Vidrio · Mobiliario
Espesor de vidrio para un tablero de mesa o una balda
El peso repartido sobre un tablero casi nunca es lo que lo rompe: lo hace una carga puntual concentrada. Una balda de 800 mm bajo una carga repartida normal ve unos 7 N/mm²; pon un objeto de 50 kg en el centro de esa misma balda y ve casi el triple. Esta página comprueba las dos y dice cuál manda, porque la mayoría de guías de espesor solo hacen, calladamente, la fácil.
Cómo se calcula
Todo se calcula por milímetro de ancho, como una franja que salva la luz entre apoyos. La carga repartida en un tablero de cuatro bordes usa la teoría de placas; la carga puntual siempre se trata como una franja sobre la luz corta, que es la lectura del lado de la seguridad: una placa real reparte esa carga hacia los lados y sale más baja.
De ahí salen dos cosas, y son la razón de que exista esta página:
- La tensión crece con el cuadrado de la luz pero cae con el cuadrado inverso del espesor. Doblar la luz cuadriplica la tensión; pasar de 8 a 10 mm la reduce en un tercio. Acortar la luz siempre es el arreglo más barato.
- La flecha crece con la cuarta potencia de la luz. Una balda del doble de larga se combará dieciséis veces más. Por eso las baldas de vidrio largas se ven combadas aunque sean perfectamente seguras.
La duración de la carga importa aquí más que en ningún otro sitio
El vidrio se debilita cuanto más tiempo aguanta una carga encima. La UNE-EN 16612 lo resuelve con kmod = 0,663 · t−1/16 para una carga que dura t horas, y el rango es brutal: 1,00 para un empujón de cinco segundos, 0,74 a los diez minutos, 0,44 a los tres meses y 0,29 para algo permanente. Una balda que aguanta libros durante una década tiene menos de un tercio de la resistencia que tendría frente a una racha de viento. La mayoría de guías de mobiliario usan calladamente la cifra de corto plazo.
Ejemplo resuelto para comprobarlo a mano
Balda de 800 mm, 300 mm de fondo, 10 mm templado, dos bordes, 150 kg/m² repartidos y un objeto de 50 kg sobre 300 mm.
La carga puntual produce 2,8 veces la tensión de la carga repartida, en la misma balda. Ese es todo el argumento de esta página.
La parte que no es aritmética
Un tablero de mesa o una balda es mobiliario que la gente toca, en el que se apoya y cerca del que dejan a los niños. Pasar la comprobación de tensión no es lo mismo que ser seguro si se rompe:
- El vidrio recocido rompe en cuchillas. Es el más barato y es la respuesta equivocada para cualquier cosa a la altura de la mano, digan lo que digan los números.
- El vidrio templado se rompe en fragmentos pequeños y romos y es la elección normal para tableros y baldas. También es el que a veces rompe espontáneamente por una inclusión de sulfuro de níquel, años después, sin ningún motivo que vayas a ver.
- El vidrio laminado se mantiene unido al romper. Para un tablero sobre las piernas de alguien, o una balda por encima de la cabeza, es la respuesta seria.
- El canto es el que rompe. Un canto matado y pulido es más resistente que uno de corte en bruto, y un canto astillado es por donde empezará la grieta. Nunca uses una pieza con una esquina mellada solo porque «es solo mobiliario».
Lo que esta página no hace
- Sin apoyos puntuales en las esquinas. Un tablero sin marco sobre cuatro patas concentra todo en las esquinas y necesita un análisis de placa con esas condiciones de contorno. Esta página no lo hace, y la respuesta no se le parece.
- Sin impacto. Que se caiga una sartén, que un niño tire del borde, que le dé una silla: nada de eso es una carga estática y nada de eso está aquí.
- Sin taladros, muescas ni recortes. Cada uno de ellos concentra tensión y cambia la respuesta por completo.
- Sin voladizo. Un vidrio que vuela más allá de su apoyo es un cálculo distinto y mucho menos indulgente.
- Espesores nominales, y en las piezas laminadas la cota conservadora, sin transferencia de cortante a través de la lámina intermedia.