En carpintería , una rodilla es una pieza de madera curva, natural o cortada. [1] Las rodillas, a veces llamadas rodillas de barco, son una forma común de refuerzo en la construcción de barcos y ocasionalmente en estructuras de madera . Una viga a rodilla en carpintería es una viga doblada que se utiliza para ganar espacio para la cabeza 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 fibra). Debido a que la madera es más fuerte cuando se carga bajo tensión o compresión a lo largo de la fibra, las mejores rodillas son aquellas en las que la fibra de la madera sigue la curvatura. Para una rodilla con una flexión relativamente pequeña, es posible cortar la rodilla de una sola tabla de fibra recta y aun así lograr suficiente fuerza. Sin embargo, al aumentar la flexión, este método se vuelve problemático ya que cada vez más parte de la rodilla está alineada a lo largo de la fibra y, por lo tanto, es considerablemente más débil. Una rodilla dispuesta de esta manera podría fácilmente partirse en dos con solo presionarla con la mano, incluso si tiene un tamaño generoso. En carpintería de embarcaciones sometidas constantemente a cargas de choque y fatiga , este método no es adecuado.
Para evitar este problema, las rodillas 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 curvatura natural con vetas a juego: una "rodilla adulta". Las rodillas adultas generalmente se consideran el "mejor" método entre los constructores de embarcaciones y tienen fuertes tradiciones asociadas con su uso, pero es posible que no alcancen la misma resistencia que una buena rodilla laminada.
Dobladas : las rodillas dobladas [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 para darle una forma adecuada a la ubicación, ya sea en un molde o forzándola y asegurándola directamente en la ubicación final de servicio. El doblado con vapor es un método tradicional para dar forma a las estructuras de los barcos, pero debilita ligeramente la madera, puede dejar tensiones residuales que pueden causar roturas o recuperación elástica con el tiempo, y está limitado en el grado de doblado que puede lograr, particularmente para miembros gruesos. Además, no todos los tipos de madera se doblan bien al vapor.
Laminado : las rodillas laminadas se forman recubriendo tiras delgadas y flexibles de madera con adhesivo, colocándolas en capas para lograr el espesor requerido, luego forzando la curvatura deseada en la capa y asegurándola hasta que el adhesivo fragüe. Las rodillas laminadas son muy fuertes y se pueden fabricar en formas que serían difíciles de lograr usando otros métodos, pero requieren tiempo para que el adhesivo se seque, son más complicadas de construir y se debe usar una plantilla o accesorio para asegurarlas hasta que se solidifiquen. curas adhesivas.
Crecidas : el término "rodillas adultas" se refiere a cualquier rodilla hecha de una curva o curva natural de un árbol. Las rodillas adultas se pueden tomar de varios lugares dentro de un árbol. Las raíces son una fuente particularmente útil ya que la estructura de las raíces de muchas especies de árboles se extiende naturalmente lateralmente 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 del material disponible en las raíces, ya que se encuentran bajo tierra. Una vez desenterrado el muñón, las rodillas se pueden serrar o partir con curvaturas naturales adecuadas. Sin embargo, las rodillas cortadas 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, lo que actúa como un abrasivo incrustado y acelera el desgaste de las herramientas afiladas. Para especies de madera con características de división apropiadas, como el roble, el tocón se puede dividir en cuñas, con una raíz grande en cada cuña; Luego, cada cuña se talla en una nervadura para un bote pequeño. En principio, la modelación de árboles podría usarse para hacer crecer un árbol hasta darle la forma deseada.
Una curva cerrada en un trozo de madera también se llama "acodada". Comúnmente utilizado en la construcción naval, conocido como rodilla de barco por su ventaja de reducir la invasión del espacio utilizable de la estructura, ya que no hay enjuta . Además, las vigas de rodilla aumentan el espacio utilizable en un ático al crear un espacio similar a una pared de rodillas.
La rodilla de un barco tiene dos partes llamadas brazo (más corto) y cuerpo (más largo). Las superficies exteriores llegan a una esquina (normalmente de 90 grados en los edificios) llamada talón. La superficie interior conserva su forma natural y la curva se llama seno. El espesor entre el talón y el seno es la garganta. Los extremos del brazo y del cuerpo son los dedos de los pies.
Los nombres de las rodillas de los barcos se basan en su posición: [3] [4]
Las rodillas pueden fijarse ciegamente con cuñas de cola de zorro en ambos extremos o atornillarse en su lugar.
Debido a sus características de tradición, facilidad de trabajabilidad, resistencia y durabilidad, algunas especies de madera son particularmente apreciadas para fabricar rodillas. Los tocones de tamarack (también conocidos como hackmatack ) se encuentran entre las especies de madera blanda preferidas para las rodillas adultas, mientras que el roble blanco , el roble vivo y el olmo se prefieren para las maderas duras para las rodillas dobladas debido a su facilidad para doblarse con vapor.