Casamanía Charallave C.A.
Nota Técnica # 1:
Pandeo y Flexión

 
Al diseñar muebles más anchos o altos de ciertas medidas “críticas”, debemos de tomar en cuenta la aparición de deformaciones adicionales.
Un mueble mayor de 24V de altura, 768mm, tiene muchas probabilidades de que sus laterales se pandeen bajo la carga impuesta a los laterales a través de las repisas, divisiones, gavetas, peso del tope. Esto como un límite preventivo en muebles fabricados con tableros MDP de 18mm de espesor.
 
Analicemos un ejemplo:
Tenemos un mueble de 40V, 1280mm de altura, 4 repisas, es una Alacena; al llenarlo seguramente sus laterales se pandearán (abombarán hacia fuera) y todo por las características físicas de los materiales involucrados, (densidad, elasticidad, resistencia a la flexión, entre otros).
 
Veamos un poco de física:
Cuando vemos una construcción civil en concreto vaciado podemos fijarnos fácilmente que las uniones de las columnas (Elementos estructurales verticales), junto con las vigas (Elementos estructurales horizontales) forman una unión rígida, esto equivale a usar una división ó entrepaño fijo, (viga) con una unión rígida al lateral de un mueble (columna).
 
Las repisas (entrepaños móviles) difieren de las divisiones porque son entrepaños que NO forman una estructura rígida con los laterales. Son simplemente apoyados sobre algunos puntos metálicos que se insertan en los laterales de los muebles.
Esto podemos observarlo también en la construcción civil, en los puntos de apoyo de las gigantescas vigas de los puentes ó distribuidores ubicados en las autopistas. Esto se hace así porque ya de por si esas Vigas tienen la rigidez suficiente para soportar la carga para la cual fueron diseñadas, sin la necesidad de ayudarse con la unión a las columnas donde se apoyan para tener mas resistencia, aquí lo importante es que la viga al flectarse bajo el peso ó al estirarse y contraerse ante la variación de temperatura entre el día y la noche, no vayan a “jalar” las columnas donde se apoyan, tanto así que esos simple apoyos muchas veces incluyen rodillos para permitir el libre movimiento de estas vigas.
 
Motivos para usar el uno u el otro tipo de unión para evitar el pandeo, dependerá de la altura de las columnas, su sección transversal (diámetro y/o grosor, por ilustrarlo de alguna forma), estas características en conjunto se denomina esbeltez de la columna que junto al peso o carga impuesta a esas columnas incluyendo su peso propio, se conjugan para lograr una estructura confiable y cuyo comportamiento sea el que deseamos y no el que por suerte pueda resultar.
 
Algunas situaciones que se analizan en los edificios son los siguientes:
 
PANDEO
Mientras más largo respecto a su sección transversal (esbelto) es un elemento tipo COLUMNA (elemento estructural que soporta principalmente cargas en sus extremos ó a compresión a lo largo de su eje más largo), más nos acercamos a enfrentar ese comportamiento denominado Pandeo.
 
Veamos el siguiente ejemplo.
Tomemos un espagueti, al presionarlo por las dos puntas al mismo tiempo, aparecerá inmediatamente el Pandeo ó Alabeo. !Si presionas más verás la falla por rotura, simple!.
 
Tomemos otro espagueti, lo partimos por la mitad y volvemos a presionar las puntas, en las yemas de los dedos se sentirá mayor presión y el espagueti se pandea menos, y si se recorta aún más, puede suceder que te pincha los dedos y no logres presionar lo suficiente para romperlo e incluso puede que no logres ver el pandeo.
 
Si ahora tomamos una pasta corta, un maccherone, no podrás romperlo presionando por sus extremos, porque tiene más sección trasversal y el adicional que el "material" está más alejado del centro respecto a como es físicamente un espagueti; haciendo una comparación, el espagueti es un tablero de 3mm, el maccherone es un tablero de 25mm, menos material mientras nos acercamos al centro, este caso extremo es vacío en el medio como un entamborado.
 
El ejemplo anterior nos ilustra perfectamente la relación entre la carga, longitud, espesor, distancia al eje o centro y cómo se conjugan para determinar la capacidad de soporte de un elemento tipo COLUMNA.
 
¿Has notado que el MDP tiene un material más compacto en las caras que en el centro?. Esto es equivalente al efecto del maccherone, mientras más alejado el material esté del centro tendremos mayor rigidez con un menor peso del componente, la zona central no aporta mucho para soportar cargas especialmente si la longitud de una pieza es mucho mayor que su sección trasversal ó espesor, al punto que lo que se utiliza en esa zona central sólo sirve para mantener las caras del tablero a una distancia fija, en el maccherone la forma cilíndrica permite que sea completamente vacío.
Si se cree que todo el tablero debe ser más compacto para que aguante el arranque de los tornillos no es una buena solución el invertir tanta madera en todo un tablero porque en algún sitio irá probablemente un tornillo, es sencillamente absurdo!!.
Para esto se han creado los insertos de metal o plástico que diluyen la carga de los tornillos a un área más amplia dentro de un tablero, puntualmente y donde se requiere, ¿no es más lógico?
 
Las bisagras BLUM traen incorporadas de fábrica los insertos plásticos con sus tornillos, para los demás herrajes que no los traen nosotros proveemos estos insertos automáticamente para cada herraje, pero también sabemos que es muy común quitar esos insertos al momento de instalar las bisagras para no hacer las perforaciones en la madera del diámetro del inserto, cuando los tornillos se aflojan ó se salen de la madera es más fácil decir que el tablero es el que no sirve.
Cada día más empresas productoras de tableros invierten más para aprovechar los recursos naturales y al mismo tiempo los fabricantes de herrajes ofrecen las soluciones de adaptación a las mejoras logradas, todo incluido con sus herrajes y para mejor aprovechamiento de los recursos disponibles.
 
Volviendo al tema de las deformaciones, el Pandeo que es una de ellas puede preverse con la aplicación de fórmulas matemáticas. Sin pretender analizar la estructura de un mueble, si debemos saber que los tableros de Ingeniería, que incluyen todos esos tableros base madera que conocemos, OSB, Compuesto, MDP, MDF, HR, HDF, entre otros, abarcan una buena gama de muebles normales para situaciones normales.
El mejor tablero en lo referente a características que representan un papel importante ante el Pandeo es el MDP, ya que compite ampliamente en costo con el compuesto, que en todo caso es el de mayor rigidez junto con el OSB.
 
Entonces a mayor espesor y/o ancho de ese lateral (COLUMNA) tendremos mayor resistencia al Pandeo, seguramente un lateral de 12mm de espesor y 1280mm de altura, con tan sólo pararlo sobre uno de sus extremos podrá notar el pandeo generado por su propio peso!!
Si elevamos el espesor a 15 ó 18mm quizá su propio peso no es suficiente para pandear esa pieza, pero al tener que soportar los enlatados de esa Alacena con cargas en cada punto de contacto de las repisas con los laterales, es muy probable que los laterales tiendan a pandearse, incluso en tal magnitud que las repisas pueden caer de los soportes simples utilizados.
 
Si convertimos una de esas repisas en división, estaremos creando una "columna" MENOS ESBELTA, porque estamos reduciendo su longitud efectiva al tener puntos de unión rígidos intermedio y que podrá soportar la carga de las repisas restantes sin permitir el Pandeo de los laterales.
 
En el caso del referido mueble de 40V, 1280mm de altura, 4 repisas, que es una Alacena, si es necesario que las repisas sigan siendo repisas porque la ubicación final no es conocida por algún motivo, al menos se debe ubicar una división en una zona lo más cercana posible a la mitad de la altura del lateral, eso hará el mismo efecto del espagueti cortado a la mitad, porque al confinar los laterales en algún punto con una división, estaremos reduciendo la longitud efectiva ó esbeltez de ese lateral y, por consiguiente, se elevará la carga necesaria para que surja el Pandeo.
 
FLEXIÓN:
La flexión, a diferencia del pandeo que es una deformación que se genera por cargar un elemento por sus extremos, es una deformación generada por cargar a un elemento ó componente, perpendicularmente a sus extremos.
 
La Flexión se presenta en un elemento HORIZONTAL que recibe una carga VERTICAL, en el caso de los muebles el elemento que recibe una carga en alguno de sus lados mayor sería una repisa, el techo, el piso, una división.
 
¿Has comprobado en la práctica que si una repisa o techo de un mueble se hace de 1200mm de longitud se verá FLECTADA tan sólo por su propio peso? Aún si la hoja de solicitud permite solicitar muebles de 1200mm de ancho, esto no significa que sea una solución válida para cada caso donde quieras meter un mueble gigante.
 
Un mueble de 1200mm de longitud ubicado en PISO automáticamente genera patas niveladoras adicionales en el centro del mueble, esto desde los 850mm de ancho, para evitar la flexión del piso por su propio peso y por la carga a incorporar en el uso del mismo.
 
El techo de ese mueble de 1200mm seguramente se flectará, pero al unir esta pieza con el tope definitivo que queda a la vista del usuario (granito en cocinas) la rigidez del techo se une a la rigidez del granito y todo queda conforme y sin deformaciones visibles.
 
Pero, cualquier repisa e incluso división que se le ponga a este mueble de 1200mm de ancho, presentará una flexión inicial lo cual no es aceptable y por lo tanto debemos mantener los anchos de los muebles dentro de los límites adecuados que dependerá del espesor del tablero, la carga prevista en el uso e incluso años de servicio previstos para ese mueble.
 
De ser indispensable debemos evaluar cuál es el menor de los males para hacer el mueble lo mejor posible.
 
Si ese mismo mueble de 1200mm de longitud lo ubicamos en PARED, todos los elementos horizontales estarán flectados por su propio peso, resultando en un mueble INSERVIBLE sea estéticamente, sea funcionalmente.
 
Para resolver esta situación, y para poder ofrecer muebles modernos como los que muestran las últimas revistas de diseño, se deben de usar algunos trucos para que el tablero de cada componente se comporte como si fuera más corto. Esto se logra con divisiones verticales intermedias, sea en madera o con tubos de aluminio que son menos perceptibles, por supuesto estos "refuerzos" deben de ser fijados rígidamente a los elementos horizontales.
 
Algunos muebles de cocina superiores Italianos muestran estos muebles grandes sin ningún refuerzo vertical, un mueble completamente limpio de punta a punta, pero si nos fijamos detenidamente veremos una de varias soluciones o trucos utilizados para crearnos esa ilusión de inmensidad limpia.
 
1.- Piso y/o techo entamborados, fácilmente notorios pero no tan fácilmente resueltos de manera automatizada y confiable como para ofrecerlo nosotros a nuestros clientes.
 
2.- Pisos de marco de aluminio con iluminación, esta es una solución en donde el aluminio al formar el marco del piso con tablero arriba y acrílico abajo con iluminación, es otra solución a nivel de fabricantes de herrajes..
 
3.- Refuerzo con "U" de aluminio en el borde delantero de los elementos horizontales, esto es muy simple pero requiere el rebajado de las caras de esos elementos para poder insertar esa U de aluminio y que quede todo a ras con las caras de los tableros.
 
4.- Otra posible solución es utilizar un tapacantos delantero de aluminio metálico, sea pegado sea encajando esos perfiles tipo T que venden para el acabado de puertas, pero se requiere de trabajo manual de parte del usuario ya que estas soluciones no están disponibles como servicios en nuestro Placacentro.
 
5.- Los techos son automáticamente resueltos por el uso de bisagras en puertas tipo Flipper, éstas bisagras crean puntos rígidos entre el techo y la puerta flipper, reduciendo la flexión del techo.
 
En todo caso cada solución tiene sus límites, y sólo conociendo el uso de cada mueble que se diseñe se podrá determinar junto con la disponibilidad y experiencia adquirida que solución se adapta mejor a su proyecto.