Diagnóstico tecnológico y evaluación mecánica de vigas de madera antigua de Picea abies

Contenido principal del artículo

Javier Ramón Sotomayor-Castellanos

Resumen

Las estructuras de madera presentes en edificaciones con valor histórico y cultural requieren de diagnóstico para mantener su confiabilidad estructural. El objetivo de este trabajo fue precisar el estado tecnológico y mecánico de elementos estructurales de la madera antigua de Picea abies. Se examinó la excentricidad del eje longitudinal de las vigas, la velocidad de crecimiento, la cantidad, tipo y posición de nudos. Se midió la velocidad de ondas de esfuerzo en las direcciones longitudinal, radial y tangencial de la madera y se calcularon los módulos de elasticidad correspondientes. Las vigas contenían la médula y madera juvenil alrededor de ésta. Su aserrado estaba desalineado. Se detectaron fisuras a lo largo de la superficie de una de las caras de las vigas. La velocidad de las ondas de esfuerzo fue sensible a la posición en la viga donde fue medida y demostró diferencias en las mediciones a nivel local. La densidad promedio fue de 422 kg/m3 y los módulos de elasticidad fueron: en la dirección longitudinal 14,250 MPa, en la radial 1,076 MPa y en la tangencial 1,414 MPa.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Cómo citar
Sotomayor-Castellanos, J. R. (2014). Diagnóstico tecnológico y evaluación mecánica de vigas de madera antigua de Picea abies. Ciencia Nicolaita, (61), 9–25. https://doi.org/10.35830/cn.vi61.180
Sección
Ingenierías
Biografía del autor/a

Javier Ramón Sotomayor-Castellanos, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

Profesor-Investigador, Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera, UMSNH

Citas

Anthony, R.W.; Dugan, K.D.; Anthony, D.J. 2009. A Grading Protocol for Structural Lumber and Timber in Historic Structures. APT Bulletin: Journal of Preservation Technology. 40(2): 3-9.

Ãvila Calderón, L.E.A.; Herrera Ferreyra, M.A.; Raya González, D. 2012. Preservación de la madera en México. UMSNH. México.

Baar, J.; Tippner, J.; Gryc, V. 2012. The influence of wood density on longitudinal wave velocity determined by the ultrasound method in comparison to the resonance longitudinal method. European Journal of Wood Products. 70(5): 767-769.

Bonamini, G.; Noferi, M.; Togni, M. 2001. On-site grading of old timbers members. In: Bertolini Cestari, C. (Editor). 2001. Wooden Handwork/Wooden Carpentry: European Restoration Sites. Proceedings of Culture 2000 Project: Italian Action. Elsevier. France.

Bonamini, G; Noferi, M. 2004. On-site inspections of timbers members for the assessment of their condition and performance. In: Bertolini, C.; Marzi, T.; Seip, E.; Touliatos, P. (Editors). 2004. Interaction between Science, Technology and Architecture in Timber Construction. Proceedings of Culture 2000 Project: Greek, Norwegian and Italian Actions. Elsevier. France.

Bucur, V.; Declercq, N.F. 2006. The anisotropy of biological composites studied with ultrasonic technique. Ultrasonics. 44:e829-e831.

Cointe, A.; Castéra, P.; Morlier, P.; Galimard, P. 2007. Diagnosis and monitoring of timber buildings of cultural heritage. Structural Safety. 29: 337-348.

Cruz de León, J. 2010. Manual para la protección contra el deterioro de la madera. Comisión Nacional Forestal. México.

Cruz de León, J. 2011. Consideraciones tecnológicas en la protección de la madera. Comisión Nacional Forestal. México.

Dietsch, P.; Köhler, J. 2010. Assessment of Timber Structures. COST Action E55. Modelling of the Performance of Timber Structures. European Science Foundation. Shaker Verlag. Deutschland.

Dinwoodie, J.M. 1981. Timber, Its Nature and Behaviour. Van Nostrand-Reinhold. USA.

Drdácký, M.F., M. Kloiber and M. Kotlínová. 2006. Low invasive diagnostics of historic timber. In: In-Situ Evaluation of Historic Wood and Masonry Structures. NSF/MÅ MT supported US-Czech project and RILEM Workshop. Prague. Czech Republic.

ECS. 1997. European Standard EN 318. Structural timber. Grading. Requirements for visual strength grading standards. Brussels.

ECS. 2003. European Standard EN 408. Timber structures. Structural timber and glued laminated timber. Determination of some physical and mechanical properties. European Committee for Standardization. Brussels.

ECS. 2004. European Standard EN 384. Structural timber–Determination of characteristic values of mechanical properties and density. European Committee for Standardization. Brussels.

ECS. 2004. Eurocode 5. EN 1995-1-1: Design of timber structures. Part 1-1: general-common rules and rules for buildings. European Committee for Standardization. Brussels.

Grabianowski, M.; Manley, B.; Walker, J.C.F. 2006. Acoustic measurements on standing trees, logs and green lumber. Wood Science and Technology. 40: 205-216.

Haygreen, J.G.; Bowyer, J.L. 1996. Forest Products and Wood Science. An Introduction. Iowa State University Press. USA.

ISO. 2003. International Standard ISO 13822: Bases for design of structures - Assessment of existing structures. International Organization for Standardization. Switzerland.

Iñiguez, G.; Arriaga, F.; Esteban, M.; Bobadilla, I.; González, C.; Martinez, R. 2010. In situ non-destructive density estimation for the assessment of existing timber structures. In: Proceedings of the 2010 World Conference in Wood Engineering. Italy.

Kasal, B.; Anthony, R.W. 2004. Advances in in situ evaluation of timber structures. Progress in Structural Engineering Materials. 6: 94-103.

Kollmann, F.F.P.; Côté, W.A. 1968. Principles of Wood Science and Technology. Volume I: Solid Wood. Springer-Verlag. Germany.

Liang, S-q.; Fu, F. 2007. Comparative study on three dynamic modulus of elasticity and static modulus of elasticity for Lodgepole pine lumber. Journal of Forestry Research. 18(4): 309-312.

Livingston, R.A. 2001. Nondestructive Testing of Historic Structures. Archives and Museum Informatics. 13: 249-271.

Martinez, R.; Bobadilla, I.; Iñiguez, G.; Arriaga, F.; Esteban, M.; Hermoso, E. 2010. Assessment of decay in existing timber members by means of wave velocity perpendicular to the grain. In: Proceedings of the 2010 World Conference in Wood Engineering. Trentino, Italy.

Smith, I.; Landis, E.; Gong, M. 2003. Fracture and Fatigue in Wood. John Wiley & Sons. England.

Sotomayor Castellanos, J. R. 2008. Deterioro y calidad de la madera antigua. Investigación e Ingeniería de la Madera. 4(1): 27-32.

Sotomayor Castellanos, J. R.; Cruz de León, J. 2008. Ancient wood structures evaluation methodology. Investigación e Ingeniería de la Madera. 4(2): 16-31.

Sotomayor Castellanos, J.R. 2012. Mechanical characteristics of historical beams of Picea abies wood. Advanced Masters in Structural Analysis of Monuments and Historical Constructions. Thesis. Czech Technical University in Prague, Czech Republic and University of Minho, Portugal.

Tsoumis, G. 1991. Science and Technology of Wood. Structure, properties, utilization. Van Nostrand Reinhold. USA.

Yamasaki, M.; Sasaki, Y.; Iijima, Y. 2010. Determining Young’s modulus of timber on the basis of a strength database and stress wave propagation velocity II: effect of the reference distribution database on the determination. Journal of Wood Science. 56: 380-386.

Yamasaki, M; Sasaki, Y. 2010. Determining Young’s modulus of timber on the basis of a strength database and stress wave propagation velocity I: an estimation method for Young’s modulus employing Monte Carlo simulation. Journal of Wood Science. 56: 269-275.

Zabel, R. A.; Morrell, J. 1992. Wood Microbiology, Decay and Its Prevention. Academic Press. USA.