Determinación de valores admisibles para el diseño estructural con madera seca de especies Cachimbo Colorado y Capirona

Abstract

En la presente investigación se estudiaron las propiedades mecánicas de flexión estática y compresión paralela a la fibra en muestras de madera seca de las especies Cachimbo Colorado y Capirona. Los ensayos se realizaron en el laboratorio de ensayos de materiales LEM siguiendo los lineamientos establecido en las diferentes normas técnicas peruanas como NTP 251.010, NTP 251.014, y NTP 251.017 que determinan los métodos para realizar el ensayo de contenido de humedad, ensayo a compresión y ensayo a flexión respectivamente. La madera fue obtenida de 4 proveedores distintos para asegurar la variabilidad de las muestras. De los resultados obtenidos por cada ensayo mecánico, se observó que presentaban contenidos de humedad que variaban desde 12% hasta 16 %, por lo que se decidió ajustar los resultados obtenidos a un contenido de humedad estándar de 12% para tener mayor uniformidad, la (JUNAC, 1984) y (Ugarte & Heinz, 2017) menciona que el CHE (Contenido de humedad de equilibrio) depende del clima y el lugar, pero el CHS (Contenido de humedad en estado seco) es generalmente 12% el valor que define a la madera seca al aire. Este ajuste ser realizó siguiendo los lineamientos presentados en el Anexo A1 de la norma ASTM D1990. Con los valores corregidos se determinaron los esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad, para compararlos con los de la norma E-0.10 que han sido obtenidos a partir de ensayos con madera verde, corroborando la hipótesis que las maderas en estado seco presentan resultados mayores que en estado verde. Aplicando los valores calculados en las 2 especies de madera seca, se realizó el diseño de un elemento de un tijeral como aplicación, comparándolos con los de madera húmeda. Logrando una reducción en sección y costos del orden de 81% y 67% en madera Cachimbo Colorado y Capirona en estado seco respectivamente.

In this research the mechanical properties of static bending and compression parallel to the fiber in dry wood samples of Cachimbo Colorado and Capirona species were studied. The tests were carried out in LEM material testing laboratory following the guidelines established in the different Peruvian technical standards such as NTP 251.010, NTP 251.014, and NTP 251.017 which specify the methods to perform the moisture content test, compression test and test. to flexion respectively. The wood was obtained from 4 different suppliers to ensure the variability of the samples. From the results obtained from each mechanical test, it was observed that they had moisture content ranging from 12% to 16%, so it was decided to adjust the results obtained to a standard moisture content of 12% to have greater uniformity, (JUNAC, 1984) and (Ugarte & Heinz, 2017) mention that the CHE (equilibrium moisture content) depends on the climate and the place, but the CHS (Moisture content in dry state) is generally 12% the value that defines dry wood in the air. This adjustment will be made following the guidelines presented in Annex A1 of ASTM D1990. With the corrected values, the admissible stresses and moduli of elasticity were determined, in order to compare them with those of the E-0.10 standard that have been obtained from green wood tests, verifyng the hypothesis that dry woods present higher values than in green condition. Applying the calculated values for the 2 dry wood species, a truss element was designed as an application, comparing the results with those of wet wood. Achieving a reduction in section and costs of the order of 81% and 67% in wood Cachimbo Colorado and Capirona in dry state respectively.