Vigas de madera ¡Se nos cae el techo!
Alberto Rouco
2/20/202614 min read
En edificios antiguos construidos en Barcelona en el siglo XIX o principio del XX, es muy posible que la estructura horizontal sea de vigas de madera con "volta catalana" o cubierta acanalada de pequeños ladrillos macizos entre las vigas de madera. Se hacía acanalada porque de este modo era más fácil evitar su caída durante la construcción que si se colocaban planos. Además así se evita colocar otro entramado de pequeñas viguetas de madera perpendiculares a las vigas principales. Esta estructura horizontal se apoya en una estructura vertical formada por muros de carga de piedra o de ladrillo macizo.
El problema de las vigas de madera es que pueden deteriorarse gravemente con la carcoma o con el agua o la humedad. La humedad en particular puede ser importante en las zonas de cocina y baños. Por otra parte, las vigas de madera tienen un coeficiente de elasticidad mayor al de otros materiales. Especialmente si son muy largas, pueden llegar a doblarse (y hacer panza) en su parte central haciendo que el techo (y, por ende, el suelo del piso superior) se hundan en el centro de la habitación. Si al centro de las vigas se le quita un soporte, aunque sea una simple pared de 4cm, es posible que esa parte de la viga ceda 1 o 2 mm hacia abajo. Es muy poco y no es grave (normalmente), aunque puede producir grietas en tabiques del piso de arriba. Este doblamiento de las vigas de madera se puede producir casi inmediatamente en las horas siguientes a haber eliminado el soporte.
La contrapartida positiva de estas vigas es que esa misma elasticidad les confiere gran resistencia ante las cargas nuevas o ante la eliminación de soportes. Y más importante aún, da tiempo a visualizar y prever que se va a producir una rotura. ¡Avisan de que va a haber un problema grave! Otras vigas, como las cerámicas, con una elasticidad mínima, no avisan. Aguantan sin dar señal de estrés hasta que sobrepasan su capacidad de carga y, cuando esto sucede, se rompen inmediatamente haciendo caer toda la estructura horizontal.
Para entender lo que nos podemos encontrar al rehabilitar pisos con estructura horizontal de vigas de madera, lo mejor es considerar una serie de ejemplos reales que hemos encontrado en nuestras rehabilitaciones.
Viga con diámetro reducido por pudrición debido a humedades importantes ya subsanadas.
Tras eliminar el falso techo de la cocina de un inmueble, identificamos una viga de la estructura del edificio en mal estado. La viga había sufrido un deterioro muy significativo en el punto donde se encajaba en el muro de carga, incluyendo una reducción apreciable de su diámetro. Esta viga, con una longitud total de 6 m, estaba dañada únicamente en una longitud de 85 cm (20 cm empotrados en el muro de carga y 65 cm a la vista).
El daño observado en la viga es consistente con un problema antiguo de humedad, que provocó la pudrición de la superficie de la madera en la zona afectada por dicha humedad y en una longitud de 85 cm. La fuente de humedad debió ser eliminada hace tiempo por lo que el deterioro no ha continuado.
Cuando en el pasado se detectó el problema, se intentó subsanar encajando en el muro de carga de la pared sureste de la cocina una pletina de acero de refuerzo de 6 cm de anchura, 3 mm de espesor y una longitud de 80 cm. Esta pletina se encajó 20 cm en la pared maestra y los restantes 60 cm servían de apoyo y soporte a la parte dañada y de diámetro disminuido de la viga de madera. Sin embargo, es probable que en aquel momento no se eliminará por completo la fuente de humedad, que la pletina no se protegiera debidamente o que no se le haya dado un mantenimiento posterior adecuado, dado que ésta aparece ahora corroída de forma significativa y se ha doblado hacia abajo, de manera que ya no actúa como soporte eficaz de la viga de madera.
La pudrición de la madera y, en particular, la reducción del diámetro de la viga que esta pudrición ha producido, añadido al hecho de que la pletina de acero antiguamente colocada no ejerce ya ninguna función de refuerzo de la viga, puede reducir su capacidad de carga en la zona donde se apoya en el muro de carga y, en consecuencia, comprometer la integridad estructural del edificio si no se aborda este problema.
Habida cuenta de que el problema de humedad ya estaba subsanado, la reparación se enfoca en reforzar la zona dañada de la viga existente para recuperar completamente su capacidad de carga.
Para abordar este problema, se han ejecutado las siguientes acciones:
Se procede a extraer la pletina de acero corroída que en algún momento se instaló como soporte de la viga de madera.
Se refuerza la viga de madera con 2 vigas de acero angulares en L de lados iguales de 70 mm, con 7 mm de espesor y 2100 cm de longitud, que recogen la viga de madera por ambos lados y la soportan en su parte inferior. Estas 2 vigas se encajan por uno de sus extremos 17 cm en el interior del muro de carga sureste de la cocina y por el otro extremo se fijan a la misma viga de madera en su parte bien conservada, mediante tornillos de acero cincado para madera de 8 mm de diámetro por 80 mm de profundidad, y se apoyan en una tercera viga de idénticas características y dimensiones. Esta tercera viga se apoya en 3 soportes: el muro de carga suroeste de la cocina, en el en el que se introduce 17 cm; el tabique de ladrillo cerámico hueco original entre cocina y cuarto de baño, de 195 cm de longitud, reforzado en el lado del baño con alicatado porcelánico, al que se sujeta mediante 3 tornillos de acero de 70 mm introducidos en tacos de nylon de 50 mm; y en las dos vigas de madera restantes de la cocina, que se encuentran en perfecto estado de conservación, mediante tornillos de acero cincado para madera de 8 mm de diámetro por 80 mm de profundidad.
Las vigas de acero y la tornillería se han protegido con esmalte antioxidante multiadherente que proporciona una excelente resistencia a la intemperie de hasta 15 años y crea una capa protectora de gran adherencia, flexibilidad y resistencia a los golpes, con conservante frente a hongos, algas y humedad. El producto utilizado es de la categoría Entorno Saludable y dispone de la etiqueta Ecolabel, no contiene sustancias peligrosas para las personas o el medio ambiente y proporciona una muy buena calidad del aire interior: A+.
Para asegurar la longevidad de la viga dañada y de las vigas de soporte, todas ellas se han lijado completamente, limpiado y saneado con decapante y gasolina y se han pintado con pintura al agua especialmente diseñada para aislar y cubrir manchas de todo tipo en madera, yeso y fondos minerales. Es una pintura reforzada contra la aparición de mohos.
Se sanea con cemento la zona de ladrillos de terracota cocida de la “volta catalana” colindante con el área dañada de la viga y afectada antiguamente por una fuente de humedad y se pinta con imprimación fijadora para fachadas que solidifica superficies desmenuzables, absorbentes o porosas. La última capa se le ha dado de la misma pintura al agua diseñada para aislar y cubrir manchas de todo tipo que se ha aplicado en las vigas de madera.
La capacidad de carga de la viga dañada se recupera con la estructura de vigas de acero instalada, que vuelve a cargar la mayor parte del peso que soporta en esta zona sobre el muro de carga donde ya se apoyaba la viga de madera, al tiempo que recupera la robustez y rigidez de dicha viga mediante los tornillos que sujetan las dos vigas de acero a la de madera a 206 cm de su extremo, en la parte que se encuentra en perfecto estado de conservación. Por otra parte, la viga auxiliar de acero, donde se apoyan las anteriores, aumenta aún la capacidad de carga de la viga original mediante sus puntos de soporte en (a) el muro de carga suroeste, a 65 cm de la viga de madera; (b) en el tabique, de una longitud de 60 cm a un lado de la viga y de 135 cm al otro, que, a su vez, es soportado por 3 vigas de madera del piso inferior, y (c) en otras dos vigas de madera del techo de la vivienda que se hayan en buen estado de conservación, situadas una a 65 cm y otra a 135 cm de la viga dañada.
Era imperativo abordar este problema lo antes posible para garantizar la seguridad y la integridad estructural del edificio, que estaban en riesgo tras la reducción de la capacidad de carga de la viga de madera dañada. Se ha optado por la solución más eficaz y económica, basada en el refuerzo con 3 vigas de acero angulares en L de lados iguales de 70 mm con 7 mm de espesor que se soportan en 2 muros de carga (sureste y suroeste) del edificio, en 2 vigas en buen estado de conservación (a su vez soportadas por los muros de carga sureste y noroeste del edificio) y en un tabique de ladrillo cerámico hueco original entre cocina y cuarto de baño reforzado en el lado del baño con alicatado porcelánico. Las vigas están empotradas 17 cm en los muros de carga, atornilladas a las vigas de madera mediante tornillos de acero zincado para madera de 8 mm de diámetro por 80 mm de profundidad y al tabique de ladrillo mediante tornillos de acero de 70 mm introducidos en tacos de nylon de 50 mm.
A su vez, las dos vigas de acero que recogen por los lados la viga dañada le devuelven su robustez y rigidez al conferirle un soporte firme en una longitud de 210 cm, que abarca la zona dañada de 85 cm más 125 cm de madera bien conservada a la que se fijan fuertemente mediante tornillos de acero para madera.
Foto 1: Viga afectada
Foto 2: Detalle que muestra el adelgazamiento de la viga y la pletina ya corroída usada como refuerzo.
Foto 3: Detalle que muestra el adelgazamiento de la viga y la pletina ya corroída usada como refuerzo, así como una tubería en desuso que pudo ser antiguamente la fuente de humedad.
Foto 4: Vista general de la solución adoptada, con 2 vigas de acero que soportan la viga de madera (dañada en la parte izquierda de la fotografía) en su parte inferior y se atornillan a esta en el lado derecho de la imagen. Estas vigas se encajan, por el lado izquierdo, 17 cm en el interior del muro de carga sureste de la cocina, y se apoyan en la parte derecha en una tercera viga, que se apoya, a su vez, en el muro de carga suroeste de la cocina, en el que se introduce 17 cm; en el tabique de ladrillo entre la cocina y el lavabo; y en las dos vigas de madera restantes de la cocina.
Fotos 5 y 6: Detalle. Vigas de acero que soportan la viga de madera y se encajan en el interior del muro de carga sureste. Tercera viga, en la que se soportan las anteriores y que se apoya en el muro de carga suroeste, en el tabique de ladrillo entre cocina y lavabo y en las otras dos vigas de madera de la cocina.
Esquema 1: General y sujeción de las vigas de soporte con la tercera viga y con la viga de madera en su parte bien conservada.
Esquema 2: General y sujeción de la tercera viga a las otras dos vigas del techo y al tabique medianero de ladrillo entre cocina y cuarto de baño.
Vigas que, afectadas por carcoma, han reducido gravemente su diámetro.
A menudo localizamos vigas que han sufrido el efecto de la carcoma en el pasado y han perdido una parte importante de su masa de madera.
La actuación primera y más importante en este caso es asegurar que ya no hay carcoma en la viga y, si la hubiera, eliminarla completamente. Lo cierto en que, en todos nuestros proyectos, hemos encontrado muchas veces los efectos de la carcoma en las vigas, pero nunca nos hemos tenido que enfrentar al reto de eliminar carcoma viva y activa. Nuestra actuación siempre se ha limitado a reparar los efectos de la carcoma.
En el comedor de un inmueble, encontramos una viga de madera dañada de forma muy importante en la mitad de su longitud por una carcoma ya desaparecida. Esta viga tenía una gran longitud de 5,5m. Optamos por reforzar esa viga y las restantes paralelas a ella con una viga de hierro UPN 180 de 390 cm de longitud, colocada en perpendicular a las de madera en la mitad de la longitud de estas, encastrada en las dos paredes laterales y reposando, a su vez, en 2 vigas angulares de 70 x 70 mm y longitud de 100 cm, también encastradas en la pared, para mejor distribución del peso de la viga principal en las paredes de soporte.
El apoyo de la viga de refuerzo sobre vigas angulares más pequeñas de 100 cm de longitud, encastradas en la pared, es especialmente necesario cuando la pared de apoyo no es un muro de carga sino un tabique.
La viga dañada por la carcoma del extremo del comedor se ha reforzado por debajo con una viga de hierro UPN 80 de 280 cm de longitud encastrada por un extremo en el muro de carga entre comedor y dormitorio y reposando por el otro extremo sobre la viga de UPN 180 del comedor, tal como se muestra en el esquema siguiente.
En el mismo inmueble, la carcoma también había dañado de forma muy grave dos vigas de los dos extremos del dormitorio, que reforzamos también con vigas de hierro UPN 80 de 268 cm encastradas en los dos muros de carga laterales.
Los daños en la madera de las vigas afectadas por carcoma se solucionan con masilla específica para madera, que contribuye a reforzar la parte de viga afectada y recupera la estética original.
Derribo de un tabique debajo de las vigas de madera.
Como he apuntado antes, tras eliminar cualquier elemento que contribuye a sustentar las vigas, incluso un débil tabique de 4cm, las vigas pueden ceder un poco, doblándose hacia abajo en su centro. Pocas veces, esto supondrá un peligro estructural, pero sí pueden generar pequeñas grietas en los tabiques del piso de arriba. La razón es evidente: si la viga, tras perder su soporte, baja 2 mm en su parte central. El suelo del piso de arriba cede también 1 o 2 mm y la altura del piso crece en la misma medida. Los tabiques de ese piso, cuya altura ha aumentado ligeramente, también bajan con el suelo y, o se separan del techo con una pequeña fisura de entre 1 y 2 mm o se produce una pequeña grieta horizontal en cualquier parte de su superficie. Esto a su vez, puede generar un problema, por efecto dominó, en el siguiente piso superior.
Además, al ceder ligeramente el suelo, podría despegarse o incluso romperse alguna de las baldosas, especialmente si el ligero hundimiento se produce en el centro de la habitación o en el centro de la longitud de las vigas.
Esta situación potencial nos la hemos encontrado en diversas rehabilitaciones. La situación se resuelve, tal como se muestra en la primera foto a continuación, apuntalando las vigas, para evitar que cedan hacia abajo, en la zona donde se ha eliminado el tabique de soporte, hasta reemplazarlo definitivamente con vigas de hierro de refuerzo o con un nuevo tabique. La velocidad con la que las vigas de madera ceden de manera elástica es tan rápida que, en la primera rehabilitación donde hicimos una actuación de este tipo, el efecto de curvarse el techo hacia abajo no fue potencial sino plenamente real. En menos de 12 horas que pasaron antes de apuntalar las vigas de madera, estas se doblaron 1mm aproximadamente en el centro, generando una pequeña grieta horizontal en el tabique del piso de arriba y desprendiendo un par de baldosas del suelo. Afortunadamente, ambos desperfectos fueron mínimos y muy simples de reparar.
En uno de estos casos, además, una de las paredes donde debía apoyarse la viga de refuerzo ofrecía muy poco soprte. Resultó que la pared de separación con el inmueble del vecino era un simple tabique de ladrillo macizo de solo 4cm. Esta es una situación muy habitual en edificios antiguos del centro de Barcelona. Incluso hemos encontrado edificios donde alguna pared de fachada exterior no es muro de carga sino un simple tabique de 4cm. Esta casuística es frecuente en paredes de cuartos de baño que se han añadido en el patio a edificios que carecían de cuartos de baño cuando se construyeron (siglo XIX). En nuestro caso, para apoyar la viga de hiero disponíamos de un muro de carga por un lado pero un simple tabique de 4 por otro. Este caso se muestra en el esquema y la foto siguientes.
La solución en este caso es más compleja. Las vigas de madera del comedor se reforzaron con dos vigas de hierro UPN 180 de 184 cm de longitud soldadas entre sí, encastradas por un lado 11 cm en el muro de carga del edificio y reposando por el otro lado en una columna UPN 180 de 247 cm de altura, soldada ésta a su vez a una viga angular de 90 x 90 mm y longitud de 100 cm, oculta bajo el suelo laminado como se muestra en los esquemas siguientes.
En otra de nuestras rehabilitaciones, lo único que se pretendía al derribar el tabique existente era desplazar medio metro la pared para dar cabida a 2 habitaciones dobles a costa de reducir un poco la superficie del comedor. Aquí no tenía sentido reforzar las vigas de madera con una de hierro, ya que se iba a construir un nuevo tabique a solo medio metro del anterior, así que se apuntalaron las vigas hasta construir el nuevo tabique definitivo. El nuevo tabique será el nuevo refuerzo de las vigas y por tanto debe ser de ladrillo y no de pladur (que no sirve como sustentación). Para reemplazar una vieja pared de ladrillo macizo de 4cm de espesor conviene utilizar ladrillo hueco moderno de 7cm. Es más manejable, constituye un soporte suficiente para las vigas y permite colocar perfectamente cajas y cableado eléctrico sin temor a agujerear la pared de lado a lado.
Las vigas de hierro deben protegerse bien con esmalte antioxidante multiadherente. Este esmalte proporciona una excelente resistencia incluso a la intemperie de hasta 15 años. Su capa protectora es de gran adherencia, flexibilidad y resistencia a los golpes, con conservante frente a hongos, algas y humedad.
Idealmente, la volta catalana debe limpiarse y eliminar cualquier resto de pintura y revestimiento. Posteriormente tiene que protegerse e impermeabilizarse con barniz formulado a base de resinas flexibles que impiden el agrietamiento prematuro de la película y diseñado para proteger las superficies exteriores de ladrillo, piedras naturales o artificiales. De esta forma, se resalta la belleza del material y se conserva su aspecto natural. El barniz debe ser resistente al agua, a la humedad y a los rayos UV y proteger contra la suciedad atmosférica, los hongos y el moho. Típicamente son barnices de gran dureza y elasticidad. Para su limpieza y mantenimiento solo es necesario utilizar un simple trapo húmedo.
Habitualmente usamos la viga de hierro UPN 180 para colocar una tira LED regulable enfocada hacia el techo, que resalte los techos de vigas de madera y volta catalana. Para ello usamos tira led de 220V AC SMD2835, que no precisa transformador (el cual no sabríamos donde esconder), de 120 LED/m y 100 lumen/m, blanco cálido e IP65.
