Diseñe tornillos SPAX según Eurocódigo 5

SPAX (SPAX International GmbH & Co. KG, Ennepetal, Alemania) fabrica tornillos autorroscantes y barras roscadas para estructuras de madera, evaluados bajo la Evaluación Técnica Europea ETA-12/0114 de 07-01-2020, emitida por ETA-Danmark sobre la base de EAD 130118-01-0603. SPEC Toolbox diseña las conexiones según Eurocódigo 5, utilizando los valores característicos declarados en dicha evaluación.

La integración cubre los tornillos y barras roscadas SPAX de la evaluación, agrupados por recubrimiento y material, en formas de rosca parcial, rosca total y doble rosca.

Acero al carbono cincado

• Tornillos Wirox y Delta-Seal con cabeza avellanada, de arandela y cilíndrica, diámetros nominales de 5, 6, 8, 10 y 12 mm, en longitudes de hasta 800 mm; variantes de rosca parcial, rosca total y doble rosca.

Acero inoxidable

• Tornillos A2 (1.4567) y A4 (1.4578) con cabeza avellanada y de arandela, de 6 a 12 mm, y tornillos HCR (1.4539) de 10 mm, para mayor exposición a la corrosión.

Barras roscadas

• Barras roscadas de cabeza hexagonal y sin cabeza de 16 mm de diámetro nominal, en longitudes de hasta 3.000 mm, en Wirox y acero inoxidable A2.

La evaluación cubre tornillos de 2,5 a 12,0 mm (acero al carbono) y de 3,0 a 12,0 mm (acero inoxidable) en longitudes de 20 a 1.000 mm, y barras roscadas de 16,0 mm. Los tornillos se suministran con las puntas de taladro CUT y 4CUT y el accionamiento T-STAR.

En el ámbito de la UE y ANZ, los tornillos y barras roscadas SPAX admiten:

• Conexiones entre elementos de madera maciza, madera laminada encolada, madera contralaminada, LVL y elementos encolados similares, en madera blanda y madera dura.
• Conexiones madera-madera, panel-madera y acero-madera, con paneles y placas de acero en el lado de la cabeza del tornillo.
• Refuerzo a tracción, compresión y cortante perpendicular a la fibra, y la fijación de aislamiento térmico sobre los cabios.
• Clases de servicio 1 y 2 para tornillos cincados, y adicionalmente clase de servicio 3 para acero inoxidable.

• Una única evaluación para acero al carbono, acero inoxidable y barras roscadas. La misma ETA cubre tornillos de acero al carbono cincados, tornillos de acero inoxidable en cuatro grados de acero (1.4567, 1.4578, 1.4539 y otros) y las barras roscadas de 16 mm, de modo que las conexiones estándar de un proyecto, sus detalles expuestos a la corrosión y sus barras de refuerzo pesadas se diseñan a partir de una única fuente de valores característicos.
• Se evalúa el refuerzo, no solo las conexiones. Los anexos C, D y E proporcionan reglas de diseño para el refuerzo a compresión de las zonas de apoyo, el refuerzo a tracción de las conexiones cargadas perpendicularmente a la fibra, los apoyos entallados y los orificios en vigas, y el refuerzo a cortante, utilizando los tornillos como refuerzo en lugar de como elementos de fijación.
• Las puntas de taladro CUT y 4CUT permiten las separaciones pretaladradas. Los tornillos con punta de taladro CUT o 4CUT pueden utilizar las separaciones y distancias mínimas más pequeñas dadas para clavos en orificios pretaladrados, sin pretaladrado, siempre que se cumplan el espesor del elemento y las condiciones de separación de la evaluación.
• Capacidad de pandeo declarada para tornillos a compresión. La evaluación proporciona una verificación de pandeo para tornillos de rosca total y barras roscadas embebidos en madera, con la cimentación elástica de la madera y capacidades de pandeo tabuladas, lo que el Eurocódigo 5 no cubre.
• Reglas de CLT evaluadas. Se declara una resistencia a la embutición específica para tornillos paralelos al plano de la madera contralaminada, junto con reglas de separación separadas para las superficies planas y de borde de CLT.

Los tornillos SPAX están disponibles en el módulo de conexiones de tornillo de SPEC Toolbox y en las calculadoras de detalles de conexión, elaborados según Eurocódigo 5:

• uniones panel-panel (machihembradas, a tope y a media madera);
• conexiones de forjado de CLT a viga de madera laminada encolada, de forjado de CLT a forjado y de muro de CLT a muro.

El comportamiento del tornillo se toma de la base de datos integrada con los valores característicos de ETA-12/0114 para el artículo seleccionado, referenciados a la densidad característica del elemento conectado, aplicando las separaciones mínimas, distancias al extremo y al borde y requisitos de penetración de la evaluación. Los mismos valores se utilizan para el diseño según las normas australianas y neozelandesas.

El diseño sigue el Eurocódigo 5 (EN 1995-1-1). Los tornillos se evalúan bajo ETA-12/0114, que proporciona los valores característicos utilizados en el diseño: la capacidad a tracción (desde 7,9 kN a 5 mm hasta 38 kN a 12 mm en acero al carbono, y 63 kN para la barra roscada de 16 mm), el momento de fluencia (0,15 x 600 x d^2,6 Nmm para acero al carbono y 0,15 x 400 x d^2,6 Nmm para acero inoxidable), el parámetro de extracción f_ax,k (14,0 N/mm2 por debajo de 6 mm, 12,0 N/mm2 de 6 a 8 mm, 11,5 N/mm2 a 10 mm y 11,0 N/mm2 a 12 mm) y el parámetro de punzonamiento de cabeza por diámetro de cabeza o arandela. La capacidad lateral se calcula según Eurocódigo 5 utilizando el diámetro exterior de la rosca, con las resistencias a la embutición de la evaluación para orificios no pretaladrados y pretaladrados y para CLT, y el efecto cuerda según Eurocódigo 5. La extracción se considera en ángulos de 15 grados a la fibra (30 grados en LVL) con el número efectivo de tornillos, y los tornillos inclinados en conexiones a cortante utilizan la regla de número efectivo de la evaluación. La carga axial y lateral combinada utiliza la interacción cuadrática del Eurocódigo 5. Los valores característicos se reducen a valores de diseño con el factor de duración de la carga y de servicio del Eurocódigo y el factor parcial de material del Anexo Nacional. Las clases de servicio evaluadas son 1 y 2 para tornillos cincados y adicionalmente 3 para acero inoxidable; la vida útil asumida es de 50 años, y la reacción al fuego es clase A1.