Caracterización de propiedades de conectores para el diseño de conexiones de elementos de madera con materiales existentes en el mercado costarricense

Abstract

El diseño de conexiones en estructuras de madera depende de la geometría de los elementos utilizados, de las propiedades de la madera y del conector. Por ello, el objetivo de esta investigación es caracterizar las propiedades mecánicas de los conectores comercializados en el país y comparar los resultados obtenidos con los valores y ecuaciones establecidas en la National Design Specification (NDS) para verificar la seguridad y/o eficiencia de estos. Se realizaron ensayos según la norma ASTM F1575, con el fin de obtener el esfuerzo de fluencia en flexión (Fyb) en clavos, tornillos comunes para madera, tornillos tirafondo, tornillos especiales y pernos (grados 2, 5 y 8). Se efectuaron cinco pruebas por diámetro y se utilizaron las medidas disponibles en el mercado nacional. En el caso de tornillos especiales, se fallaron seis especímenes en flexión. Además, se realizó en pernos y tornillos tirafondo el ensayo ASTM A370, en el cual se midió el esfuerzo último en tracción (Fu) y el esfuerzo de fluencia (Fy). Los resultados obtenidos en pernos grado 2, 5 y 8 verifican que los valores establecidos en la norma SAE J429 son apropiados para el diseño. Además, se verifica que la ecuación propuesta por la NDS para calcular el esfuerzo de fluencia en flexión en pernos es segura de usar, así como los valores recomendados que establecen para clavos y tornillos comunes para madera, aunque no para tornillos tirafondo de 6.53 mm y 7.94 mm de diámetro. Los tornillos especiales presentan un Fyb relativamente alto, por lo que al usar dichos valores recomendados de la NDS se estaría subestimando el Fyb real.