Comportamiento estructural de vigas ensambladas con elementos de madera

Abstract

Gracias al interés de empresa privada y a la Universidad Nacional de Colombia, en promover materiales alternativos al acero y al concreto en la construcción de vivienda, se profundizó en el comportamiento estructural de vigas ensambladas con materiales compuestos de madera. Para este propósito se construyeron 24 vigas en forma de I, para longitudes de 1.20 m, 2.40 m, 3,60 m, y 4.80 m y alturas 0.25 m y 0.30 m, donde listones de pino radiata chileno conformaban las aletas y tableros OSB canadiense el alma de las vigas. Se caracterizaron los materiales pino radiata y el tablero OSB (Orientatition Strand Lumber) con ensayos a flexión, corte, compresión de acuerdo a las normas vigentes en Colombia, NSR-10, NTC, ASTM, ISO. Con los valores hallados en laboratorio para el pino radiata y el tablero OSB, de módulo de elasticidad (MOE), módulo de corte (G) y resistencias a flexión, tracción y compresión tanto paralela como perpendicular a la fibra y además con las relaciones ya probadas de la mecánica de materiales se estimó las propiedades y comportamiento de las vigas simplemente apoyadas. Los valores de resistencia encontrados para cada tipo de material están dentro de los rangos sugeridos por las diferentes investigaciones sobre estos tipos de material. Los valores de resistencia a flexión y corte de las vigas simplemente apoyadas, en la mayoría de las veces son mayores a los calculados por las fórmulas teóricas y los modelos de elementos finitos de las vigas. El tipo de falla que se presentó en las vigas, fue el simulado en modelos de elementos finitos y cálculos, alguna falla no prevista se debió a errores de tipo humano, como deficiencia en la pega de los elementos ensamblados. Se propusieron valores de resistencia para flexión y corte de las vigas ensambladas, se elaboraron gráficas de Carga-Longitud de arriostramiento y Momento-Longitud de arriostramiento para las diferentes longitudes y los tipos de secciones más utilizadas, y se propuso una metodología de diseño para este tipo de vigas. / Abstract. Thanks to the interest of private enterprise and the National University of Colombia, to promote alternative materials to steel and concrete in the construction of housing, deepened in the structural behavior of beams I assembled with wood composites. For this purpose built 24 beams in the form of I, for lengths of 1.20 m, 2.40 m, 3.60 m and 4.80 m height 0.25 m and 0.30 m, where Chilean radiata pine slats formed fins and Canadian OSB boards,the beams I soul. Materials were characterized radiata pine and OSB (Orientatition Strand Lumber) boardswith flexural testing, cutting, compression according to the rules in force in Colombia, NSR-10, NTC, ASTM, ISO. With the values found in the laboratory for radiata pine and OSB boards, modulus of elasticity (MOE), shear modulus (G) and resistance to bending, tension and compression both parallel and perpendicular to the fiber and also with the relationships and proven mechanics of materials estimated the properties and behavior of the beams I just supported. Resistance values found for each type of material are within the ranges suggested by the different research on these types of material. The values of flexural strength and cutting beams I simply supported, in most cases are higher than those calculated by theoretical formulas and finite element models of beams. The type of failure that occurs in the beams was simulated in finite element models and calculations, some type of unanticipated failure was due to human errors such as deficiency in the downfall of the assembled elements. Resistance values were proposed for bending and cutting beams I assembled, load charts were load-length shear and moment-length of guying for different lengths and types of sections used, and proposed a design methodology for this type of beams.