Uniones fibra de vidrio

Uniones con Fibra de Vidrio
Mayor Rigidez y Ductilidad
para Grandes Estructuras de Madera

Por Arq. Leopoldo Díaz Cano*
postmaster@asora.wamani.apc.com

El cada vez más común uso de la madera en la construcción en grandes estructuras -sea por volumen o por luces a cubrir- y las mayores exigencias a las que es sometido este material en su competencia con el acero y el hormigón, obliga aprestar máxima atención al tema de las uniones.

   La modificación del aspecto mecánico de la madera aserrada reforzada por fibra de vidrio es actualmente una de las mejores opciones para dar una respuesta óptima a las exigencias de los constructores gracias a su buena relación performance/precio, además de poder convertirse en una excelente posibilidad de diferenciación de producto y agregado devalor a la producción para la industria maderera. De hecho, el encolado de los elementos de refuerzo puede ser realizado por pequeñas empresas y su facilidad de utilización permite una fabricación en el mismo obrador. También es importante destacar que el ensamblaje reforzado con fibra de vidrio es más estético que aquél armado con refuerzos metálicos exteriores.

Uniones reforzadas con fibra devidrio

   Las complicaciones en los ensambles de madera son causadas mayormente por las fijaciones no lineales y las características anisotrópicas de este material. La capacidad de resistencia es influenciada directamente por parámetros como la fuerza de encastre, la dirección de la fibra y la relativa debilidad de la madera. La lógica aparición de juntas provocan un corte en la continuidadestructural de los elementos, lo cual lleva implícito una disminución en la resistencia global de la estructura, dando como resultado un sobredimensionado de la sección de madera o un aumento en la resistencia del medio de unión metálico.
   La relativa debilidad de la madera, asociada a las uniones metálicas, complica la elección del tipo de ensamblaje apropiado. Dos de las más importantescaracterísticas mecánicas de las juntas de madera deben ser la rigidez y la ductilidad. Esto no depende solamente de la composición de las uniones, sino también de la calidad de la madera.
   Partiendo del concepto que las uniones son uno de los puntos débiles de la construcción en madera, en el Instituto IBOIS de Construcción en Madera de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suiza), el Ing.Chi-Jen Chen propuso una investigación utilizando una técnica innovadora tendiente a mejorar la capacidad portante de la madera a partir del refuerzo de la madera en forma local con un material "composit".
   Como se dijo, las características de la madera y su comportamiento mecánico no lineal en uniones metálicas, provocan a menudo la ruptura del medio de unión; además el comportamiento delmaterial -en general- no está de acuerdo a hipótesis predeterminadas.
   Los ensayos realizados en el marco de la investigación fueron, en principio, sobre la capacidad portante en tracción y compresión de un solo bulón. Luego de numerosas variantes de refuerzos y de medios de unión, esas características fueron testeadas sobre un nudo de una estructura reticulada ("celosía").
   En el caso de una unióncon bulón o tarugo, el menor diámetro de éstos puede significar, por un lado, mayor ductilidad debido a su habilidad para sufrir deformaciones, pero también implica debilidad en su capacidad de curvatura. La rigidez puede ser mejorada aumentando el diámetro del bulón. De cualquier modo, este incremento de rigidez puede conducir a un prematuro colapso provocado por fisuras longitudinales en lamadera.
   El refuerzo localizado en la superficie de los elementos de madera se realiza con el agregado de capas de un material que le provee rigidez adicional. La cantidad de las capas puede ser incrementada manteniendo el diámetro del bulón.
   Una junta óptima permite una alta energía de absorción, la cual significa un comportamiento más dúctil. Tal junta implica una optimización en la...