¿Qué son las ETA y las ICC-ESR?
Cuando se trata de construir con madera, elegir los elementos de fijación adecuados es fundamental para garantizar la integridad estructural y la seguridad. Para que los elementos de fijación se puedan utilizar en la construcción de conformidad con los códigos de diseño estructural, deben estar certificados y evaluados. Dos organismos clave en la evaluación y certificación de elementos de fijación para estructuras de madera son la Evaluación Técnica Europea (ETA) y el Servicio de Evaluación del Consejo Internacional de Códigos (ICC-ES). La ETA proporciona certificaciones para los elementos de fijación de acuerdo con las normas europeas, mientras que el ICC-ES evalúa los elementos de fijación para verificar su conformidad con el Código Internacional de Construcción (IBC) y el Código Internacional Residencial (IRC) de los Estados Unidos. Con el auge de la construcción en madera, especialmente en aplicaciones de madera maciza, es esencial que los constructores, ingenieros y arquitectos comprendan el papel de la ETA y el ICC-ES en la certificación de elementos de fijación como los tornillos estructurales.
Diseño de conexión con ETA
ETA es una homologación técnica europea concedida por la Organización Europea de Homologaciones Técnicas. La ETA proporciona pruebas científicas y técnicas de que un producto cumple unos requisitos de rendimiento específicos. Para que los productos puedan llevar la marca CE, deben someterse a una ETA. La marca CE es necesaria para vender productos en Europa y demuestra que el producto ha sido evaluado de forma independiente y cumple todas las directivas europeas pertinentes.
Para obtener la aprobación de la EOTA, el elemento de fijación especificado debe someterse a rigurosas pruebas. Los resultados de estas pruebas son las propiedades geométricas y mecánicas (diámetro, longitud, longitud de la rosca, diámetro de la rosca, momento de elasticidad), los requisitos de espaciado y distancia, y la resistencia.
Los valores de resistencia obtenidos mediante ensayos pueden representarse en la ETA mediante diversas ecuaciones necesarias para obtener los valores de resistencia característicos o mediante valores de resistencia característicos tabulados. En ambos casos, las resistencias dependen de la aplicación del elemento de fijación (clases de servicio aplicables), el tipo de madera (madera blanda o dura) y los productos de madera (LVL, CLT, GLT, contrachapado), el ángulo con respecto a la veta, etc. Estos criterios suelen tenerse en cuenta mediante diversos factores modificadores o, como en el caso de la resistencia de anclaje para diferentes productos de madera, mediante fórmulas completamente diferentes.
El valor de las ETA para los ingenieros radica en que las resistencias de los elementos de fijación obtenidas a través de estos documentos sustituyen a las resistencias que se pueden calcular mediante las ecuaciones genéricas presentadas en el Eurocódigo. Las resistencias obtenidas mediante las ecuaciones de las ETA suelen ser superiores a las obtenidas mediante las ecuaciones genéricas del Eurocódigo. Los requisitos geométricos, como el espaciado y las distancias al borde, también suelen ser menos estrictos en las ETA.
Prueba de resistencia de los bordes y las caras a los tornillos
Diseño de conexión con ICC-ESR
Al otro lado del charco, en Estados Unidos, la aprobación y certificación corre a cargo del Consejo Internacional de Códigos (ICC) con su Servicio de Evaluación (ICC-ES). Como se ha indicado anteriormente, este servicio de evaluación certifica que los elementos de fijación especificados cumplen con el Código Internacional de Construcción (IBC) y el Código Internacional Residencial (IRC), que son los códigos que rigen la construcción en Estados Unidos. Para obtener la aprobación, los elementos de fijación se someten a exhaustivas pruebas. Los resultados de estas pruebas se recogen en el Informe de Evaluación (ESR) del ICC-ES e incluyen las propiedades geométricas y mecánicas (diámetro, longitud, longitud de la rosca, diámetro de la rosca, momento de elasticidad), los requisitos de espaciado y distancia, y la resistencia.
La resistencia se representa mediante valores de referencia tabulados (extracción, tracción, lateral, etc.). Estos valores tabulados tienen criterios muy específicos que deben cumplirse para que dichos valores sean aplicables. Estos criterios incluyen la profundidad de incrustación, el espesor de los miembros laterales, la gravedad específica de los miembros de madera, la orientación del miembro principal (veta final, cara), el espesor de la placa de acero, etc. Si no se cumplen estos criterios, el ingeniero puede calcular la resistencia utilizando ecuaciones genéricas presentes en el NDS. Al igual que en el caso de las resistencias en las ETA, los valores de resistencia presentados en las ESR sustituyen a las resistencias obtenidas mediante las ecuaciones del NDS y suelen ser de mayor valor. Los requisitos geométricos, como el espaciado y las distancias entre bordes/extremos, también son menos estrictos en las ESR.
Prueba de flexión del tornillo
Ventajas y consideraciones del uso de ETA y ESR para el diseño de conexiones
A la hora de diseñar tornillos para madera, el uso de ETA o ESR ofrece varias ventajas con respecto a basarse únicamente en los códigos de diseño estructural de la madera (EN1995-1-1, NDS):
– Datos específicos del producto: Las ETA y las ESR proporcionan información detallada y específica del producto sobre el rendimiento de los tornillos para madera, incluyendo la capacidad de extracción, tracción y lateral. Esto puede dar lugar a diseños más eficientes y precisos en comparación con las directrices más generales de los códigos de diseño estructural de madera.
– Rendimiento validado: las certificaciones ETA y ESR garantizan que los tornillos han sido probados y validados para aplicaciones específicas, lo que proporciona a los ingenieros confianza en su rendimiento.
– Diseños optimizados: mediante el uso de datos ETA y ESR, los ingenieros pueden crear diseños más optimizados, lo que puede reducir el uso de materiales y los costes, al tiempo que se mantienen los estándares de seguridad y rendimiento.
– Cumplimiento: la certificación ETA demuestra el cumplimiento de los requisitos normativos europeos, mientras que las ESR demuestran el cumplimiento de los requisitos del Código Internacional de Construcción (IBC) y del Código Internacional Residencial (IRC). Estos cumplimientos simplifican el proceso de aprobación de los proyectos.
– Acceso a métodos de diseño avanzados: Las ETA y las ESR suelen incluir métodos y fórmulas de diseño avanzados que pueden no estar contemplados en el Eurocódigo 5, lo que permite a los ingenieros aprovechar las últimas investigaciones y tecnologías. Por ejemplo, muchas ETA para tornillos proporcionan fórmulas para utilizar tornillos como refuerzo a cortante, a compresión y a tracción.
– Mayor flexibilidad en el diseño: gracias a los datos específicos del producto, los ingenieros pueden disfrutar de una mayor flexibilidad en sus diseños, lo que les permite utilizar una gama más amplia de tipos y configuraciones de tornillos.
Los ingenieros que diseñan conexiones utilizando datos ETA y ESR deben tener en cuenta algunas consideraciones de diseño:
– Especificidad del producto: los ETA y ESR son específicos para cada producto, por lo que los ingenieros deben asegurarse de que están utilizando el ETA o ESR correctos para los tornillos específicos con los que están trabajando.
– Mantenerse al día: los ETA y ESR pueden actualizarse o modificarse, por lo que los ingenieros deben comprobar siempre que están trabajando con la versión más reciente.
CLT Toolbox puede ayudar con ambos
Con las calculadoras de conexiones de CLT Toolbox, los ingenieros pueden diseñar conexiones con valores de resistencia obtenidos mediante ecuaciones del Eurocódigo 5 o mediante ecuaciones presentes en las ETA de nuestros socios proveedores de elementos de fijación. Para nuestros usuarios norteamericanos, también estamos trabajando actualmente en la implementación del cálculo de conexiones NDS y CSA, junto con los valores de resistencia probados presentes en las ESR de nuestros socios proveedores de elementos de fijación norteamericanos.
