Ejemplo Articulo Trabajo Titulacion

7/21/2019 Ejemplo Articulo Trabajo Titulacion

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[ 63Revista de la ConstruccinVolumen 9 No2 - 2010

Design, construction

and testing of a

composite glued

timber-concrete structure to

be used in bridges

Diseo, construccin y

ensayo de una estructura

de seccin mixta madera

laminada-hormign para

su uso en puentes

Autores

CRDENAS, M

SCHANACK, F.

RAMOS, . R.

Ingeniero Civil en Obras Civiles UAChPadre Harter #100, Puerto Montt, Chile

e-mail: [email protected]

Doctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos UNICAN - EspaaInstituto de Obras Civiles, U. Austral de Chile

e-mail: [email protected]

Doctor (c) Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos UNICAN - EspaaDepartamento de Ingeniera Estructural y Mecnica

U. de Cantabria, Espaae-mail: [email protected]

Fecha de recepcin

Fecha de aceptacin

19/08/2010

01/12/2010


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[64 ] Revista de la ConstruccinVolumen 9 No2 - 2010

pginas: 63 - 75] Crdenas, M. - Schanack, F. - Ramos, . R.

Abstract

Resumen El presente artculo aborda una inves-tigacin terico-experimental acercade estructuras de seccin mixta made-ra laminada-hormign. Se enfoca en lavalidacin de simples tirafondos comoconectores para su uso en puentes. Sedisean vigas basndose en el mto-

do gamma, descrito en las normas NCh1198 y Eurocdigo 5. Para validar estemodelo de clculo, se realiz una seriede ensayos consistentes por un lado en

This paper addresses a theoreticaland experimental research conductedon glued laminated timber-concretecomposite structures. It focuses on thevalidation of simple wood screws to beused as connectors in bridges. Beamsare designed on the basis of the gamma

method, described in the standardsNCh 1198 and Eurocode 5. To validatethis analysis model, a number of testswere performed consisting on theone hand of shear tests on composite

specimens and on the other hand of abending test on a composite beam testspec imen. The re su lts of these te sts,regarding the rigidity of the connection,are very positive. Said rigidity showedvalues 2 to 3 times bigger than thattheoretically calculated. The research

study demonstrates the structuralefficacy of the glued laminated timber-concrete composite system with woodscrew-type connectors and it s suitabil ityto bridges.

ensayos de corte en probetas mixtas ypor otro lado en un ensayo a flexin enuna viga de seccin mixta. Los resultadosobtenidos de estos ensayos, en cuanto ala rigidez de la conexin, son muy favo-rables, resultando esta 2 a 3 veces mayorque lo calculado tericamente. El estudio

comprueba la eficacia estructural de laconstruccin mixta madera laminada-hormign con conectores tipo tirafondoy su aptitud para el uso en puentes.

Keywords:Concrete, glued timber, composite section.

Palabras clave:Hormign, madera laminada, seccin mixta.


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pginas: 63 - 75 [ 65Revista de la ConstruccinVolumen 9 No2 - 2010

[] Crdenas, M. - Schanack, F. - Ramos, . R.

1. Introduccin

La construccin de puentes mixtos de hormign ymadera ha sido desde hace muchos aos muy exitosa,por el hecho de que se han obtenido resultados muysuperiores a los previstos originalmente [1]; pero susavances y desarrollo han sido poco difundidos. Susorgenes se remontan al ao 1932 en el estado deOregn, Estados Unidos. Es ah donde se desarrollan losprimeros puentes compuestos de madera y hormign,expandiendo su tcnica y avances a diversos pases,por medio del cuerpo militar del trabajo de los EstadosUnidos. Estos primeros puentes fueron construidosen tramos cortos y buscando una solucin intermediaentre viaductos de hormign armado y los de maderaen bruto. Estudios realizados por McCullough (1943)se enfocaron en la resistencia ltima y en las deforma-ciones de estas estructuras, as como tambin de surespuesta a cargas repetitivas y a temperatura. Inves-

tigaciones posteriores [2], han demostrado que estetipo de estructuras tiene una resistencia y durabilidaddos veces mayor que una construida solamente conmadera y su rigidez mejora considerablemente, 3 a4 veces superior. Tambin se verific que son ejecu-tadas de forma ms rpida y con menor cantidad demoldajes, por la ayuda que proporcionan las vigas demadera para esto.

La clave del beneficioso comportamiento estructural esla conexin efectiva de la viga de madera con la losa dehormign para garantizar la colaboracin estructural. Enla literatura se encuentra una amplia gama de conecto-res especialmente elaborados para su uso en puentes,pero que resultan difciles de fabricar u obtener. El

objetivo del presente estudio es el de evaluar y calibrarla construccin de vigas mixtas madera-hormign parapuentes con conectores simples, del tipo tirafondos. Losresultados del estudio permiten la fcil introduccin dela construccin mixta madera-hormign con los mate-riales usados comnmente en el pas.

2. Marco terico

Sin duda es en Alemania donde a travs de diversasinvestigaciones se ha innovado y perfeccionado la tc-nica de construccin mixta de madera y hormign. Losprincipales estudios estn enfocados en el sistema deconexin de ambos materiales, ya que es ah dondereside la resistencia estructural del conjunto madera-hormign. Uno de los ms eficientes es el sistema deconexin HBV (Holz-Beton-Verbund System), el cualse encuentra patentado, y que consiste en una mallade acero embebida en el hormign y pegada entre laslaminas de la madera [3].

En Sudamrica, los principales estudios han sido rea-lizados en universidades de Argentina y Brasil. En laUniversidad Nacional del Nordeste, Argentina, a travsdel proyecto de investigacin Estructuras Mixtas deHormign Madera para Puentes se han logrado avan-

ces significativos en el rea. Se han realizado ensayosexperimentales de prototipos y anlisis numricosde estructuras mixtas y sus conectores, destacandoel ensayo de conectores en forma de X y de V,formados por barras de acero de 12 mm de dimetro[4].

Para garantizar el funcionamiento en conjunto de am-bos materiales, es necesario que exista un sistema deconexin capaz de transmitir los esfuerzos de cizalla-miento longitudinales a lo largo de ellos, ya que la solafriccin de los materiales no es suficiente para lograrlo.Este sistema puede estar constituido por adhesivosestructurales, conectores metlicos cilndricos (clavos,tornillos, tirafondos), conectores metlicos de superficie,entre otros, y pueden clasificarse en rgidos o semirrgi-dos (elsticos). Esta rigidez en la conexin es medida atravs del Mdulo de Deslizamiento (K), el cual puededefinirse como la fuerza paralela a la superficie deinteraccin necesaria para provocar un deslizamientorelativo unitario entre los dos materiales [5], y obte-nido principalmente a travs de ensayos realizados aprobetas que representan el tipo de conexin, Figura 1,o tambin por medio de ecuaciones preestablecidas ennormativas y cdigos. Este coeficiente representa todoslos parmetros mecnicos y elsticos de los materialesde dicha conexin, tales como: dimensiones y rigidezdel conector, rigidez y resistencia a la penetracin de lamadera y el aplastamiento y fisuracin del hormign,

adems de todas las imperfecciones que pueda tenerla probeta a ensayar.

El comportamiento no lineal mostrado por la gran ma-yora de los conectores hace que sea ms frecuente ladeterminacin del Mdulo de Deslizamiento Secante[6],tal como se muestra en la Figura 2, pero, debido ala ausencia de una unificacin de criterios y normativaspara la determinacin de este mdulo, los lmites de losintervalos varan entre los diferentes autores que hanrealizado dichas investigaciones.

Las variables que principalmente influyen en el m-dulo de deslizamiento son: el tipo de conector, tantoen forma, rigidez, resistencia y diferentes formas de

ubicacin; el espaciado entre el conector y los bordesde la pieza de madera; las variaciones en la rigidez yresistencia de la pieza de madera; la resistencia y m-dulo de elasticidad del hormign; las dimensiones delelemento de hormign usado y la cantidad y ubicacinde la armadura usada.


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Para el uso en puentes se han utilizado, a nivel internacio-nal, principalmente los conectores tipo barra de armadurapegada mediante resina epoxi, sistema HBV y elementosespeciales (tipo tarugo con conectores stud) de acero [9].En este estudio se pretende utilizar conectores mucho

ms simples, como son los tirafondos comerciales.

3. Modelo de clculo

El mtodo de clculo utilizado en este estudio consisteen una adaptacin del mtodogammaindicado en elpunto 7.2.5 de la norma NCh 1198-2006 [10], paraflexin uniaxial en vigas compuestas de madera, enconjunto con el captulo 10 de dicha norma, que serefiere a madera laminada encolada.

Este mtodo ser usado para proyectar vigas mixtas,madera laminada-hormign, de seccin transversal T,

como se muestra en la Figura 3, las cuales se originana partir de una estructura mayor que es un panel mixtode losa de hormign y vigas de madera laminada.

En este procedimiento la seccin transversal inicialmentees transformada a un material de referencia, en estecaso la madera. De esta seccin se obtiene el momentode inercia eficaz, el cual toma en consideracin la in-fluencia del deslizamiento de la conexin en la seccincompuesta, las caractersticas geomtricas y fsicas delos materiales de la seccin y el ancho efectivo de la losade hormign. El momento de inercia eficaz es funda-mental a la hora de trabajar con elementos de conexinque permiten pequeos desplazamientos relativos enla interfase de ambos elementos, ya que introduce una

reduccin en el momento de inercia terico, productode estos pequeos desplazamientos.

Figura 1Curva carga vs desplazamiento paraconexiones solcitas a traccin paralela [7]

Figura 2Mdulo de deslizamiento secantey tangente [8]

Figura 3Representacin de la geometra y distribucinde tensiones en vigas mixtas de seccin T


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El momento de inercia eficaz o efectiva de la seccinqueda expresado de la siguiente forma:

(1)

Donde se tiene que los coeficientes de reduccin deinercia y la posicin del eje neutro, segn la Figura 3,son:

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

donde Ices la inercia de la seccin de hormign, I

wes

la inercia de la seccin de madera, nces la razn mo-

dular, Acrea de hormign, A

wseccin de madera, h

c

espesor de la losa de hormign, hw

altura de la pieza demadera, E

cmdulo de elasticidad del hormign,ses el

espaciamiento entre los conectores, Kes el mdulo dedeslizamiento.

Para la determinacin del mdulo de deslizamiento, seocupar la formula que establece el Eurocdigo 5 [11]para un estado lmite de servicio, y que para unionesentre hormign y madera es la siguiente:

(7)

donde Kes el mdulo de deslizamiento en N/mm, wes

la densidad de la madera en kg/m3y Des el dimetrodel conector en mm.

Las expresiones para la obtencin de las tensiones detrabajo en flexin, en el borde de las piezas individualesy en el centroide de ellas, considerando el momento deinercia efectivo y la razn modular, en N/mm2, son lassiguientes:

Hormign en el borde superior: (8)

Hormign en el borde inferior:

(9)

Hormign en el centroide del elemento:

(10)

Madera en el borde superior:

(11)

Madera en el borde inferior:

(12)

Madera en el centroide del elemento:

(13)

en que Mes el momento flector, considerado de signopositivo cuando induce solicitaciones de compresin enlas fibras extremas del ala superior y de traccin en lasfibras extremas del ala inferior, en kNm.

La unin de ambas piezas, madera-hormign, se debedisear considerando el flujo de cizalle eficaz mximo,t

cz,ef,c, que se genera en la junta de contacto de los ma-

teriales. Se calcula incluyendo el momento de inerciaeficaz, I

ef, y la fuerza de corte mximo, Q

max, de acuerdo

con la siguiente expresin, en kN/m:

(14)

(15)

donde Sces el momento esttico del ala, referido al eje

neutro de flexin condicionante del diseo y-y.


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El espaciamiento promedio mnimo requerido entre losmedios de unin en m es:

(16)

en que Pel,dis

es la capacidad de carga de diseo en ex-traccin lateral en una superficie de cizalle del elementode unin utilizado, en kN.

La tensin mxima de cizalle en el plano de la fibraneutra del alma, f

cz,max, se obtiene a partir de la siguiente

expresin (en N/mm2):

(17)

(18)

donde Swes el momento esttico de la seccin del alma

dispuesto bajo el eje neutro condicionante del diseoy-y, referido a dicho eje.

4. Modelo experimental

4.1 Probetas mixtas de corte

Se realiz un ensayo de corte para 6 probetas mixtas ma-

dera laminada-hormign, para as poder determinar larigidez del sistema de conexin por medio del mdulo dedeslizamiento. Estas probetas estn divididas en 2 series,de acuerdo a la disposicin de los conectores, en formaperpendicular o inclinada al elemento de fijacin.

Al no encontrarse normado este tipo de ensayo, se uti-lizar la configuracin propuesta por el investigadoresalemn Glaser [12], en la cual realizaron ensayos enestructuras mixtas de hormign-madera.

Las probetas estn conformadas por una pieza de ma-dera laminada de dimensiones 60 16 15 cm, al igualque el elemento de hormign al cual va conectado. Esteelemento de hormign est reforzado por una armadurapara pilar ACMA Pe-250. El esquema general del ensayoy las dimensiones y caractersticas de las probetas sepueden apreciar en la Figura 4.

La conexin entre ambos elementos se realiza por me-dio de tirafondos de dimensiones 6 (12,7 mm 152,4 mm), los cuales estarn dispuestos en 3 probetas

de forma inclinada (45) a la fibra de la madera, y enlas 3 restantes en forma perpendicular (90) a la fibrade la madera. Cada probeta estar conformada por 3tirafondos, introducidos y separados entre s de acuer-do a lo estipulado en la norma NCh 1198, tal como se

muestra en la Figura 5.

Las probetas son colocadas bajo un marco de acero, elcual soporta un pistn hidrulico y que ejerce la cargacon que se efectuar el ensayo y que se ve esquematiza-do en la Figura 4. Esta carga ser medida por un lector,el cual va conectado a una celda de carga.

La forma en que estn apoyadas las probetas para elensayo y la aplicacin de la carga, tiene relacin con losesfuerzos que se requieren para el anlisis en la zonade conexin de los elementos (madera-hormign). Talcomo se puede apreciar en la Figura 4, el ensayo semodela como una viga con dos apoyos y dos fuerzasactuantes, con lo cual se obtiene un diagrama de mo-mento, tal que, en el centro de la viga (unin de loselementos) el momento es nulo. Por el contrario, en el

Figura 4 Caractersticas generales del ensayo ydimensiones de las probetas [12]


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caso del diagrama de corte, se obtiene que el esfuerzode corte sea mximo en el punto central, con lo cual setiene la zona de unin de ambos materiales trabajandoexclusivamente al corte.

Con la carga actuando en las probetas, se pueden tomarmediciones de los desplazamientos en la zona de uninde ambos materiales, a travs de un dial, con lo cual seobtiene el mdulo de deslizamiento en la conexin dela estructura mixta.

La identificacin de cada una de las probetas se exhibe

en la Tabla 1.

Figura 5 Esquema de las probetas a ensayar ydistancias entre conectores

Tabla 1Identificacin de las probetas a ensayar

IdentificacinNmero deconectores

Direccin delos conectores

(respecto a la fibra)

SR1

PR01

3 TirafondosPerpendiculares

90PR02

PR03

SR2

PR04

3 Tirafondos Inclinados45

PR05

PR06

Figura 6 Montaje de las probetas previo a su ensayo

Figura 7Probeta con tirafondos perpendicularesdespus de resistir su carga mxima

El montaje y el ensayo de las probetas se pueden ver enla Figuras 6, 7, 8 y 9.


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4.2 Ensayo a flexin de una viga mixta maderalaminada-hormign

Se realiz un ensayo a flexin a una viga mixta maderalaminada-hormign, para poder determinar su resis-

tencia mxima, medir las deformaciones verticales y eldeslizamiento relativo entre los materiales, y as realizaruna comparacin con resultados obtenidos en el clculoterico de esta viga.

La viga de seccin mixta est conformada por una vigade madera laminada de dimens iones 500 26 15 cm,y una losa de hormign armado a la cual va conectadapor medio de tirafondos dispuestos perpendicularmentea la fibra de la madera. La losa de hormign est refor-zada por una armadura compuesta por una malla deltipo ACMA C139. El esquema general del ensayo y lasdimensiones y caractersti cas de la viga mixta se puedenapreciar en la Figura 10 y Figura 11.

Los tirafondos tienen una dimensin de 6. La vigade seccin mixta estar conformada por 30 tirafondos,separados entre s cada 15 cm, respetando las distanciasmnimas estipuladas en la norma NCh 1198.

La viga es colocada bajo un marco de acero, el cualsoporta un pistn hidrulico y que ejerce la carga sobreuna viga de acero de gran rigidez y que distribuye lacarga en dos puntos, en los tercios de la viga, como seobserva en la Figura 10. Esta carga es medida por unlector, el cual va conectado a una celda de carga.

La forma en que est apoyada la viga para el ensayo y laaplicacin de la carga, tiene relacin con los esfuerzos

que se requieren para el anlisis del ensayo a flexin.Tal como se puede apreciar en la Figura 11, el ensayo semodela como una viga simplemente apoyada con dos

Figura 8 Separacin y desplazamiento de loselementos de hormign y madera laminada en las

probetas con tirafondos inclinados

Figura 9Desplazamientos relativos entre los materialesdespus de haber cargado las probetas (pernos

perpendiculares)

Figura 10Caractersticas generales del ensayo ydimensiones de la viga mixta


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fuerzas actuantes en los tercios de la estructura, con locual se obtiene un diagrama de momento, tal que, enel tercio central el momento es mximo y es una zonade flexin pura.

Con la carga actuando sobre la estructura, se puedentomar mediciones de las deformaciones verticales en elcentro de la viga a travs de un dial, adems de los des-plazamientos relativos entre ambos materiales medidosen los extremos de la estructura.

Una vez dispuesto todos los elementos para el ensayo,se procede a la aplicacin de la carga a la viga mixtamadera laminada-hormign, tomando lectura de losdatos aportados tanto por el dial, el lector electrnicoy las reglas de medicin de desplazamientos. La reali-zacin del ensayo se documenta en las Figuras 12, 13,14, 15, 16 y 17.

Figura 11Diagrama de momento y de cortede la viga mixta

Figura 12Montaje de la viga de transmisin de carga,pistn hidrulico y celda de carga

Figura 13Aparic in de la pr imera falla en la zonaflexo-traccionada de la viga de madera laminada

Figura 14 Prolongacin de la falla a lo largo de la vigade madera laminada


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5. Resultados

5.1 Probetas mixtas de corte

La Figura 18 corresponde a los datos de carga y despla-zamiento obtenidos de las probetas de corte, tanto contirafondos inclinados como perpendiculares.

Figura 15 Deslizamiento de la losa de hormignsobre la viga de madera laminada

Figura 18Resumen de las curvas carga-desplazamiento de ambas series de probetas

(tirafondos inclinados y perpendiculares)

Figura 16Colapso de la viga mixta

Figura 17 Tirafondos una vez ocurrida la rotura de la viga Una vez obtenidos los datos de carga y deslizamiento delas probetas de corte, se procede a la determinacin delmdulo de deslizamiento, el cual se obtendr de la partelineal de la curva carga-desplazamiento. Para obteneresta parte lineal de la curva se trazar una recta secanteque pasa por el 10% y el 50% de la fuerza de rupturao de colapso de las probetas y su respectivo desplaza-miento, tal como se formula a continuacin:

(19)

Despus, se obtiene el mdulo de deslizamiento prome-dio de todas las probetas ensayadas, el cual se utilizapara realizar el clculo de la estructura mixta principal y


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compararlo con el valor terico obtenido a partir del Euro-cdigo 5. Los resultados se resumen en la tabla 4.8.

camente, en cuanto al origen de la falla producida,flexotraccin en la madera, y a la deformacin verticalresultante. En cuanto a la carga resistida, determinadaa partir del lmite superior del rango elstico, Figura 19,se produjo cierta variacin a lo calculado tericamente

(-17%). La determinacin de la carga resistida incorporaun factor de seguridad que se aplica a las tensiones b-sicas de la madera (1,2 para flexin), segn la normativavigente [13].

Tabla 2 Obtencin del mdulo de deslizamientosegn la posicin del conector y comparacin segn elobtenido por el Eurocdigo 5

Figura 19Tirafondos una vez ocurrida la rotura de la vigaSerie

Probeta

Resist.

Mxima[kN]

Mdulode

Desliz.

K [kN/mm]

Mdulo

deDesliz.

Promedio

[kN/mm]

Mdulode

Desliz.

EC5

[kN/mm]

SR1

PR1 120,5 32,13

30,54

11,47

PR2 114,5 27,26

PR3 123,3 32,23

SR2

PR4 91,1 21,69

17,65PR5 81,2 16,65

PR6 93,1 14,60

Segn lo expuesto en la Tabla 2, las probetas con tira-fondos dispuestos en forma perpendicular a la fibra dela madera poseen una gran capacidad de resistir la cargasolicitante y demostraron tener una excelente rigidezen la conexin, segn los valores obtenidos del mdulode deslizamiento, los cuales superan, en algunos casos,en tres veces los calculados tericamente a travs delEurocdigo 5.

El comportamiento de las probetas con tirafondos in-clinados en 45 trabajando en compresin, fue algo in-ferior comparado a los dispuestos perpendicularmente,registrando valores dos veces menores en su mdulode deslizamiento, y de hasta un 35% por debajo de lacarga mxima resistida. Adems, en el ensayo de estaserie de probetas todas presentaron separacin entreel hormign y la madera, debido al efecto de palancaque se genera entre la parte del tirafondo embebidaen el hormign y la introducida en la madera, inci-diendo significativamente en la rigidez de la conexiny su capacidad de carga. No obstante, los mdulos dedeslizamiento de estas probetas, al igual que las contirafondos perpendiculares, fueron superiores que alcalculado por el Eurocdigo 5, variando entre un 50%y 100% ms.

5.2 Viga mixta madera laminada-hormign

Segn los datos obtenidos de este ensayo, la viga mixtase comport de manera similar a lo calculado teri-

Adems, se midi el mdulo de deslizamiento entreambos elementos que componen la viga mixta, arrojan-do valores un dos veces mayor que el valor calculadocon el Eurocdigo 5, demostrando la gran rigidez en laconexin por medio de tirafondos. El mdulo de elasti-cidad experimental de la viga mixta madera laminada-hormign fue comparado con el que se obtiene usandodiferentes mdulos de deslizamiento, segn sea porEurocdigo 5 o el obtenido experimentalmente. Nose observaron grandes variaciones entre los diferentesvalores (Tabla 3), pero prcticamente son el doble delque posee la madera, lo cual indica cun beneficioso esel sistema mixto madera-hormign.

6. Resumen y conclusiones

En el presente trabajo se ha diseado y fabricado unaestructura mixta de madera laminada-hormign conconectores simples, tipo tirafondo. La estructura cumpli


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a cabalidad las especificaciones del diseo, consiguiendoque ambos materiales se comporten y trabajen comoun todo, demostrando as, la eficiencia del sistema deconexin, otorgando una alta rigidez en el plano deunin.

Este tipo de estructuras mixtas posee un gran potencialde utilizacin en puentes menores de vas secundarias,debido a la combinacin precisa de los beneficios deambos materiales. El hormign, adems de aportar sugran resistencia a la compresin, brinda a la madera lanecesaria proteccin para las condiciones ambientalesadversas y de desgaste al ser, el hormign, utilizadocomo carpeta de rodadura. La madera a su vez otorgael la rigidez necesaria a la estructura y reduce conside-rablemente el peso del conjunto.

Se ensayaron dos configuraciones de conexin entrelos elementos de hormign y madera laminada, contirafondos inclinados y perpendiculares a la fibra de lamadera, cada probeta con 3 tirafondos (de 6).Los resultados obtenidos de los ensayos de corte fueronsatisfactorios. Las probetas con tirafondos perpendicu-lares demostraron tener una gran rigidez en el planode conexin, arrojando valores del mdulo de desliza-miento 3 veces superiores a los calculados tericamentecon el Eurocdigo 5. La diferencia puede deberse a quela frmula entregada por la norma europea resulta es-pecialmente sensible a los valores de la densidad de lamadera. Tambin se debe tener en consideracin que lafrmula entregada por el Eurocdigo en condicin deservicio, supone la aplicacin de un factor de seguridadelevado, dado el rango existente hasta la condicin derotura. Las probetas con tirafondo inclinados tuvieron

resistencia alrededor de un 35% inferior a las contirafondos perpendiculares, por la separacin de los

materiales. Aun as se obtuvo valores del mdulo dedeslizamiento por sobre los de la norma europea, dehasta un dos veces mayor.

Se construy una viga mixta de hormign-madera

laminada, la cual fue sometida a un ensayo de flexinhasta la rotura. La viga sufri una falla en la zonaflexotraccionada de la madera laminada, a los 26 kNde carga vertical (ruptura y colapso a los 35 kN), estoocurri dentro del tercio central de la v iga, sector queest sometido a flexin pura. Esta falla se produjoen una unin de tope de la madera laminada, la cualhaba sido catalogada como una zona dbil previo alensayo, incidiendo directamente, en que la resistenciaen el lmite elstico (21,6 kN) fuese inferior a la quese calcul tericamente. La conexin entre amboselementos, por medio de tirafondos, se comport conuna elevada rigidez, hecho que qued de manifiesto,en los mnimos desplazamiento relativos entre losmateriales (alrededor de 2 mm) y un mdulo de desli-zamiento elevado, cercanos al doble que el calculadocon el Eurocdigo 5.

Con los datos obtenidos del ensayo a flexin, se pudoobtener el mdulo de elasticidad experimental de la es-tructura mixta. Este mdulo de elasticidad fue calculadode tres formas diferentes, dependiendo del mdulo dedeslizamiento que se ocupara, ya sea el Eurocdigo o losobtenidos experimentalmente de los ensayos de cortey flexin. Estos mdulos de elasticidad no presentaronuna gran variacin entre sus valores (entre un 15% y30%), pero queda de manifiesto la gran eficiencia deeste sistema estructural mixto, ya que los tres mduloscalculados son muy superiores al de la madera laminada

(dos veces mayor). Esto muestra el trabajo en conjuntoque estn realizando los materiales.

VIGA

MIXTA

Resistencia enel Limite deServicio [kN]

Carga Mximade Ensayo

(terica) [kN]

DeformacinVertical

Mxima [mm]

DeformacinVertical mx.

(terica) [mm]

21,6 26,1 13,2 11,9

Mdulo deDeslizamiento

[kN/mm]

Eexperimentalsegn K EC 5

[kN/mm2]

E

experimentalsegn K

probetas decorte [kN/mm2]

Eexperimentalsegn K viga

mixta [kN/mm2]

21,2 19,6 15,0 16,4

Tabla 3Principales resultados obtenidos en el ensayo de flexin


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Referencias

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