Unión estructural para vigas de guadua

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Laura Villegas (Colombia)
"Desarrollo de nueva unión estructural con compresión radial para vigas de latas de guadua"

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  • 1. Desarrollo de nueva unión estructural con compresión radial para vigas de latas de guadua LAURA VILLEGAS VILLEGAS Escuela de Ingeniería Civil y Geomática Universidad del Valle laurisv0@gmail.com GUSTAVO A. OROZCO JOSÉ JAIME GARCÍA Escuela de Ingeniería Mecánica Universidad del Valle gutioroz@gmail.com Escuela de Ingeniería Civil y Geomática Universidad del Valle josejgar@gmail.com
  • 2. La Guadua angustifolia hace parte de las 400 especies de bambú nativas de América.
  • 3. Ventajas de la Guadua angustifolia Bajo consumo energético Controla los ciclos del agua Albermani et al, 2007 Reduce el CO2 en la atmósfera Sustainable Homes, 1999 Alcanza la madurez más rápidamente Arce-Villalobos, 1993
  • 4. Es un material anisótropo que posee una resistencia a la tracción longitudinal comparable a la del acero.
  • 5. Sin embargo la resistencia de la Guadua angustifolia en el plano perpendicular a las fibras es muy baja.
  • 6. ¿Cómo mejorar el comportamiento de las uniones de estructuras de guadua?
  • 7. En estudios del Grupo de Investigación de Biomecánica de la Universidad del Valle se determinó que la Guadua angustifolia se comporta como un material dúctil bajo carga en la dirección radial. t Cepa Basa Sobrebasa 9 especímenes 9 especímenes 9 especímenes
  • 8. Se realizaron 27 ensayos de compresión en la dirección del espesor.
  • 9. Resistencia a la compresión y módulos de Young secante e inicial
  • 10. Deformación de falla ¡El material presenta un comportamiento dúctil!
  • 11. ¿Cómo usar ésta propiedad para mejorar el comportamiento de las uniones?
  • 12. Se realizaron pruebas de uniones pernadas con platina y arandela variando la distancia al orificio. Distancias al orificio 25 mm 35 mm 50 mm Pernos de 3/8’’ Platinas curvas de 1/8’’ Arandelas de 1/8’’
  • 13. Mejor opción 35 mm Con 3.5 vueltas del perno ¡Las platinas generan mayor confinamiento y permiten el acomodo de las fibras!
  • 14. Se diseñó un prototipo de cercha, aplicando una precompresión en las uniones.
  • 15. Transmisión de carga y apoyo Modelo real Se midieron desplazamientos cada 40 Kg con un LVDT de precisión 0.01 mm
  • 16. Carga máxima 1580 Kg El tipo de falla presentada fue debida al pandeo de uno de los elementos diagonales. ¡Las uniones no fallaron! Con los resultados hallados se está calibrando un modelo en elementos finitos.
  • 17. Se caracterizarán las nuevas uniones propuestas en comparación con uniones tradicionales. Uniones con compresión radial : 667 Kg Uniones sin compresión radial : 448 Kg Uniones con compresión radial : 634 Kg Uniones sin compresión radial : 362 Kg
  • 18. Próximos ensayos Se realizarán pruebas de carga de un nuevo prototipo de cercha.
  • 19. Conclusiones • La Guadua angustifolia se comporta como un material dúctil bajo carga en la dirección radial. • La Guadua angustifolia bajo carga en la dirección radial del culmo presentó una deformación del 37.8 5.4 % antes de la falla. La resistencia máxima hallada para este estado de carga fue de 18.5 MPa. • Las uniones con compresión radial que mejor confinan el material son las pernadas con platinas curvas, con una distancia al orificio de 35 mm y con 3.5 vueltas del perno para comprimirlas radialmente. • Se continuará con la calibración del modelo de la cercha en elementos finitos. • Se construirán los modelos de elementos finitos para caracterizar las uniones. • Se construirá un nuevo modelo real de cercha.
  • 20. Gracias… ¿Preguntas?
  • 21. Desarrollo de nueva unión estructural con compresión radial para vigas de latas de guadua LAURA VILLEGAS VILLEGAS Escuela de Ingeniería Civil y Geomática Universidad del Valle laurisv0@gmail.com GUSTAVO A. OROZCO JOSÉ JAIME GARCÍA Escuela de Ingeniería Mecánica Universidad del Valle gutioroz@gmail.com Escuela de Ingeniería Civil y Geomática Universidad del Valle josejgar@gmail.com