unión de espiga

Un ensamble de caja y espiga es una conexión de carpintería donde una espiga saliente en el extremo de una viga se asienta en una muesca en una pieza adyacente, típicamente donde dos vigas se encuentran en ángulo recto. La proyección, llamada espiga o diente, se apoya directamente contra el hombro de la viga receptora, transfiriendo cargas verticales sin depender principalmente de sujetadores o adhesivos. Esto lo hace especialmente valioso en la construcción con madera, donde las cerchas de techo pesadas, las viguetas de piso o las soleras se encuentran con postes o vigas.

El ensamble funciona por interbloqueo mecánico. La espiga (la espiga saliente) se corta en el extremo de la viga entrante, mientras que la viga receptora tiene una muesca o mortaja correspondiente. Cuando se ensambla, la parte inferior de la espiga descansa sobre el hombro creado por la muesca, creando una superficie de apoyo que puede soportar cargas de compresión sustanciales perpendiculares a la fibra. La profundidad de la espiga generalmente varía de un tercio a la mitad del espesor de la viga, y la longitud de la proyección varía con la carga y el tramo, pero rara vez excede el ancho total de la viga entrante.

Los ensambles de caja y espiga aparecen en varias formas dependiendo de la configuración y la dirección de la carga. Una sola espiga encaja una viga en una muesca; una espiga doble tiene proyecciones en lados opuestos de la viga para encajar en muescas en caras opuestas del miembro receptor. El ensamble puede reforzarse con pasadores de madera (tarugos), pernos metálicos o flejes, dependiendo del caso de carga y los requisitos del código estructural. En la construcción moderna de madera pesada, a menudo se añaden pernos o tirafondos a través de la espiga para resistir el levantamiento y el cizallamiento.

Fallos y limitaciones comunes

Los ensambles de caja y espiga pueden fallar si la muesca se corta demasiado profunda, eliminando demasiado material de la viga receptora y creando una sección débil. A menudo se producen grietas a lo largo de la fibra en las esquinas de la muesca, especialmente en madera seca o bajo cargas repetidas. El movimiento de la humedad puede hacer que el ensamble desarrolle huecos si la madera se encoge de manera desigual a través de la fibra. El ensamble también transfiere concentraciones de tensión en las esquinas de la muesca, lo que hace que un diseño cuidadoso y un trabajo con herramientas afiladas sean esenciales.

El término espiga deriva de la apariencia de diente de la proyección. El ensamble es estándar en la construcción de puentes cubiertos, casas con estructura de madera y estructuras de graneros, donde se ha utilizado durante siglos. Sigue siendo común en las estructuras contemporáneas de madera pesada porque es más fácil de inspeccionar y reparar que el trabajo de mortaja y espiga oculto, y permite un ensamblaje sencillo en el campo sin requerir tolerancias ajustadas ajustadas a mano.