Rodilla (construcción)

En carpintería , una rodilla es una pieza de madera curvada, natural o cortada. ^[1] Las rodillas, a veces llamadas rodillas de barco, son una forma común de arriostramiento en la construcción de barcos y, ocasionalmente, en la estructura de madera . Una viga de rodilla en carpintería es una viga doblada que se usa para ganar espacio libre en un ático.

La madera es un material altamente anisotrópico (su resistencia varía considerablemente con la dirección de la fuerza aplicada, es decir, paralela, radial o tangencial a la veta). Debido a que la madera es más fuerte cuando se carga en tensión o compresión a lo largo de la veta, los mejores codos son aquellos en los que la veta de la madera sigue la curvatura. Para un codo con relativamente poca curvatura, puede ser posible cortar el codo de una sola tabla de veta recta y aún así lograr suficiente resistencia. Sin embargo, al aumentar la curvatura, este método se vuelve problemático ya que cada vez más del codo está alineado a lo largo de la veta y, por lo tanto, es considerablemente más débil. Un codo dispuesto de esta manera podría fácilmente partirse en dos con solo presionarlo con la mano, incluso si tiene un tamaño generoso. En la carpintería de embarcaciones constantemente sujeta a cargas de choque y fatiga , este método no es adecuado.

Para evitar este problema, las curvas que requieren curvas más pronunciadas se fabrican utilizando métodos que garantizan que la veta de la madera y la dirección de la carga estén estrechamente alineadas. Esto se puede lograr doblando con vapor , laminando o seleccionando una curva natural con veta coincidente: una "curva desarrollada". Las curvas desarrolladas generalmente se consideran el mejor método entre los constructores de barcos y tienen una fuerte tradición asociada con su uso, pero es posible que no logren la misma resistencia que una buena curva laminada.

Doblado - Los codos doblados ^[2] se forman plastificando la madera para hacerla flexible mediante ebullición, vapor o microondas (para componentes pequeños). Mientras aún está caliente, la madera se puede doblar en una forma adecuada para la ubicación, ya sea en un molde o forzándola y asegurándola directamente en la ubicación de servicio final. El doblado al vapor es un método tradicional para dar forma a los marcos de los barcos, pero debilita ligeramente la madera, puede dejar tensiones residuales que pueden causar rotura o recuperación elástica con el tiempo y está limitado en el grado de curvatura que puede lograr, particularmente para miembros gruesos. Además, no todas las especies de madera se doblan bien al vapor.

Laminado : las rodillas laminadas se forman recubriendo tiras de madera delgadas y flexibles con adhesivo, colocándolas en capas para lograr el grosor requerido, luego forzando la curva deseada en la capa y asegurándola hasta que se endurezca el adhesivo. Las rodillas laminadas son muy resistentes y se pueden hacer en formas que serían difíciles de lograr utilizando otros métodos, pero requieren tiempo para que el adhesivo se seque, son más sucias de construir y se debe usar una plantilla o un accesorio para asegurarlas hasta que el adhesivo se seque.

Rodillas cultivadas : el término "rodillas cultivadas" se refiere a cualquier rodilla que se forme a partir de una curvatura o un recodo natural de un árbol. Las rodillas cultivadas se pueden tomar de varios lugares dentro de un árbol. Las raíces son una fuente particularmente útil, ya que la estructura de la raíz de muchas especies de árboles se extiende naturalmente de manera lateral justo debajo del suelo para ayudar a anclar el árbol. Esto proporciona una fuente bastante confiable de curvaturas de aproximadamente 90 grados que pueden ser imposibles de encontrar en otras partes del árbol. Para obtener esta materia prima para las rodillas, los constructores pueden desenterrar un tocón en su totalidad, ya que a diferencia de otras partes del árbol, es imposible juzgar la calidad y cantidad de material disponible en las raíces, ya que están bajo tierra. Una vez que se ha desenterrado el tocón, las rodillas se pueden serrar o partir de curvaturas naturales adecuadas. Sin embargo, las rodillas aserradas de un tocón pueden desafilar rápidamente las herramientas utilizadas para darles forma y terminarlas: a medida que las raíces crecen, envuelven pequeñas partículas de tierra y roca, que actúan como un abrasivo incrustado y aceleran el desgaste de las herramientas afiladas. En el caso de especies de madera con características adecuadas para partirse, como el roble, el tocón se puede partir en cuñas, con una raíz grande en cada cuña; luego, cada cuña se talla en una costilla para una embarcación pequeña. Históricamente, a veces se utilizaba el modelado de árboles para que estos adquirieran una forma comercializable ( el desmoche y el desmoche se utilizaban para maderas pequeñas y rectas, como los mimbres ).

Una curva pronunciada en una pieza de madera también se llama "curva". Se utiliza comúnmente en la construcción naval y se conoce como "codo de barco" por su ventaja de reducir la invasión del espacio utilizable de la estructura, ya que no hay enjuta . Además, el cabriolé de codo aumenta el espacio utilizable en un ático al crear un espacio similar a un muro de codo.

La rodilla de un barco tiene dos partes llamadas brazo (más corto) y cuerpo (más largo). Las superficies externas terminan en una esquina (normalmente de 90 grados en los edificios) llamada talón. La superficie interna conserva su forma natural y la curva se llama seno. El grosor entre el talón y el seno es la garganta. Los extremos del brazo y el cuerpo son los dedos.

Los nombres de las rodillas de los barcos se basan en su posición: ^{[3] [4]}

• Rodilla colgando, el brazo está abajo;
• Rodilla de pie, brazo hacia arriba;
• Rodilla en posición de alojamiento, el brazo está hacia un lado;
• Rodilla de bosón o rodilla de regazo (poco claro);
• Cuarto de rodilla, aserrado en cuartos, por lo tanto más pequeño pero sin la médula (centro de los anillos del árbol) por lo que es menos propenso a agrietarse;
• Rodilla de daga: en la construcción naval, normalmente una rodilla colgante ligeramente inclinada en diagonal para despejar un obstáculo, como una tronera en un buque de guerra. De "Building the Wooden Fighting Ship" (Construcción del buque de guerra de madera), Dodds y Moore, 1984

Las rodillas se pueden fijar a ciegas con cuñas de cola de zorro en ambos extremos o atornillarlas en su lugar.

Debido a su tradición, facilidad de trabajo, resistencia y durabilidad, algunas especies de madera son especialmente apreciadas para hacer rodillas. Los tocones de alerce (también conocido como hackmatack ) se encuentran entre las especies de madera blanda preferidas para las rodillas cultivadas, mientras que el roble blanco , el roble vivo y el olmo son las maderas duras preferidas para las rodillas dobladas debido a su facilidad para doblarse con vapor.