FRCU - GEMA: Grupo de Estudio de Maderas - Artículos

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Author: search.filters.author.Piter, Juan Carlos JesúsStart date: 2013

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    Structural behavior of timber beams with a modulus of elasticity represented by a random field
    (2013-11-22) García, Diego Alberto; Piter, Juan Carlos Jesús; Escalante, Mario Raúl; Rosales, Marta Beatriz
    A stochastic model of the structural behavior of a Eucalyptus grandis timber beam is herein presented. Three strength classes obtained according to the the criterion of the Argentinean standard IRAM 9662-2:2006 are studied. The Modulus of Elasticity (MOE) is considered as a random field. The MOE uncertainties are quantified in the beam deflection and the random field is given by a gamma probability density function (PDF) and an exponential correlation function. Experimental data obtained from bending tests performed with 349 sawn beams of Argentinean Eucalyptus grandis are employed to find the PDF parameters. Statistical results of the deflection are reported for the case of pure bending of a simply supported beam. Focus is made on the central deflection. The methodology was previously verified comparing with some results published by other authors. The influence of the correlation length is assessed for limiting and intermediate cases. The problem is solved by a discretization with a finite element model and the Nataf transform is employed in order to generate and simulate the random field. Additionally, the random field is discretized by means of the Midpoint Method. Numerical results are obtained by means of Monte Carlo simulations and previously a convergence study was carried out to determine the number of realizations that gives a reasonable accuracy. The PDF and cumulative distribution function (CDF) of the central deflection allows obtaining statistical estimates. As a particular case, the homogeneous model with the MOE assumed as a random variable is studied with some detail. The propagation is made analytically and the explicit PDF of the central deflection is obtained. Since wood is a material with very variable mechanical properties, assuming the MOE as a random field contributes to attain a more realistic structural model. In particular, the study of the correlation length variability also provides a larger amount of information about the range of the response. It should be noted that within the standard code in use, the MOE is eventually modeled as a random variable and not as a random field. It is shown that the MOE modeled as a random variable constitutes a more conservative approach.
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    Clasificación mecánica de tablas de pinos resinosos cultivados en el nordeste de Argentina
    (2017) Piter, Juan Carlos Jesús; Fank, Pamela Yohana; Stefani, Pablo Marcelo
    En este artículo se presentan y discuten los resultados de una investigación orientada al análisis de modelos mecánicos para clasificar por resistencia tablas de pino resinoso cultivado en el nordeste de Argentina. El programa experimental se llevó a cabo según los lineamientos de las normas europeas EN sobre una muestra de 233 tablas de tamaño estructural ensayadas a flexión y sobre otra conteniendo 100 tablas ensayadas en tracción paralela a las fibras. Se diseñaron dos modelos, uno empleando el módulo de elasticidad global como parámetro simple y otro basado en un parámetro combinado que incluyó al módulo de elasticidad junto a la densidad y la nudosidad. Los resultados mostraron una mayor eficiencia en los modelos desarrollados que en el método visual adoptado por la norma IRAM. Esa mayor eficiencia se puso de manifiesto en i) el alcance de los valores característicos adoptados para las propiedades principales en la normativa vigente; ii) un aumento del rendimiento en los grados estructurales y, iii) una disminución de la dispersión en los valores del módulo de elasticidad dentro de cada clase resistente, lo cual permite estar en línea con la variabilidad adoptada por las reglas de diseño estructural del país.
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    Influencia de las dimensiones de la sección transversal sobre la resistencia a flexión en madera aserrada de populus deltoides cultivado en Argentina
    (2016) Guillaumet, Alfredo Aníbal; Manavella, Roberto Daniel; Acuña Rello, Luis; Piter, Juan Carlos Jesús
    En el artículo se analiza el efecto de las dimensiones de la sección transversal sobre la resistencia a flexión en piezas de madera aserrada de Populus deltoides ‘Australiano 129/60’ y ‘Stoneville 67’, cultivados en el delta del río Paraná, Argentina. El programa experimental se llevó a cabo según las normas europeas sobre un total de 820 cuerpos de prueba separados en 5 muestras exhibiendo las dimensiones estructurales usuales. Los resultados mostraron que el aumento de la altura de la sección fue acompañado de una tendencia decreciente de la tensión de rotura en flexión, pero no permiten afirmar que esa relación está vinculada a la calidad de la madera. Se confirmó que puede despreciarse una correlación entre la resistencia y el ancho de la sección. El análisis puso en evidencia que la relación entre la altura de la sección y la resistencia del material investigado está adecuadamente expresada por el criterio europeo, el cual fue adoptado por la normativa de Argentina.
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    Densidad y propiedades mecánicas de la madera de Acacia melanoxylon implantada en Argentina
    (2015) Igartúa, Dora Virginia; Piter, Juan Carlos Jesús; Moreno, Karen; Monteoliva, Silvia
    El trabajo se enfocó en la determinación de la densidad normal y las propiedades mecánicas de la madera de Acacia melanoxylon implantada en Argentina, y en analizar la relación entre estas variables. El material se seleccionó al azar del obtenido del aserrado de 20 árboles provenientes de cuatro sitios del sudeste de la provincia de Buenos Aires. Se determinó la densidad aparente conforme a la norma IRAM 9544 y los ensayos mecánicos se ejecutaron sobre cuerpos de prueba pequeños y libres de defectos según los lineamientos de la norma ASTM D 143. El valor medio de la densidad fue 564 kg.m-3 y la tensión de rotura mostró los siguientes valores medios: 89,9 N.mm-2 en flexión; 49,5 N.mm-2 en compresión paralela a las fibras; 11,7 N.mm-2 en compresión perpendicular y 11,6 N.mm-2 en corte paralelo. La dureza promedio alcanzó 45,3 N.mm-2 y el módulo de elasticidad en flexión exhibió un valor medio de 10926 N.mm-2. Los resultados de las propiedades mecánicas son los esperados para una madera de densidad media y pueden considerarse adecuados para el uso de la especie en la industria de la construcción y del mueble. Los modelos de regresión entre la densidad y las propiedades mecánicas exhibieron valores del coeficiente de determinación (R2) comprendidos entre 0,70 y 0,87. El modelo de regresión entre el módulo de elasticidad y la resistencia en flexión mostró un valor de R2 igual a 0,72.
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    Load-carrying capacity of timber-to-timber joints of fast-growing Argentinean Eucalyptus grandis with nails of small diameter laterally loaded in double shear. Analysis according to the criterion adopted by European standards
    (2013-09-13) Piter, Juan Carlos Jesús; Sosa Zitto, María Alexandra; Köhler, Jochen
    The present paper reports the results of an investigation regarding the study of the load-carrying capacity of connections with nails of small diameter pneumatically driven in timber-to-timber joints of fast-growing Argentinean Eucalyptus grandis. The effectiveness of the equations provided by the Eurocode 5 (EN 1995-1-1 2005) for calculating the lateral load-carrying capacity of these joints was checked for the specimens exhibiting the geometrical parameters adopted by the European design rule and also for those with reduced spacing and end distances. A failure mode presenting features common to both j and k types of failure according to the criterion of the European design rule confirmed that the plastic hinges could be developed before brittle failure due to splitting or block shear occurred, even if the specimens present reduced spacing and end distances. The load-slip curves confirmed ductile behaviour for all cases. The empirical results showed that the structural design is situated on the conservative side if the equations adopted by the Eurocode 5 (EN 1995-1-1 2005) are applied to the analysed connections when the spacing and end distances recommended by this design rule are used. The results also showed that the joint area may be decreased up to 31% in relation to that corresponding to the recommended spacing and end distances without reducing the load-bearing capacity below the characteristic value determined according to the European design rule.