SISTEMAS DE FIJACIÓN Cuanto más seguro, mejor

Gesa Todt

Cada vez más se están utilizando sistemas alternativos de fijación para fachadas de piedra natural además de los métodos tradicionales con rodamientos. Se deben observar varios factores. El tamaño, profundidad, peso y solidez de la piedra, así como el suelo, la carga por gancho, método de fijación y condiciones externas tales como velocidad del viento o incluso peligro de terremotos son algunos de estos factores a tener en cuenta.

En Alemania las normas de seguridad en la fijación son muy exigentes en comparación con otros países. Sin embargo, la actual nueva regulación para procesos de admisión del mercado de la Unión Europea prueba que en otros países de Europa la aplicación de las regulaciones también están siendo más y más importantes.

Métodos de Fijación

Fijación con rodamientos

Si la pared soporte es de ladrillo, se insertan ganchos de mortero con un mortero especial en agujeros pretaladrados. Pueden llevar planchas de un peso de hasta 4 kN/m2 con elevaciones de hasta 300 mm.

Si la pared es de cemento, se emplean ganchos de un sólo agujero que pueden ser ajustados. Esto es lo más económico para planchas de un peso de 1,2 kN/m2 o de 2,4 kN/m2, si los ganchos se colocan horizontalmente.

Sistemas de soporte por raíl

Si la fachada ha de colocarse a una larga distancia de su soporte o el suelo es inadecuado, generalmente se fija a las caras frontales del techo un soporte separado de raíles de suspensión hecho de cemento reforzado. Se adapta un carro ajustable y ganchos de fijación a la pared soporte para que el montaje se pueda retirar rápidamente. Hay dos conceptos básicos para el montaje de planchas en este tipo de raíles: armazones ranurados y de corte posterior.

Fijación con armazones ranurados

Cuando se aplican armazones ranurados, las planchas de piedra natural están generalmente en su perfil estrecho superior e inferior. Equipos (engranajes) de perfiles con ranura transportan o manejan la piedra y rebajan el peso del trabajo y la carga del viento. Aquí la plancha no está posicionada directamente en la barra horizontal del soporte, sino en una capa intermedia de poliamida de manera que puedan ser ecualizados diferentes pesos. Esta capa garantiza también una buena fijación sin tolerancias y por lo tanto una distribución más equitativa de la carga y una reducción de esfuerzo para la plancha. Si el perfil del soporte debe ser invisible en la hendidura, el perfil estrecho de la plancha debe estar formado como un rebaje. Por lo tanto la parte del soporte está directamente atornillada al soporte de construcción vertical de aluminio. Este soporte debe ser ajustable en dirección horizontal para que las tolerancias de la barra de ladrillo puedan ser ecualizadas y la fachada de piedra pueda ser fijada. La ecualización puede llevarse a cabo mediante dos perfiles de malla con hilo, que se fijan por medio de conexiones atornilladas.

La ranura de los perfiles estrechos de la plancha de piedra preferiblemente debería ser de acabado semi-redondeado para minimizar el riesgo de rotura. Las planchas de piedra con una longitud de canto de más de 1.000 mm generalmente son cuadradas en obra en ciertas áreas. Sin embargo, los cantos de planchas más cortas a menudo son acabados a todo lo largo, por lo que la herramienta tiene que aplicarse sólo una vez y las planchas pueden ajustarse hacia los lados.

Fijación con armazones de corte posterior

Los armazones de corte posterior en una pared soporte continua cada vez están más extendidos. Tienen una capacidad de carga muy superior a la de los rodamientos. Agujeros ciegos cilíndricos, que están equipados con un corte posterior por medio de la cabeza especial de taladro, se taladran en la zona posterior de las planchas de la fachada . Luego se insertan los armazones en los agujeros taladrados y el tornillo de fijación se lleva a través de la plancha y la base. El armazón de corte posterior insertado fija el corte posterior gracias al anillo resorte en el que está fijado. Luego la plancha de la fachada se monta sobre el soporte de construcción.

Si la parte posterior de la piedra se apoya cerca de la pared soporte, como los tacos del armazón están alineados con la parte posterior de la plancha, podemos denominarlo montaje alineado. Las tolerancias de espesor no se pueden compensar, por lo que las planchas de piedra deben ser calibradas completamente. Este tratamiento es caro, por lo que no se aplica muy a menudo.

En el caso de montaje distante hay una abertura entre la plancha y la pared soporte para que las tolerancias del espesor de la plancha puedan ser ecualizadas. El armazón de corte posterior se inserta con una distancia constante entre la parte exterior de la plancha y el fondo del agujero taladrado en la piedra natural. Las tolerancias del espesor de la plancha se ecualizan por la abertura variable entre la parte posterior de la plancha y la tuerca espaciadora.

Los armazones pueden ser adicionalmente reforzados con mezcla especialmente para aumentar la carga máxima en los anclajes de corte posterior, que están montados con una distancia en piedra más porosa y suave. La abertura entre la parte posterior de la piedra natural y el soporte del ángulo se rellena con una capa fina especial de mortero, con lo que se incrementa la superficie de contacto y se mejora la distribución de la carga.

Para ajustar las planchas individuales lo mejor posible y para ahorrar tiempo durante el montaje in situ, por ahora las fachadas de piedra natural frecuentemente se prefabrican en los talleres con la ayuda de un sistema de cajas. Aquí se cortan varias planchas de piedra individuales y se montan y ajustan con armazones de corte posterior en cajas de metal ligero. Luego estos elementos simplemente tienen que ser colgados dentro de los pernos del soporte de construcción continuo de aluminio. El método de fijación es especialmente eficiente en planchas pequeñas.

Seguridad

Como la conexión entre armazones de corte posterior es de formato cerrado, no se puede quitar y como están instaladas sin presión se impide el desdoblamiento de las planchas. Generalmente se rompe en forma de cono y la carga de rotura depende de la superficie del cono. Por lo tanto los armazones se instalan con la mayor profundidad posible, por lo que la superposición debería ser lo más pequeña posible cuando se usan estas planchas.

Mientras que en otros países normalmente se pueden utilizar altas cargas de rotura, en Alemania la aplicación de armazones de corte posterior está limitada por las regulaciones generales de las autoridades de la construcción. Depende de la aplicación si se deben usar ganchos que han sido especialmente admitidos por esas autoridades, por ejemplo para construcciones de techo bajo o techos intermedios sólo se admiten ganchos de metal. El esfuerzo de compresión y cargas tensas, que puede ocasionar roturas (frecuentemente en el primero de los puntos de fijación) funciona en los techos. Como los ganchos de plástico no se pueden expandir en el agujero taladrado, pueden fallar. También en caso de incendio, los ganchos de plástico pueden perder su poder de sujeción debido al calor.

Sistemas de fijación para planchas gruesas

Si hay que tener en cuenta requerimientos especiales considerando las características o la arquitectura de un edificio, los sistemas de fijación de piedra natural a menudo se valoran de manera individual para cada proyecto, como es el caso del Jowa Japan Centre en Frankfurt am Main (Alemania), que tiene 115 metros de altura (arquitectos Ganz y Rolfes, Berlín). En este edificio, entre las plantas 6 y 23 se instalaron en planchas de granito African Red de 40 mm de espesor en la pared soporte hecha de aluminio, que había sido montada con anterioridad. Para este propósito las planchas de granito estaban equipadas en las esquinas con agujeros taladrados con tacos de neopreno. En el exterior se emplearon pernos decorativos en forma tornillos cilíndricos hechos de aluminio de 35 mm de diámetro y superficie anodizada.

Hoy en día no se usan con frecuencia planchas más finas, por una parte debido a que resultan caras y por otra porque es más fácil cumplir las exigencias alemanas de protección de calor con revestimientos que tengan ventilación posterior y que tengan aislantes de calor en el medio. Si se quiere un espesor de más de 6 cm, generalmente se ponen ladrillos frontales con la ayuda de armazones deslizantes convencionales o ganchos para garantizar la reducción de la fuerza en la pared.

Proveedores de sistemas en Alemania

En Alemania hay varios proveedores de sistemas de fijación. Algunos de ellos ofrecen incluso sus propios desarrollos con construcciones especiales.

Fijación de ranura

El mayor problema de la fijación de ranura es que resulta difícil cambiar las planchas rotas individualmente. Como los perfiles de soporte están atornillados con el soporte de construcción y las planchas de piedra natural "construidas" una sobre otra, con frecuencia deben ser desmontadas muchas planchas para cambiar una rota.

Por este motivo, la empresa alemana Götz GmbH ha desarrollado su sistema de montaje para piedra natural. La red de los perfiles de soporte que están fijados en la parte alta no a una ranura horizontal sino a una caja vertical en las caras laterales El perfil de soporte no está firmemente atornillado a la pared soporte, sino sólo insertado en las barras guía del perfil de la pared. Luego se fija con un tornillo. Ahora el perfil de soporte superior se puede retirar y la plancha de piedra se puede sacar rápidamente. Una instalación con un ángulo de 120º se fija en la ranura correspondiente y lleva la plancha de piedra, con lo que incluso conexiones de ventanas hechas de piedra natural pueden ser montadas de manera invisible.

Fijación de corte posterior

La empresa alemana Fischerwerke Arthur Fischer GmbH & Co.KG desarrolló hace varios años unos armazones denominados Zykon para fijar planchas pesadas de piedra de un espesor mínimo de 20 mm. Con este tipo de armazón incluso los entredós ya no tienen que ser pegados y construcciones adicionales caras se han vuelto superfluas.

Un ejemplo de esta aplicación es el cuartel general de ABN Amro (24 pisos, 105 metros), diseñado por el arquitecto Henry N. Conn en Amsterdam. Las planchas de la fachada son de "Virginia Black", material procedente de Estados Unidos, sus medidas son 30 mm de espesor, 900 mm de altura y 270 mm de anchura. La plancha entredós y la plancha madre están conectadas por 40.000 agujeros de corte posterior por medio de ángulos de metal. La media de carga de rotura de los armazones aplicados en la obra M8 es 9.790 N.

La empresa alemana KEIL Werkzeugfabrik es otro importante proveedor de armazones de corte posterior. El armazón de fachadas Keil es admisible para la fijación de piedras pesadas con un espesor de al menos 2 cm y planchas de hasta 1 m x 1,5 m. Como se necesitaba poco recubrimiento (5 mm con granito) se pudo montar a mucha profundidad. Perforar un agujero de 7 mm en el granito con la pertinente perforadora para fachadas lleva unos 10 segundos. Como las planchas de entredós con ángulos internos sólo se fijan mecánicamente, se pueden montar independientemente del clima. Las planchas madre y entredós se pueden perforar en los talleres y se pueden atornillar en la obra. Una gran ventaja de un sistema de fijación invisible es la superficie intacta, que impide las habituales marcas de suciedad que son frecuentes en los sistemas de fijación visibles (clips, por ejemplo).

Un armazón de fachada de piedra especialmente blanda con un diámetro mayor y con mayor profundidad de fijación. Mayores cargas de rotura mejoran la seguridad y reducen el espesor de la plancha requerido.

Fijación a prueba de terremotos

En muchos países es esencial construir edificios resistentes a los terremotos. Las ventajas de emplear fijaciones resistentes a estos siniestros se han visto, por ejemplo, durante el terremoto de Taiwán de 1.999. La fachada de piedra natural de Taichung, instalada con el método de armazón de corte posterior de Keil, quedó en perfecto estado después del desastre.

En Pekín se probaron los armazones de planchas Fischer Zykon en 30 simulaciones de terremotos de 8.9 en la escala Richter y con epicentro justo bajo el edificio. Se estudiaron planchas de granito de 1,5 metros cuadrados y espesor de sólo 20 mm así como las de 2 metros cuadrados y 30 mm de espesor. A pesar de que sólo emplearon cuatro FZP 13x24, las planchas aguantaron esta carga.

Nuevas normas para fachadas de piedra natural con ventilación posterior

A finales de 1.999 entraron en vigor en Alemania las normas revisadas DIN 18516 sobre "Recubrimiento de fachadas externas con ventilación posterior", normas que exigen importantes requerimientos a las fachadas de piedra. Estos incluyen variaciones de calor, fuerza del viento, fijación y material de aislamiento térmico, pruebas sobre planchas de piedra mediante tests de tensión, carga de rotura en el agujero de fijación del armazón, resistencia frente a las condiciones atmosféricas, determinación de acumulación de fuerzas en caso de diferencias en la temperatura, el ancho de la abertura entre la red del armazón y el canto de la plancha, la largura del gancho insertado y el cálculo de las redes del armazón. Los requerimientos sobre productos de construcción, que también incluyen elementos de fijación, están regulados en Alemania por las Building Product Regulations y Examplary Building Regulations (MBO). Aquí el agujero de fijación no están recogido por las normas (EN o DIN) y se debe probar su aplicabilidad. En las MBO se menciona que los edificios deben ser construidos de tal manera que la seguridad y el orden públicos, especialmente la vida y la salud, no se vean comprometidos.

La aprobación técnica europea (ATE) se estandariza

Desde 1.998 las aprobaciones están garantizadas de acuerdo con los estándares europeos. La Aprobación Técnica Europea (ATE) es una especificación técnica realizada de acuerdo con las regulaciones de los productos para la construcción de la Unión Europea (UE). Esto significa que esta aprobación es válida en toda Europa y que el producto debe llevar la certificación de la Comunidad Europea. En el futuro ésta será la condición para vender en el mercado de la UE. La ATE es principalmente buena para los usuarios: el test utiliza la actual capacidad de elementos de fijación un 20% mejor que antes. Esto significa que para aplicaciones comparables deben emplearse agujeros de fijación con un diámetro más pequeño. Así se ahorra tiempo y dinero.

El software facilita los cálculos

La posibilidad de utilizar la capacidad existente de agujeros de fijación incluso mejor aumenta sin embargo los requerimientos para el usuario, que es quien debe determinar la información exacta sobre ubicación y condiciones prevalecientes. El software de los fabricantes de ganchos, así como el programa Fischer COMPUFIX o el programa Upat Ccplan ayuda a los planificadores y usuarios a la hora de elegir y calcular el método de fijación más adecuado.