Publicación: Caracterización de las propiedades mecánicas de vigas en madera laminada con Acacia (Acacia Mangium Willd)
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Resumen en español
RESUMEN En Este documento se presentan los resultados de la caracterización mecánica de un prototipo de vigas laminadas en Acacia Mangium Willd, se comparan estas propiedades con respecto a las presentadas por vigas aserradas de la misma especie y se establece si es posible darle un uso como elemento estructural. Para lograr este objetivo se construyó un prototipo de viga laminada de acuerdo con las recomendaciones establecidas por las normas UNE EN para madera estructural y por el AITC (American Institute of timber Construction) y con este prototipo se realizaron ensayos de flexión estática a escala natural siguiendo los parámetros establecidos por la norma ASTM D198-02. A partir de los resultados obtenidos se determinaron los valores del módulo de rotura, el esfuerzo en el límite proporcional y el módulo de elasticidad. Además se siguió la metodología descrita en la norma sismo resistente colombiana NSR-10 y por la norma ASTM D3737 para calcular los esfuerzos admisibles a los cuales pueden ser sometidas estas vigas para efectos de diseño. A partir de los resultados obtenidos en este estudio se determina que las propiedades mecánicas de estas vigas laminadas son muy inferiores a las propiedades mecánicas de vigas aserradas en la misma especie, debido a que esta madera requiere unas condiciones de secado especiales para alcanzar el contenido de humedad requerido en el proceso de fabricación de vigas laminadas que no pueden lograrse en los hornos convencionales que posee la industria maderera en la región. Por lo tanto, este contenido de humedad afecta el adhesivo usado para unir los empalmes longitudinales y causa que se presente una falla a tracción en estas uniones antes de que la madera alcance su resistencia máxima. De acuerdo con esta situación presentada, hasta no mejorar las condiciones actuales del proceso de fabricación de estas vigas o en su defecto, no encontrar un pegante adecuado que pueda resistir altos contenidos de humedad en la madera sin perder sus propiedades, se concluye que no es factible darle un uso como elemento estructural a las vigas laminadas en Acacia Mangium Willd.
Resumen en inglés
ABSTRACT In this document the results of the characterization of the mechanical behavior under bending loads of a prototype of laminated beams (glulam) made of Acacia Mangium Willd are shown. Properties found on it are compared with properties of sawn beams of the same tree species and it is established the viability of using this glulam as a structural beam. The prototype was designed following the recommendations of the UNE EN standards for structural wood and the AITC standards (American institute of timber construction). Tests were made on natural scale beams following the parameters described in the ASTM D198-02 standards and based on the test results, some of the mechanical properties such as modulus of elasticity, modulus of rupture and fiber stress at proportional limit, were determined. Besides allowable stress were found following the suggested methodology in NSR-10 and ASTM D3737 standards to determinate the stresses of the design. Based on the results it is determined that the mechanical properties of this laminated beams are much lower than the mechanical properties of sawn beams made of the same species, due to the special drying conditions that this wood needs to attain the required moisture content on the manufacturing process of laminated timber, This fact cannot be achieved on conventional kilns found in the region. The moisture content affects the adhesive used to join the end joints causing a tensile failure of the joints instead of causing a failure on the Wood. According to the failure described above, it is concluded that unless manufacturing process conditions improve or as long as an adhesive with the capacity of resisting high moisture content without losing its properties is found, it is not feasible the use of the laminated beams made of Acacia mangium willd as structural elements.