Eucagrid 2016-2018

Título (acrónimo): Análisis de la relajación de tensiones en elementos curvos y nuevas soluciones de unión para gridshells de Eucalyputs globulus (EUCAGRID)

Referencia: BIA2015-64491-P

Financiación: Programa Nacional de Fomento de la Investigación Científica y Técnica de Excelencia, Subprograma Nacional de Generación de Conocimiento, Ministerio de Economía y Competitividad de España.

Duración: 3 años (01/01/2016 – 31/12/2018).

Presupuesto: 86.515,00 €

Canitdad financiada: 71.500,00 €

Investigador Principal: Dr. Manuel Guaita Fernández

Equipo de Investigación:

Resumen:

La construcción sostenible y respetuosa con el medio ambiente está dejando de ser un valor añadido para convertirse en una exigencia de nuestra sociedad. La construcción con madera está experimentando un gran impulso en toda Europa debido a las ventajas medioambientales que presenta respecto de otros materiales.

La aparición de nuevos productos y sistemas en base madera, junto con la evolución de las herramientas de análisis estructural está originando desarrollos hasta ahora impensables, como son la edificación en altura y las estructuras laminares.

Las estructuras laminares son un tipo estructural muy eficiente que adquiere resistencia y rigidez por su forma. Su principal inconveniente reside en que su geometría, generalmente irregular, suele implicar la construcción de elementos singulares con la consiguiente repercusión en los costos de ejecución.

La técnica de la gridshell permite construir estructuras laminares de madera de grandes luces doblemente curvadas, a partir de elementos estándar. Esta técnica se fundamenta en el curvado en obra de retículas planas  formadas por piezas idénticas de madera aserrada de buena calidad, gran longitud y pequeña sección, constituyendo un sistema con alta capacidad de industrialización y estandarización.

Sin embargo, a pesar del enorme potencial de la técnica de la gridshell solo algunas obras singulares se han construido con este tipo estructural, debido a que existen importantes vacíos científico-técnicos que dificultan su utilización. En concreto, la falta de estudios relativos a la relajación de tensiones que se producen en piezas de madera con grandes curvaturas, el necesario desarrollo de sistemas de unión específicos, la inexistencia de productos comerciales de madera adecuados y la falta de investigación sobre modelos numéricos contrastados experimentalmente son varios de los aspectos que frenan la aplicación y desarrollo de este interesante sistema estructural.

El presente proyecto tiene como objetivo crear conocimiento sobre los aspectos mencionados con el fin de alcanzar  la puesta en funcionamiento de gridshells realizadas con madera nacional de altas prestaciones. En particular, la investigación propuesta pretende profundizar en el conocimiento de las propiedades mecánicas y estructurales de la madera de Eucalyptus globulus para su implementación novedosa en este tipo de estructuras. Con esta finalidad se analizará, numérica y experimentalmente, la relajación de tensiones producida en los elementos curvados y dos novedosas soluciones de unión. Además, dos prototipos de gridshells a escala real serán ensayados y servirán de validación de  un nuevo modelo numérico planteado que incorporará el comportamiento elastoplástico de las uniones, las tensiones de curvatura y su relajación y la geometría multicapa propia de este tipo de estrucutras.

La investigación se complementará con el desarrollo novedoso de un empalme de lámina mediante unión dentada encolada de Eucalyptus globulus, necesario para disponer de elementos de gran longitud.