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

1. Desarrollo de nueva unión
estructural con compresión radial
para vigas de latas de guadua
LAURA VILLEGAS VILLEGAS
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
Universidad del Valle
laurisv0@gmail.com
GUSTAVO A. OROZCO
JOSÉ JAIME GARCÍA
Escuela de Ingeniería Mecánica
Universidad del Valle
gutioroz@gmail.com
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
Universidad del Valle
josejgar@gmail.com

2. La Guadua angustifolia
hace parte de las 400
especies
de
bambú
nativas de América.

3. Ventajas de la Guadua
angustifolia
Bajo consumo
energético
Controla los ciclos
del agua
Albermani et al, 2007
Reduce el CO2 en la
atmósfera
Sustainable Homes, 1999
Alcanza la madurez más rápidamente
Arce-Villalobos, 1993

4. Es un material anisótropo
que posee una resistencia
a la tracción longitudinal
comparable a la del
acero.

5. Sin embargo la resistencia
de la Guadua angustifolia
en el plano perpendicular a
las fibras es muy baja.

6. ¿Cómo mejorar el
comportamiento de las
uniones de estructuras de
guadua?

7. En estudios del Grupo de Investigación de Biomecánica de la
Universidad del Valle se determinó que la Guadua angustifolia
se comporta como un material dúctil bajo carga en la
dirección radial.
t
Cepa
Basa
Sobrebasa
9 especímenes
9 especímenes
9 especímenes

8. Se realizaron 27 ensayos de compresión en la dirección
del espesor.

9. Resistencia a la compresión y módulos de
Young secante e inicial

10. Deformación de falla
¡El material presenta un
comportamiento dúctil!

11. ¿Cómo usar ésta
propiedad para mejorar
el comportamiento de las
uniones?

12. Se realizaron pruebas de uniones pernadas con platina y
arandela variando la distancia al orificio.
Distancias al orificio
25 mm
35 mm
50 mm
Pernos de 3/8’’
Platinas curvas
de 1/8’’
Arandelas de
1/8’’

13. Mejor opción 35 mm
Con 3.5 vueltas del perno
¡Las platinas generan mayor
confinamiento y permiten el
acomodo de las fibras!

14. Se diseñó un prototipo de cercha,
aplicando una precompresión en las
uniones.

15. Transmisión de carga
y apoyo
Modelo real
Se midieron
desplazamientos cada
40 Kg con un LVDT de
precisión 0.01 mm

17. Carga máxima
1580 Kg
El tipo de falla presentada fue
debida al pandeo de uno de los
elementos diagonales.
¡Las uniones no fallaron!
Con los resultados
hallados se está
calibrando un modelo
en elementos finitos.

18. Se caracterizarán las nuevas uniones propuestas en
comparación con uniones tradicionales.
Uniones con compresión
radial : 667 Kg
Uniones sin compresión
radial : 448 Kg
Uniones con
compresión radial : 634
Kg
Uniones sin compresión
radial : 362 Kg

19. Próximos ensayos
Se realizarán pruebas de carga
de un nuevo prototipo de
cercha.

20. Conclusiones
• La Guadua angustifolia se comporta como un material dúctil
bajo carga en la dirección radial.
• La Guadua angustifolia bajo carga en la dirección radial del
culmo presentó una deformación del 37.8 5.4 % antes de la
falla. La resistencia máxima hallada para este estado de
carga fue de 18.5 MPa.
• Las uniones con compresión radial que mejor confinan el
material son las pernadas con platinas curvas, con una
distancia al orificio de 35 mm y con 3.5 vueltas del perno para
comprimirlas radialmente.
• Se continuará con la calibración del modelo de la cercha en
elementos finitos.
• Se construirán los modelos de elementos finitos para
caracterizar las uniones.
• Se construirá un nuevo modelo real de cercha.

21. Gracias…
¿Preguntas?

22. Desarrollo de nueva unión
estructural con compresión radial
para vigas de latas de guadua
LAURA VILLEGAS VILLEGAS
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
Universidad del Valle
laurisv0@gmail.com
GUSTAVO A. OROZCO
JOSÉ JAIME GARCÍA
Escuela de Ingeniería Mecánica
Universidad del Valle
gutioroz@gmail.com
Escuela de Ingeniería Civil y Geomática
Universidad del Valle
josejgar@gmail.com