Embedment strength of steel dowel in wood specimens according to ABNT NBR 7190:1997 and ASTM D5764: 2007 Standards

Resistencia al aplastamiento de pernos de acero en cuerpos de prueba de madera de acuerdo con las normas técnicas ABNT NBR 7190:1997 y ASTM D5764:2007

El objetivo de este trabajo fue estudiar la resistencia al aplastamiento de pernos de acero en cuerpos de pruebas de madera de reforestación. Dos enfoques principales han sido considerados: analítico y experimental. Las muestras para los ensayos estaban hechas de madera de Pinus elliottii (C30) y Eucalyptus saligna (C50) y los pernos de acero común con 6,35 mm (1/4”) de diámetro. Los ensayos se realizaron de acuerdo con las recomendaciones de las normas ABNT NBR 7190:1997 y ASTM D5764:2007 con posterior comparación entre los resultados analíticos y experimentales, que se obtuvieron para las resistencias al aplastamiento en las direcciones paralela y perpendicular a las fibras de la madera. Los resultados mostraron que los valores analíticos y experimentales obtenidos para la resistencia al aplastamiento de acuerdo con la norma técnica americana, se mostraron menos dispersos entre sí en comparación con los de la norma brasileña. Además, la norma técnica americana recomienda dimensiones para los cuerpos de prueba que hace que sean más fáciles de ser fabricados, principalmente en los cuerpos de dirección normal a las fibras de la madera.

INTRODUCCIÓN

El conocimiento del comportamiento y la garantía de calidad del sistema de conexión utilizado en las estructuras de madera son muy importantes para la eficacia del sistema estructural en su conjunto. Entre los tipos de conexiones utilizados en las estructuras de madera, se encuentran, por ejemplo, las clavijas metálicas, los conectores, las conexiones encoladas y los pernos. Las clavijas metálicas están compuestas por clavos, tornillos y barras de acero, mientras que los conectores pueden ser anillos metálicos o placas metálicas estampadas con dientes. Las uniones constituyen el punto crítico de las estructuras de madera y requieren estudios experimentales para evaluar su comportamiento real.

Al diseñar las uniones para el uso de espigas de acero en elementos estructurales se consideran básicamente dos modos de fallo: el empotramiento de la espiga en la madera y la flexión del pasador. Sin embargo, la ABNT NBR 7190:1997 [1] (Norma Brasileña) y las principales Normas Internacionales, como la ASTM D5764:2007 [2] (Norma Americana) y la EN 383:2007 [3] (Norma Europea) muestran diferentes métodos para la determinación de la resistencia al empotramiento. La norma brasileña [1] define la resistencia al empotramiento de una junta como la deformación específica 2%0. Según la norma europea [3-4], la resistencia al empotramiento se determina por la fuerza que provoca el desplazamiento de 5 mm o la carga de rotura obtenida por la probeta.