Observatorio de I+D+i UPM

Memorias de investigación
Thesis:
Clasificación estructural de la madera de Pinus radiata D. Don procedente de Cataluña mediante métodos no destructivos y su aplicabilidad en la diagnosis estructural
Year:2012
Research Areas
  • Civil engineering and architecture
Information
Abstract
El objeto de este trabajo de investigación es la determinación de las propiedades mecánicas de la madera de Pinus radiata D. Don procedente de Cataluña, mediante métodos no destructivos, con la finalidad añadida de completar la base de datos de esta especie a nivel nacional. Así mismo, en él se analiza la bondad de las técnicas no destructivas para la estimación de las propiedades mecánicas de la madera con la finalidad de su aplicación en la evaluación de estructuras existentes, así como en la clasificación de la madera nueva. La muestra objeto del estudio estaba compuesta por 150 piezas de madera aserrada de dimensiones 80 x 120 x 2400 mm de pino radiata (Pinus radiata D. Don) procedente de Cataluña. En primer lugar se realizó la clasificación visual de las piezas, de acuerdo a lo dispuesto por la norma UNE 56544:2011, registrándose todos los parámetros analizados que se utilizaron posteriormente para asignar las calidades visuales. A continuación se realizaron diversos ensayos no destructivos: penetrómetro, arranque de tornillo, ultrasonidos, onda de impacto, análisis de vibraciones longitudinales y transversales, así como el medianamente destructivo: extracción de probetas testigo, con la finalidad de obtener valores de propiedades físicas y mecánicas que permitieran la clasificación de las piezas estudiadas. Por último se realizaron los ensayos mecánicos (destructivos) que permitieron obtener los valores reales de cada pieza: módulo de elasticidad local y global, resistencia a flexión y densidad (UNE-EN 408:2011). Estos valores son los que permitieron la asignación de las propiedades mecánicas para la calidad visual de la madera y la determinación de la bondad de la predicción de las propiedades mediante ensayos no destructivos. La clasificación visual de acuerdo con la norma UNE 56544 (calidad MEG), para una clase resistente igual o inferior a C18, dio lugar a un rechazo del 47 % y de un 73 % para una clase resistente superior a C18, siendo el alabeo, en ambos casos, la causa principal de estos elevados valores de rechazo. La muestra es de gran escuadría, elegida con una anchura de la sección muy próxima a la frontera entre a pequeña y la gran escuadría marcada por la norma, 70 mm. Con el fin de contrastar los resultados de ambos criterios de clasificación (pequeña y gran escuadría) se clasificó la muestra, también, como si se tratase de madera de pequeña escuadría, obteniéndose unos rendimientos de un 3 % como ME-1, 42 % como ME-2 y un rechazo del 55 %. Se observa que el porcentaje de rechazo es mayor que para una clase resistente igual o inferior a C18 y menor que para una clase resistente superior a C18. La presencia de la calidad ME-1 es tan solo del 3 % lo que implica que no compensa diferenciar dos calidades (ME-1 y ME-2). La aplicación de técnicas no destructivas junto a la medianamente destructiva (extracción de probetas testigo) permitieron confirmar un alto grado de precisión, lo que unido a su portabilidad y su facilidad de uso las convierte en muy apropiadas para la estimación de las propiedades resistentes de la madera aserrada estructural tanto en estructuras existentes como en madera nueva. Algunos de los mejores valores de estimación conseguidos son los siguientes: Coeficientes de determinación R2 de 0,88, para la densidad obtenidos mediante la extracción de probetas testigo. Coeficientes de determinación R2 de 0,86, para el módulo de elasticidad obtenido mediante análisis de vibración transversal, aunque para madera puesta en obra este ensayo no se puede utilizar, por lo que el valor sería algo inferior, 0,82, obtenido mediante ultrasonidos. Coeficientes de determinación R2 de 0,54 para la resistencia, obtenido mediante análisis de vibración transversal, como en el caso anterior, para madera puesta en obra este ensayo no se puede utilizar, por lo que el valor sería algo inferior, 0,46, obtenido mediante ultrasonidos.
International
No
Type
Doctoral
Mark Rating
Sobresaliente cum laude
Date
09/07/2012
Participants
  • Autor: Joaquín Montón Lecumberri (Universidad Politécnica de Cataluña)
  • Director: Francisco Arriaga Martitegui (UPM)
  • Director: Jaume Avellaneda Díaz-Grande (Universidad Politécnica de Cataluña)
Research Group, Departaments and Institutes related
  • Creador: Grupo de Investigación: Construcción con Madera
  • Departamento: Construcción y Vías Rurales
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