1. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA DE LA GUADUA
ANGUSTIFOLIA Y DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD
ING. CESAR EMILIO GONZÁLEZ QUEVEDO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AGRÍCOLA
UNIDAD DE ESTRUCTURAS
BOGOTÁ D.C.
2006

2. RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA DE LA GUADUA
ANGUSTIFOLIA Y DETERMINACIÓN DEL MÓDULO DE ELASTICIDAD
ING. CESAR EMILIO GONZÁLEZ QUEVEDO
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR POR EL TITULO DE LA
ESPECIALIZACIÓN EN ESTRUCTURAS
Director
CAORI PATRICIA TAKEUCHI TAN
Ingeniera Civil. MSc.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL Y AGRÍCOLA
UNIDAD DE ESTRUCTURAS
BOGOTÁ D.C.
2006

3. TABLA DE CONTENIDO
1.
JUSTIFICACIÓN.............................................................................................8
2.
OBJETIVOS....................................................................................................9
2.1.
OBJETIVOS GENERALES..........................................................................9
2.2.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................9
3.
MARCO TEÓRICO .......................................................................................10
4.
MARCO EXPERIMENTAL............................................................................14
4.1.
MUESTRAS...............................................................................................14
4.2.
ENSAYOS .................................................................................................22
4.3.
EQUIPO.....................................................................................................22
5.
ANÁLISIS DE RESULTADOS ......................................................................26
5.1.
ANÁLISIS ESTADÍSTICO..........................................................................26
5.2.
RESISTENCIA A COMPRESIÓN..............................................................28
5.3.
MÓDULO DE ELASTICIDAD ....................................................................30
5.4.
SISTEMAS DE FALLA POR COMPRESIÓN ............................................31
6.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...............................................35
6.1.
RESISTENCIA...........................................................................................35
6.2.
MUESTRAS Y ENSAYOS .........................................................................35
6.3.
RESULTADOS ..........................................................................................36
7.
BIBLIOGRAFÍA.............................................................................................38
3

4. ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTRACIÓN 1. Esquema de identificación de las partes comerciales de la
Guadua Angustifolia Kunth Biotipo Macho ................................................................12
ILUSTRACIÓN 2. Finca Bambusal – Montenegro - Quindío....................................15
ILUSTRACIÓN 3. Finca Nápoles – Montenegro - Quindío. .....................................15
ILUSTRACIÓN 4. Finca Los Ángeles – Montenegro - Quindío................................16
ILUSTRACIÓN 5. Finca Playa Rica – Manizales - Caldas........................................16
ILUSTRACIÓN 6. Identificación del Guadual. ...........................................................18
ILUSTRACIÓN 7. Selección del culmo para corte. ...................................................18
ILUSTRACIÓN 8. Medida, demarcación, corte con machete. ..................................19
ILUSTRACIÓN 9. Arreglo del cogollo para evitar daños en el rizoma. .....................19
ILUSTRACIÓN 10. Corte para facilidad en el transporte. .........................................20
ILUSTRACIÓN 11. Transporte y bodegaje. ..............................................................20
ILUSTRACIÓN 12. Corte y numeración probetas. ....................................................21
ILUSTRACIÓN 13. Clasificación por sitio..................................................................21
ILUSTRACIÓN 14. Equipo de Carga. .......................................................................23
ILUSTRACIÓN 15. Horno. Control Electrónico de Temperatura...............................23
ILUSTRACIÓN 16. Deformímetro Mecánico. Ø 3” – Ø 4”. ........................................24
ILUSTRACIÓN 17. Deformímetro Mecánico. Ø 6”. ...................................................24
ILUSTRACIÓN 18. Deformímetros Eléctricos. ..........................................................25
ILUSTRACIÓN 19. Fisuras Paralelas a la Fibra........................................................32
ILUSTRACIÓN 20. Aplastamiento. ...........................................................................32
ILUSTRACIÓN 21. Corte. .........................................................................................33
ILUSTRACIÓN 22. Fisuras Paralelas a la Fibra, Aplastamiento y Corte. .................33
ILUSTRACIÓN 23. Sistemas de falla por compresión. .............................................34
ILUSTRACIÓN 24. Sistemas de falla por compresión (porcentajes). .......................34
4

5. ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1. Localización Toma de Muestras ...............................................................14
TABLA 2. Identificación de culmos por Finca............................................................17
TABLA 3. Número de Probetas por Finca .................................................................17
TABLA 4. Estudio Estadístico ...................................................................................26
TABLA 5. Resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua angustifolia
para diferentes procedencias, en MPa......................................................................28
TABLA 6. Resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua angustifolia
para sobrebasas, basas y cepas, en MPa ................................................................28
TABLA 7. Influencia por fisuras durante el secado en la resistencia a compresión
paralela a la fibra de la guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa 29
TABLA 8. Influencia por fisuras durante el secado en la resistencia a compresión
paralela a la fibra de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en
MPa ...........................................................................................................................29
TABLA 9. Influencia por la presencia de nudos en la resistencia a compresión
paralela a la fibra de la guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa 29
TABLA 10. Influencia por la presencia de nudos en la resistencia a compresión
paralela a la fibra de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en
MPa ...........................................................................................................................29
TABLA 11. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para diferentes
procedencias, en MPa...............................................................................................30
TABLA 12. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas
y cepas, en MPa........................................................................................................30
TABLA 13. Influencia por fisuras durante el secado en el módulo de elasticidad de la
guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa......................................30
TABLA 14. Influencia por fisuras durante el secado en el módulo de elasticidad de la
guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en MPa ................................30
5

6. TABLA 15. Influencia por la presencia de nudos en el módulo de elasticidad de la
guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa......................................30
TABLA 16. Influencia por la presencia de nudos en el módulo de elasticidad de la
guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en MPa ................................31
TABLA 17. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para diferentes
procedencias (lecturas para deformímetros mecánicos y eléctricos), en MPa .........31
TABLA 18. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas
y cepas (lecturas para deformímetros mecánicos y eléctricos), en MPa ..................31
6

7. ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del bambú.
ANEXO 2. Deformímetros eléctricos.
ANEXO 3. Nomenclatura Probetas
ANEXO 4. Propiedades geométricas de las probetas
ANEXO 5. Esfuerzo a la compresión paralela a la fibra de la Guadua Angustifolia
ANEXO 6. Módulo de elasticidad y tipo de falla a compresión de la Guadua
Angustifolia
ANEXO 7. Esfuerzo a compresión y módulo de elasticidad para Cepas, Basas y
Sobre Basas
ANEXO 8. Módulo de elasticidad, culmos de diferentes procedencias, en MPa
ANEXO 9. Lecturas módulo de elasticidad, deformímetros mecánicos VS.
deformímetros eléctricos, en MPa.
7

8. 1.
JUSTIFICACIÓN
En la actualidad se cuenta con un considerable número de publicaciones desde el
año 1996, investigaciones que abarcan el área de arquitectura, la ingeniería agrícola
y la ingeniería civil. En este momento está en proceso de normalización la norma
ISO 22157 Ensayos de Laboratorio, donde se encuentra un protocolo de ensayo
para la determinación de la resistencia a compresión paralela a la fibra y la
determinación del módulo de elasticidad.
Considerando que ya existe un procedimiento establecido para la determinación de
la resistencia a compresión paralela a la fibra, es importante empezar el estudio con
un número representativo de ensayos de guadua proveniente de diferentes regiones
del país, con el objetivo de buscar en un futuro un valor normalizado de resistencia a
compresión paralelo a la fibra.
Por otro lado, considerando que la metodología, para la determinación del módulo
de elasticidad, establecido en la norma, requiere que por cada ensayo, se utilicen
deformímetros eléctricos, lo cual haría muy costoso el ensayo, se propone esta
investigación para establecer si es posible utilizar deformímetros mecánicos en lugar
de los eléctricos.
8

9. 2.
OBJETIVOS
2.1. OBJETIVOS GENERALES
- Determinar la resistencia a la compresión paralela a la fibra de la guadua
Angustifolia y determinación del módulo de elasticidad
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Calibrar el ensayo de compresión paralela a la fibra.
- Comparar la resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua
angustifolia para guadua de diferentes procedencias.
- Determinar la resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua
angustifolia para basas y cepas
- Proponer valores de resistencia ultima y esfuerzos admisibles
- Comparar los resultados obtenidos de módulo de elasticidad con deformímetro
mecánico y con deformímetro eléctrico
9

10. 3.
MARCO TEÓRICO
Un conocimiento profundo del comportamiento mecánico de los materiales es
fundamental para el diseño confiable de cualquier estructura, es conveniente
considerar los esfuerzos y deformaciones que presentan los cuerpos reales cuando
se deforman bajo cargas; utilizando las propiedades físicas de los materiales
(determinadas experimentalmente) así como numerosas leyes y conceptos técnicos.
Los análisis teóricos y los resultados experimentales tienen funciones igualmente
importantes, se realizan deducciones lógicas para establecer fórmulas y ecuaciones
que predicen el comportamiento mecánico a partir de ciertas propiedades de los
materiales; estas propiedades son accesibles sólo mediante la realización de
experimentos adecuados en el laboratorio.
Por ser la guadua un material ampliamente utilizado en estructuras tanto a nivel
rural como urbano, se genera un interés particular por analizar el comportamiento de
estos elementos cuando son solicitados a diferentes esfuerzos. Existen valores
obtenidos en varias investigaciones sobre este material como elemento estructural,
los cuales varían dependiendo de la procedencia del material, el espesor de la
pared y la parte del culmo utilizada. Para obtener valores de resistencia máxima, se
deben realizar pruebas directamente en el laboratorio, lo que indica que para
encontrar dicho valor al momento de utilizar el material como elemento estructural
incrementa de alguna manera los costos en los proyectos.
Investigaciones recientes para el género Guadua, han permitido determinar para
Colombia cuatro especies: angustifolia que se encuentra distribuida en gran parte de
la región central andina; amplexifolia que se localiza en los llanos orientales, parte
del norte de la Orinoquia y la costa Atlántica; superba y weberbaueri ubicadas en la
Amazonia y el corredor chocoano del Pacifico; dos variedades bicolor y nigra,
(LONDOÑO et al, s.f.); y once formas o biotipos denominados rayada frecuente,
10

11. rayada ancha, rayada escasa, amarilla rayada, curvada o torcida, amarilla, verde
irregular, verde irregular, convexa, verde alta o castilla, macho o macana y rallada
negra (POTOSÍ y VALLEJO, 2005); (citados por MOJICA, 2005); (citados por
GONZÁLEZ SALCEDO, 2006).
Dentro de la morfología de la Guadua angustifolia, el culmo es un cilindro
adelgazado y hueco, dividido en segmentos o internados separados por diafragmas
(nudos), que en conjunto con una pared maciza, dan al tallo una increíble
resistencia mecánica (HIDALGO, 2003). El diámetro del culmo de la guadua va
disminuyendo a medida que aumenta su altura, el diámetro mayor se encuentra en
los primeros cinco metros y se adelgaza hasta terminar en una rama delgada. En el
culmo se distinguen tres tercios: basal, medio y apical; la sección transversal del
tallo presenta tres componentes típicos en cuanto a la anatomía, ellos son
(LONDOÑO et al., 2002): la epidermis o corteza exterior, la capa interior de la pared
del tallo y el área fibro-vascular, esta última está localizada entre las dos anteriores
y allí aparecen células parenquimatosas, las cuales, son el tejido constitutivo del
tallo, los haces vasculares como tejido conductivo y las fibras (MORENO,2004);
(citados por RODAS, 2005); (citados por GONZÁLEZ SALCEDO, 2006). (Ver
Ilustración 1).
La especie del género Guadua más importante en Colombia por sus características
y propiedades es la Guadua angustifolia Kunhth, la cual es muy abundante y
ampliamente
usada en la construcción de vivienda en Colombia y el Ecuador.
Dentro de la especie se presentan pequeñas variaciones denominadas formas, las
más comunes son los conocidas como Macana (culmos de paredes gruesas, muy
resistentes, abundantes ramas inferiores espinosas) y Cebolla (llamada también
guadua balsa, tiene culmos de paredes más delgadas que la macana, a veces
mayor diámetro, pocas ramas inferiores espinosas) (SALTAREN y MONTAÑO,
2000); (citados por GONZÁLEZ SALCEDO, 2006)
OBERMANN y LAUDE, 2004; (citados por GONZÁLEZ SALCEDO, 2006),
generalizan las ventajas y desventajas de la guadua como material de construcción.
11

12. ILUSTRACIÓN 1. Esquema de identificación de las partes comerciales de la Guadua Angustifolia Kunth
Biotipo Macho
Ventajas:
- Tiene muy buenas cualidades físicas para un material de construcción.
- Es un material liviano que permite bajarle el peso a la construcción y que es un
factor muy importante para las construcciones sismorresistentes.
- Especialmente las fibras exteriores la hacen muy resistente a las fuerzas axiales.
- La relación entre peso-carga máxima y su forma tubular apta para fuerzas axiales
lo convierten en un material perfecto para estructuras espaciales en donde
trabajan solamente dichas fuerzas axiales.
12

13. - Su rápido crecimiento lo hace económicamente muy competitivo.
- En el contexto ecológico su uso juega un papel muy importante (GIRALDO y
SABOGAL, 1999).
- Es un recurso renovable y sostenible.
- Su rápido crecimiento y la alta densidad de culmos por área significa una
productividad muy importante de la tierra y una biomasa considerable
(CENBG,2000).
- Se utiliza como planta de reforestación (CORPOCALDAS, 1999).
- Su manipulación desde el lugar donde crece (guadual) hasta la obra necesita
muy poca energía; la diferencia de la cantidad de energía y gastos que se
necesita en su proceso es muy grande con respecto al acero u otros materiales
en obras parecidas. (JANSSEN, 1990).
Desventajas:
- La resistencia a fuerzas perpendiculares a las fibras (cortante) es muy baja lo que
significa que tiene una tendencia de rajarse fácilmente paralelo a las fibras.
- La construcción necesita una protección por diseño que asegure que no se recibe
directamente la humedad, ni los rayos directos del sol.
- Altamente incinerable y como es vacío se quema rápido.
- Todavía no se ha establecido una técnica confiable de inmunización contra
hongos.
- Es un recurso natural y como material aún no se ha estandarizado.
- Su comportamiento puede variar mucho con respecto a la especie, al sitio donde
crece, a la edad, al contenido de humedad y a la parte del culmo o de la sección
que se esté utilizando.
- Aún no existe ningún código oficial que ofrezca una norma de clasificación para
su uso estructural.
- Se necesita un buen mantenimiento para su durabilidad.
13

14. 4.
MARCO EXPERIMENTAL
4.1. MUESTRAS
Se realizaron ensayos con guadua angustifolia procedente de cuatro (4) fincas de
diferentes veredas localizadas en el departamento del Quindío y Caldas. Para la
toma y ensayo de dichas muestras se siguieron las siguientes normas:
- ISO/DIS 22157. “Determination of physical and mechanical properties of bamboo”
- ISO/DIS 22157-2. “Laboratory Manual on Testing Methods for Determination of
physical and mechanical properties of bamboo”
- PROYECTO DE NORMA TÉCNICA COLOMBIANA.
Determinación de las
Propiedades Físicas y Mecánicas del Bambú.
En el mes de diciembre de 2005 y con la colaboración de la Dra. Ximena Londoño
se hizo la toma y selección de muestras para la especie especificada, con un
mínimo de tiempo de desarrollo de 5 años, clasificando los sitios para buscar una
continuidad en proyectos anteriores.
TABLA 1. Localización Toma de Muestras
FINCA
MUNICIPIO
DEPARTAMENTO
VEREDA
ALTITUD
Bambusal
Nápoles
Los Ángeles
Playa Rica
Montenegro
Montenegro
Montenegro
Manizales
Quindío
Quindío
Quindío
Caldas
La Esmeralda
Calle Larga
Guatemala
Las Pavas
1250 m
1227 m
1232 m
1235 m
Luego de la identificación de los lugares para la toma de muestras y con ayuda del
señor Heber Betancourt, con mas de 20 años de experiencia en el corte y trabajo de
la guadua, se seleccionó un número de culmos con el fin de tener 150 probetas;
dichas probetas debían cumplir con una relación alto / diámetro de dos (2).
14

15. ILUSTRACIÓN 2. Finca Bambusal – Montenegro - Quindío.
ILUSTRACIÓN 3. Finca Nápoles – Montenegro - Quindío.
15

16. ILUSTRACIÓN 4. Finca Los Ángeles – Montenegro - Quindío.
ILUSTRACIÓN 5. Finca Playa Rica – Manizales - Caldas.
16

17. En cada finca se hizo el siguiente procedimiento para la toma de muestras:
- Identificación del guadual
- Selección del culmo para corte
- Medida y demarcación del nudo próximo localizado a un ( 1 ) metro a partir del
rizoma.
- Corte con machete por encima del nudo para evitar que el agua no se deposite
sobre el nudo y pudra el rizoma.
- Corte del culmo en partes iguales para facilidad en el transporte.
- Numeración de culmos
- Transporte y bodegaje
- Corte probetas
- Transporte Laboratorio Universidad Nacional
TABLA 2. Identificación de culmos por Finca
FINCA
Bambusal
Nápoles
Los Ángeles
Playa Rica
No.
MARCA
LONGITUD (m)
* Ø (D.A.P) (cm)
1
2
3
4
1
2
3
4
5
1
2
3
1
2
3
B1
B2
B3
B4
N1
N2
N3
N4
N5
A1
A2
A3
PR1
PR2
PR3
17
25.1
23.47
6.81
13.43
18.00
16.85
13.95
19.50
17.30
21.00
19.25
26.15
24.45
21.90
10.1
12.3
11.8
11.2
8.5
9.0
9.3
7.1
9.5
9.0
12.0
10.7
12.5
12.6
11.9
* (D.A.P) : Diámetro a la altura del pecho
TABLA 3. Número de Probetas por Finca
FINCA
No. PROBETAS
Bambusal
Nápoles
Los Ángeles
Playa Rica
TOTAL
222
225
160
202
809
17

18. ILUSTRACIÓN 6. Identificación del Guadual.
ILUSTRACIÓN 7. Selección del culmo para corte.
18

19. ILUSTRACIÓN 8. Medida, demarcación, corte con machete.
ILUSTRACIÓN 9. Arreglo del cogollo para evitar daños en el rizoma.
19

20. ILUSTRACIÓN 10. Corte para facilidad en el transporte.
ILUSTRACIÓN 11. Transporte y bodegaje.
20

21. ILUSTRACIÓN 12. Corte y numeración probetas.
ILUSTRACIÓN 13. Clasificación por sitio.
21

22. 4.2. ENSAYOS
Se realizó en las probetas de guadua enyasos para determinar: Masa por Volumen,
Contenido de Humedad, Compresión, Módulo de Elasticidad (Deformímetro
Eléctrico), Módulo de Elasticidad (Deformímetro Mecánico).
Los procedimientos son citados en el PROYECTO DE NORMA TÉCNICA
COLOMBIANA “Determinación de las Propiedades Físicas y Mecánicas del Bambú”.
(Ver ANEXO 1).
4.3. EQUIPO
Se utilizo el siguiente equipo:
- Equipo de carga a compresión marca SERVINTEGRAL LTDA. Con capacidad de
carga de 200 Toneladas.
- Balanza digital. Con exactitud de 0.01 g.
- Horno. Control electrónico de temperatura.
- Deformímetros mecánicos. Ø 3”, Ø 4”, Ø6”. Evalúa la deformación y/o elongación
de los cilindros mientras se está efectuando el ensayo de compresión. Incluye
dos caballetes de aleación de aluminio fundido, puntos de instalación y puntos
centrales, varillas de control de acero inoxidable y un dial indicador. El indicador
tiene un rango de 0.2” (5.08mm) y graduaciones mínimas de .0001 (.0025mm).
Cumple con normas ASTM C469.
- Deformímetros eléctricos unidireccionales marca Kyowa (Ver descripción general
en el ANEXO 2).
22

23. ILUSTRACIÓN 14. Equipo de Carga.
ILUSTRACIÓN 15. Horno. Control Electrónico de Temperatura.
23

24. ILUSTRACIÓN 16. Deformímetro Mecánico. Ø 3” – Ø 4”.
ILUSTRACIÓN 17. Deformímetro Mecánico. Ø 6”.
24

25. ILUSTRACIÓN 18. Deformímetros Eléctricos.
25

26. 5.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
5.1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Mediante un análisis estadístico se determinó las medidas descriptivas cuyos
valores numéricos calculados a partir de la muestra nos resumen la información
contenida en ella.
TABLA 4. Estudio Estadístico
Medidas descriptivas
Centralización:
Indican valores con respecto a los que
los datos parecen agruparse
Dispersión:
Indican la mayor o menor concentración
de datos con respecto a las medidas de
centralización
Forma
- Media:
⎛ n ⎞
⎜ ∑ xi ⎟
x = ⎝ i =1 ⎠
-
Media
Mediana
Moda
Varianza
Desviación Estándar
Coeficiente de Variación
Rango
Asimetría
n
med = x⎛ N +1⎞ en caso de que N sea impar
⎜
⎟
⎝ 2 ⎠
x⎛ N ⎞ + x⎛ N
- Mediana:
med =
- Moda (Mo):
2
en caso de que N sea par
valor mas frecuente
∑(x
n
- Varianza:
⎞
⎜ +1⎟
⎝2 ⎠
⎜ ⎟
⎝2⎠
s2 =
i =1
−x
i
)
2
n
∑(x
n
- Desviación estándar:
s=
- Coeficiente de Variación:
CV = s
i =1
i
−x
)
2
n
x
26

27. - Rango:
Diferencia entre el valor mayor y el menor
- Coef. Asimetría de Pearson: As =
x − Mo
s
,
su
valor
es
cero
cuando
la
distribución es simétrica, positivo cuando existe asimetría a la derecha y negativo
cuando existe asimetría a la izquierda.
Se definen como valores de ensayo a los obtenidos en una evaluación de
laboratorio de muestras representativas. Las resistencias de diseño son valores
estimados de esfuerzos que las piezas pueden soportar sin ningún tipo de falla, aún
bajo las condiciones de uso real.
La resistencia de diseño se establecen en base a los valores de ensayo, afectados
por coeficientes que tienen en cuenta la reducción de resistencia que sufren los
elementos a factores no presentes en los ensayo de laboratorio.
Una propiedad material está representada por una propiedad de percentil 5, valor
estimado a partir de los resultados de ensayo, obtenidos según lo establecido en la
norma ISO 22157-1, con 75% de confianza que representa la población. Esto se
denomina valor característico y se determina como:
⎛ 2.7 s ⎞
m⎟
σ k = σ 0.05 ⎜ 1 −
⎜
n ⎟
⎝
⎠
donde:
σ k : Esfuerzo característico, en MPa
σ 0.05 : percentil 5 de los datos de ensayo, en MPa
m
s
n
:
:
:
Esfuerzo medio de la muestra, en MPa
Desviación estándar de la muestra, en MPa
número de ensayos ( mínimo 10 )
Luego el valor característico se afecta por coeficientes que consideran la reducción
de resistencia debido a las condiciones y duración de las cargas en los entornos de
uso.
σ adm = σ k ⋅ G ⋅ D
S
27

28. donde:
σ adm : Esfuerzo admisible, en MPa
σ k : Esfuerzo característico, en MPa
G
:
D
:
S
:
Modificación para la diferencia entre la calidad de laboratorio y la práctica
Valor predeterminado es 0.5
Valor de modificación para la duración de la carga
- 1.0 para carga permanente
- 1.25 para carga permanente más carga temporal
- 1.5 para la anterior más carga del viento
Factor de seguridad, predeterminado como 2.25
Determinación de valor límite, característico y admisible citados en el PROYECTO
DE NORMA TÉCNICA COLOMBIANA “Bambú, Diseño Estructural”. ISO 22156.
5.2. RESISTENCIA A COMPRESIÓN
TABLA 5. Resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua angustifolia para diferentes
procedencias, en MPa
FINCA
PARÁMETRO
TOTAL
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
LOS ÁNGELES
PLAYA RICA
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σk
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
222
29.45
82.23
58.52
10.89
37.76
8.39
10.49
12.59
225
34.00
92.27
59.43
8.63
44.42
9.87
12.34
14.81
160
30.11
81.74
56.29
10.40
39.14
8.70
10.87
13.05
202
33.86
118.79
51.57
8.63
39.86
8.86
11.07
13.29
809
29.45
118.79
56.21
10.16
40.42
8.98
11.23
13.47
TABLA 6. Resistencia a compresión paralela a la fibra de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas y
cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
PARÁMETRO
TOTAL
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σk
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
190
29.45
92.60
50.63
9.03
35.38
7.86
9.83
11.79
336
31.68
82.27
56.42
9.35
42.61
9.47
11.84
14.21
283
36.31
118.79
59.70
10.21
43.35
9.63
12.04
14.45
809
29.45
118.79
56.21
10.16
40.42
8.98
11.23
13.47
28

29. TABLA 7. Influencia por fisuras durante el secado en la resistencia a compresión paralela a la fibra de la
guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa
PARÁMETRO
FINCA
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
LOS ÁNGELES
TOTAL
PLAYA RICA
CON
FISURAS
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σ últ
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
85
31.37
82.23
61.35
11.51
37.36
8.30
10.38
12.46
137
29.45
79.79
56.76
10.14
37.79
8.39
10.50
12.60
15
44.18
70.25
57.00
7.92
40.56
9.01
11.27
13.52
210
34.00
92.27
59.54
8.68
44.89
9.98
12.47
14.96
12
30.91
70.70
57.17
13.50
28.75
6.39
7.99
9.58
148
30.11
81.74
56.21
10.16
39.35
8.75
10.93
13.12
80
33.86
60.01
50.06
4.90
40.31
8.96
11.20
13.44
122
36.22
118.79
52.15
10.32
38.96
8.66
10.82
12.99
192
30.91
82.23
55.89
10.63
39.60
8.80
11.00
13.20
617
29.45
118.79
56.31
10.02
40.35
8.97
11.21
13.45
TABLA 8. Influencia por fisuras durante el secado en la resistencia a compresión paralela a la fibra de la
guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
PARÁMETRO
TOTAL
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
CON
FISURAS
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σ últ
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
51
30.91
70.69
50.95
9.40
34.91
7.76
9.70
11.64
139
29.45
92.60
50.51
8.92
35.19
7.82
9.76
11.73
97
31.68
82.23
56.75
11.22
39.27
8.73
10.91
13.09
239
33.03
79.78
56.26
8.50
43.33
9.63
12.04
14.44
44
44.43
73.71
59.72
8.48
43.74
9.72
12.15
14.58
239
36.31
118.79
59.70
10.51
42.46
9.44
11.80
14.15
192
30.91
82.23
55.89
10.63
39.60
8.80
11.00
13.20
617
29.45
118.79
56.31
10.02
40.35
8.97
11.21
13.45
TABLA 9. Influencia por la presencia de nudos en la resistencia a compresión paralela a la fibra de la
guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa
PARÁMETRO
FINCA
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
LOS ÁNGELES
TOTAL
PLAYA RICA
CON
NUDO
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σ últ
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
96
29.45
78.03
57.96
11.52
36.84
8.19
10.23
12.28
126
31.68
82.23
58.94
10.42
39.75
8.83
11.04
13.25
96
34.00
92.27
57.16
8.21
43.69
9.71
12.14
14.56
129
36.31
79.42
60.67
8.68
44.95
9.99
12.49
14.98
72
30.11
69.94
51.63
9.38
36.57
8.13
10.16
12.19
88
33.03
81.74
41.94
9.65
41.94
9.32
11.65
13.98
107
36.22
118.79
51.25
9.80
39.92
8.65
10.81
12.97
95
33.86
92.60
51.40
7.13
39.92
8.87
11.09
13.31
371
29.45
118.79
54.34
10.29
39.60
8.80
11.00
13.20
438
31.68
92.60
57.79
9.79
41.81
9.29
11.62
13.94
TABLA 10. Influencia por la presencia de nudos en la resistencia a compresión paralela a la fibra de la
guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
PARÁMETRO
TOTAL
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
CON NUDO
No. Muestras
σ Mínimo
σ Máximo
σ Promedio
Desviación Est.
σ últ
σ adm (CM)
σ adm (CM+CV)
σ adm (CM+CV+W)
SIN NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN
NUDO
CON
NUDO
SIN NUDO
135
29.45
70.69
50.11
8.64
35.10
7.80
9.75
11.70
55
33.14
92.60
51.89
9.88
35.20
7.82
9.78
11.73
154
34.42
78.03
56.02
9.12
42.69
9.49
11.86
14.23
182
31.68
82.23
56.75
9.56
41.95
9.32
11.65
13.98
82
38.74
118.79
58.12
12.38
40.73
9.05
11.31
13.58
201
36.31
81.74
60.35
9.13
44.63
9.92
12.40
14.88
371
29.45
118.79
54.34
10.29
39.60
8.80
11.00
13.20
438
31.68
92.60
57.79
9.79
41.81
9.29
11.62
13.94
29

30. 5.3. MÓDULO DE ELASTICIDAD
TABLA 11. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para diferentes procedencias, en MPa
PARÁMETRO
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
146
9,434.13
33,479.29
19,519.99
4,163.59
FINCA
LOS ÁNGELES
118
9,517.99
27,556.51
18,532.93
3,216.42
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
88
4,242.47
49,551.31
15,531.54
5,679.65
TOTAL
PLAYA RICA
127
6,878.65
146,336.04
16,662.00
12,425.00
479
4,242.47
146,336.04
17,859.24
7,527.91
TABLA 12. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
PARÁMETRO
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
150
4,242.46
146,336.04
17,418.66
11,929.70
267
6,570.58
33,479.29
18,130.87
4,187.44
TOTAL
62
10,327.60
40,637.88
17,757.57
4,377.73
479
4,242.47
146,336.04
17,859.24
7,527.91
TABLA 13. Influencia por fisuras durante el secado en el módulo de elasticidad de la guadua angustifolia
para diferentes procedencias, en MPa
FINCA
PARÁMETRO
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
LOS ÁNGELES
TOTAL
PLAYA RICA
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
62
9,576.61
26,569.55
19,872.27
3,612.51
84
9,434.13
33,479.29
19,259.98
4,531.30
9
12,201.06
27,556.51
17,475.73
4,250.19
109
9,517.99
25,012.75
18,460.56
3,133.95
4
6,268.58
22,413.27
14,737.11
7,048.10
84
4,242.47
49,551.31
15,569.02
5,655.59
62
6,878.65
31,371.90
14,492.53
4,387.97
65
8,407.48
146,336.04
18,298.33
16,701.63
137
6,268.58
31,371.90
17,450.82
4,766.05
342
4,242.47
146,366.04
18,022.85
8,383.531
TABLA 14. Influencia por fisuras durante el secado en el módulo de elasticidad de la guadua angustifolia
para sobrebasas, basas y cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
TOTAL
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
PARÁMETRO
CON
FISURAS
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
SIN FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN
FISURAS
CON
FISURAS
SIN FISURAS
43
6,268.77
31,371.90
17,139.78
5,626.24
107
4,242.46
146,336.04
17,530.73
13,691.74
85
7,556.23
26,569.55
17,775.26
4,436.13
182
6,570.58
33,479.29
18,296.21
4,068.09
9
10,327.60
20,722.88
15,872.76
2,983.29
53
12,478.55
40,637.88
18,077.63
4,515.85
137
6,268.58
31,371.90
17,450.82
4,766.05
342
4,242.47
146,366.04
18,022.85
8,383.531
TABLA 15. Influencia por la presencia de nudos en el módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para
diferentes procedencias, en MPa
FINCA
PARÁMETRO
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
EL BAMBUSAL
CON
NUDO
71
9,434.13
26,983.45
19,492.54
4,002.71
NÁPOLES
SIN NUDO
CON
NUDO
75
10,450.27
33,479.29
19,545.98
4,337.18
63
11,829.09
27,556.51
18,546.69
2,985.06
LOS ÁNGELES
SIN NUDO
CON
NUDO
55
9,517.99
25,012.75
18,186.26
3,482.39
51
4,242.47
49,551.31
15,343.85
6,695.28
TOTAL
PLAYA RICA
SIN NUDO
CON
NUDO
37
7,548.61
25,251.43
15,789.45
3,947.19
76
6,878.65
40,637.88
15,529.53
4,842.86
SIN NUDO
CON
NUDO
SIN NUDO
51
7,556.23
146,336.04
18,018.51
18,697.91
261
4,242.47
49,551.31
17,429.62
5,016.31
218
7,458.61
146,336.04
18,373.60
9,705.25
30

31. TABLA 16. Influencia por la presencia de nudos en el módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para
sobrebasas, basas y cepas, en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
TOTAL
PARÁMETRO
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
CON NUDO
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
SIN NUDO
CON NUDO
SIN NUDO
CON NUDO
SIN NUDO
CON NUDO
SIN NUDO
111
4,242.47
49,551.31
16,689.37
5,822.44
39
8,609.46
146,336.04
19,494.31
21,305.53
125
6,570.58
26,983.46
18,068.52
3,967.68
142
7,548.61
33,479.29
18,184.80
4,385.06
25
10,327.60
40,637.88
17,521.78
5,587.35
37
12,514.65
25,620.62
17,916.88
3,405.32
261
4,242.47
49,551.31
17,429.62
5,016.31
218
7,458.61
146,336.04
18,373.60
9,705.25
TABLA 17. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para diferentes procedencias (lecturas para
deformímetros mecánicos y eléctricos), en MPa
FINCA
PARÁMETRO
EL BAMBUSAL
NÁPOLES
LOS ÁNGELES
TOTAL
PLAYA RICA
Def. Mecá.
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
146
9,434.13
33,479.29
19,519.99
4,163.59
6
11,912.33
24,402.51
19,607.22
4,137.97
118
9,517.99
27,556.51
18,532.93
3,216.42
7
9,276.15
37,839.36
22,610.31
11,605.47
88
4,242.47
49,551.31
15,531.20
5,679.65
2
18,497.66
32,331.06
25,414.36
9,781.68
127
6,878.65
146,336.04
16,662.00
12,425.00
5
8,220.13
20,182.54
14,752.24
4,992.59
479
4,242.47
146,336.04
17,859.24
7,527.91
20
8,220.13
37,839.36
20,022.77
8,381.00
TABLA 18. Módulo de elasticidad de la guadua angustifolia para sobrebasas, basas y cepas (lecturas para
deformímetros mecánicos y eléctricos), en MPa
LOCALIZACIÓN EN EL CULMO
TOTAL
PARÁMETRO
CEPAS
BASAS
SOBREBASAS
Def. Mecá.
No. Muestras
E Mínimo
E Máximo
E Promedio
Desviación Est.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
Def. Mecá.
150
4,242.47
146,336.04
17,418.66
11,929.70
10
9,276.15
37,839.36
19,326.93
8,160.56
267
6,570.58
33,479.29
18,130.36
4,187.44
10
8,220.13
35,937.56
20,808.61
8,962.13
62
10,327.60
40,637.88
17,757.57
4,377.73
Def. Eléc.
Def. Mecá.
Def. Eléc.
479
4,242.47
146,336.04
17,859.24
7,527.91
20
8,220.13
37,839.36
20,022.77
8,381.00
5.4. SISTEMAS DE FALLA POR COMPRESIÓN
Al llegar a la carga de falla las probetas desarrollaron los siguientes sistemas de
falla:
- Fisuras horizontales
- Aplastamiento
- Corte
- Diversas combinaciones de las anteriores.
31

32. ILUSTRACIÓN 19. Fisuras Paralelas a la Fibra.
ILUSTRACIÓN 20. Aplastamiento.
32

33. ILUSTRACIÓN 21. Corte.
ILUSTRACIÓN 22. Fisuras Paralelas a la Fibra, Aplastamiento y Corte.
33

34. S IS T EM A S DE FA L L A P O R C O M P RES IÓ N
300. 00
250. 00
200. 00
150. 00
100. 00
50. 00
0. 00
ILUSTRACIÓN 23. Sistemas de falla por compresión.
SISTEMAS DE FALLA POR COMPRESIÓN
4%
22%
Fisuras Paralelas a la Fibra
Aplastamiento
37%
Corte
Fisuras Paralelas a la Fibra,
Aplastamiento, Corte
Fisuras Paralelas a la Fibra, Corte
Fisuras Paralelas a la Fibra,
Aplastamiento
Aplastamiento, Corte
29%
2%
4%
2%
ILUSTRACIÓN 24. Sistemas de falla por compresión (porcentajes).
34

35. 6.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1. RESISTENCIA
- Valor promedio de la resistencia a la compresión paralela a la fibra de la guadua
angustifolia 56.21 MPa, cepas 50.63 MPa, basas 56.42 MPa, 59.70 MPa.
- Esfuerzo característico promedio 40.42 MPa
- Esfuerzo admisible para carga muerta (CM), 8.98 MPa
- Esfuerzo admisible para carga muerta más carga viva (CM+CV), 11.23 MPa
- Esfuerzo admisible para carga muerta más carga viva más carga de viento
(CM+CV+W), 13.47 MPa
- Valor promedio del módulo de elasticidad de la guadua angustifolia 17,859.24
MPa, cepas 17,418.66 MPa , basas 18,130.87 MPa, sobrebasas 17,757.57 MPa.
6.2. MUESTRAS Y ENSAYOS
- La relación altura/ancho de las probetas igual a 2 solo es recomendable para
ensayos en los cuales se determine la resistencia a compresión, si se quiere
determinar también el módulo de elasticidad con deformímetros mecánicos es
necesario tener en cuenta la distancia entre los anillos y cortar las muestras con
esta referencia. Para deformímetro Ø 3” = 4 plg, deformímetro Ø 4” = 5.3 plg,
deformímetro Ø 6” = 8 plg.
- El no paralelismo de los cortes en los extremos de las probetas producen unas
lecturas erradas, ya que la muestra se acomoda hasta nivelarse. Se sugiere un
corte con sierra sinfín o con una colilladora con un radio del disco mayor al
diámetro de la probeta a cortar.
- Los cortes de los extremos deben quedar perpendiculares a las paredes de las
probetas, para lograr la carga paralela a la fibra. En algunas muestras esto no es
posible por la curvatura natural del culmo.
- Se debe trabajar con un equipo de carga de velocidad constante para evitar
sobresaltos en la carga aplicada y en la lectura de deformaciones.
35

36. - Para obtener valores indicativos se fallaron muestras con fisuras producto del
secado de las mismas.
- El paralelismo de las caras de la probeta cuando se utilizan deformímetros
eléctricos determina el tipo de deformación al aplicar la carga, caras paralelas se
produce deformaciones por compresión (Acortamiento), caras no paralelas se
produce deformaciones por tensión (Elongación).
- Para determinar el contenido de humedad de las muestras se utilizo una
temperatura de 65 °C por un periodo de secado de dos días ya que al utilizar la
temperatura y el tiempo de secado indicados en la norma, 110 °C por 24 horas,
se produce incineración de las muestras.
6.3. RESULTADOS
- La resistencia a compresión para muestras de regiones similares varia tan solo
en un 4%, para regiones diferentes varía en un 9% del valor promedio.
- La variación de la resistencia a compresión para en diferentes partes del culmo
(cepas, basas y sobrebasas) es del -10%, 1%, 6% del valor promedio.
- El culmo al desarrollarse en altura aumenta en resistencia debido a la
disminución del espesor de las paredes del mismo.
- La presencia de fisuras en las probetas genera una disminución en la resistencia
a compresión del 0.75% del valor promedio. Cabe anotar que en algunos lugares
no se presentó disminución en la resistencia sino un leve aumento.
- Al contrario de lo que se esperaba la presencia de nudos en las probetas no
implica una mayor resistencia, notándose una perdida en la resistencia del 6%
del valor promedio.
- El módulo de elasticidad para diferentes procedencias varia entre un -13% y un
9% el valor promedio.
- El módulo de elasticidad en diferentes partes del culmo varia entre un -3% y un
2% el valor promedio.
- La presencia de fisuras en las probetas genera una disminución del valor del
módulo en un 3.4% del valor promedio.
- La presencia de nudos en las probetas genera una disminución del valor del
módulo de elasticidad en un 3.4%, ya que estos rigidizan la sección.
36

37. - En las gráficas esfuerzo deformación se pueden identifican una zona lineal o
elástica en la cual existe proporcionalidad de cargas y deformaciones y una zona
curva o plástica donde no se cumple dicha proporcionalidad.
- Comparando las gráficas donde se muestran para la misma probeta las lecturas
de deformación obtenidas con deformímetro mecánico y eléctrico se aprecia
cerca del 50 % existe una variación baja en las lecturas, el otro porcentaje
discreta apreciablemente ( Ver anexos ). Esta discrepancia se debe al no
paralelismo de las caras de las probetas (acomodamiento de las caras de la
probeta en el elemento de carga), velocidad de aplicación de la carga (como no
se tiene un control de velocidad se presentan sobresaltos en la aplicación),
precisión en la lectura de las deformaciones, paralelismo de los anillos de soporte
del deformímetro.
- Se recomienda la utilización de deformímetros eléctricos para la determinación
del módulo de elasticidad ya que implican un menor porcentaje de error en las
lecturas y el montaje es más simple.
37

38. 7.
BIBLIOGRAFÍA
ARCE-VILLALOBOS, Oscar Antonio. Fundamentals of the design of bamboo
structures. Thesis. Eindhoven, Faculteit Bouwkunde, Techbnische Universiteit
Eindhoven. 1993.
CASTRILLÓN, Brigitte y MALAVER, Diego. Procedimientos de ensayo para la
determinación de las propiedades físico mecánicas de la guadua. Trabajo de grado.
Universidad Nacional de Colombia. Sede Bogotá. Facultad de Ingeniería.
Departamento de Ingeniería Civil. 2004.
GONZÁLEZ, Luís Octavio. Caracterización física y mecánica de la guadua
angustifolia kunth. Trabajo de promoción. Universidad Nacional de Colombia. Sede
Palmira. Facultad de Ingeniería y Administración. 2006.
HIDALGO, Oscar. Manual de construcción con bambu. Universidad Nacional de
Colombia. Centro de Investigación de Bambú y Madera CIBAM. 1981.
JUNTA DEL ACUERDO DE CARTAGENA. Manual de diseño para maderas del
Grupo Andino.PADT-REFORT. 1984.
NORMAS COLOMBIANAS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SISMO-RESISTENTE.
NSR-98.
38

39. ANEXO 1. Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del bambú.
MASA POR VOLUMEN
Determinación de la masa de la muestra de ensayo mediante pesaje y de su
volumen midiendo sus dimensiones. Cálculo de la masa de una unidad de volumen
de Bambú.
Para una muestra determinada se miden las dimensiones correspondientes al
espesor, alto y ancho; para determinar su volumen.
V = h ⋅b ⋅e
donde:
V
h
b
e
:
:
:
:
Volumen de la muestra de ensayo, en mm3
altura de la muestra, en mm
ancho de la muestra, en mm
espesor promedio, en mm
La masa por volumen seca en horno de cada muestra de ensayo se obtiene con la
fórmula:
( V ) × 10
ρ= m
6
donde:
ρ
m
V
e
:
:
:
:
masa por volumen, en kg/m3
masa de la muestra de ensayo seca en horno, en g
volumen de la muestra de ensayo, en mm3
espesor promedio, en mm
Se determina la media aritmética de los resultados obtenidos para las muestras de
ensayo individuales y se reporta este valor como el promedio para la masa por
volumen de las muestras de ensayo.
CONTENIDO DE HUMEDAD
Determinación, mediante pesaje, de la pérdida de masa de la muestra de ensayo
durante el secado hasta una masa constante. Cálculo de la pérdida de masa como
un porcentaje de la masa de la muestra de ensayo después del secado.

40. Las muestras de ensayo se deben pesar con una exactitud de 0.01 g y luego se
deben secar en un horno a temperatura de 103°C + 2°C. Después de 24 horas, se
registra la masa a intervalos regulares no inferiores a 2 horas. El secado se
considera terminado cuando la diferencia entre las determinaciones sucesivas de la
masa no excede 0.01 g.
Utilizando estos intervalos de tiempo y de temperatura se presento calcinación de
algunas de las muestras por lo cual se incremento el periodo de tiempo y se redujo
la temperatura; utilizando un periodo de tres días a una temperatura de 65°C + 2°C.
El contenido de humedad de cada una de las muestras de ensayo se calcula como
la pérdida de masa, expresada como porcentaje de la masa seca en el horno.
Contenido de humedad =
m − mo
× 100
mo
donde:
m :
mo :
masa de la muestra de ensayo antes del secado, en g
masa de la muestra de ensayo después del secado, en g
El contenido de humedad se calcula con una exactitud de un décimo de porcentaje.
El contenido de humedad se debe tomar como representativo del contenido de
humedad de la muestra ensayada como un todo. La media aritmética de los
resultaos obtenidos a partir de muestras de ensayo individuales se reporta como
valor medio del contenido de humedad de las muestras de ensayo.
COMPRESIÓN
Determinación de:
- Esfuerzo máximo de compresión, paralela al eje, de los especimenes
provenientes de los culmos
- Módulo nominal de elasticidad.
Los ensayos se deben realizar en una máquina adecuada, al menos una platina de
la máquina debe tener un apoyo hemisférico para obtener una distribución uniforme
de la carga en los extremos del espécimen.

41. Las muestras de ensayo se toman de las partes inferior, media y superior de cada
culmo, las superficies de los extremos del espécimen deben estar en ángulo recto
perfecto con la longitud de éste; deben ser planos, con una desviación máxima de
0.2 mm. La carga se aplica continuamente durante el ensayo para hacer que el
cabezal móvil de la máquina de ensayo se desplace a una velocidad constante de
0.01 mm/s.
Se realizan lecturas de las celdas de carga la cantidad adecuada de veces para
poder hacer un diagrama suficientemente exacto de la deformación frente a la
carga, a partir de la cual se determina el valor de E.
El esfuerzo máximo de compresión se determina como:
σ máx = Fmáx
A
donde:
σmáx :
Fmáx :
A
:
esfuerzo máximo de compresión, en MPa (o N/mm2), redondeando con
aproximación de 0.5 MPa
carga máxima en la cual falla la muestra, en N
área de la sección transversal, en mm2
El área de la sección transversal perpendicular a las fibras y los vasos principales:
( 4 ) × ⎡⎣D
A= π
2
2
− ( D − 2t ) ⎤
⎦
donde:
Dyt :
valores medios del diámetro externo y del espesor de la pared
El módulo de elasticidad E se calcula a partir del valor medio de las lecturas de las
celdas de carga como relación lineal entre el esfuerzo y la deformación, entre el
20% y el 80% de Fmáx.
El esfuerzo máximo medio de los especimenes sometidos al ensayo se calcula con
aproximación de 0.5 MPa como la media aritmética de los resultados de ensayo de
las muestras individuales.

42. ANEXO 2. Deformímetros eléctricos.
Gages for General Stress Measurement
Gage Factor
Approx. 2.1
Applicable Linear
Expansion Coefficients
Self-temperaturecompensation Range
Grid width
5, 11, 16, 23, 27
10 to 100°C
Applicable Adhesives and
Operating Temperature Ranges
Grid length
(Gage length)
Base length
CC-33A:
CC-35:
EP-34B:
PC-6:
–196 to 120°C
–30 to 120°C
–55 to 150°C
–196 to 150°C
General-purpose Foil Strain Gages
The KFG gages use polyimide resin for the base approximately 13µm thick,
ensuring excellent flexibility. Besides indoor measurement, the outstanding
moisture resistance lets them effectively perform outdoor measurement.
Unless directly exposed to waterdrops, no coating treatment is required.
Base width
Gage lead
Thermally-induced apparent strain output (µm/m)
Typical characteristic curve of thermally-induced
apparent strain with KFG gage
140
120
100
80
60
40
20
0
–20
–40
–60
–80
–100
–120
–140
+1.8
C
µε/°
+1µε/°C
Temp. (°C)
–1µε/°C
–1.
8µε
/°C
Adhesive: CC-33A
Various lengths and patterns are available to cope
with multiple applications.
Excellent moisture resistance.
The thin gage base provides less resiliency, and thus
ensures excellent workability and easy bonding to
curved surfaces.
Compensated temperature range is as wide as 10 to
100°C and thermal effect in a range of 20 to 40°C is
as small as ±1µε/°C.
Strain limit at room temperatures is approximately 5%
and fatigue life is 1.2 x107 times (uniaxial gages), making them suitable for material tests.
The resistance, gage factor and leadwire cable are
labeled.
Delivered in an airtight package.
Characteristic values are expressed in accordance
with the OIML International Recommendation No. 62.
Immediate delivery is ensured.
Types, lengths and codes of leadwire cables pre-attached to KFG gages
Type 2 polyester-coated 3 polyester-coated
copper wires
copper wires
Vinyl-coated flat 2-wire cable
Vinyl-coated flat 3-wire cable
Middle-temperature Middle-temperature
3-wire cable
2-wire cable
Length
Oprg. temp. range
–196 to 150°C
Twisted for 50cm and 1m long (with some exception)
Remarks
1
–10 to 80°C
L-6; L-9 for 6m or longer
–100 to 150°C
L-7; L-10 for 6m or longer
L-11
L-12

43. KFG Gages
Pattern
Uniaxial 120Ω
Leadwire Cable – Type and Shape
Operating Leadwire
Temp.
Length
Range
Model
Vinyl-coated flat 3-wire cable L-7 (L-10 for 6m or longer)
–10
to 80°C
Vinyl-coated flat 2-wire cable L-6 (L-9 for 6m or longer)
–10
to 80°C
Middle-temperature 3-wire cable L-12
–100
to 150°C
Middle-temperature 2-wire cable L-11
–100
to 150°C
3 polyester-coated copper wires
–196
to 150°C
2 polyester-coated copper wires
–196
to 150°C
Uniaxial
Base Size
37 x 5.2 mm
Gage Length
30 mm
Gage Resistance
120Ω
Pieces per Pack
10
Silver-clad copper wires
–196
to 150°C
Vinyl-coated flat 3-wire cable L-7 (L-10 for 6m or longer)
–10
to 80°C
Vinyl-coated flat 2-wire cable L-6 (L-9 for 6m or longer)
–10
to 80°C
Middle-temperature 3-wire cable L-12
–100
to 150°C
Middle-temperature 2-wire cable L-11
–100
to 150°C
3 polyester-coated copper wires
–196
to 150°C
2 polyester-coated copper wires
–196
to 150°C
Uniaxial
Base Size
28 x 8 mm
Gage Length
20 mm
Gage Resistance
120Ω
Pieces per Pack
10
Silver-clad copper wires
–196
to 150°C
2

44. ANEXO 3. Nomenclatura Probetas
Sobre Basas
Basas
Cepas
Sobre Basas
Basas
Cepas
Sobre Basas
Basas
Cepas
Sobre Basas
Basas
Cepas
B1
60
51
79
77
29
11
42
50
23
N1
47
90
98
46
46
FINCA BAMBUSAL
B2
87
12
73
89
22
93
20
15
19
52
B3
16
14
54
75
24
84
80
57
13
37
18
17
FINCA NÁPOLES
N2
N3
94
128
48
122
55
53
39
81
115
88
116
127
126
FINCA LOS ÁNGELES
A1
A2
59
111
62
113
102
72
99
65
107
67
68
101
FINCA PLAYA RICA
PR1
PR2
56
96
31
44
34
74
86
38
26
61
45
27
1
105
58
35
32
40
43
63
95
30
92
97
A3
110
108
66
70
103
69
109
104
106
PR3
8
7
6
9
28
10
85
3
5
2
4
B4
83
41
21
119
N4
91
49
33
100
N5
121
76
114
123
78
25
82

45. 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
No.
100-1
100-2
100-3
100-4
100-5
100-6
100-7
100-8
100-9
10-1
101-1
101-2
101-3
101-4
101-5
101-6
101-7
10-2
102-1
102-10
102-2
102-3
102-4
102-5
102-6
102-7
102-8
102-9
10-3
103-1
103-2
103-3
103-4
103-5
10-4
104-1
104-2
104-3
104-4
104-5
104-6
10-5
105-1
105-2
105-3
105-4
10-6
106-1
106-2
106-3
106-4
106-5
106-6
106-7
107-1
107-2
107-3
107-4
107-5
107-6
107-7
108-1
108-2
108-3
108-4
108-5
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
2
3
4
5
6
7
2
1
10
2
3
4
5
6
7
8
9
3
1
2
3
4
5
4
1
2
3
4
5
6
5
1
2
3
4
6
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
MUESTRA
h1
mm
146
148
146
144
147
147
144
149
146
189
199
198
198
199
199
199
201
184
138
140
141
138
142
140
131
127
138
141
186
188
187
190
193
187
187
221
218
220
224
228
229
189
241
243
238
249
191
229
235
229
237
236
239
238
179
180
177
173
179
180
184
128
128
120
119
138
Ø1
mm
68.05
68.3
67.1
66.1
67.7
65.2
65.85
66.8
67.4
95.5
100.95
98.2
99.1
99.5
100.45
102.5
102.55
89.85
65.8
65.9
66.35
64.6
68.45
69.2
64.5
66.05
65.3
69.2
95
92.5
94.05
88.8
91.8
89.9
92.05
107.25
108.2
109.4
112.7
110.2
112.9
93.35
112.8
119.6
122.4
107.6
99.05
116.05
114.9
111.7
114.45
114.05
114.8
116.95
82.1
89.9
86.7
90.5
93.2
87.5
90.9
63.1
67.7
65.8
66.9
71.15
Ø2
mm
68.7
68.85
70.35
70.45
68.95
68.5
68.5
68.9
67.35
93
101.1
100.5
99.95
100.35
100.6
102.7
102
93.35
68.5
69.2
70.25
67.35
70.9
69.3
65.7
66
68.4
72.4
95.2
94.8
96.2
93.2
94.9
92.4
93
111.8
110.05
111.5
112.1
111.3
112.3
95.6
117.8
118.4
123.6
122.7
96.85
114.8
114.2
114.85
115.6
113.95
113.05
116.8
88.7
89.1
86.95
91.45
94.6
86.25
90.3
65.15
65.05
67.2
67.45
72.3
Ø3
mm
67.7
70.1
66.55
68.9
71.3
68.7
68.1
68.25
70.25
95.7
100.5
99.6
100.8
100.5
101.3
101.6
104.85
84.25
67.2
65.05
66.5
69.2
70.45
71.4
67.6
68.2
66.45
70.8
93.15
93.05
94.7
89.5
92.3
89.6
90.5
106.6
105.6
108.6
114.2
111.05
113.6
94.25
112.9
117.35
123.1
120.8
97.25
115.3
116.25
115.3
112.5
113.25
112.8
119.35
88.05
88.3
87.25
92.85
93.3
87.3
90.6
63.1
64.45
66.3
67.1
69.25
17.9
13.7
14.8
13.4
16.25
14.75
9
8.9
6.95
7.05
6.4
7.45
7.85
6.25
7.1
9.25
6.8
9.5
9.3
9.7
8.4
8.35
8.4
10
13.2
10.5
11.2
13.7
14.9
10.25
11.55
11.35
11
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1238.76
1420.37
1425.84
2486.93
2391.66
2321.09
2283.14
2355.49
2913.30
2706.61
3624.32
3422.28
3454.92
3517.73
3949.27
4201.78
2646.53
4393.05
3616.77
3856.50
3993.30
2927.20
4370.81
4728.21
4750.27
4446.00
4278.39
4600.38
5222.25
2319.46
2304.63
2343.29
2611.69
2862.15
2676.99
2745.81
1696.49
1306.60
1352.69
1418.24
1449.52
NUDO
NO / SI
NO
SI
SI
NO
NO
SI
NO
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
SI
NO
SI
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
NO
NO
SI
SI
SI
NO
NO
SI
SI
NO
SI
NO
NO
NO
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
NO
NO
NO
NO
NO
SI
NO
90
75
170
35
30
15
205
160
105
45
60
120
120
20
70
45
115
180
110
170
150
105
85
125
110
110
160
135
100
165
30
105
160
20
95
105
Dist
mm
ANEXO 4. Propiedades geométricas de las probetas

46. 67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
No.
108-6
108-7
108-8
109-1
109-2
109-3
109-4
109-5
109-6
1-1
110-1
110-10
110-2
110-3
110-4
110-5
110-6
110-7
110-8
110-9
11-1
111-1
111-10
111-11
111-12
111-2
111-3
111-4
111-5
111-6
111-7
111-8
111-9
11-2
11-3
113-1
113-2
113-3
113-4
113-5
113-6
113-7
113-8
113-9
11-4
114-1
114-2
114-3
114-4
114-5
114-6
114-7
114-8
114-9
11-5
115-1
115-2
115-3
115-4
115-5
115-6
115-7
115-8
11-6
116-1
116-2
-
6
7
8
1
2
3
4
5
6
1
1
10
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
10
11
12
2
3
4
5
6
7
8
9
2
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5
1
2
3
4
5
6
7
8
6
1
2
MUESTRA
h1
mm
138
137
138
201
209
208
213
217
221
202
107
111
99
97
99
107
108
107
109
118
198
97
110
118
110
99
100
98
98
108
107
109
110
201
199
138
129
128
129
138
129
137
138
155
196
148
150
142
161
150
150
162
161
161
197
179
178
179
179
179
180
179
180
199
188
178
Ø1
mm
66.7
69.15
73.55
102.9
102.95
103.2
105.45
107.25
104.55
104.1
49.1
63.9
50.4
51.2
52.3
52.75
53.5
57.4
55.9
55.75
96.8
48.5
56.35
58.4
60.9
49.15
50.5
51.7
53.15
52.9
55
56.8
53.6
97.8
96.2
65.1
64.15
65.4
66.45
70.5
67.45
67.7
69.5
73.05
95.15
71.2
69.95
72.5
77.05
73.25
75.05
74.7
78.5
78.65
97.5
85.5
81.3
80.65
83.7
83.2
86.05
84.15
89.1
96.2
84.2
89.15
Ø2
mm
68.9
70.2
75.4
106.55
103.35
103.5
107.25
106.7
109.7
100.75
50.5
65.8
50.75
52.9
53.1
54.35
53.7
58
57.15
56.8
98
48.9
57.15
59.95
61.75
50.45
50.75
52.15
53.25
53.2
57.3
57.45
54.6
97.9
97.3
63.2
67.35
68.05
65.85
71.8
69.2
68.25
69.2
75.1
96.45
70.45
71.45
72.5
76.8
72.7
76.7
75.65
78.15
78.05
98.4
82.4
84.2
83.9
85.05
86.35
88.55
85.5
86.7
97.1
84.6
89.65
Ø3
mm
67.3
69.7
72.35
105.25
104.05
106.7
105.85
107.5
105.5
102.75
49.2
64.5
51.65
53.05
52.4
54.15
55.9
58.65
53.9
58.75
96.85
50.25
57.4
58.95
62.9
51.3
52.8
53.6
54.5
54.95
56.45
57.05
54.35
95.85
98.6
66.25
65.8
68.15
68.2
70.75
67.9
68.4
70.75
72.7
97.2
71.25
71.35
72.5
76.45
74.15
75.25
74.8
77.3
79
97.2
87.15
83.1
82.5
86.7
84.65
87.45
85.2
86.5
96.8
88.75
87.1
e2
mm
7.4
6.95
10.15
9.65
9.35
11.25
11.25
11.2
12.25
10.1
7.2
7.2
8
6.7
7.1
7.35
7.95
7.25
7.4
12.05
7.25
6.4
6.95
12.9
7.05
7.4
7.35
7.5
6.45
6.8
7.1
7.3
8.25
10.85
7.1
6.35
9.8
7.05
7.1
7.45
7.5
7.35
9.15
7.45
7.8
7.9
8.2
8.15
7.9
7.7
10.05
14.95
11.3
9.2
8.75
8.65
9.85
9.15
13.8
16.25
10.1
9.95
10.5
10.3
INFERIOR
e1
mm
7.25
7.6
11.35
10.35
11.25
9.95
9.75
10.15
10.7
10
6.9
7.15
6.95
6.4
6.5
7.2
8.25
7.4
6.95
9.75
7.1
7.2
7.9
12.15
7.4
7.2
7.45
7.2
7.25
7.95
7.7
7.05
10.1
9.4
7.25
6.95
9.75
7.5
7.05
6.9
7.65
7.25
8
7.9
8.3
8.35
7.75
8.2
8.25
7.9
10.25
12.45
14
10.5
10.2
9.7
11.65
10
15.3
14.75
11.25
7.25
11
12.25
9.9
7.25
8.2
7.45
7.95
7.35
8.2
7.2
9.95
14.7
11.65
11.3
10.4
9.6
11.45
10.25
14.6
15.8
9.6
9.95
10.3
11.9
6.45
7.55
7.15
6.7
10.5
8.2
6.5
7.35
11.4
6.95
7.1
7.2
18.6
7.05
6.05
6.3
7.9
7.35
7.8
6.95
7.25
10.2
9.1
7.4
6.85
10.25
7.7
7.6
7.3
7.95
7.5
e3
mm
8.05
7.4
11.25
9.15
10.9
9.7
9.2
12.4
11.6
11.2
6.7
9
7.7
7.4
7.8
8.9
8.1
8.4
7.6
10.6
12.25
14.1
10.7
10.35
9.7
11.6
10.35
14.2
16.7
11.45
9.45
10.9
11.8
6.9
7.9
6.95
7.05
6.8
8.15
6.7
6.45
10.9
7.35
7.6
7.35
11.4
6.45
7.05
8.1
7.2
7.4
7.9
7.25
6.5
8.75
11.2
7.15
7.2
9.25
7.1
7.65
7.05
7.4
7.6
e4
mm
7.2
7.95
11.05
10.4
10.95
9.95
9.9
11.9
11.4
11.1
7.25
Ø1
mm
65.9
65.15
69.75
101.95
104.7
105.3
101.5
105.1
108.2
98.7
52.6
55.55
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50.5
53.1
53.4
53.2
53.15
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56.8
98.9
49.9
56.15
56.15
58.15
48.25
49.85
50.2
52.4
52.8
53.35
56.7
52.7
102.05
97.1
65.9
64.8
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69.35
66.55
67.9
69.7
70.5
96.4
75.05
69.95
70.6
78.05
73.2
72.05
74.7
76.8
79.8
96
91.3
83.1
84.95
79.95
80.75
85.65
84.65
83.7
101.05
86.9
83.25
Ø2
mm
68.15
67.1
70.8
101.6
102.9
105.45
105.45
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57.95
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50.45
55.2
52.15
53.7
55.1
57.45
55.9
96.4
50
56.7
58.1
58.75
49.35
50.7
50.6
55.35
52.9
55.6
58.5
54.8
101.8
95.2
68.15
63.15
65.7
66.95
69.7
66.75
68.75
67.5
70.45
97.7
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77.45
72.8
71.85
75.1
76.7
75.6
95.25
88.55
84.7
82.4
82.95
79.95
86.25
86.25
85.45
100.8
90.65
85.8
SUPERIOR
Ø3
e1
mm
mm
67.15
7.3
66.95
7.5
71.45
7.2
104.7
10.1
106.25
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11.4
102.5
11.5
106.7
10.6
109.3
12.35
99.3
10.1
52.8
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7.6
49.95
6.75
51.9
7.05
53.4
9.15
53.5
7.3
52.7
7.1
54.9
7.15
56.4
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6.95
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8.75
52.3
8.25
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6.95
58.25
7.05
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7.2
50.2
7.6
53.15
7.1
53.2
7.25
53.95
7.15
54.4
6.8
56.7
7.7
52.9
7.1
102.05
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66.75
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66.8
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7.6
67.15
7.2
68.05
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7.4
96.3
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70.8
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78.7
11.95
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7.3
73.2
7.95
74.3
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76.8
7.25
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9.25
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9.25
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14.85
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15.1
87.9
10.25
e3
mm
7.5
7.2
7.15
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10.15
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6.95
6.3
9.9
7.05
6.2
6.5
7.55
7.35
9.35
8.9
6.85
7.15
7.1
7.05
6.15
6.2
6.95
6.95
6.25
8
7.05
9.55
7.45
7.6
11.4
8.05
7.3
7.5
8.4
7.3
8.5
7.8
7.55
10.3
7.6
7.3
8.1
8.05
7.25
11.8
11.05
10.95
9
10.1
10.5
10
11.05
12.35
15.3
11.3
e2
mm
7.4
7.35
7.9
10.2
10.35
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9.95
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10.45
7.5
6.8
7.15
8.9
6.8
6.6
7.05
7.5
6.85
10
8.05
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2276.81
2280.41
2574.34
2354.60
2350.21
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1943.05
1847.93
1979.93
1954.70
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1996.35
2019.28
2149.56
5355.47
5459.72
NUDO
NO / SI
SI
SI
SI
NO
SI
SI
SI
NO
SI
NO
SI
NO
NO
SI
NO
NO
SI
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NO
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NO
SI
NO
SI
NO
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NO
NO
SI
NO
NO
SI
NO
SI
NO
SI
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NO
SI
SI
180
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20
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130
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30
Dist
mm
80
90
180