Montaje TyC 23-III

I artículos I

�007 I �3 - III I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �7

TECNOLOGÍAYCONSTRUCCIÓNIVol.23-IIII2007Ipp.47-56IRecibidoel28/02/08IAceptadoel08/03/08

AbstractIn this paper we

study the structural behavior of composite wooden beams

with I- sections and rectangular hollow sections. In both

cases, the flanges are made by lumber and the web by

wood boards (plywood and OSB). Several sections are

included considering different beam depths and materials. Due to its geometric shape, composite wooden beams

show good structural properties with less material than the one used in an equivalent

filled section. It presents the behavior of structural beams tested in bending including

failure modes. The tested beam series are compared in

terms of their moment capacity and stiffness. The design of

I-sections beams from the experimental results is discussed.

DescriptorsComposite wooden

beams for use in housing; I- section beams; rectangular

hollow section beams; Structural behavior of

tested beams to buckle

ResumenEnestetrabajose

estudiaelcomportamientoestructuraldevigascompuestas

demaderaconseccionestipodobleTytipocajón.En

amboscasoslasalasestánconformadaspormadera

aserradayelalmaportablerosdemadera(contrachapado

yOSB).Seestudiandistintasconfiguracionesdeseccionesconsiderandodistintasalturas

ymateriales.Debidoasuconformacióngeométrica,lasvigascompuestasdemadera

presentanbuenaspropiedadesestructuralesconmenos

materialqueelutilizadoenseccionesllenasequivalentes.

Sepresentaelcomportamientoestructuraldevigasensayadas

alaflexiónincluyendolasfallastípicas.Seentreganlosvalores

obtenidostantodelacapacidaddemomentocomolarigidez

delasseriesestudiadas.

DescriptoresVigascompuestasde

maderaparausoenviviendas;VigasdeseccióndobleT;

Vigasdeseccióncajón;Comportamientoestructuralde

vigasensayadasalaflexión.

Lasvigasdemaderadeseccióncompuestacons-

tituyenunaalternativade solucióneconómicapara la

vivienda.Estasvigaspuedentenerunasecciónenforma

decajónodeDobleT.Lasvigasdeseccióncompuesta

resultanmáseconómicasqueseccionesllenasdemade-

ra.Altenerestasseccionesmásmaterialconcentradoen

lasalas,quesonloselementosquebrindanresistencia

alaflexión,seobtienenelementosoptimizadosdesdeel

puntodevistaestructural.

Debidoasuconformacióngeométrica, lasvigas

compuestasdemaderapresentanbuenaspropiedades

estructuralesconmenosmaterialqueelutilizadoensec-

cionesllenasequivalentes.Enelalmadelasvigassepue-

denutilizartablerosdemaderareconstituidacomopor

ejemplotablerosdecontrachapadootablerodepartículas

orientadasOSB(OrientedStrandBoard)(fotos1ay1b).

LostablerosOSB,originalmenteutilizadosenembalajes,

constituyenunadelasalternativasmáseconómicasexis-

tentesenelmercado.

Las vigasdemaderade sección compuestade

madera,alutilizarmenosmaterial,sonmáslivianasque

lasvigasdeseccionesllenas.Estofacilitasumontajeen

la etapade construcciónde la vivienda. Lautilización

deestasvigasenestructurasdeentrepisoydetechose

muestraenlafoto2.

Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas(*)

Luis Leiva DepartamentodeIngenieríaenObrasCiviles.UniversidadSantiagodeChile

(*)EstetrabajoseenmarcaeneldesarrollodecomponentesparalaviviendadelaAcciónXIV.8“CASA-PARTES.Tecno-logíadeCimientos,Paredes,entrepisos,TechoseInstalacio-nes(CIPETI)”delProgramaCYTED.

�8 I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �3 - III I �007

I artículos I Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas

Laconstruccióndeestasvigassepuederealizartan-

topormétodosindustrialescomopormétodosartesana-

lesenuntallerdecarpintería.Lasvigascajónsepueden

materializarconunionesclavadasoencoladasentreelala

ylasalmas.LasvigasDobleTpuedenrealizarsemediante

unaranurahechaenlasalasenlacualseinsertaelalma

medianteunauniónencoladaoalternativamentemedian-

tepiezasdemaderaclavadasoencoladasenamboslados

delalma.

Enestetrabajosereseñanlosresultadosdeunpro-

gramadeensayosquesehadesarrolladoenelDeparta-

mentodeIngenieríaenObrasCivilesdelaUniversidadde

SantiagodeChileyquetienecomoobjetivoelestudiodel

comportamientoestructuraldevigasdemaderadesección

transversalcompuesta.Enélseincluyenvigascompues-

tasdemaderaconseccionestipoDobleTytipocajón.En

amboscasoslasalasestánconformadaspormaderaase-

rradayelalmaportablerosdemadera.

Series de vigas ensayadas

Series ensayadas

LasvigasconseccionesDobleTyseccióncajónse

denominancomoSerieTySerieC,respectivamente.

Encadaseriedeensayossehanconsideradodistin-

tasdimensionesdelasecciónasícomotambiéndistintas

luces.Laalturadelasvigasensayadasvaríaentre24cm

y40cm.Elanchodealasvaríaentre6,6cmy13,4cm.

Laslucesdeensayovaríanentre220cmy600cm.Enlas

gráficos1y2semuestranlasseccionescorrespondien-

tesalasseccionesDobleTyseccionescajónestudiadas.

Enelcuadro1seresumen lascaracterísticasgeométri-

casdecadaserie.

Especies madereras utilizadas

Laespeciemadererautilizadaen lasalasespino

radiata(Pinus radiata).Lasalasestánconstituidasporpie-

zasdemaderaaserrada(SeriesT1,T2,T3,T4,T6,C1,C2,

C4,C5),maderalaminada(SeriesT5yC3)ymaderamicro-

laminada(SerieT7).

Foto1aTablero de Contrachapado Fuente: Rotor DB

Foto1bTablero OSB Fuente: Trada, UK

Foto2Utilización de vigas compuestas de madera en viviendas Fuente: LPChile

�007 I �3 - III I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I ��

I artículos ILuis Leiva

Gráfico1Sección Doble T Series ensayadas Fuente: Elaboración propia.

Gráfico2Sección Cajón Series ensayadas Fuente: Elaboración propia.

Enelalmasehautilizadotablerocontrachapado

depino radiata (SeriesT6,C2)ytablerocontrachapado

deCoigüe,Nothofagus dombeyi(SeriesT1,C1)asícomo

tambiéntablerosdeOSB(SeriesT2,T3,T4,T5,T7,C3,

C4yC5).

Elpinoradiataesunamaderaconífera,blanday

pocodurablesinoesprotegidadelaacciónclimática.Tiene

crecimientorápidoyeslaespeciemadereramásabundan-

teactualmenteenChile.Elcoigüeeslamaderanativaque

másabundaenChile.Esunamaderalatifoliada,semidura

yseconsideradurableconrelaciónalaacciónclimática.El

tableroOSBestáconformadoporvirutasdemaderapren-

sadasorientadassegúnelplanodeltablero.

�0 I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �3 - III I �007


Características especiales de cada serie

Acontinuaciónseentreganalgunascaracterísticas

especialesdecadaserie.

SerieT1(Ref.1):Lasalassematerializancon2piezas

delargode320cmy160cm,respectivamente.La

disposicióndelaspiezasdelalasealternadeforma

quesecuentaconunaunióndealacomomáximo

enlaseccióncorrespondientedelaviga.Nohaysin

embargounauniónmecánicaentrelas2piezasdel

ala.Seutilizóunauniónclavadaentrealayalma.Se

utilizaronclavosde75mmx3,5mmendoblefilaen

cadaalayespaciadosa10cm.Elalmaestáconstituida

por2tablerosde240cmdelargo.Enloscuartosde

•

lalongituddelavigasedispusieronrigidizadoresver-

ticales(45cmx90cmx220cm)entrelasalas.Estos

rigidizadoressecolocanparaevitarunposiblepandeo

delalmayparaposibilitarunauniónclavadadelalma

enelpuntomediodelaviga(gráfico1).

SeriesT2-T3-T4 (Ref.2):Lasalasestánconstituidas

porvariaspiezasdemaderaaserradaunidasmedian-

teunionesencoladasdetipoendentada(finger-joint).

Launiónala-almasematerializamedianteunaranura

biseladacentradaenelalmaenlacualseintroduce

eltablerodeOSB.EladhesivoutilizadoesResorcinol

Formaldehidotantoenlauniónala-almacomoenlas

unionesendentadasalolargodelasalas.

•

Cuadro1Series ensayadas, número de ensayos y mediciones

Nº ensayos

Materiales Dimensiones sección Dimensiones vigas

Ala Almab

(cm)bf

(cm)hf

(cm)tw

(cm)h(cm)

Lt(cm)

L(cm)

a(cm)

Sec

ción

Dob

le-T

SerieT1a 9PinoRadiata

ContrachapadoCoigüe

9,9 4,5 9,0 0,90 40 480 464 177

SerieT1b 9 10,2 4,5 9,0 1,20 40 480 464 177

SerieT1c 9 10,5 4,5 9,0 1,50 40 480 464 177

SerieT2a 6 PinoRadiata

OSB6,6 2,8 3,3 0,95 30 480 470 156

SerieT2b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 30 600 590 196


OSB6,6 2,8 3,3 0,95 25 480 470 156

SerieT3b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 25 600 590 196


OSB6,6 2,8 3,3 0,95 20 480 470 156

SerieT4b 6 6,6 2,8 3,3 0,95 20 600 590 196


OSB11,1 5,0 5,0 1,11 24 244 240 80

SerieT5b 8 11,1 5,0 5,0 1,11 32 244 240 80


ContrachapadopinoRadiata

11,2 5,0 5,0 1,20 24 244 240 80

SerieT6b 9 11,2 5,0 5,0 1,20 32 244 240 80


OSB11,1 5,0 5,0 1,11 24 224 220 70

SerieT7b 6 11,1 5,0 5,0 1,11 24 224 220 70

Sec

ción

Caj

ón

SerieC1a 9PinoRadiata

ContrachapadoCoigüe

10,8 9,0 4,5 0,90 40 480 464 177

SerieC1b 9 11,4 9,0 4,5 1,20 40 480 464 177

SerieC1c 9 12,0 9,0 4,5 1,50 40 480 464 177

SerieC2a 9 PinoRadiata

ContrachapadopinoRadiata

9,9 7,5 4,0 1,20 24 244 240 80

SerieC2b 9 9,9 7,5 4,0 1,20 32 244 240 80

SerieC3a 8 PinoRadiata

OSB9,7 7,5 4,0 1,11 24 244 240 80

SerieC3b 8 9,7 7,5 4,0 1,11 32 244 240 80

SerieC4 3PinoRadiata

OSB 13,4 11,5 4,5 0,95 30 510 500 148

SerieC5 3PinoRadiata

OSB 13,4 11,5 4,5 0,95 40 610 600 208Fuente: Elaboración propia



SerieT5(Ref.3):Lasalasestáncompuestaspormade-

ralaminadaverticalmenteconláminasde25mmde

ancho.Enloscuartosdelalongituddelavigasedis-

pusieronrigidizadoresverticalesentrelasalas50cm

x50cmx140cmy50cmx50cmx220cmparalas

seriesT5ayT5brespectivamente.Todaslasunionesse

realizaroncomounionesencoladasutilizandocomo

adhesivoResorcinolFormaldehido.

SerieT6(Ref.4):Launiónala-almasematerializócon

adhesivoResorcinolFormaldehidoyconunaunióncla-

vadautilizandoclavosendoslíneascada10cm.

SerieT7(Ref.5):Lasalassematerializanconmade-

ramicrolaminadaconláminasde5mmdeespesor

unidasmedianteunauniónencolada.SeutilizaUrea

Formaldehidocomoadhesivo.Seutilizaronrigidiza-

doressóloenlosapoyos.

SerieC1(Ref.1):Lasalassematerializancon2pie-

zasdelargo320cmy160cm,respectivamente,con

característicassimilaresalasdescritasenlaserieT1.

Seutilizóunauniónclavadaentrealayalma.Seutili-

zaronclavosde75mmx3,5mmenunafilaencada

alayespaciadosa7,5cm.Enloscuartosdelalongi-

tuddelavigasedispusieronrigidizadoresverticales

(45cmx90cmx310cm)entrelasalas.

Serie C2 (Ref. 4): En la unión ala-alma se utilizó

adhesivoResorcinolFormaldehidojuntoaunaunión

clavada.

•

•

•

•

•

SerieC3(Ref.3):Lascaracterísticasdeestasvigasson

similaresalascorrespondientesalaserieT5.Enlos

cuartosdelalongituddelavigasedispusieronrigidi-

zadoresverticalesentrelasalas40cmx75cmx160

cmy40cmx75cmx240cmparalasseriesT5ay

T5brespectivamente.

SerieC4-C5(Ref.6):Lasalasseformaronconpiezas

unidasconunionesendentadasconadhesivoResor-

cinolFormaldehido.Launiónala-almasematerializó

conclavosenuna líneaespaciadosa50mmycon

adhesivoPVA(acetatodepolivinilo).

Estudio experimental

Losensayosdeflexiónserealizaronconlasvigas

solicitadas por 2 cargas puntuales ubicadas en forma

simétricaconelobjetodeobtenerunazonacentralcon

momentoflectormáximoconstanteycortenulo(gráfico

3).Lasvigasfueronarriostradaslateralmenteparaevitar

elpandeolateraltorsional.Lacarga,aplicadaenelpunto

mediodelaviga,sereparteen2puntosdecargaatravés

deunavigasecundaria.Encadaensayoseregistrólacar-

gaaplicadayladeformaciónenelpuntocentraldelaluz.

Lalongitudtotaldelasvigasensayadas(Lt),ylaluzentre

apoyos(L)consideradasencadaensayoseindicanenel

cuadro1asícomotambiénelnúmerodeensayoscorres-

pondientesacadaserie.

•

•

Gráfico3Disposición del ensayo de flexión Fuente: Bernuy, Moffet (2003)

CeldadeCarga Cilindro

RepartidordeCarga

ApoyoL

LVTD

Apoyo

a

a

�� I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I �3 - III I �007


Resultados de los ensayos

Resistencia de las vigas ensayadas

Enelcuadro2seentreganlascargasderuptura

obtenidas,apartirdelascualessepuedecalcularlacapa-

cidaddemomentodelaviga.Debidoaquelasvigasfue-

ronensayadas condistintas secciones ydistintas luces,

lasresistenciasobtenidaspuedensercomparadasentér-

minosde lacapacidaddemomentodecadaviga.Estas

capacidadessonincluidasenestecuadrocomomomen-

tosderuptura.

Enelgráfico4semuestranlosmomentosderuptu-

raobtenidosparacadaserieenfuncióndelaalturadela

sección.Elrangodevariacióndelosresultadosparacada

serieestárepresentadopor3puntosquemuestranelvalor

máximo,elvalorpromedioyelvalormínimoobtenido.

Losresultadosdelgráfico4expresanvaloresespe-

radoscuandolasvigasdemayorsecciónmuestranmayor

Cuadro2Cargas de Ruptura. Momentos de Ruptura

Carga de Ruptura (kgf) Momento de Ruptura (kgf cm)

Pmín Pmáx Pprom Mmín Mmáx Mprom

Sec

ción

Dob

le-T

SerieT1a 2.879,6 3.927,9 3.328,4 254.845 347.619 294.563

SerieT1b 2.912,5 3.921,4 3.481,7 257.756 347.044 308.130

SerieT1c 3.050,0 4.435,7 3.702,2 269.925 392.559 327.645

SerieT2a 630,0 1.288,9 900,5 49.143 100.533 70.242

SerieT2b 497,7 1.126,7 897,6 48.774 110.413 87.963

SerieT3a 517,9 854,3 622,2 40.399 66.632 48.531

SerieT3b 403,2 865,5 565,6 39.516 84.816 64.342

SerieT4a 403,2 686,1 554,6 21.451 53.515 43.258

SerieT4b 574,0 977,6 730,2 56.251 95.802 71.559

SerieT5a 3.243,4 5.244,8 3.993,9 129.737 209.790 159.754

SerieT5b 4.904,5 6.277,1 5.594,8 196.182 251.082 223.790

SerieT6a 2.683,0 3.603,6 3.198,8 107.320 144.144 127.951

SerieT6b 3.659,3 613,0 4.852,5 146.372 244.520 194.099

SerieT7a 3.279,5 6.878,2 4.133,3 114.783 240.737 144.666

SerieT7b 3.170,3 7.889,7 4.818,6 110.961 276.140 168.651

Sec

ción

Caj

ón

SerieC1a 1.611,8 2.322,7 1.945,0 142.644 205.559 172.133

SerieC1b 1.461,1 2.620,8 2.115,0 129.307 231.941 187.178

SerieC1c 1.926,3 3.387,4 2.684,0 170.478 299.785 237.534

SerieC2a 3.475,8 5.002,5 4.095,0 139.032 200.100 163.800

SerieC2b 5.025,4 7.773,9 6.090,8 201.016 310.956 243.632

SerieC3a 3.696,6 7.351,8 4.679,6 147.862 294.071 187.182

SerieC3b 5.699,9 7.516,4 6.747,8 227.994 300.655 269.910

SerieC4 2.691,0 4.745,0 4.096,0 199.134 351.130 303.104

SerieC5 3.960,0 5.055,0 4.542,0 411.840 525.720 472.368

Fuente: Elaboración propia.



capacidaddemomento.Sealejandeestatendenciamos-

trandovaloresmenoresquelosesperadoslosresultados

obtenidosparalasseriesT2yT3.Enlasprobetasdeestas

seriessepresentóunafallaprematuraenlauniónenden-

tadaenelalatraccionada.Lascurvascarga-deformación

obtenidaspresentanuncomportamientolinealhastanive-

lescercanosalacargaúltimaderotura.Elgráfico5ofre-

ceunacurvadeensayotípica.

Modos de falla

Losmodosdefallatípicosparacadaserieseindican

enelcuadro3.Seconfirmalaocurrenciadefallasfrágiles

típicasdeelementosestructuralesdemadera.Engeneralla

fallamásrecurrenteesportraccióndebidoalaflexióndel

alainferiordelaviga(foto3).Sinembargo,enlasseries

T5,T6yT7,enlascualessetienenseccionesDobleTcon

lucescortas,lafallatípicaesporcorteenelalma.

Enlazonavecinaalosapoyossepresentalafalla

diagonalquecaracteriza lafallaporcorte (foto4).Este

tipodefallanosepresentaenvigasdeseccióncajónque

cuentanconunalmadoble.

Evaluación de las rigideces de las vigas compuestas

Cuandoseanalizanvigascompuestasdedistintos

materiales(distintosmódulosdeelasticidad)secuentacon

diversosmétodosteóricosparaevaluarelaportedecada

materialalarigidezdelasección.Alefectuardichoanáli-

sissedebeconsiderarelgradodecolaboración(parcialo

total)entrelosmaterialescomponentes.

Gráfico5Curva de ensayo típica. Serie T5 Fuente: Bernuy, Moffet (2003).

Gráfico4Series T, Vigas de sección Doble T y Series C, Vigas de sección Cajón. Momentos de ruptura Fuente: Elaboración propia.


I artículos I

Ser

ieT

1

Ser

ieT

2

Ser

ieT

3

Ser

ieT

4

Ser

ieT

5

Ser

ieT

6

Ser

ieT

7

Ser

ieC

1

Ser

ieC

2

Ser

ieC

3

Ser

ieC

4

Ser

ieC

5

Falladelalmaenlazonadediscontinuidaddelala X

Falladelalatraccionada X X X X X X X

Falladeuniónendentadaenalatraccionada X X X

Falladiagonalporcorteenelalma X X X

Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas

Debidoaquelasvigasensayadasmuestranuncom-

portamientolinealcaracterísticohastanivelescercanosa

lacargaderotura(gráfico5)sepuedeobtenerunvalorde

larigidezexperimentalapartirdelacurvacarga-deforma-

cióndecadaensayo.Estevalorrepresentalarigidezrealde

lavigaeincluyetantolainfluenciadelalayalmaconsus

correspondientesdimensionesymódulosdeelasticidady

elgradodecolaboraciónrealexistenteenlasección.

Larigidezexperimental,(EI)exp,sepuedeevaluar

conlaexpresión:

(EI)exp= (P/2) a

24 δ(3 L2 - 4 a2)

Enestaexpresión,lacargaPyladeformaciónδpue-

denelegirseencualquierpuntodelazonalinealdelacur-

vaP-δobtenidadelosensayos.

Enelgráfico6semuestranlosvaloresderigidez

promediosobtenidosparalasseriescorrespondientesalas

vigascompuestasdesecciónDobleTyseccióncajón.A

partirdelasrigidecesexperimentalesobtenidas,(EI)exp,es

posiblecalcularlasdeformacionesporflexiónbajodistin-

tosestadosdecarga,verelejemplodediseñoenelpun-

tosiguiente.

Diseño de vigas compuestas

Con las capacidades de momento obtenidas

(MomentosdeRuptura)sepuedediseñarvigasdeltipo

estudiadas.Amododeejemplo,tomandocomocriterio

utilizarunFactordeSeguridad(FS)igual2conrespectoa

losvalorespromediodemomentoobtenidos,seobtiene

unMomentodeDiseño.

Luego,lacargaadmisibleQadm(kgf/m)sepuede

calcularconlaexpresión:

Qadm= 8xM diseño / L2

Estafórmulaesválidaparaunavigaconapoyossim-

ples.Losvaloresqueseobtienenparatodaslasseries,con

lucesquevaríanentre2my6m,seentreganelcuadro4.

Ejemplodediseño:

Serequieresoportarunacargade300kg/m2con

vigasespaciadasa80cmconjunaluzde3m.

Lacargarequeridaporunidaddelongitudes:

Q req = 300 x 0,8 = 240 kg/m2

Cuadro3Modos de falla típicos Fuente: Elaboración propia.

Foto3Falla por tracción en ala inferior Fuente: Astorga y San Martin (2004).

Foto4Falla por corte en el alma Fuente: Astorga y San Martin (2004).

�007 I �3 - III I TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN I ��

I artículos I

Momento de Ruptura (kgf cm)

M diseño

(kgf cm)

Q adm (kg/m)

L (m)

Mmín Mmáx Mprom 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Sec

ción

Dob

le-T

SerieT1a 254.845 347.619 294.563 147.282 2.946 1.885 1.309 962 736 582 471 390 327

SerieT1b 257.756 347.044 308.130 154.065 3.081 1.972 1.369 1.006 770 609 493 407 342

SerieT1c 269.925 392.559 327.645 163.822 3.276 2.097 1.456 1.070 819 647 524 433 364

SerieT2a 49.143 100.533 70.242 35.121 702 450 312 229 176 139 112 93 78

SerieT2b 48.774 110.413 87.963 43.981 880 563 391 287 220 174 141 116 98

SerieT3a 40.399 66.632 48.531 24.265 485 311 216 158 121 96 78 64 54

SerieT3b 39.516 84.816 64.342 32.171 643 412 286 210 161 127 103 85 71

SerieT4a 21.451 53.515 43.258 21.629 433 277 192 141 108 85 69 57 48

SerieT4b 56.251 95.802 71.559 35.779 716 458 318 234 179 141 114 95 80

SerieT5a 129.737 209.790 159.754 79.877 1.598 1.022 710 522 399 316 256 211 178

SerieT5b 196.182 251.082 223.790 111.895 2.238 1.432 995 731 559 442 358 296 249

SerieT6a 107.320 144.144 127.951 63.975 1.280 819 569 418 320 253 205 169 142

SerieT6b 146.372 244.520 194.099 97.050 1.941 1.242 863 634 485 383 311 257 216

SerieT7a 114.783 240.737 144.666 72.333 1.447 926 643 472 362 286 231 191 161

SerieT7b 110.961 276.140 168.651 84.326 1.687 1.079 750 551 422 333 270 223 187

Sec

ción

Caj

ón

SerieC1a 142.644 205.559 172.133 86.066 1.721 1.102 765 562 430 340 275 228 191

SerieC1b 129.307 231.941 187.178 93.589 1.872 1.198 832 611 468 370 299 248 208

SerieC1c 170.478 299.785 237.534 118.767 2.375 1.520 1.056 776 594 469 380 314 264

SerieC2a 139.032 200.100 163.800 81.900 1.638 1.048 728 535 410 324 262 217 182

SerieC2b 201.016 310.956 243.632 121.816 2.436 1.559 1.083 796 609 481 390 322 271

SerieC3a 147.862 294.071 187.182 93.591 1.872 1.198 832 611 468 370 299 248 208

SerieC3b 227.994 300.655 269.910 134.955 2.699 1.727 1.200 881 675 533 432 357 300

SerieC4 199.134 351.130 303.104 151.552 3.031 1.940 1.347 990 758 599 485 401 337

SerieC5 411.840 525.720 472.368 236.184 4.724 3.023 2.099 1.542 1.181 933 756 625 525 Fuente: Elaboración propia

Luis Leiva

Cuadro4Cargas admisibles considerando un Factor de Seguridad = 2 con respecto a la capacidad de carga promedio de cada serie

(EI)exp[kgfcm2]x

10^8S

ecci

ónD

oble

-TSerieT1a 23.996SerieT1b 23.304SerieT1c 25.096SerieT2a 8.083SerieT2b 9.433SerieT3a 5.696SerieT3b 6.214SerieT4a 3.382SerieT4b 3.697SerieT5a 8.172SerieT5b 16.413SerieT6a 2.977SerieT6b 7893SerieT7a 9.456SerieT7b 9.019

Sec

ción

Caj

ón

SerieC1a 15.986SerieC1b 15.842SerieC1c 17.967SerieC2a 3.911SerieC2b 12.760SerieC3a 7.403SerieC3b 13.933SerieC4 17.867SerieC5 39.993

Gráfico6Series ensayadas. Rigidez experimental (EI)exp. Valores promedio para cada serie Fuente: Elaboración propia


I artículos I

Esto significaque sepuedeusaruna secciónde

lasseriesestudiadashastaunaluzentreapoyosqueten-

gaunacargaadmisibleigualosuperiora240kg/m2.Sila

luzes3msepuedeelegir,porejemplo,laseccióncorres-

pondientealaserieT3bquetieneunacargaadmisibleQ

adm=286kg/m2.

Ladeformacióndelavigasepuedecalcularconla

ayudadelcuadroincluidoenelgráfico6.

Ladeformaciónmáximaparaunavigaconapo-

yosimpleyunacargauniformementerepartidasecalcu-

laconlaexpresión:

∆ max = 5* Q * L^4/(384EI)

ConQ=2,4kg/cm,L=300cm,EIexp=6.214

*10^8seobtieneunadeformaciónδmax=0,41cm,menor

queunadeformaciónadmisibledeL/300=1cm,porlo

tantoeldiseñoestácorrecto.

Conclusiones

Lacapacidadde las vigasde seccióncompuesta

estudiadasestádeterminadaenlamayoríade loscasos

porlaresistenciaalatraccióndelalainferior.Lasuniones

endichasalasdebenentoncesserbienejecutadas,delo

contrarioseconstituyenenelpuntocríticoquedetermi-

nalaresistenciaglobaldelasvigas.

Sinembargo,enseccionesDobleTdelucescortas

(220cm-240cm)lafallaseproduceporcorteantesque

porflexión.Utilizarenestoscasosunalmademayorespe-

soroconmejorespropiedadesmecánicaspermitiríaapro-

vecharlacapacidadrealdelasseccionesdeestasvigas.

Los ensayos realizadoshanpermitidoevaluar la

capacidadalaflexióndelasvigasenestudio.Tambiénse

hanobtenidovaloresdelasrigidecesrealesdeestasvigas.

Contemplandounfactordeseguridadadecuado,conlos

valoresexperimentalesobtenidostantoparalacapacidad

demomentocomoparalasrigideces,esposiblediseñar

vigasquecuentenconlasdimensionesymaterialesutili-

zadosenesteestudioconsiderandootrascondicionesde

cargaydeapoyo.

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Vigas compuestas de madera de sección Doble T y sección cajón para uso en viviendas

Montaje TyC 23-III

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