Cuando analizamos el catálogo de cualquier fabricante especializado vemos que hay distintos tipos de tornillos para estructuras de madera. Los avances en la tecnología y la búsqueda de soluciones óptimas para cada situación han motivado la aparición de una gran cantidad de variantes que pueden resultar confusas en un primer acercamiento.
Actualmente contamos con tirafondos con distintos tipos de cabezas, puntas autotaladrantes, distintos tipos de acero, cualquier combinación de diámetro y longitud que necesitemos... En esta entrada nos vamos a centrar en los tres tipos de tornillos para estructuras de madera según su rosca:
Rosca parcial
Rosca total
Doble rosca
Tirafondos de rosca parcial: cargas laterales
Los tirafondos de rosca parcial son adecuados para soportar cargas laterales. Cuentan con una parte inicial roscada que penetrará en una de las piezas a conectar, quedando el plano de cortadura en la zona lisa, con un mayor diámetro efectivo para soportar el esfuerzo cortante.
Es habitual que presenten cierto estriado helicoidal en la parte final de la zona roscada. Esto permite ampliar el diámetro del taladro que realiza el propio tirafondo durante su atornillado y reduce la fricción entre la madera y la zona lisa del tornillo. Se trata de una solución especialmente importante en tirafondos de gran longitud, en los cuales la torsión durante el atornillado generaría una sobrecarga en el acero no prevista en el cálculo.
Se debe tener en cuenta que la capacidad de carga axial de este tipo de tirafondos es muy reducida, ya que su cabeza penetra fácilmente en la pieza de madera conectada. Por lo tanto, si los tornillos se van a someter a este tipo de trabajo se debe recurrir a una variante con cabeza de disco o, como alternativa, al empleo de arandelas que eviten el punzonamiento de la cabeza.
Tirafondos de rosca total: cargas axiales
Otro tipo de tornillos para estructuras de madera son los de rosca completa. A diferencia de los anteriores, que concentran los esfuerzos cortantes en un único punto, estos tirafondos distribuyen el esfuerzo axil en toda su longitud.
Su geometría genera una importante superficie de contacto entre las alas de la rosca y las fibras de madera, consiguiéndose una conexión con una enorme resistencia al arranque. Por este motivo, se trata de una solución muy eficiente en la unión de elementos de madera o el refuerzo de piezas en zonas de concentración de esfuerzos, como la tracción perpendicular a la fibra en vigas con entalladura.
Tirafondos de doble rosca: cargas axiales y contracción
Se trata de una variante de los tirafondos de rosca total, por lo que son adecuados también para soportar grandes esfuerzos axiles. En este caso, las dos partes roscadas presentan un diámetro y un paso de rosca distinto, lo que genera un efecto de tiro que mantiene unidas las piezas a conectar.
Aunque tienen un coste superior, puede merecer la pena su uso al simplificar el montaje en uniones que vayan a quedar vistas y se quiera evitar la presencia de holguras entre las piezas.
En el campo de la rehabilitación, el efecto de tiro es beneficioso en el refuerzo de piezas, pues facilita el contacto entre los nuevos elementos y los preexistentes que pueden encontrarse ligeramente deformados.
Como ves, existen muchos tipos de tornillos para estructuras de madera que se adaptan a cada uso. Independientemente del tornillo seleccionado, es importante trabajar siempre con tirafondos de calidad para garantizar que el acero se comporta de forma dúctil y evitar la rotura frágil de las uniones. Se deben emplear tornillos adecuados para un uso estructural con su correspondiente marcado CE y una declaración de prestaciones por parte del fabricante que nos permita conocer la resistencia del conector frente a los distintos esfuerzos a los cuales va a estar sometido.
Nota. Las imágenes de este artículo pertenecen al catálogo de tornillos para madera de Rothoblaas.
6 comentarios en «Tipos de tornillos para estructuras de madera»
Hola querría saber con qué parámetro tengo que comparar la capacidad de carga lateral de un tornillo o perno -una vez calculada- para ver si me vale en una unión de una estructura de madera
¡Hola, Toño! Tienes que conocer la resultante de los esfuerzos en la unión para analizar la combinación más desfavorable y ver cuántos conectores necesitas. De forma muy simplificada el procedimiento sería:
-Conocer la magnitud del esfuerzo y su dirección relativa con respecto a las fibras de madera a conectar (supongamos que son 16 kN)
-Saber cuánto aguanta un conector (supongamos que 3 kN)
-Dividir el esfuerzo entre la resistencia del conector y redondear al entero superior (16/3=5,33. Serían necesarios 6 conectores)
Es algo más complejo ya que hay que considerar el número eficaz de conectores (que, en general, es menor que el número real), las distancias mínimas entre conectores y bordes de las piezas para verificar que hay espacio suficiente…
¡Un saludo!
Un articulo muy interesante. Muchas gracias por la información. Reciba un cordial saludo.
Hola, sucedió en estructuras que desmonté que tirafondos estaban rotos , creo que por torsión en el propio momento del atornillado, es muy frecuente este fallo en muchas estructuras debido al mal empleo del atornillador, o la calidad del tornillo. Temo que en ocasiones, las tensiones de la esrtuctura o de la propia madera ocasione este mismo problema. Incluso algún experimentado carpintero opina que el buen uso de clavos cruzados es mejor estructuralmente que la tornillería.
Alguna pista?
Hola, Fer:
Gracias por escribirnos. Como comentas, pueden ser varios los factores que lleven a la rotura de un tornillo. Aunque en apariencia son muy similares, actualmente hay tirafondos con calidades del alambre muy distintas. Una prueba sencilla puede ser introducir la mitad del tirafondo en una pieza de madera y, con un tubo metálico, intentar doblarlo. Si el tirafondo es de buena calidad, tendrá ductilidad suficiente para doblarlo más de 45º sin que se rompa.
Existen tirafondos específicos para trabajar con maderas duras, con una composición de acero optimizada para trabajar mejor en estas condiciones. En estos casos también es recomendable practicar siempre un pretaladro para facilitar la entrada del tornillo.
En el caso de las maderas de frondosas a veces pueden tener elementos en su composición incompatibles con el acero de los tirafondos, por lo que es la propia madera la que corroe el tornillo con el paso del tiempo. En este caso hay que recurrir a tornillería inox y siempre realizar pretaladro, ya que este acero es más blando.
En definitiva, creo que actualmente tenemos la suerte de contar con soluciones comerciales adecuadas para casi cualquier situación, pero está claro que no debemos usar tornillos de gama «bricolaje» para montar estructuras de madera. En cuanto a los clavos, siempre que vayan a estar sometidos únicamente a cargas laterales son una solución perfectamente válida. El problema es que su resistencia a la extracción es muy reducida (despreciable en muchos casos), por lo que no son aptos para resistir cargas axiales.
¡Un saludo!
Excelente contenido sobre los tipos de tornillos, muy buena información. Saludos