Análisis y consolidación de la estructura de madera del edificio antiguo del aserradero de Valsaín, Segovia Esteban Herrero, M. 1 , Arriaga Martitegui, F. 1 , Bobadilla Maldonado, I. 2 Íñiguez González, G. 3 y García Lantarón, H. 1 1. Universidad Politécnica de Madrid, ETSI Montes 2. Universidad Politécnica de Madrid, EUTI Forestal 3. AITIM, Asociación de Investigación Técnica de las Industrias de la Madera Patología de origen biótico: Pudriciones localizadas en ocasiones muy graves. Patología estructural: Deformaciones graves y desplazamientos por rotura de la unión entre par y tirante en todas las cerchas. Objetivo: Analizar la estructura y diseñar medidas de actuación para garantizar la seguridad de acuerdo a la normativa. Metodología: 1. Estimar las propiedades mecánicas de la madera 2. Modelizar el comportamiento estructural 3. Proponer y ejecutar medidas de reparación 1. Resultado de la estimación de las propiedades mecánicas: C22 2. Resultado del análisis estructural: - Índice de agotamiento de los pares superior a lo admisible para garantizar la seguridad - Rotura constatada de las uniones par - tirante 3. Medidas de actuación: - Reconstrucción y refuerzo de las uniones par tirante con sistema beta, resinas epoxi y varillas de acero roscado de alta resistencia Φ20 mm - Refuerzo de los pares por su cara superior con microlaminado de madera de 75 mm, encolado con resinas epoxi y varillas al tresbolillo - Prueba de carga in situ, carga aplicada similar al valor máximo de carga en servicio durante 72 horas, resultados dentro de lo esperado SWRM Fakopp 0,64 0,60 0,59 0,74 - - - R 2 Densidad- ρ k Resistencia a flexión - f m,k Densidad - ρ m Módulo de elasticidad - E medio Calidad MEG y clase resistente Calidad ME2 y Clase resistente Calidad ME1 y clase resistente Parámetro estimado Pilodyn Microsecond timer de Fakopp UNE 56544:2007 Aitim 1998 UNE 56544 Equipos y referencias C30 C27 C24 C22 C18 Clase resistente asignada Técnica de clasificación y parámetro de medición Clasificación visual Resistencia arranque de tornillo Profundidad de penetración Velocidad de onda Velocidad de onda Clasificación visual Clasificación visual Conclusiones: Las técnicas no destructivas permiten mejorar la estimación de las propiedades mecánicas de la madera puesta en obra para garantizar la seguridad estructural. Pudriciones graves en algunas uniones par-tirante Rotura por empuje de la espiga en la unión par-tirante Rotura del cogote en la unión par-tirante Vista general del edificio Vista general de la estructura de madera Desmontaje y acopio de las cerchas Toma de datos e inventario detallado de toda la estructura Arranque de tornillo Microsecond timer de Fakopp Pilodyn Solución de refuerzo de la unión par-tirante y del par Ejecución del refuerzo con barras de acero Solución ejectuada Refuerzo del par con madera microlaminada Medición de deformaciones en la prueba de carga Este trabajo describe el análisis de la estructura de la nave principal del antiguo aserradero de Valsaín (Segovia), construido en 1884 por Patrimonio Real, consistente en diez grandes cerchas de madera de pino silvestre (Pinus sylvestris L.) de 16,9 metros de luz. La reforma del edificio exige un análisis detallado de la estructura para garantizar su seguridad. Las propiedades mecánicas de la madera se estiman aplicando la norma UNE 56544:2007, resultando todas las piezas de calidad MEG y clase resistente C18. Aplicando la norma del año 2003 podría asignarse una calidad ME1 (clase C27) y estudios previos sobre madera de Valsaín muestran propiedades mecánicas equivalentes a C24. Por ello se han aplicado técnicas no destructivas para mejorar la estimación de sus propiedades mecánicas. La velocidad de propagación de una onda permite estimar el módulo de elasticidad y la resistencia a flexión. La profundidad de penetración de una varilla y la resistencia al arranque de un tornillo permiten estimar la densidad. Se han realizado un número elevado y representativo de mediciones y se han aplicado modelos obtenidos en estudios anteriores. Para asignar clase resistente se utilizan el valor más bajo de densidad como valor característico (384 kg/m3), el valor medio del módulo de elasticidad (10517 N/mm 2 ) y el valor mínimo de resistencia a flexión (28,1 N/mm 2 ) estimados mediante técnicas no destructivas. En todos ellos se obtienen valores superiores a los de la clase C18 y permiten justificar la asignación de una clase C22 para realizar el análisis estructural. El análisis estructural confirma un excesivo agotamiento de los pares. Por otro lado se observa el fallo generalizado en la unión entre par y tirante combinada con daños producidos por pudriciones graves. Para conservar la estructura original se proponen refuerzos con madera microlaminada y varillas embebidas en formulaciones epoxi. Una prueba de carga confirma las previsiones del modelo analizado. Agradecimientos: Organismo Autónomo Parques Nacionales - Centro de Montes Valsaín - AITIM - Tragsa - Volconsa - Prointec - Promax SA
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Análisis y consolidación de la estructura de madera del edificio antiguo del aserradero de Valsaín, Segovia
Esteban Herrero, M. 1, Arriaga Martitegui, F. 1, Bobadilla Maldonado, I. 2Íñiguez González, G. 3 y García Lantarón, H. 1
1. Universidad Politécnica de Madrid, ETSI Montes
2. Universidad Politécnica de Madrid, EUTI Forestal
3. AITIM, Asociación de Investigación Técnica de las Industrias de la Madera
Patología de origen biótico:Pudriciones localizadas en ocasiones muy graves.
Patología estructural:Deformaciones graves y desplazamientos por rotura de la unión entre par y tirante en todas las cerchas.
Objetivo:Analizar la estructura y diseñar medidas de actuación para garantizar la seguridad de acuerdo a la normativa.
Metodología:1. Estimar las propiedades mecánicas de la madera2. Modelizar el comportamiento estructural3. Proponer y ejecutar medidas de reparación
1. Resultado de la estimación de las propiedades mecánicas: C22
2. Resultado del análisis estructural:- Índice de agotamiento de los pares superior a lo admisible para garantizar la seguridad
- Rotura constatada de las uniones par - tirante
3. Medidas de actuación:- Reconstrucción y refuerzo de las uniones par tirante con sistema beta, resinas epoxi y varillas de acero roscado de alta resistencia Φ20 mm
- Refuerzo de los pares por su cara superior con microlaminado de madera de 75 mm, encolado con resinas epoxi y varillas al tresbolillo
- Prueba de carga in situ, carga aplicada similar al valor máximo de carga en servicio durante 72 horas, resultados dentro de lo esperado
SWRM Fakopp0,64
0,60
0,59
0,74
-
-
-
R2
Densidad-ρ k
Resistencia a flexión - f m,k
Densidad -ρ m
Módulo de elasticidad - E medio
Calidad MEG y clase resistente
Calidad ME2 y Clase resistente
Calidad ME1 y clase resistente
Parámetro estimado
Pilodyn
Microsecond timer de Fakopp
UNE 56544:2007
Aitim 1998
UNE 56544
Equipos y
referencias C30C27C24C22C18
Clase resistente asignadaTécnica de clasificación
y parámetro de medición
Clasificación visual
Resistencia arranque de tornillo
Profundidad de penetración
Velocidad de onda
Velocidad de onda
Clasificación visual
Clasificación visual
Conclusiones:Las técnicas no destructivas permiten mejorar la estimación de las propiedades mecánicas de la madera puesta en obra para garantizar la seguridad estructural.
Pudriciones graves en algunas uniones par-tirante Rotura por empuje de la espiga en la unión par-tirante Rotura del cogote en la unión par-tirante
Vista general del edificio
Vista general de la estructura de madera
Desmontaje y acopio de las cerchas
Toma de datos e inventario detallado de toda la estructura
Arranque de tornillo
Microsecond timer de Fakopp
Pilodyn
Solución de refuerzo de la unión par-tirante
y del par Ejecución del refuerzo con barras de acero Solución ejectuada Refuerzo del par con madera microlaminadaMedición de deformaciones en la
prueba de carga
Este trabajo describe el análisis de la estructura de la nave principal del antiguo aserradero de Valsaín (Segovia), construido en 1884 por Patrimonio Real, consistente en diez grandes cerchas de madera de pino silvestre (Pinus sylvestris L.) de 16,9 metros de luz. La reforma del edificio exige un análisis detallado de la estructura para garantizar su seguridad.
Las propiedades mecánicas de la madera se estiman aplicando la norma UNE 56544:2007, resultando todas las piezas de calidad MEG y clase resistente C18. Aplicando la norma del año 2003 podría asignarse una calidad ME1 (clase C27) y estudios previos sobre madera de Valsaín muestran propiedades mecánicas equivalentes a C24. Por ello se han aplicado técnicas no destructivas para mejorar la estimación de sus propiedades mecánicas.
La velocidad de propagación de una onda permite estimar el módulo de elasticidad y la resistencia a flexión. La profundidad de penetración de una varilla y la resistencia al arranque de un tornillo permiten estimar la densidad. Se han realizado un número elevado y representativo de mediciones y se han aplicado modelos obtenidos en estudios anteriores.
Para asignar clase resistente se utilizan el valor más bajo de densidad como valor característico (384 kg/m3), el valor medio del módulo de elasticidad (10517 N/mm2) y el valor mínimo de resistencia a flexión (28,1 N/mm2) estimados mediante técnicas no destructivas. En todos ellos se obtienen valores superiores a los de la clase C18 y permiten justificar la asignación de una clase C22 para realizar el análisis estructural.
El análisis estructural confirma un excesivo agotamiento de los pares. Por otro lado se observa el fallo generalizado en la unión entre par y tirante combinada con daños producidos por pudriciones graves. Para conservar la estructura original se proponen refuerzos con madera microlaminada y varillas embebidas en formulaciones epoxi. Una prueba de carga confirma las previsiones del modelo analizado.
Agradecimientos: Organismo Autónomo Parques Nacionales - Centro de Montes Valsaín - AITIM - Tragsa - Volconsa - Prointec - Promax SA
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