Correas Collar vs. Correas Travesaño
por Nick Gromicko y Ben Gromicko
Las correas collar y las correas travesaño son ambos miembros estructurales horizontales de los techos, cada uno con diferentes propósitos y requerimientos. Los inspectores de viviendas deberían estar familiarizados con estos tipos de miembros estructurales y sus diferencias, ya que no son lo mismo.
Tenga en cuenta que, de acuerdo a las Normas de Práctica Internacionales para Realizar la Inspección General de una Vivienda, se requiere la inspección de los componentes estructurales visibles y accesibles y de la estructura general del sistema de techo.
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En física, tensión es la fuerza de tracción ejercida por un objeto sólido sobre otro objeto. Miembros tensores son objetos sólidos (miembros estructurales) sujetos a fuerzas tensoras axiales, o tensión. Las correas collar y las correas travesaño son ejemplos de miembros tensores.
Correas de Tensión
Una correa de tensión es un miembro estructural sujeto a tensión pura.
Correas Collar
"Correa collar" es una frase coloquial utilizada entre contratistas, constructores e inspectores, aunque no en documentación de construcción o ingeniería. La frase correcta es realmente “correa de collarín.” En este artículo, usaremos “correa collar.”
Una correa collar es una viga de tensión en el tercio superior de las vigas opuestas del frontispicio con la finalidad de resistir la separación de las vigas de la cumbrera en períodos de cargas desequilibradas, como el caso de la elevación por vientos, o las cargas desequilibradas en los techos debido a la nieve. El Código Residencial Internacional de 2012 no exige correas collar (o correas de collarín). Sin embargo, en aquellos casos en que se especifiquen, las correas collar normalmente se instalan en el tercio superior del techo entre vigas opuestas. En zonas muy ventosas, la elevación puede arrancar un techo de una casa si no está correctamente sujeto.
Las correas collar deben ser de por lo menos 1 x 4 pulgadas (nominales), separadas no más de 4 pies con respecto al centro.
Otros datos sobre las correas collar:
- Pueden ser exigidas o no, dependiendo de la jurisdicción. Los inspectores de InterNACHI no deben indicar como un defecto la falta de correas collar salvo que sepan que en esa jurisdicción adonde esta la vivienda fueran exigibles al momento en que se construyó la casa.
- Probablemente las correas collar no sean necesarias si se usaron conectores metálicos para sujetar las vigas de la cumbrera.
- Cuando se requieren, deberían instalarse en cada viga adonde las vigas están a 24 pulgadas entre centros.
- Al contrario de la creencia popular, las correas collar no evitan que las paredes se desparramen.
Correas Travesaño
Una correa travesaño es una viga de tensión ubicada en el tercio inferior de las vigas opuestas del frontispicio y que está destinada a resistir el empuje exterior de la viga sometida a una carga. El modelo de estructura de techo que se muestra abajo es una correa travesaño típica.
[image 2: “Rafter Tie”]
Las correas travesaño se instalan entre vigas opuestas, y lo más cerca posible a la placa superior.
Cuando corren paralelas a las cabriadas, las viguetas de techo pueden funcionar como correas travesaño. Las correas travesaño resisten los empujes exteriores ejercidos por las cabriadas en las paredes exteriores. Ayudan a evitar que las paredes se desparramen debido al peso del techo. Cuando las paredes se esparcen, la viga maestra podría caerse. Una viga floja es una indicación de que a la estructura le pueden faltar los vínculos adecuados en las vigas. Un vínculo de viga forma el cordón inferior de una viga de madera triangular simple.
Cuando las viguetas del techo corren perpendiculares a las vigas, los inspectores pueden encontrar vínculos de vigas instalados sobre las viguetas de techo como miembros estructurales cada 4 pies sobre las viguetas de techo en conexión con vigas opuestas.
Las correas travesaño deben ser de por lo menos 2 x 4 pulgadas (nominales).
Otros datos sobre las correas travesaño:
- Siempre son necesarios las correas travesaño a menos que el techo tenga una cumbrera estructural (auto soportada), o fue construido utilizando estructuras de ingeniería. La falta de correas travesaño en un techo armado convencionalmente es un grave tema estructural.
- En la mayoría de las casas, los vínculos de vigas también sirven como correas travesaño.
- Cuando las vigas están orientadas perpendicularmente a las viguetas del techo, las correas travesaño deberían estar ubicadas justo arriba de las viguetas del techo. Los vínculos generalmente se apoyan sobre las vigas.
- Cuando las vigas se instalan centradas cada 24 pulgadas, las correas travesaño se instalan típicamente viga por medio.
- Es habitual ver correas travesaño de 2 x 4 pulgadas o de 2 x 6 pulgadas.
Fuerzas de Tensión
Las correas collar y travesaño están sujetas a enormes fuerzas de tensión. Estas fuerzas hacen que sea crítica la sujeción de las vinculaciones a las juntas de las vigas .La fuerza en cada vínculo aumenta con la inversa de la inclinación. Entonces, cuanto mayor es la inclinación del techo, más débil es el empuje hacia afuera.
Empuje hacia Afuera
La carga sobre una estructura puede calcularse como la combinación de la carga muerta o peso de la estructura misma, la carga viva que varía de una estructura a otra , la carga debida a la nieve, y la carga debida al viento.
En una cubierta simple a dos aguas, los bordes de las vigas soportan las cargas vivas y muertas que empujan hacia abajo y hacia afuera contra la cumbrera de los muros con carga. Este empuje horizontal hacia afuera puede ser considerable. Para resistir el empuje horizontal hacia afuera, el Código Residencial Internacional exige que cada par de vigas esté seguramente conectado entre sí por una vigueta de techo continua, y que se instale una viga de cumbrera para techos con una inclinación menor a 3:12 (ver ilustración inferior).
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Viguetas del Techo
Donde las viguetas del techo no están conectadas a las cabriadas de las placas de pared superiores, las vigas conectadas más arriba sobre el ático deberán instalarse como vínculos de viga, o se deberían poner vínculos continuos. Donde las viguetas de techo no son paralelas a las vigas, deberán instalarse los vínculos de viga. Donde no hay viguetas de techo vínculos de viga, las crestas generadas por estas vigas deben estar soportadas por una pared o una viga.
En los extremos de los techos las viguetas deberían superponerse un mínimo de 3 pulgadas, o ponerlas a tope sobre los tabiques divisorios o vigas y clavadas a los miembros portantes. Adonde se usan viguetas de techo para darle resistencia al empuje en las vigas, las vigas deberán clavarse superpuestas según la Tabla R802.5.1 (9) en el IRC. Por ejemplo, si una casa tiene una pendiente de 4:12, las vigas están cada 16 pulgadas entre centros, la carga de nieve es de 30 libras por pie cuadrado y el vano del techo es de 28 pies, se necesitan ocho clavos comunes 16d (o clavos de caja 40d) en cada conexión conjunta viga-talón. Esto significa una gran cantidad de clavos que puede mirar el inspector.
Techos tipo Catedral
Los techos tipo catedral son populares en muchas casas, pero tienen algunos temas especiales con las cargas descendientes sobre las vigas que empujan hacia afuera las paredes exteriores. Las correas collar abiertas y las vigas de cumbrera abordan muchos de estos temas. Cuanto más alto se ubica el vínculo, es menor el brazo de palanca disponible para contrarrestar las fuerzas de empuje hacia afuera. Muchos techos tipo catedral muestran a menudo indicaciones de movimiento, como por ejemplo rajaduras en el yeso. La forma más efectiva de reducir el empuje hacia afuera es utilizar una viga de cumbrera de tipo estructural.
Cordón Inferior de una Estructura
En un techo convencional, el cordón inferior actúa como vínculo de tensión entre las paredes exteriores. No está permitido efectuar alteraciones a cimbras instaladas. El corte en cualquier cimbra, especialmente en el cordón inferior, destruye la integridad estructural de la cimbra. Si el inspector encuentra que se ha cortado el cordón de una cimbra, debería recomendar que se consulte a un ingeniero en estructuras.
El cordón inferior de una estructura no debería fijarse a un tabique de pared interior. El hacerlo puede causar que los miembros estructurales diseñados para trabajar a la tensión sean usados como miembros a la compresión. Cuando el cordón inferior se clave a la placa superior de una pared interna, un inspector de viviendas podría observar rajaduras interiores que finalizan en la esquina entre la pared finalizada y el cielorraso.
Un Tercio Más Bajo
Los códigos de edificación más antiguos permitían correas travesaño instaladas muy arriba sobre la placa superior de la pared, hasta dos tercios de la distancia entre la placa superior y la cresta. El IRC 2012 actualmente lo limita a un tercio de la distancia entre la placa y la cresta. Por ejemplo, si un garaje en construcción tiene un techo de inclinación 4:12 y una luz de techo de 24 pies, las correas travesaño deberían estar colocadas a no más de 16 pulgadas para arriba de la placa, según las normas modernas de edificación.
Tensión
La maqueta de la estructura del techo muestra una correa collar estándar. A medida que se aplica la carga hacia abajo, la tensión en la correa collar aumenta
[image 4: “Collar Tie”]
Compresión
La ilustración de abajo muestra un poste de carga sobre los postes. A medida que la carga se aplica hacia abajo, la compresión aumenta en los postes.
Momento Flector
Existe momento flector cuando una fuerza cambia de posición recta a curvada o angular. La ilustración inferior muestra una correa collar con travesaños en la parte superior de paredes convencionalmente enmarcadas. A medida que se aplica la carga hacia abajo, los travesaños producen un memento flector debajo de correa collar. Este momento flector ejerce un empuje hacia afuera en las paredes, y las saca de plomo.
Resumen
Resumiendo, las vigas collar y las vigas travesaño cumplen distintas funciones, pero ambas son esenciales para los miembros estructurales del techo, y es útil que los inspectores conozcan las diferencias a fin de calificarlas correctamente en caso de defectos.
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