Una nueva conexión de extremo de viga de glulam resistente a momentos utilizando varillas de acero unidas mecánicamente: un estudio experimental
Autores: Hubbard, Cory; Salem, Osama (Sam)
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una nueva conexión de extremo de viga de glulam resistente a momentos utilizando varillas de acero unidas mecánicamente: un estudio experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Conexión de madera laminada encolada
Varillas de acero
Viga de glulam
Resistencia a la flexión
Tamaño de la arandela
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Se diseñó una nueva conexión de madera masiva resistente a momentos basada en los principios de equilibrio de fuerzas en mecánica aplicada. La configuración de la conexión que utiliza dos varillas de acero roscadas mecánicamente unidas al extremo de una sección de viga de glulam fue investigada experimentalmente en este estudio. Se aplicó una carga transversal que aumentaba gradualmente al extremo libre de una viga en voladizo, causando un momento de flexión en la conexión del extremo de la viga hasta que falló. Se examinaron cuatro configuraciones de conexión diferentes, cada una replicada dos veces para verificar los resultados. Los parámetros de conexión de la viga investigados fueron la longitud de anclaje de la varilla (200 y 250 mm) y el tamaño de la arandela cuadrada (38.1 y 50.8 mm). Los resultados de las pruebas muestran que aumentar el tamaño de la arandela incrementó la resistencia a la flexión de la conexión en incrementos más significativos que los debidos al aumento de la longitud de anclaje de la varilla. Sin embargo, las configuraciones de conexión con la arandela de menor tamaño, que fallaron principalmente debido a la trituración de la madera bajo la arandela, tuvieron mayores ratios de ductilidad que aquellas con la arandela de mayor tamaño, que fallaron debido a la fluencia de la varilla de acero. En un escenario de la vida real, un elemento estructural como una viga de glulam generalmente se carga hasta aproximadamente el 50% al 70% de su capacidad de diseño, considerando un margen de seguridad razonable. El estudio estima un factor de utilización del momento de flexión máximo posible para la configuración de conexión más fuerte que varió entre el 34% y el 48% en comparación con la resistencia máxima al momento de una viga de glulam soportada que abarca una longitud promedio de 4.0 m a 6.0 m (una longitud de luz común en edificios de madera enmarcados) y tiene un tamaño de sección transversal igual al utilizado en este estudio. Este factor de utilización es bastante grande para una conexión de madera y, por lo tanto, confirma una considerable capacidad resistente a momentos de la nueva configuración desarrollada en este estudio.
Descripción
Se diseñó una nueva conexión de madera masiva resistente a momentos basada en los principios de equilibrio de fuerzas en mecánica aplicada. La configuración de la conexión que utiliza dos varillas de acero roscadas mecánicamente unidas al extremo de una sección de viga de glulam fue investigada experimentalmente en este estudio. Se aplicó una carga transversal que aumentaba gradualmente al extremo libre de una viga en voladizo, causando un momento de flexión en la conexión del extremo de la viga hasta que falló. Se examinaron cuatro configuraciones de conexión diferentes, cada una replicada dos veces para verificar los resultados. Los parámetros de conexión de la viga investigados fueron la longitud de anclaje de la varilla (200 y 250 mm) y el tamaño de la arandela cuadrada (38.1 y 50.8 mm). Los resultados de las pruebas muestran que aumentar el tamaño de la arandela incrementó la resistencia a la flexión de la conexión en incrementos más significativos que los debidos al aumento de la longitud de anclaje de la varilla. Sin embargo, las configuraciones de conexión con la arandela de menor tamaño, que fallaron principalmente debido a la trituración de la madera bajo la arandela, tuvieron mayores ratios de ductilidad que aquellas con la arandela de mayor tamaño, que fallaron debido a la fluencia de la varilla de acero. En un escenario de la vida real, un elemento estructural como una viga de glulam generalmente se carga hasta aproximadamente el 50% al 70% de su capacidad de diseño, considerando un margen de seguridad razonable. El estudio estima un factor de utilización del momento de flexión máximo posible para la configuración de conexión más fuerte que varió entre el 34% y el 48% en comparación con la resistencia máxima al momento de una viga de glulam soportada que abarca una longitud promedio de 4.0 m a 6.0 m (una longitud de luz común en edificios de madera enmarcados) y tiene un tamaño de sección transversal igual al utilizado en este estudio. Este factor de utilización es bastante grande para una conexión de madera y, por lo tanto, confirma una considerable capacidad resistente a momentos de la nueva configuración desarrollada en este estudio.