Estudio exploratorio de los laminados de Bambú guadua angustifolia como material estructural

Este artículo presenta los resultados de un estudio experimental, desarrollado en la Universidad de los Andes en Bogotá D.C., Colombia, acerca del potencial de los laminados de guadua (Guadua angustifolia Kunt) como material estructural. La influencia de la dirección de las fibras y de la ubicación de las láminas de guadua en las propiedades mecánicas es discutida en detalle. Los esfuerzos de diseño a compresión, tracción, corte y flexión de los laminados de guadua son comparados con los respectivos esfuerzos de las maderas estructurales Andinas. Además, el efecto en la resistencia al corte del adhesivo cuando el laminado de guadua es sometido a diferentes temperaturas de ensayo es estudiado. Basado en los resultados obtenidos del programa experimental desarrollado en este estudio y desde el punto de vista de sus propiedades mecánicas, se puede concluir que los laminados de guadua se proyectan como un material alternativo para la construcción de estructuras.An exploratory study, conducted at Universidad de los Andes in Bogotá, Colombia, of the potential use of glued laminated bamboo guadua (Guadua angustifolia Kunt) as a structural material is presented in this paper. The influence of the direction of the fiber and the location of the laminae in the mechanical properties is discussed. The compression, tension, shear and flexural design stresses of glued laminated guadua are compared to those of Andean structural woods (lumber). Additionally, the effect on the mechanical properties of the bond strength of the adhesive at different test temperatures is investigated. Based on the mechanical properties obtained in this research, glued laminated guadua bamboo can be a suitable construction material for structures.

Comportamiento estructural de una viga de concreto en flexión, sometida a una carga puntual en el centro de luz incorporando como refuerzo principal al bambu y de una viga de concreto reforzada con acero, mediante ensayo experimental en laboratorio

El trabajo tuvo como objetivo determinar el comportamiento estructural del bambú, como refuerzo de una viga de concreto, con la finalidad de poder comparar su desempeño con la de una viga de concreto con refuerzo convencional de acero, así como de evaluar sus propiedades mecánicas, esfuerzos y deformaciones, para lo cual se sometió a la viga a un ensayo en flexión, con carga puntual en el centro de luz. El estudio se enfocó en poder hacer una comparación de los esfuerzos y deformaciones máximas generadas por la aplicación de dicha carga, tanto para la viga de concreto reforzada con bambú y para la viga reforzada con acero, después de realizado el ensayo, se observó que la viga reforzada con acero soporto mayores esfuerzos, la viga con bambú obtuvo mayor deformación en el centro de luz, y finalmente, tanto el acero como el bambú presentaron un buen comportamiento dúctil, por lo que se concluye que la viga reforzada con bambú de la especie guadua angustifolia, no puede soportar tantos esfuerzos como las de una viga reforzada con acero, pero aun así, se rescata su elasticidad , ductilidad, y resistencia, por lo que se podría utilizar para vigas que soporten sobrecargas mínimas de techo o para vigas de amarre o cerramiento

Comportamiento estructural de una viga de concreto en flexión, sometida a una carga puntual en el centro de luz incorporando como refuerzo principal al bambu y de una viga de concreto reforzada con acero, mediante ensayo experimental en laboratorio

El trabajo tuvo como objetivo determinar el comportamiento estructural del bambú, como refuerzo de una viga de concreto, con la finalidad de poder comparar su desempeño con la de una viga de concreto con refuerzo convencional de acero, así como de evaluar sus propiedades mecánicas, esfuerzos y deformaciones, para lo cual se sometió a la viga a un ensayo en flexión, con carga puntual en el centro de luz. El estudio se enfocó en poder hacer una comparación de los esfuerzos y deformaciones máximas generadas por la aplicación de dicha carga, tanto para la viga de concreto reforzada con bambú y para la viga reforzada con acero, después de realizado el ensayo, se observó que la viga reforzada con acero soporto mayores esfuerzos, la viga con bambú obtuvo mayor deformación en el centro de luz, y finalmente, tanto el acero como el bambú presentaron un buen comportamiento dúctil, por lo que se concluye que la viga reforzada con bambú de la especie guadua angustifolia, no puede soportar tantos esfuerzos como las de una viga reforzada con acero, pero aun así, se rescata su elasticidad , ductilidad, y resistencia, por lo que se podría utilizar para vigas que soporten sobrecargas mínimas de techo o para vigas de amarre o cerramiento

Comportamiento a flexión de vigas de madera de gran longitud de sección compuesta reforzadas con láminas pegadas prensadas de guadua “Angustifolia Kunth”

En este proyecto se estudia el comportamiento de vigas de sección compuesta de madera y guadua laminada, de gran longitud. Para esto se ensayaron a flexión y se determinó su resistencia, ductilidad, deflexión y el Módulo de Elasticidad. Dentro del estudio se ensayaron dos tipos de vigas compuestas de sección rectangular con alma de pino radiata y tableros de guadua laminada por encima y por debajo. De cada tipo se ensayaron tres réplicas.En este proyecto se estudia el comportamiento de vigas de sección compuesta de madera y guadua laminada, de gran longitud. Para esto se ensayaron a flexión y se determinó su resistencia, ductilidad, deflexión y el Módulo de Elasticidad. Dentro del estudio se ensayaron dos tipos de vigas compuestas de sección rectangular con alma de pino radiata y tableros de guadua laminada por encima y por debajo. De cada tipo se ensayaron tres réplicas.Pregrad

Propiedades mecánicas de vigas “I” con alas laminadas encoladas en bambú y alma de melina en Costa Rica

ResumenEn la búsqueda de elementos estructurales versátiles y eficientes se genera el interés de construir vigas laminadas con plywood de melina (Gmelina arborea) y alas de bambú (Guada angustifolia) laminado encolado, para utilizarlas principalmente en vivienda. En este estudio se analizaron vigas de sección I con alas de bambú laminado encolado y alma de plywood de melina con un peralte de 18,5 cm de altura. Las vigas fueron ensayadas en tamaño natural en flexión estática y cortante. Los resultados mostraron que el módulo de ruptura en flexión promedio de 39,45 MPa y el módulo de elasticidad promedio 17,05 GPa. En la prueba en cortante se encontró que el esfuerzo en la línea de cola fue de 5,95 MPa y en el esfuerzo laminar fue de 6,45 MPa. En relación con los esfuerzos de diseño se determinó que esfuerzo a flexión es de 94,28 kg/cm2 y a cortante de 47,2 kg/cm2. Finalmente, al derivar las tablas de longitud permisibles para usar las vigas en usos de entrepisos o techo, se encontró que estas longitudes pueden variar de 2,6 m a 3,7 m en el caso de entrepisos y de 5 a 7 metros en techos. AbstractThe search for efficient and versatile structural elements, leads the interest to fabricate I-joist (6.5 cm × 18.5 cm × 600 cm (width × depth x length) with glue bamboo (Guada angustifolia) in the flanges and Gmelina arborea 12-mm structural plywood in the web. The results showed a modulus of rupture (MOR) of 39. 45 MPa and a modulus of elasticity (MOE) of 17.05 GPa. Shearing in glue line was 5.95 MPa and in laminated strength of 6.45 MPa. Structural design values averaged 9.43 MPa in the bending test and 4.72 MPa in the shear stress according to Costa Rican structural standards. Both resistance value (flexure and shear) was considered satisfactory for structural proposes and I-joist fabricated with bamboo and G. arborea plywood can be compared with “C” structural grade Andean classification group. The use of this I-joist was also shown in roofing and flooring systems. And this beam produce optimum allowable span for the market, from 2 to 7 m in span for roofing systems and from 5 to 7 m for roofing application.

Estudio de la composición y las propiedades mecánicas de los elementos de unión elaborados en guadua para estructuras poliédricas de puentes y otras aplicaciones

La presente investigación consistió en desarrollar y definir un elemento hecho principalmente a base de guadua, que pudiera resistir con las solicitaciones de carga presentes en estructuras poliédricas, más específicamente en un puente peatonal que se construirá en la Universidad Tecnológica de Pereira. Por tal motivo, se debió comenzar tomando como base investigaciones previas realizadas en la universidad sobre propiedades físico-mecánicas de la Guadua para todo el proceso de diseño, probando inclusive el material de refuerzo que deberá llevar por dentro la guadua para proporcionar una mayor resistencia al elemento de unión y poder soportar los esfuerzos del puente y compensar las debilidades de ésta. (Material hueco por dentro) El proceso de investigación se desarrolló de manera sistemática, empezando por el estudio y definición del material de refuerzo, probando diferentes tipos de materiales compuestos y verificando sus propiedades físico-mecánicas a través de pruebas de laboratorio. Una vez se tuvo definido la composición exacta del material de refuerzo, se procedió a realizar el diseño detallado del elemento de unión hecho en guadua, definiendo aspectos como su forma, tamaño, accesorios, configuración y que debería llevar por dentro el material seleccionado anteriormente; igual que con el material de refuerzo, se realizaron pruebas de laboratorio para obtener los resultados que este prototipo del elemento de Guadua puede proporcionar, de esta manera se realizaron modificaciones de diseño para aumentar la resistencia mecánica de este hasta lograr un resultado aceptable para ser utilizado en puentes peatonales

Numerical model of cracking pattern in laminated bamboo specimens under tensile and shear loads

This work describes a two-dimensional numerical model that allows detecting the appearance of cracks and calculating their propagation in elements made of laminated bamboo, under tension and shear. This composite material has long parallel strong cellulose fibers embedded in a weak lignin matrix. The mechanical models that represents the failure and fracture process of laminated bamboo is still not available in the literature. This numerical model simulates localized strains, showing the beginning and progression of the fracture in the material. The model is based on a two-dimensional scheme for plane stresses, using the finite element method. A one-dimensional plasticity constitutive model, based on Weibull probability distribution, is used to describe the mechanical response of the fibers, and a continuum damage constitutive model controls the behavior of the matrix. The homogenization process is done with the rule-of-mixtures, and vanishing fiber diameter simplification. Continuum strong discontinuity approach is employed to detect the jump of the displacement field, during the fracture process. This numerical model is used to simulate the failure of laminated bamboo Guadua angustifolia under tensile and shear tests, which were then compared to experimental data. The results show that the numerical model detects the same crack patterns obtained in test

Numerical model of cracking pattern in laminated bamboo specimens under tensile and shear loads

This work describes a two-dimensional numerical model that allows detecting the appearance of cracks and calculating their propagation in elements made of laminated bamboo, under tension and shear. This composite material has long parallel strong cellulose fibers embedded in a weak lignin matrix. The mechanical model that represents the failure and fracture process of laminated bamboo is still unknown. This numerical model simulates localized strains, showing the beginning and progression fracture in the material. The model is based on a two-dimensional scheme for plane stresses, using the finite element method. A one-dimensional plasticity constitutive model, based on Weibull probability distribution, is used to describe the mechanical response of the fibers, and a continuum damage constitutive model controls the behavior of the matrix. The homogenization process is done with the rule-of-mixtures, and vanishing fiber diameter simplification. Continuum strong discontinuities approach is taken as a technique to detect a jump in the displacement field, during the fracture process. This numerical model is used to simulate the failure on tensile and shear tests of laminated bamboo Guadua angustifolia, which were then compared to experimental findings. The results show that the numerical model detects the same crack patterns obtained in tests

Estudio de pre factibilidad para la fabricación de listones a base de laminados de guadua en el municipio de Pitalito Huila.

El presente trabajo de investigación tiene como principal objetivo desarrollar un estudio de pre factibilidad de la fabricación de listones laminados de guadua, que permita determinar la viabilidad técnica y comercial para desarrollar una línea de negocio en la industria de la carpintería. El presente trabajo de investigación contribuye no solo al desarrollo y fortalecimiento de la industria de la carpintería, si no, buscando ofrecer un producto alternativo, de bajo costo, amigable con el medio ambiente y que al procesarlo se obtengan productos con acabados perfectos, de gran lucidez y con posibilidades de exportaciónThe present research has as main objective to Develop a feasibility study for the use of bamboo as a raw materials in the production of laminates to determine the market feasibility, technical, operational, administrative, legal and financial support to Develop a line of business for cabinetmaker industry. It is Hoped That this research will not only Contribute to the development and Strengthening of cabinetmaker industry, by providing new alternatives with regard to raw materials, but to Also Serve as proposal That many small enterprises and medium in the country to Achieve Competitiveness and Strengthen its economic development

Manejo específico por sitio en el aprovechamiento de Gadua angustifolia : implementación de un SIG para trazabilidad de los tallos de guadua en la hacienda Maravélez, Municipio de la Tebaida, Quindío-Colombia

Bamboo Guadua (Guadua angustifolia) is an ecologic important, abundant and dispersed resource. Guaduales are mixed forests scattered along watersheds in small patches of 1-5 ha each that represent a 28,000 ha landcover in the in the Colombian Coffee Region. They play an important role in the region in the environmental, social and economic development and its harvesting is determined by the approval of the management plan by the environmental authority. Quality of guadua for construction, handicrafts and plywood sectors has specific characteristics in each case and is determined by the quality of the site where it grows. The use of GIS helped to delimitate productivity areas and to propose a site specific management in Maravelez Farm (Quindío, Colombia), differentiating quantities and qualities of available guadua culms per stand. Results were obtained from the geostatistical analysis (descriptive statistics, semivariograms and spline interpolating method) of densities of commercial culms and diameters at breast height (DBH). The main market for guadua bamboo culms of Maravélez Farm, corresponds to plywood sector. Finally, a cost-benefit analysis of different alternatives of tracking technologies (marking devices) for traceability of the material was developed and the most suitable methods according to the development of the sector were identified; in its order, paint, paint with microtaggants (nanotechnology) and barcodes.La guadua bambú (Guadua angustifolia) es un recurso ecológicamente importante, abundante y disperso. Los guaduales son bosques de 1-5 hectáreas que forman una cobertura de 28.000 ha a lo largo de cuencas hídricas en la región del Eje Cafetero colombiano. Cumplen un papel importante en la región en el desarrollo ambiental, social y económico, y su aprovechamiento está sujeto a la aprobación del plan de manejo que revisa la autoridad ambiental. La calidad de la guadua empleada en los sectores de construcción, artesanía y laminados tiene características específicas para cada caso y está determinada por la calidad de sitio donde crece el material. El empleo del SIG facilitó la definición de áreas de producción y evaluó la metodología para proponer un diseño de aprovechamiento específico por sitio en la hacienda Maravélez (Quindío-Colombia), para conocer cantidades y calidades de los culmos de guadua disponibles por lote. Los resultados se obtuvieron a partir del análisis geoestadístico (estadística descriptiva, semivariogramas y método de interpolación spline) de las densidades de tallos comerciales por parcela y los diámetros a la altura del pecho (DAP). El mercado principal para los culmos guadua de la hacienda Maravélez se identificó para al sector de laminados. Finalmente, se realizó un análisis costo-beneficio de diferentes alternativas tecnológicas de rastreo (dispositivos de marcación) para la trazabilidad del material y se identificaron los métodos más idóneos de acuerdo al estado actual del sector; en su orden, la pintura, la pintura con microtaggants (nanopartículas) y los códigos de barra