Conferencias sobre normativa de estructuras de madera

Transcripción

1 Conferencias sobre normativa de estructuras de madera 1

2 La siguiente presentación forma parte de las Conferencias sobre normativa de estructuras de madera realizadas el lunes 1 de setiembre de 2014, en el Auditorio Pocitos de la Universidad ORT Uruguay. Estas conferencias, a cargo de expertos de Uruguay, Argentina, Brasil, Chile y España, pretenden difundir el estado del arte a nivel nacional e internacional de la normativa estructural en madera. El evento se enmarcó dentro del proyecto Documentos técnicos base para la normalización de estructuras y construcciones de madera, que es coordinado por el LATU y viene ejecutándose en colaboración con el Instituto de Estructuras y Transporte de la Facultad de Ingeniería UDELAR, la Facultad de Arquitectura Universidad ORT Uruguay y el Dpto. de Proyectos Forestales del LATU. El equipo investigador y organizador agradecen al Fondo Industrial de la Dirección Nacional de Industrias del MIEM por los fondos para este proyecto. Montevideo, 1 de setiembre de 2014

3 Norma Chilena NCh 1198 Construcciones en Madera- Cálculo Ing. Mario Wagner Muñoz Montevideo, 1 de setiembre de 2014

4 Hasta avanzado el siglo pasado Chile ignoró la madera como material estructural. Recién en 1977 y gracias a una labor desarrollada por el Instituto Forestal se publica una norma de diseño de estructurase madera.

5 según pasan los años 1977

6 Este documento se basó en el Código británico de construcción en madera CP112 y resultados de proyectos de investigación aplicada desarrollados por el INFOR.

7 El documento, pese a cubrir los principales campos de aplicación de la madera en la construcción, no tuvo un impacto significativo en el medio, principalmente porque los productos de madera estructural citados no se encontraban disponibles en el mercado

8 Una segunda etapa la inicia una nueva redacción publicada en el año 1991, en que además del Instituto Forestal participan esta vez las Facultades de Ingeniería Civil e Ingeniería Forestal de la Universidad de Chile.!

9 1991

10 El contenido de la norma refleja el estado del arte de los 80 y corresponde a un compendio ecléctico de la normativa alemana (DIN ), la estadounidense (NDS for Wood Construction-1986) y resultados de las investigaciones locales desarrollados durante las décadas de los 70 y 80.!.

11 Lo realmente novedoso sin embargo es que por primera vez la industria maderera se compromete con el emprendimiento y aporta la caracterización mecánica de tres grados visuales de madera estructural de Pino radiata y la norma de clasificación visual de los grados NCh 1207.!.

12 Simultáneamente y sobre la base de una investigación delinstituto Forestal se publican normas relacionadas con la clasificación visual por resistencia de madera aserrada para la totalidad de las especies de madera potencialmente comerciables en el país y los correspondientes criterios de derivación de propiedades mecánicas admisibles (trilogía normativa NCh 1970, NCh 1989 y NCh 1990).!.

13 Otro aporte importante del Instituto Forestal a comienzos de los 90 es la elaboración de un conjunto de normas relacionadas con la fabricación, control cualitativo y derivación de tensiones admisibles de madera laminada encolada de Pino radiara, basadas en la correspondiente normativa estado unidense y la puesta en marcha de una planta piloto de fabricación del producto.!.

14 Con el cambio de siglo llegó también la necesidad de actualizar algunos aspectos de la norma (p.ej. modelo de fluencias en uniones) y darle cabida además a los Grados Mecánicos de Pino radiata que algunas empresas habían comenzado a explotar a Europa y que de tiempo en tiempo se incorporaban al mercado local.!.

15 2006

16 actualmente está a punto de publicarse su cuarta redacción, fundamentalmente para incorporar una nueva gama de grados estructurales mecánicos de alta capacidad resistente, y aprovechar de incorporar especificaciones para el diseño de uniones con conectores dentados.

17 la norma se basa en el criterio de las tensiones y las capacidades de carga admisibles, esto es, es una norma determinística.

18 diseño de elementos f = S A F dis = F j k j S! : solicitación! A! : propiedad resistente de la sección transversal de la pieza! F! : tensión admisible, referida al contenido de humedad H = 12 %,! a una duración de la carga de 10 añosa a las dimensiones de la! probeta de ensayo! kj! : factor de modificación!

19 diseño de uniones P dis = P j k j P! : capacidad de carga básica, referida al contenido de humedad H 12 %! durante la construcción y en servicio, a una duración de la carga de 10! años y a un número no superior a 2 unidades alineadas! consecutivamente según la dirección de la fuerza!! kj! : factor de modificación!

20 En la mayoría de los casos las cargas admisibles básicas se expresan en función de las dimensiones de los maderos, el diámetro del medio de unión, la penetración efectiva de éste en la madera y la tensión de fluencia del acero.!! En la norma se establecen exigencias adicionales de espaciamientos que al respetarse neutralizan los riesgos de fallas incipientes de la madera antes que los medios de unión puedan desarrollar completamente su capacidad resistente.

21 se agregan además algunos criterios de control tensional en la madera que! pueden limita la carga máxima que se puede traspasar en una unión específica:!!!! área neta!! desgarro de hilera!! desgarro de bloque!! desgarro normal a la fibra

22 las ausencias tableros de materiales de madera!! ampliación de la teoría de ligazón elástica al! diseño integrado de tabiquerías de piso y paredes! revestidas con tableros!! criterios de verificación al fuego!! ampliar los métodos de control de las vibraciones! en sistemas de piso!! madera contralaminada!! clavos de vástago ranurado!! Uniones con elementos de acero embebidos en la madera

23 Se puede afirmar que la norma NCh 1198 ha evolucionado positivamente desde su primera redacción y que por medio de sus especificaciones permite fundamentar estructuras que si bien no son innovaciones de frontera, resultan competitivas con el acero, resaltando en forma confiable y eficiente los atributos que hacen de la madera un material cálido, con vida y diferente.

24 aunque resistida por algunos sectores (se estima por parte de algunos medios que por relacionarse con madera debe ser un documento simplón y fácilmente interpretable)

25 1. Alcances 2. Campos de Aplicación 3.Referencias normativas 4. Materiales 5. Consideraciones de diseño 5. 1 Generalidades 5.2 Bases de diseño 5.3 Cargas y combinaciones 5.4 Contenido de humedad 5.5 Documentos de proyecto!

26 6. Tensiones admisibles módulos elçasticos de madera aserrada 7. Factores de modificación 8. Dimensionamiento 8.1 Consideraciones generales 8.2 Piezas en flexión 8.3 Piezas en compresión paralela 8.4 Piezas en tracción paralela 8.5 Piezas en compresión normal 8.6 Esfuerzos combinados 9. Piezas de sección transversal circular

27 10. Uniones 10.1 Generalidades 10.2 Verificaciones tensiones en las uniones 10.3 Capacidades de carga de diseño 10.4 Factores de modificación 10.5 Protección anticorrosiva 10.6 Medios de unión de forma cilíndrica 10.7 Conectores 10.8 Placas dentadas 10.9 Uniones de contacto 11. Madera laminada encolada

28 ANEXOS Anexo A Agrupamiento de las maderas crecidas en Chile Anexo B Constantes elásticas de la madera y resistencias características de tracción normal a la fibra Anexo C Deformación total bajo la acción de cargas permanentes Anexo D Humedades de equilibrio higroscópico por regiones Anexo E Densidades de especies forestales Anexo F Coeficientes de contracción de especies madereras crecidas en Chile!!

29 Anexo G Efectos de la duración de la carga Anexo H Efectos de la temperatura sobre la resistencia de la madera Anexo I Efectos de los tratamientos químicos sobre la resistencia de la madera Anexo J Expresiones de tensiones efectivas y momento de inercia eficaz en vigas de sección transversal compuesta Anexo K Longitudes efectivas de pandeo. Fórmulas aproximadas Anexo L Características generales y dimensiones de tornillos para madera Anexo M Características generales y dimensiones de tirafondos para madera

30 Anexo N Tipos, designaciones y dimensiones de clavos según NCh 1269 Anexo O Abreviaduras en designaciones para planos Anexo P Exposición a la corrosión: DIN Parte 1 Anexo Q Columnas con cargas laterales y excentricidad Anexo R Fórmulas para los módulos de fluencia para uniones Anexo S Fallas de madera solicitad en tracción según la dirección de la fibra en uniones con medios de unión mecánicos Anexo T Capacidad admisible de carga en la madera ante solicitaciones normales a la dirección de la fibra en uniones con medios de unión mecánicos Anexo U Refuerzo de vigas curvas y vigas de bordes rectos y

31 Facultad de Arquitectura Universidad ORT Uruguay