Resumen

Introducción Las conexiones so puntos críticos en las estructuras de madera, siendo responsables de la reducción de la resistencia global de las estructuras, requiriendo elementos estructurales sobre dimensionados. Cerca del 80% de las fallas observadas en estructuras de madera son debido a sus conexiones. La resistencia y la estabilidad de cualquier estructura dependen en gran medida de las uniones que mantienen a todos los elementos juntos. Una de las principales ventajas de la madera como material estructural es la facilidad con la que los elementos estructurales de madera se pueden unir con una amplia variedad de conectores: clavos, tornillos, pernos y conectores metálicos de varios tipos. El diseño de conexiones conlleva a optar por un sin número de alternativas del tipo de conexión (madera – madera o madera – acero), tipo de madera, clase de servicio, duración de la carga y los diferentes tipos de conectores para la unión de los elementos. Por esta razón, varios factores intervienen en el diseño, del cual su efecto en la capacidad de la conexión generalmente se desconoce, por lo que, en el presente trabajo se analiza su comportamiento y optimización, sobre la base de las normas europeas del Eurocódigo 5 referido al diseño de estructuras de madera en estado límite.

Objetivos Calcular la capacidad de resistencia en tipos de conexiones mientras el número de conectores aumenta.Proponer gráficas que indiquen los valores calculados versus el número de conectores para ser comparados y analizar los resultados. Proponer gráficas que indiquen los valores calculados versus el número de conectores para ser comparados y analizar los resultados.

Método El método empleado tiene un enfoque de investigación aplicada, en la que se estableció en primer lugar la creación de un programa en hojas de cálculo basadas en el Eurocódigo 5 para el diseño de las conexiones en estructuras de madera. A través del programa se facilita la obtención de resultados eficientes respecto a la capacidad de resistencia de varios tipos de conexiones, mediante el ingreso de diferentes variables que están involucradas en el cálculo y que se toman en cuenta para obtener las distintas gráficas ilustrativas para comparar y analizar los resultados.

Principales resultados Sobre la base de las variables tomadas en cuenta: tipo de conexión, simple o doble cortante, la clase de resistencia de la madera, el espesor de las piezas de madera, los tipos de conectores, los ángulos de aplicación de la carga, los diámetros de los conectores, número de los conectores y las diferentes clases de servicio en el diseño, los resultados son presentados en cuatro grupos de conexión: madera-madera, madera-acero, madera-acero-madera y caja espiga. El uso de tablas que representan en porcentajes el aumento o disminución de la capacidad resistente de la conexión para cada una de las variables analizadas.

Conclusiones Mediante la utilización del Eurocódigo 5, se ha podido determinar el comportamiento de los elementos estructurales de madera y acero en sus distintos tipos de conexiones, así como el uso de varios espesores en placas de acero y sus capacidades de resistencia frente a posibles sobredimensionados, a través del cual se concluye los niveles de optimización a los que se puede llegar en el uso de materiales y su consecuente relación de beneficio económico para cualquier tipo de proyecto.