Los montantes de madera utilizados en la construcción de muros de entramado ligero pueden requerir un bloqueo orientado horizontalmente por una serie de razones-incluyendo el bloqueo en los bordes de los paneles a cortante, el bloqueo contra incendios y la contención del pandeo cuando están sujetos a cargas axiales.
Propósitos de bloqueo estructural
Bloqueo para reducir la relación de esbeltez de los montantes
La sección 3.7.1.4 de la Especificación Nacional de Diseño para la Construcción en Madera (NDS) del Consejo Americano de la Madera establece que la relación de esbeltez de los montantes no debe exceder de 50 en condiciones de servicio ni de 75 durante la construcción. Esto significa que la longitud máxima permitida del eje débil sin arriostrar para un montante de madera nominal de 2x es de 6′-3″ (50 x1,5″) para condiciones de servicio o de 9′-4,5″ (75x 1,5″) en condiciones de construcción. Sin embargo, esto no significa necesariamente que se requiera un bloqueo de madera maciza entre los montantes a estas distancias para considerar que los montantes están adecuadamente arriostrados en su eje débil. La construcción de paredes de madera, tanto interiores como exteriores, suele incluir capas de paneles estructurales de madera (contrachapado u OSB) y/o paneles de yeso. La práctica general es considerar estos productos de revestimiento y sus fijaciones a los montantes de madera como un arriostramiento adecuado del eje débil de los montantes, lo que indica que las relaciones de esbeltez de la NDS podrían cumplirse sin necesidad de un bloqueo de madera maciza entre los montantes. Sin embargo, en la construcción, es común tener paredes interiores que soportan cargas de construcción desde arriba pero que aún no tienen instalados sus acabados de paneles de yeso. En estas condiciones, el bloqueo de madera puede ser necesario para las paredes más altas.
Una condición única que existe en algunas paredes interiores es un montaje de pared de montantes escalonados, donde los montantes de madera de 2×4 se instalan en placas superiores e inferiores de 2×6, con los montantes alternando de un borde de las placas al otro. Esta condición de la pared proporciona un excelente rendimiento acústico.
Sin embargo, en este caso, sólo las caras exteriores de los montantes están en contacto con el revestimiento y/o los recubrimientos de yeso; las caras interiores de los montantes no están arriostradas. El Apéndice A.11.3 de la NDS 2015 indica que el arriostramiento en una sola cara de los montantes es adecuado:
Cuando los muros de montantes en construcciones de entramado ligero están adecuadamente enfundados en al menos una cara, se permitirá que la profundidad, en lugar de la anchura del montante, se tome como la dimensión menor en el cálculo de la relación le/d. El revestimiento deberá demostrar por experiencia que proporciona soporte lateral y deberá estar adecuadamente fijado.
De forma similar, la Figura 3F de la NDS 2015 muestra la longitud del pilar no arriostrado basándose en el arriostramiento sólo en una cara del montante/columna. El Comentario C.3.6.7 de la NDS 2015 establece además:
El uso de la profundidad del montante como la dimensión menor para calcular la relación de esbeltez en la determinación de la capacidad de carga axial de los sistemas de muros de entramado ligero revestidos o revestidos es una práctica que se ha mantenido durante mucho tiempo. La experiencia ha demostrado que los paneles estructurales de madera, los tableros de fibras, los tableros de yeso u otros materiales de revestimiento proporcionan un soporte lateral adecuado del montante a lo largo de su espesor cuando se fijan correctamente.
Además de considerar el límite de la relación de esbeltez de los montantes de madera en su eje débil, también debe considerarse la capacidad de pandeo de los montantes portantes. Esto se tiene en cuenta en el factor de estabilidad del pilar según la Sección 3.7.1.5 de la NDS.
Aunque el código no especifica las capacidades mínimas de bloqueo/articulación para restringir este pandeo en el eje débil, la práctica común es que cualquiera de los sistemas de revestimiento mencionados anteriormente, con programas de fijación estándar, o el bloqueo de madera maciza entre los montantes, tiene la capacidad adecuada para resistir el pandeo en el eje débil.
Bordes de paneles de cortante
Cuando se utilizan muros de cortante de entramado de madera, es común diseñar los muros como bloqueados, lo que resulta en capacidades de cortante permisibles significativamente mayores que los muros de cortante no bloqueados. Cuando se diseña como bloqueado, todos los bordes de los paneles de corte deben fijarse a un miembro de entramado común; estos miembros de entramado comunes suelen ser montantes orientados verticalmente y bloques orientados horizontalmente entre los montantes. La Sección 4.3.6 de las Disposiciones Especiales de Diseño para Vientos y Sismos (SDPWS) del Consejo Americano de la Madera proporciona los requisitos para estos miembros de bloqueo y este post de WoodWorks Pregunte a un Experto discute las opciones para los tamaños y orientaciones del bloqueo de los bordes de los paneles para esfuerzo cortante.
Propósitos de bloqueo contra incendios
El Código Internacional de Construcción (IBC) tiene requisitos de bloqueo contra incendios que están destinados a limitar la propagación de las llamas, el humo y los gases en los espacios ocultos combustibles, tales como una cavidad de la pared de marco de madera. Estos requisitos, contenidos en la Sección 718.2.2 del IBC 2015, establecen que el bloqueo contra incendios es necesario en sentido vertical en los niveles de techo y suelo y en sentido horizontal a intervalos no superiores a 3 metros. Además, la sección 718.2.3 del IBC exige que las conexiones entre espacios horizontales y verticales utilicen un bloqueo contra incendios para evitar el paso de las llamas, el humo y los gases desde las paredes hasta los pisos de conexión y viceversa. En las construcciones convencionales de madera con armazón ligero, en las que los acabados de las paredes y los techos se instalan ajustados a sus elementos de armazón asociados, y en las que se utiliza la construcción con armazón de plataforma, las placas superiores de las paredes funcionarán como bloqueo contra incendios. Este concepto se confirma en el comentario del código de la sección 718.2.3 del IBC. Sin embargo, en situaciones como las paredes con estructura en forma de globo o los techos con plafones caídos, puede ser necesario un bloqueo contra incendios adicional en la pared. Consulte la imagen siguiente para ver un ejemplo de esto extraído del comentario del IBC de 2015.
