las que las vertientes no están formadas por un solo plano, incluyendo tanto las cubiertas quebrantadas como las abovedadas (desde la media naranja o emispherio hasta las de doble curvatura tipo ). Se aconsejan por razones estéticas y de aprovechamiento del espacio bajo imperial ). cubierta.

Merece especial mención el tratado de Benito Bails, Elementos de Matemáticas, en el que hay un punto dedicado a la resistencia de la madera y comienza estudiando cuáles son los maderos que se utilizan en la construcción y las reglas de estimación de su resistencia. También hace una clasificación de armaduras de cubierta. Bails divide las armaduras de cubierta en dos grandes grupos, utilizando un criterio morfológico muy simple: las correspondientes a cubiertas a dos aguas y las quebrantadas o mansardas.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS Respecto al trazado de las cubiertas a dos aguas, Bails presenta las reglas tradicionales europeas aconsejando emplear la escuadra (45 de pendiente), una solución moderada en Francia en esta época, pero no en España, pues resulta demasiado pendiente. En cuanto a las armaduras quebrantadas, se incluyen dos reglas de trazado, que inscriben la armadura en una circunferencia: las de Bullet (que divide la semicircunferencia en 4 partes iguales) y Belidor (que la divide en 5, con lo que se obtiene una falsa armadura más levantada y por tanto menos propensa a retener la nieve). En el dimensionado de las armaduras, es práctica corriente dar a las piezas de madera inclinadas los dos tercios del grueso que se les daría si se hubieran de asentar horizontalmente. Para la construcción, con carácter general se propone utilizar soluc iones de tijeras con correas, pendientes moderadas y secciones estrictas. Las uniones no siempre se harán con caja y espiga, sino que dependen de la posición relativa de las piezas y de la dirección de los esfuerzos. Y en cualquier caso, deberá cuidarse el diseño para garantizar un reparto de cargas adecuado que no altere el buen funcionamiento del conjunto del edificio. Por último se dedica un punto a cómo se cubren las armaduras, en el que se describen las cubiertas de teja, pizarra, plomo, ladrillo y piedra. Según Bails, aunque el de teja “es tejado muy duradero, y que se conserva largo tiempo”, las cubiertas de pizarra son más hermosas a la vista de las de teja, y no cargan tanto la armadura”. armadura”. Además incluye finalmente a modo de de catálogo, una serie de ejemplos de grandes armaduras construidas, entre los que encontramos los cuchillos de la antigua Basílica de San Pedro P edro de Constantino, de San Andrés de la Val en Roma, de los teatros de San Carlos en Nápoles y de Parma (ambos con más de 30 m de luz), así como la armadura de la cúpula de la iglesia del Val de Grace de París. Siglo XIX Entre los tratados generales de construcción de principios del XIX destaca el de Rondelet, el curso de arquitectura de Durand, la obra de Krafft (no se incluye entre los tratados de carpintería, por cuanto no tiene por objeto describir metódicamente los procedimientos del oficio) y las aportaciones de Émy como máximo exponente de la evolución experimentada en el primer tercio del siglo XIX. Émy propone (1819) un sistema de construcción nuevo en su época y que se ha mantenido vigente hasta nuestros días: se trata de una solución de arcos en madera laminada con tablas colocadas de plano, que permite salvar grandes luces empleando piezas de espesor reducido.


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CUBIERTAS DE MADERA ESPAÑOLAS 5. EJEMPLOS NOTABLES

A continuación hago mención a modo de catálogo de algunos de los innumerables ejemplos notables de cubiertas en la geografía de España:

Alcázar de Segovia


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Catedral de León


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La Granja de San Indelfonso(Segovia)


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Monasterio de San Lorenzo del Escorial

Palacio Genil (Granada)


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Palacio de La Magdalena (Santander)

Catedral de Santiago de Compostela


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Sección de la Sacristía de la Catedral de Salamanca


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Catedral de La Almudena (Madrid)


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Alcázar de Toledo


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6. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA 

Nuere Matauco, Enrique. La carpintería de lo blanco: lectura dibujada del primer manuscrito de Diego López de Arenas. Madrid: Ed. Munilla-Lería, 2001,309 pp.

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Nuere Matauco, Enrique. La carpintería de armar española. Madrid: Ministerio de Cultura, 1989, 261 pp.

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Gómez Sánchez, Mª Isabel. Las estructuras de madera en los Tratados de Arquitectura A rquitectura (1500-1810). Madrid: AITIM, 2006, 373 pp.

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Benavent de Barberá, Pedro. Cómo debo construir: Manual práctico de construcción de edificios. Barcelona: BOSCH, Casa Editorial, S.A., 1939-1981, 415 pp.

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Sáez de Tejada Martín, Pedro. Materiales de Construcción: Maderas. Granada: COAAT. Granada, 1998, 125 pp.

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Griñán, José. Carpintería de taller y de armar. Barcelona: Ediciones Ceac, S.A. 19761982, 223 pp.

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Urbán Brotóns, Pacual y Marcos Portaña, Enrique. Alicante: Editorial Editorial Club Universitario, 1996, 243 pp.


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CUBIERTAS DE MADERA. Arquitectotecnico.pro

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