¿Qué significa proyectar con madera dura?

Proyectar con maderas duras no es solo una elección estética. Es una decisión técnica, que repercute directamente en la resistencia mecánica, la densidad del material, la durabilidad en el tiempo y el comportamiento en el atornillado.

Sin una atenta evaluación, el uso de hardwood en la construcción puede convertirse en un problema. A los tornillos estándares, sobre todo si son de acero no tratado o de paso ancho, les cuesta penetrar en las maderas de alta densidad, como el haya, la encina o el fresno.
¿Riesgos de los tornillos estándares? Rotura o fijación no fiable.

Más densas, más estables y, a menudo, de origen local: las maderas duras son protagonistas en muchos contextos arquitectónicos, desde el mass timber norteamericano hasta las cubiertas tradicionales europeas. Y precisamente por su estructura celular compacta, ejercen una fuerza mayor en los dispositivos de fijación.

Por lo tanto, los tornillos estructurales para madera deben seleccionarse –y probarse– en función del tipo de madera. Para satisfacer esta necesidad, Rothoblaas ha creado una gama específica para hardwood: tornillos diseñados para penetrar, encastrarse y durar, incluso en condiciones de acidez elevada o en presencia de taninos corrosivos.

Qué es la madera dura: características técnicas y resistencia

El término madera dura o hardwood no se refiere solo a la dureza superficial, sino también a las especies de árboles latifolios de crecimiento más lento, con tejidos leñosos más compactos. Con el mismo volumen, ofrecen mayor resistencia a la compresión, a la flexión y al corte.
También la cadena de producción refleja esta complejidad: ya en la fase de silvicultura, desde la tala hasta el transporte, se necesitan medios y equipos más eficientes. Los troncos tienen mayor masa y requieren un manejo más cuidadoso, tanto en la tala como en la manipulación.
La mayor densidad influye en el trabajo en el aserradero y en el taller de carpintería: para cortar, cepillar y taladrar se necesitan herramientas más resistentes, máquinas de altas prestaciones y hojas de corte especiales.

Densidad de las principales maderas duras europeas (en kg/m³):

• Encina (Oak): 700–900

• Haya (Beech): 720–800

• Fresno (Ash): 680–750

Como comparación, un abeto rojo tiene una densidad de aproximadamente 450 kg/m³.

Estos valores explican porque las maderas duras resisten más las cargas, pero también porque presentan dificultades operativas a la hora de fijarlas, ya que los tornillos deben soportar un par de apriete mayor cuando se insertan.

Densidad de la madera y comportamiento en el atornillado: qué dice la técnica

La densidad de la madera es un factor clave en el diseño de las conexiones estructurales.

En el rango por encima de 700 kg/m³ –que incluye haya, encina, iroko y muchas maderas tropicales– el uso de tornillos estándares provoca problemas de deformación o pérdida de sujeción. Por esto, Rothoblaas ha proyectado y desarrollado una gama de tornillos estructurales para madera dura que garantiza fácil penetración, par controlado y fijación mecánica segura, incluso en maderas de más de 1000 kg/m³.
El resultado es un sistema de conexión que reduce la necesidad de pre-agujero y mantiene las prestaciones a lo largo del tiempo, incluso en maderas muy duras.

Dónde se utilizan actualmente las maderas duras

Europa

• Centro de Italia, Balcanes, Austria y Suiza: la encina, el castaño y el haya se usan habitualmente en cubiertas, pérgolas y estructuras híbridas. A menudo, son maderas locales, que se obtienen mediante cadenas de suministro regionales.

Norte de Europa

• En Suecia, Finlandia y Alemania, las maderas duras también se utilizan para viviendas y elementos estructurales visibles.

América del Norte

• En Estados Unidos, especies como el roble rojo o blanco y el fresno se utilizan en proyectos de "oak frame housing".

Asia

• En Indonesia, Filipinas, India y Vietnam se utilizan maderas tropicales duras, a menudo para proyectos de gama alta o para proyectos en los que se recurre a elementos estructurales de hardwood reciclado.

¿Por qué se necesitan tornillos específicos para maderas duras?

La fijación de maderas duras implica varios desafíos técnicos: debido a su alta densidad, los tornillos son más difíciles de insertar y requieren un par mayor, con el consiguiente riesgo de rotura o fisuración de la madera. La rosca estándar, al no estar diseñada para estas condiciones, presenta algunos problemas, como la necesidad de pre-agujero o la pérdida de agarre con el tiempo. Además, muchas hardwoods tienen un pH ácido, que acelera la corrosión de los tornillos tradicionales si no se tratan correctamente.

Por estos motivos, Rothoblaas ha desarrollado una gama de tornillos específicos para maderas duras, con geometrías optimizadas, aceros reforzados (AISI 410) y pruebas de prestaciones en diferentes especies de madera.

El papel del pH en las maderas duras: un factor químico a menudo descuidado

Muchas maderas duras, como el haya, la encina y algunas tropicales, tienen un pH inferior a 4. Este valor indica una fuerte acidez natural, debida a la presencia de ácidos tánicos, fenoles y otros compuestos orgánicos.

Un pH inferior a 4 puede acelerar la corrosión galvánica si los tornillos estándares no son tratados o revestidos adecuadamente. Sin embargo, este fenómeno es especialmente importante en ambientes con humedad elevada (por ejemplo, en la clase de servicio 3), en los que la acidez de la madera puede afectar la duración de las fijaciones.

Los tornillos Rothoblaas para madera dura se han diseñado para usarse en condiciones secas, en las que la acidez de la madera no repercute en la corrosión. En ambientes húmedos o en aplicaciones que requieren una mayor resistencia a la corrosión, como en las maderas con pH ácido, la solución ideal son los tornillos de acero inoxidable AISI 410 (SHS AISI 410), que ofrecen un óptimo compromiso entre resistencia a la corrosión y prestaciones mecánicas. Sin embargo, es importante evitar ambientes con cloruros, como los vinculados con el medio marino.

Los tornillos Rothoblaas para maderas duras

HBS HARDWOOD

Tornillo de carpintería con cabeza cilíndrica, punta diamantada y rosca que facilita la penetración. Optimizado para la inserción directa sin pre-agujero en maderas de hasta 780 kg/m³.

Aplicaciones: vigas, vigas correa y nodos portantes a vista.
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VGZ HARDWOOD

Tornillo estructural con cabeza oculta, doble rosca y excelente fijación axial. Ideal para conexiones de corte en secciones cargadas.

Aplicaciones: vigas principales, uniones ocultas y conexiones de pared.
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LBS HARDWOOD / LBS HARDWOOD EVO

Los tornillos LBS HARDWOOD y LBS HARDWOOD EVO se han diseñado para garantizar prestaciones elevadas, también en maderas duras de alta densidad, como el haya LVL (>1000 kg/m³). Ambos cuentan con geometrías avanzadas y tecnologías de última generación para una óptima fijación, pero la versión EVO ofrece mejores prestaciones madera-metal, con una punta más penetrante y una rosca optimizada para garantizar una inserción rápida y una mejor fijación mecánica.

LBS HARDWOOD
TORNILLO DE CABEZA REDONDA PARA PLACAS EN MADERAS DURAS

El tornillo LBS HARDWOOD se ha diseñado básicamente para aplicarse en maderas duras, gracias a su punta especial con elementos en relieve cortantes, que hacen que sea ideal para maderas de alta densidad. Certificado ETA-11/0030, puede instalarse directamente sin pre-agujero en maderas con una densidad de hasta 800 kg/m³. Está homologado para aplicaciones estructurales en cualquier dirección de la fibra, por lo que es adecuado para numerosas configuraciones de fijación.

Fabricado en acero al carbono con zincado galvanizado, es ideal para su uso en maderas macizas, laminadas, paneles de madera (como CLT, LVL y Haya LVL) y maderas duras de alta densidad, como haya, roble, ciprés, fresno, eucalipto y bambú. Las pruebas y las certificaciones han confirmado su resistencia también en maderas de alta densidad, como la madera microlaminada LVL de haya.

Aplicaciones: placas de acero, sistemas híbridos, construcciones con elementos de ingeniería y maderas de alta densidad.
LBS HARDWOOD

LBS HARDWOOD EVO
TORNILLO DE CABEZA REDONDA PARA PLACAS EN MADERAS DURAS

El LBS HARDWOOD EVO es un tornillo para aplicaciones en maderas duras, con un revestimiento C4 EVO que ofrece resistencia a la corrosión atmosférica certificada por el RISE - Research Institutes of Sweden. Este revestimiento está especialmente indicado para maderas con un pH superior a 4, como el abeto, el alerce y el pino. El revestimiento C4 EVO garantiza una óptima resistencia incluso en ambientes expuestos y asegura unas prestaciones elevadas en condiciones atmosféricas moderadas.

Al igual que la versión estándar, el LBS HARDWOOD EVO tiene una punta con elementos cortantes en relieve, que permite el atornillado directo en maderas de alta densidad sin necesidad de pre-agujero. La certificación ETA-11/0030 confirma su fiabilidad para aplicaciones estructurales con solicitaciones en cualquier dirección con respecto a la fibra de la madera.

Aplicaciones: placas de acero, sistemas híbridos, construcciones con elementos de ingeniería, uniones madera-acero y estructuras de madera maciza y LVL.

LBS HARDWOOD EVO

SHS AISI 410
Gracias a las propiedades del acero inoxidable martensítico AISI 410, este tornillo es ideal para aplicaciones en exteriores, sobre todo en maderas duras expuestas a ambientes húmedos. La cabeza pequeña y la rosca de prestaciones elevadas garantizan una perfecta inserción en maderas de poco espesor.
Aplicaciones: pequeñas estructuras exteriores y elementos expuestos a la humedad, en los que la resistencia a la corrosión es crucial.

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¿Por qué usarlos en maderas blandas?

A menudo, se comete el error de pensar que los tornillos para hardwood son más grandes que los tornillos para las maderas más comunes. En realidad:

• ofrecen prestaciones mecánicas superiores, por lo que se necesitan menos tornillos para garantizar la misma resistencia;

• agilizan la instalación (inserción fácil y sin roturas).

Resultado: menos piezas, menos descartes y mayor eficiencia en la obra.

Un ejemplo de arquitectura en hardwood usando HBSH y LBSH

Begawan Biji, un restaurante en Payangan (Bali) rodeado por un jardín de permacultura en medio de la selva, se construyó con madera de hierro tropical, utilizando tan solo 750 fijaciones como LOCKT, HBSH y LBSH.

Tornillos hardwood, también cuando la madera no lo es

Invertir en tornillos de altas prestaciones no solo es útil cuando se trabaja con encina o teca, especies muy comunes en las construcciones de madera. También es conveniente cuando se busca fiabilidad estructural, durabilidad a largo plazo y productividad en la obra.

Por eso, Rothoblaas ha dado a conocer datos de resistencia específicos para cada especie de madera y pruebas comparativas entre hardwood y softwood.

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Fuentes técnicas

1. EN 1995-1-1. Eurocódigo 5. Proyecto de estructuras de madera
   Requiere que se compruebe la compatibilidad mecánica entre las fijaciones y los soportes en función de la especie de madera, con especial atención a la resistencia y a las cargas.

2. ETA – European Technical Assessment. Directrices de certificación de tornillos.
   Los tornillos deben probarse en especies de alta densidad para comprobar su resistencia a la inserción, la extracción y el corte. El comportamiento en maderas duras puede diferir hasta en un 40 % con respecto a las maderas blandas.

3. EN 14592. Estructuras de madera. Elementos de fijación tipo clavija
   Incluye indicaciones sobre corrosión, requisitos de durabilidad y pruebas para condiciones agresivas (incluido pH bajo y presencia de taninos).