CARACTERIZACIÓN FÍSICO-MECÁNICA DE BIOTABLEROS ESTRUCTURALES COMPUESTOS TIPO SÁNDWICH – ALTERNATIVA DE PARED PORTANTE EN CONSTRUCCIONES NO-CONVENCIONALES

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Nathaly Saray Andino
Marcos Andrés García Peñaloza
Oswaldo Mauricio González Mosquera

Abstract

La utilización de materiales tradicionales como elementos de mampostería en construcciones convencionales constituye una de las mayores causas de muerte durante eventos telúricos debido a su efecto de volcamiento. En Ecuador persiste la utilización de estos materiales a pesar de estar localizado en una zona de alto riesgo sísmico, y en un territorio privilegiado en recursos naturales que no son explotados adecuadamente. La presente investigación tiene por finalidad caracterizar físico-mecánicamente prototipos de biotableros estructurales compuestos tipo sándwich como alternativa de pared portante en construcciones no-convencionales que fomenten el desarrollo sustentable de biomateriales de la zona. 46 muestras extraídas de dos prototipos se ensayaron de acuerdo a la normativa vigente ASTM bajo los modos mecánicos de compresión, flexión, tracción y corte con sus respectivas densidades y contenidos de humedad. Los resultados experimentales fueron validados mediante 40 análisis de elementos finitos procesados en el software LS-Dyna, que a su vez permitieron establecer una  proyección de sus capacidades estructurales bajo diferentes condiciones de carga. Los resultados obtenidos reflejan biotableros con una excelente flexibilidad y resistencia mecánica que a su vez se traduce en un alto comportamiento dúctil; lo que permitirá disminuir efectos adversos durante eventos sísmicos de alta magnitud y duración.

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CARACTERIZACIÓN FÍSICO-MECÁNICA DE BIOTABLEROS ESTRUCTURALES COMPUESTOS TIPO SÁNDWICH – ALTERNATIVA DE PARED PORTANTE EN CONSTRUCCIONES NO-CONVENCIONALES. (2020). Ciencia, 22(1), 103-121. https://doi.org/10.24133/ciencia.v22i1.1273
Section
ARTÍCULOS
Author Biographies

Nathaly Saray Andino, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Carrera de Ingeniería Civil, Departamento de Ciencias de la Tierra y Construcción, Universidad de las Fuerzas Armadas – ESPE

Marcos Andrés García Peñaloza, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Asistente de Investigación, https://orcid.org/0000-0003-3172-731X

Centro de Estudios de Posgrado, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE.

 

Oswaldo Mauricio González Mosquera, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE

Director, http://orcid.org/0000-0003-2662-0163

Centro de Estudios de Posgrado, Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE.

School of Engineering and Built Environment, Griffith University

Graduado en la ESPE como Ingeniero Civil (mejor graduado) y M.Sc. en Ingeniería de la Construcción. Doctor en Ingeniería Biomecánica y Biomimética Aplicada, título de PhD otorgado en Noviembre de 2015 por la Escuela de Ciencias e Ingeniería de Griffith University, Queensland, Australia. Teniente Coronel en servicio activo del Ejército Ecuatoriano. Actualmente, Director del Centro de Estudios de Posgrado de la Universidad de las Fuerzas Armadas - ESPE. Profesor principal a nivel posgrado de (i) Materiales y sistemas bio-constructivos no-convencionales, (ii) Escritura científica y (iii) Diseño de la investigación científica. Extensa experiencia en áreas de investigación multidisciplinarias que incluyen biología, mecánica de biomateriales, análisis estructural, programación computacional y modelamiento/análisis finito de elementos. Autor del libro  “The Ingenious Tree of Life – A Biomechanical Approach to Cocowood Science”. Actualmente su investigación se enfoca a la caracterización física, mecánica, acústica, térmica y sísmica de estructuras ligeras tipo sándwich, compuestas de biopaneles de diferentes especies, como alternativas ecológicas y no-convencionales a ser utilizadas en proyectos de construcción en regiones de alta peligrosidad sísmica.

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CARACTERIZACIÓN FÍSICO-MECÁNICA DE BIOTABLEROS ESTRUCTURALES COMPUESTOS TIPO SÁNDWICH – ALTERNATIVA DE PARED PORTANTE EN CONSTRUCCIONES NO-CONVENCIONALES. (2020). Ciencia, 22(1), 103-121. https://doi.org/10.24133/ciencia.v22i1.1273

References

Hibsch C., Alvarado A., Yepes H., Sebrier M. & Pérez H.,(1996) "Falla Activa de Quito y Fuentes Sismogenéticas Regionales: Un estudio del Riesgo Sísmico de Quito con el Análisis de los sedimentos cuaternarios", Bulletin de l´Institut Francais d´Études Andines, ISSN: 2076-5827.

2. Rivadeneira F., Segovia M., Alvarado A., Egred J., Troncoso L., Vaca S. & Yepes H.,(2007)."Breves fundamentos sobre los terremotos en el Ecuador". Quito, Ecuador, C. E. Nacional, ISBN: 978-9978-84-460-1.

3. Stein S. & Wysession M.,(2009)."An introduction to seismology, earthquakes, and earth structure". India, ISBN: 978-0-86542-078-6.

4. Secretaria de Gestion de Riesgos.(2016)."Informe de Situación. In: RIESGOS, S.D.G.D. (ed)".

5. Páez D.,(2016) "Influencia de muros de mampostería en el comportamiento de edificios de Manta durante el terremoto de 16 de abril del 2016, Pedernales-Ecuador", Revista Internacional de Ingeniería de Estructuras, (Volumen 3), ISSN: 1390-0315.

6. Ministerio del Ambiente.(2014)."Sistema de Contabilidad Ambiental Nacional Exploración Inicial". ISBN: 978-9942-07-828-5.

7. Lippke B., Wilson J., Meil J. & Taylor A.,(2010) "Characterizing the importance of carbon stored in wood products", Wood and Fiber Science, (Volumen 42), ISSN: 0735-6161, 5-14 pp.

8. McKeever D.B.,(1997)."Engineered wood products: a response to the changing timber resource", 15 pp.

9. Salazar V.H.,(2014)."Vivienda con estructura de madera en la ciudad de guayaquil ".

10. ASTM C364.(2016)."Standard Test Method for Edgewise Compressive Strength of Sandwich Constructions".

11. Ugural A.C.,(2008)."Mechanics of materials". Unitated States: New jersey Institute of Technology, ISBN: 9780471721154, 716 pp.

12. ASTM C297.(2004)."Standard Test Method for Flatwise Tensile Strength of Sandwich Constructions".

13. ASTM C273.(2000)."Standard Test Method For Shear Properties of Sandwich Core Materials".

14. Davies J.,(1987) "Design criteria for structural sandwich panels", Structural Engineer. Part A, (Volumen 65), ISSN: 0151-9462, 435 pp.

15. Ross R.J.,(2010)."Wood handbook: wood as an engineering material".

16. Hull D. & Clyne T.W.,(1996)."An introduction to composite materials". ISBN: 0521388554.

17. Allen H.G.,(2013)."Analysis and design of structural sandwich panels: the commonwealth and international library: structures and solid body mechanics division". First Edition, ISBN: 978-0-08-012870-2.

18. Terradillos A.,(2018)."Diseño y fabricación de una barra flexible para un dispositivo de rehabilitación de torso". Disponible en: http://hdl.handle.net/10810/29284.

19. Heiko J. & Barbu M.,(2010)."Light Weight Panels: Summary of a New Development in Europe". Taipei-China.

20. González O.,(2016) "Influence of density distribution on the mechanical efficiency of coconut stem green tissues".

21. González O.,(2018)."The Ingenious Tree of Life - A biomechanical Approach to Cocowood Science". ISBN: 9786139870004.

22. ASTM E576.(2014)."Standard Test Method for Frost/Dew Point of Sealed Insulating Glass Units in the Vertical Position".

23. ASTM C393.(2011)."Standard Test Method for Core Shear Properties of Sandwich Constructions by Beam Flexure".

24. ASTM E1050.(2012)."Standard Test Method for Impedance and Absorption of Acoustical Materials Using a Tube, Two Microphones and a Digital Frequency Analysis System".

25. ASTM C177.(2019)."Standard Test Method for Steady-State Heat Flux Measurements and Thermal Transmission Properties by Means of the Guarded-Hot-Plate Apparatus".