Análisis sobre las propiedades físicas y mecánicas de la madera teca (tectona grandis)

En la presente monografía se comparan y analizan las propiedades físicas y mecánicas de la madera Teca (Tectona Grandis), reportados en diferentes lugares del mundo, con el objetivo de visualizar como el lugar de procedencia en función de la edad, el contenido de humedad, la orientación de la fibra entre otros factores, pueden afectar estas propiedades. Igualmente, se verificó si los valores reportados para esta madera cumplen con los requerimientos mínimos de calidad exigidos en la (Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica, 1997).1. LISTA DE FIGURAS........................................................................................................ 82. LISTA DE TABLAS .......................................................................................................... 93. RESUMEN .................................................................................................................... 104. INTRODUCCIÓN........................................................................................................... 115. OBJETIVO GENERAL................................................................................................... 136. TECTONA GRANDIS .................................................................................................... 147. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS .................................................................... 187.1 Densidad .................................................................................................................. 187.2 Contenido de humedad ............................................................................................ 217.3 Contracción e hinchamiento de la madera ............................................................... 247.4 Dureza ..................................................................................................................... 277.5 Flexión estática ........................................................................................................ 307.6 Compresión ............................................................................................................. 357.7 Cizalladura o cortante .............................................................................................. 397.8 Tensión .................................................................................................................... 428. REGLAMENTO COLOMBIANO DE CONSTRUCCIÓN SISMO RESISTENTE NSR-10 Y TECTONA GRANDIS (TECA) ........................................................................................... 439. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 4810. BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................... 49MonografíaPregradoIngeniero(a) Mecánico(a

Evaluación de los esfuerzos admisibles de la madera Polylepis Multijuga, Olmos Alto, Lajas, Chota.

La madera es uno de los recursos naturales, que mayores beneficios tiene en el diseño estructural de viviendas ecológicas. Con la investigación se clasificó la madera Polylepis Multijuga (quinua) de la comunidad Olmos Alto de Lajas, en el grupo A, B o C según la norma E.010, para garantizar su uso estructural en la provincia de Chota. La muestra estuvo conformada por 5 árboles de 10 años de edad de la especie forestal nativa Polylepis Multijuga, las cuales se cortaron en trozas, viguetas y probetas como específica la NTP 251.008, ensayando las muestras en estado verde. La resistencia a flexión, tensión paralela, tensión perpendicular, compresión paralela, compresión perpendicular y cizallamiento de la madera asciende a 338.54, 105.79, 47.06, 194.36, 116.15 y 70.40 kg/cm2. Estos valores se multiplicaron y/o dividieron por los factores de corrección por calidad, tamaño, seguridad y duración de carga obteniendo los esfuerzos admisibles a flexión, tracción paralela, compresión paralela, compresión perpendicular y corte paralelo equivalentes a 105.98, 66.12, 97.18, 72.60 y 17.60 kg/cm2; así mismo, la densidad básica promedio y el módulo de elasticidad promedio de la madera Polylepis Multijuga ascienden a valores de 0.51 gr/cm2 y 90030 kg/cm2, por lo que se concluyó que esta especie forestal, se clasifica en el grupo C según la norma E.010 (MVCS, 2021). Finalmente, se modeló en ETABS 2018, una vivienda típica dual con techo de viguetas de madera Polylepis Multijuga, verificando que cumple con los modos de vibración y desplazamientos admisibles, para su aplicación estructural en Chota.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN .....................................................................................................................xv ABSTRACT ................................................................................................................. xvi CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ...............................................................................17 1.1. Planteamiento del problema........................................................................ 17 1.2. Formulación del problema........................................................................... 20 1.3. Justificación e importancia.......................................................................... 21 1.4. Delimitación de la investigación .................................................................. 22 1.5. Objetivos........................................................................................................ 22 1.5.1. Objetivo general ......................................................................................... 22 1.5.2. Objetivos específicos.................................................................................. 22 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO ..........................................................................23 2.1. Antecedentes de la investigación ................................................................. 23 2.1.1. Antecedentes internacionales ..................................................................... 23 2.1.2. Antecedentes nacionales............................................................................. 26 2.1.3. Antecedentes regionales............................................................................. 30 2.2. Marco teórico ................................................................................................ 31 2.2.1. Polylepis..................................................................................................... 31 2.2.2. Polylepis Multijuga .................................................................................... 33 2.2.3. Árbol........................................................................................................... 35 2.2.4. Madera ........................................................................................................ 36 2.2.5. Propiedades físicas de la madera ................................................................ 39 2.2.6. Propiedades mecánicas de la madera.......................................................... 40 2.2.7. Esfuerzos admisibles en la madera............................................................. 42 2.2.8. Agrupamiento de la madera (Norma E.010) .............................................. 45 2.2.9. Usos de la madera como material de construcción..................................... 46 2.3. Definición de términos ................................................................................. 47 vi CAPÍTULO III. PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS Y VARIABLES.........48 3.1. Hipótesis ........................................................................................................ 48 3.2. Variables........................................................................................................ 48 3.2.1. Variable independiente ............................................................................... 48 3.2.2. Variable dependiente .................................................................................. 48 3.3. Operacionalización de variables ................................................................. 48 CAPÍTULO IV. MARCO METODOLÓGICO .........................................................50 4.1. Ubicación geográfica del estudio................................................................. 50 4.2. Unidad de análisis, población y muestra .................................................... 51 4.2.1. Población .................................................................................................... 51 4.2.2. Muestra ....................................................................................................... 52 4.2.3. Unidad de análisis....................................................................................... 54 4.2.4. Unidad de observación ............................................................................... 54 4.3. Tipo y descripción del diseño de investigación .......................................... 54 4.3.1. Tipo de investigación ................................................................................. 54 4.3.2. Diseño de investigación.............................................................................. 55 4.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos....................................... 57 4.4.1. Técnicas...................................................................................................... 57 4.4.2. Instrumentos ............................................................................................... 57 4.5. Técnicas para el procesamiento y análisis de información....................... 58 4.5.1. Muestreo y acondicionamiento de madera ................................................. 58 4.5.2. Ensayos en madera ..................................................................................... 59 4.5.3. Técnicas para el procesamiento de la información..................................... 67 4.5.4. Técnicas para el análisis de la información................................................ 67 4.6. Matriz de consistencia metodológica .......................................................... 67 CAPÍTULO V. RESULTADOS Y DISCUSIÓN........................................................68 5.1. Presentación de resultados........................................................................... 68 5.1.1. Contenido de humedad de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto ............................................................................................................. 68 vii 5.1.2. Resistencia a la compresión paralela de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto........................................................................................... 70 5.1.3. Resistencia a la compresión perpendicular de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto.................................................................................. 74 5.1.4. Resistencia a la flexión de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto ............................................................................................................. 78 5.1.5. Tensión paralela a la fibra de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto ............................................................................................................. 80 5.1.6. Tensión perpendicular a la fibra de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto........................................................................................... 83 5.1.7. Cizallamiento paralelo al grano de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto........................................................................................... 85 5.1.8. Esfuerzos admisibles de la madera Polylepis Multijuga (quinua) de la comunidad Olmos Alto, Lajas................................................................................ 87 5.1.9. Clasificación la madera Polylepis Multijuga (quinua), según la norma E.010 .................................................................................................................... 91 5.2. Análisis, interpretación y discusión de resultados..................................... 97 5.2.1. Propiedades mecánicas de la madera Polylepis Multijuga de la comunidad Olmos Alto, Lajas................................................................................................... 97 5.2.2. Esfuerzos admisibles de la madera Polylepis Multijuga (quinua) de la comunidad Olmos Alto, Lajas................................................................................ 99 5.2.3. Clasificación de la madera Polylepis Multijuga (quinua) según la norma E.010 .................................................................................................................. 101 5.3. Contrastación de hipótesis......................................................................... 103 CAPÍTULO VI. PROPUESTA ..................................................................................109 6.1. Formulación de la propuesta para la solución del problema ................. 109 6.2. Beneficios que aporta la propuesta ........................................................... 117 CONCLUSIONES .......................................................................................................118 RECOMENDACIONES Y/O SUGERENCIAS .......................................................119 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................120 viii ANEXOS ......................................................................................................................12