Estimación de modulo de elasticidad teórico para un panel de madera contralaminada en pino radiata

Estimación de módulo de elasticidad teórico para un panel de madera contralaminada en pino radiata chileno

La madera contralaminada actualmente ha adquirido un alto potencial en Chile para el desarrollo de estructuras en madera prefabricadas que proporcionen mayor rigidez y a la vez un aspecto cálido y estético a las soluciones constructivas de manera sustentable.

El incipiente estado de la utilización de este material en Chile, considerando el nivel de industrialización requerida, así como también los pocos laboratorios y plantas industriales dedicadas al estudio de este material, plantea un importante desafío al estudiar un material compuesto, que a su vez es heterogéneo y anisotrópico, requiriéndose variadas propiedades del mismo, siendo su obtención empírica, costosa y tediosa. Además, vale tomar en cuenta que las propiedades cambian en función del espesor de capa, especie de madera, número de capas, técnica de fabricación, calidad de madera y del adhesivo, como también en la forma en que estos elementos se encuentran dispuestos.

Por otro lado, al usar técnicas de homogeneización, metodología de carácter teórica, se podría predecir constantes elásticas previas a la fabricación de paneles, en función de las propiedades de los materiales constituyentes, pudiéndose orientar el procedimiento incluso hacia la optimización del diseño de paneles de madera contralaminada, contribuyendo a eludir costos de ensaye en etapas previas del diseño o incluso a deducir qué calidades de piezas individuales permitirían completar el panel para obtener determinados patrones de resistencia., o complementar los obtenidos teóricos como referencia a la experimentación.

Objetivo General

- Predecir módulo de elasticidad teórico para configuraciones de paneles de madera contralaminada con dimensiones determinadas, utilizando el modelo constitutivo basado en la elasticidad anisotrópica homogeneizada (teoría de mezclas, materiales compuestos en paralelo o en serie).

Objetivos Específicos

1. Deducir a través de un modelo constitutivo microestructural el módulo de elasticidad teórico dentro y fuera del plano para un panel de CLT de n capas.
2. Generar un modelo simplificado microestructural de referencia para el estudio de la teoría clásica de la elasticidad en el comportamiento lineal como materiales ortotrópicos.
3. Establecer módulos de elasticidad en el sentido de la fibra y perpendicular a esta, de piezas de madera aserrada según su clasificación estructural.
4. Analizar el módulo de elasticidad respecto al “Método de equivalencia de EI”.
5. Cotejar el módulo de elasticidad respecto al “Método K (teoría Compuesta)”.
6. Contrastar valores de módulo de elasticidad obtenidos de acuerdo con el procedimiento teórico desarrollado con los obtenidos mediante métodos analíticos y experimentales existentes.

Se realizará una investigación donde se describirá formas de estimar el módulo de elasticidad en paneles de madera contralaminada (CLT), se plantea impulsar la estimación teórica, por lo que se describirán dos procedimientos experimentales y uno semi experimental no destructivo para poder realizar una comparación con tres formas de estimar de forma teórica propuestas para obtención de estas constantes; se propone un modelo constitutivo para materiales compuestos, al cual se le implementarán condiciones de equilibrio y de compatibilidad de deformaciones propias del CLT. Además, se describen y utilizan dos métodos teóricos ya existentes utilizados en normativas internacionales.