Propiedades de flexión de paneles de madera laminada clavada de pino para uso en viviendas construidas por el sistema cooperativo de ayuda mutua en Uruguay

Abstract

Uruguay cuenta con madera proveniente de plantaciones de rápido crecimiento con potencial para desarrollar productos de ingeniería de madera. Surge así una oportunidad para agregar valor a la cadena productiva forestal-maderera y para el desarrollo de sistemas constructivos que empleen masivamente madera, en particular placas y paneles de madera laminada clavada (NLT). Las placas NLT, que pueden ser empleadas en entrepisos, techos y paredes de edificaciones, consisten básicamente en la unión mecánica de un conjunto de tablas para conformar un elemento estructural sólido. Éstas se colocan cara a cara y las uniones se realizan a través de clavos metálicos. El comportamiento estructural del NLT depende principalmente de esta unión mecánica. El objetivo principal de este trabajo de tesis fue estudiar el comportamiento estructural de placas de NLT construidas con madera de Pinus elliottii, de luces típicas a las encontradas en viviendas de interés social y analizar si es posible emplear mano de obra no calificada para la construcción de las placas NLT. Para comprender primero el comportamiento de la unión madera-madera, y luego el de las placas estructurales, se construyeron y ensayaron: i) cinco series de pequeños cuerpos de prueba cargados en dirección paralela y perpendicular a las fibras y con diferentes conformaciones, y ii) dos series de placas de tamaño real, una conformada por láminas continuas (PLE) y otra por láminas discontinuas -en una razón de 2/3 y 1/3- intercaladas con las continuas (PLC). Las primeras fueron sometidas a ensayos de resistencia y deslizamiento de acuerdo a UNE EN 26891 (1991) para determinar la capacidad portante de la conexión y el módulo de deslizamiento instantáneo (Ks). Se evaluaron los modos de falla y la deformación de los clavos sometidos a simple y doble plano de corte según la teoría de Johansen (1991). Las placas de tamaño estructural fueron ensayadas en flexión de 4 puntos de acuerdo a EN 408 (AENOR 2016), y se determinaron sus propiedades mecánicas y se registraron sus modos de falla. Los resultados mostraron que en las uniones clavadas es relevante la cantidad de láminas a atravesar, que la dirección de las fibras incide de manera importante en el módulo de deslizamiento (Ks) y que el rozamiento entre las láminas tiene incidencia en la resistencia de los cuerpos de prueba. Se observó que todas las placas NLT mantuvieron un comportamiento elástico hasta la rotura. Las placas NLT conformadas por láminas continuas (PLE) presentaron valores de módulo de elasticidad y módulo de rotura significativamente superiores que los valores correspondientes a las placas compuestas por láminas discontinuas (PLC). Se observó además, que las uniones clavadas colaboraron en el trabajo conjunto de las láminas y que los modos de rotura de las placas se debieron a fallas por tracción, originados mayormente por desviaciones de las fibras muy pronunciadas y por desviaciones debidas a la presencia de nudos o zonas nudosas. Finalmente, se verificó que este sistema constructivo es apropiado para ser usado en la construcción de viviendas cooperativas construidas con mano de obra no calificada.