Entramado de madera y ensambles

El entramado de madera levanta el esqueleto de una casa o un granero con grandes vigas escuadradas, unidas entre sí por ensambles tallados y clavijas de madera, con pocos clavos o ninguno. Los ensambles más antiguos datados por los anillos de los árboles están en revestimientos de pozos de roble que los primeros agricultores de Europa central hicieron con herramientas de piedra hacia el 5255 a. C.

Qué es

Un entramado de madera es el esqueleto de un edificio, hecho de grandes piezas unidas entre sí por la forma misma de la madera. Los pies derechos se apoyan en una solera, las vigas corren sobre sus cabezas, tornapuntas cortas rigidizan las esquinas y los pares sostienen la cubierta. Los muros, que se rellenan después con barro y cañizo, ladrillo o tablas, apenas cargan peso.

Cada ensamble se talla para que una pieza entre en la otra, una espiga en una caja o una muesca sobre otra muesca, y una clavija de madera que lo atraviesa lo mantiene cerrado. Durante casi toda la historia el hierro fue caro, y un ensamble bien cortado no lo necesita.

Cómo funciona

Las herramientas básicas del carpintero de armar: el hacha para escuadrar, el formón y el mazo para los ensambles, la escuadra para trazarlos.

Del árbol a la viga. En buena parte de Europa los carpinteros trabajaban el roble verde, poco después de la tala, cuando aún se corta con facilidad. El tronco se escuadraba con hacha o lo aserraban a lo largo dos aserradores, uno de pie sobre el tronco y otro debajo, en un foso. Completamente seco, el roble puede mermar hasta una décima parte de su anchura en la dirección de los anillos, y un entramado con clavijas absorbe ese movimiento. Las coníferas, como el pino y el abeto, solían secarse antes de usarse.

La caja y la espiga. Una lengüeta rectangular, la espiga, tallada en el extremo de una pieza, entra en un hueco de la misma forma, la caja, abierto en el costado de otra, y una clavija atraviesa ambas. En el ensamble con taladro desfasado, el agujero de la espiga se hace unos 3 mm más cerca del hombro. La clavija cónica obliga a los agujeros a alinearse y aprieta el hombro contra el pie derecho; cuando la madera merma, la clavija, algo curvada, mantiene la unión cerrada.

Un empalme en bisel alarga una viga; las clavijas atraviesan las dos mitades del solapo.

El ensamble a media madera hace que dos piezas se solapen con toda su superficie en contacto, lo que reparte la carga. Una cola de milano tallada en una media madera se ensancha hacia su extremo, de modo que la pieza que sujeta no puede salirse de lado. El empalme une dos piezas por los extremos cuando ningún árbol es lo bastante largo, con un solapo de unas tres veces el canto de la viga.

El triángulo. Un rectángulo de vigas unidas con clavijas puede tumbarse en paralelogramo cuando el viento lo empuja. Una tornapunta en cada esquina forma triángulos, y un triángulo no puede cambiar de forma sin que cambie la longitud de alguno de sus lados.

La cercha. Dos pares apoyados uno contra otro empujan hacia fuera en sus pies. En una cercha descansan sobre un tirante que sujeta sus pies: los pares trabajan a compresión y el tirante a tracción, como una cuerda. En la cercha de pendolón, una pieza vertical cuelga de la cumbrera y sostiene el centro del tirante, así que también trabaja a tracción.

El izado de un pórtico: las pértigas lo empujan y la cuerda del otro lado impide que vuelque.

El izado. Cada pórtico transversal se armaba tumbado en el suelo, y sus uniones recibían marcas de carpintero para volver a encontrarse. En la obra, una cuadrilla lo levantaba a mano y luego con largas pértigas, mientras otros sostenían cuerdas desde el lado opuesto para que no pasara de la vertical. Unos puntales provisionales en diagonal lo mantenían en pie hasta que las vigas de los muros y las tornapuntas definitivas hacían estable la estructura en ambas direcciones.

A salvo de la humedad. La madera que se mantiene húmeda se pudre. Por eso la solera descansa sobre un murete de piedra o ladrillo, el zócalo, lejos del suelo y de las salpicaduras de la lluvia. Aun así, en los edificios antiguos es la pieza que más a menudo se pudre, y se puede cambiar mientras la estructura descansa sobre puntales.

Cómo construirlo

Un ensamble de prueba y un pequeño bastidor arriostrado bastan para entender lo esencial. Hacen falta piezas de conífera o de roble verde de 100 × 100 mm, una sierra, un formón de 25 mm, un mazo, un taladro con brocas de 20 y 30 mm, una escuadra y clavijas rajadas de roble seco.

Trazar el ensamble. Tome todas las medidas desde una misma cara de referencia de cada pieza. En el pie derecho, trace una caja de 35 mm de ancho, más o menos un tercio de la pieza, y 100 mm de largo; en la viga, una espiga de 35 mm de grueso y 75 mm de largo.

Cortar. Taladre agujeros de 30 mm que se solapen, de 80 mm de profundidad, dentro de las líneas de la caja, y repase las paredes con el formón. Sierre las caras de la espiga y después los hombros. La espiga debe entrar con golpes suaves de mazo.

Taladrar con desfase. Taladre el agujero de la clavija a través del pie derecho y de la caja, a 35 mm de la cara por la que entra la viga. Meta la espiga, marque en ella el centro del agujero, desmonte y taladre la espiga 3 mm más cerca del hombro. Afile la punta de la clavija en cono, vuelva a montar y clávela: el hombro se cierra.

Cuadrado contra triángulo. Coloque en el suelo, en plano, dos pies derechos, una solera y una viga superior, y encájelos con cuatro de estos ensambles, todavía sin clavijas. Empuje de lado una esquina: el rectángulo se deforma en paralelogramo. Desmóntelo, añada dos tornapuntas a 45 grados, ensambladas a caja y espiga en el pie y en la viga, vuelva a montarlo, clave las clavijas y empuje otra vez: se queda a escuadra. Compruébelo con el triángulo 3-4-5: 300 mm sobre la solera, 400 mm en el pie derecho y 500 mm entre las dos marcas. Deje el bastidor en plano, o apuntalado por ambas caras si lo pone de pie; es una pieza de práctica y no debe soportar ninguna carga.

Seguridad. Hachas, formones y sierras cortan hondo: sujete la pieza con sargentos, mantenga las dos manos detrás del filo y corte en dirección contraria al cuerpo. Use gafas de protección al clavar las clavijas y calzado con puntera de seguridad. Un pie derecho de roble verde de esta sección y 3 m de largo pesa unos 30 kg: levante las piezas pesadas entre varios y ice un bastidor solo con suficientes personas, cuerdas y puntales. Planifique cada izado de antemano y fije puntales provisionales a un bastidor levantado antes de que nadie lo suelte. No se ponga nunca debajo de una pieza levantada ni del lado hacia el que podría caer un bastidor. En altura, trabaje desde un andamio y no desde una escalera de mano. Toda estructura que vaya a soportar una cubierta, un forjado o personas, aunque sea la de una caseta, necesita piezas y ensambles calculados por un ingeniero de estructuras y debe cumplir la normativa local de edificación.

Historia y evolución

Los ensambles más antiguos datados por los anillos de los árboles proceden de pozos de la cultura de la cerámica de bandas, la de los primeros agricultores de Europa central. En Ostrov, en Chequia, se deslizaron tablones en largas ranuras abiertas en cuatro postes de esquina de roble; los árboles de los postes se talaron en 5259–5258 a. C. y los de los tablones en 5256–5255 a. C. Cuatro pozos cerca de Leipzig, con robles talados entre 5206 y 5098 a. C., tienen esquinas entalladas, y dos se apoyan en marcos de base unidos a caja y espiga. Todo se labró con azuelas de piedra, cuñas y fuego.

En el curso bajo del Yangtsé, maderas de la cultura de Hemudu, de entre 7000 y 5000 años de antigüedad, también muestran cajas y espigas. Las hachas y sierras de hierro aceleraron el trabajo, y la Europa medieval levantó casas, graneros y cubiertas de catedrales con ensambles de clavija.

En 1833, Augustine Taylor construyó la iglesia de St Mary en Chicago con montantes ligeros aserrados de 2 × 4 y 2 × 6 pulgadas, muy juntos y clavados. Los clavos eran baratos y los carpinteros expertos, escasos. El nombre de «balloon frame» vendría de los escépticos, que decían que el edificio saldría volando. No está claro que Taylor fuera el primero, pero la mayoría de las casas ligeras de madera descienden de ese método.

En el siglo XX los ingenieros aprendieron a encolar tablas finas para formar grandes vigas. Mjøstårnet, una torre noruega de 18 plantas terminada en 2019, se sostiene sobre celosías de madera laminada encolada unidas con chapas de acero y pasadores.