UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
PLAN DE TESIS TÍTULO
: CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO (Schizolobium excelsum vogel.)
TESISTA : BACH. PEDRO IVÁN NAVARRETE GÓMEZ CÓDIGO : 19964074 B ASESOR : ING. ISABEL MOROMI NAKATA DPTO. ACAD. DE CONSTRUCCIÓN
I. ANTECEDENTES ANTECEDENTES En la primera fase del estudio integral de la madera para la construcción de la JUNTA DE CARTAGENA PAD-REFORT se obtuvieron las propiedades físicas y mecánicas más importantes de 104 especies de la subregión andina, de los cuales 20 fueron tomados nuestros bosques. Para 46 de estas especies se hicieron ensayos de flexión con vigas a escala natural. Como experiencia de estos ensayos e incorporando la experiencia de especies latifoliadas de otras regiones, se ha propuesto una regla de clasificación visual para madera estructural. Se han propuesto igualmente esfuerzos admisibles y módulos de elasticidad para clasificarla como estructural. En el Perú se está incorporando especies maderables de los bosques al mercado de la madera aserrada para uso estructural usando el Reglamento Nacional de Edificaciones E. 010; el cuál contempla tres grupos de mayor a menor densidad Básica y Resistencia mecánica, como son los Grupos A,B y C. En el presente trabajo de investigación se realizara el estudio de la especie Forestal PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) que corresponde al Grupo C;y los ensayos físico – mecánicos se realizaran en el Laboratorio N°1 de Ensayo de Materiales (LEM) y/o en el Centro de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) de la Universidad U niversidad Nacional de Ingeniería. Anteriormente se desarrollaron Tesis de grado tales como:
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
Clasificación Estructural de la especie forestal Azúcar Hauyo Clasificación Estructural de la madera Capirona Clasificación Estructural de la madera Cachimbo Clasificación Estructural de la madera Mashonate
II. JUSTIFICACIÓN Debido a la creciente demanda de diferentes especies maderables, muchos de estos no son comercializadosen el mercado por falta de estudios, tienen poco o ningún valor comercial, siendo un recurso importante renovable que se necesita conocer y aprovechar, para devolver el valor económico a los bosques garantizando su manejo sostenido, conservación y renovación, necesarios para el desarrollo forestal, económico y social del país. III. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA La incorporación del Pashaco en el grupo de “Maderas para uso Estructural” evitará la selectividad de los usuarios hacia una o pocas especies de maderas conocidas e incorporará a este abanico de oportunidades oportunidades maderas blandas poco o casi no conocidas en el mercado. La poca información respecto a las propiedades físico-mecánicas de este tipo de madera conlleva a un uso inadecuado como es en algunos casos tener que sobre-dimensionar para asegurar sus diseños, entre otros casos influyen significativamente en los costos y confianza del usuario final. IV. OBJETIVOS
La agrupación y clasificación estructural de la especie forestal Pashaco (Schizolobium excelsum vogel.). según la información obtenida sobre sus propiedades Físico – Mecánicas en vigas a escala natural. La incorporación de especies forestales de menor densidad Básica a la Norma Nacional E-010, correspondiente al Grupo C. Contribuir al conocimiento conocimiento y a un aprovechamiento aprovechamiento óptimo de los recursos recursos forestales de poco valor comercial.
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
2
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
Así mismo contribuir al desarrollo de la ingeniería y la industria de la madera.
V. MARCO TEÓRICO El fundamento teórico de la presente tesis abarca los conocimientos que se debe tener para la clasificación estructural en los siguientes ítems.
Características y propiedades de la especie forestal Pashaco Normas y metodología de ensayos físico-mecánicos f ísico-mecánicos de la madera Pashaco en probetas pequeñas. Normas y metodología de ensayos físico-mecánicos f ísico-mecánicos de la madera Pashaco en vigas a escala natural.
VI. FORMULACION DE LA HIPOTESIS En el presente estudio de la especie Forestal Pashaco, se desea agruparla e incorporarla al grupo estructural estructural según la Norma E. 010, 010, con la información obtenida de los ensayos representativos tales como Densidad Básica, Resistencia a la Flexión y Módulo de Elasticidad; además de permitirnos la utilización de los valores del grupo estructural al cual pertenece. VII. ÍNDICE INTRODUCCIÓN CAP I: 1.1 1.2 1.3 1.4
ASPECTOS GENERALES Potencial forestal y reforestación en el Perú, explotación y uso. Maderas más comunes en el Perú La madera como material de construcción Costos de explotación de este recurso y precio comercial
CAP II:
CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
3
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8
Procedencia Descripción del árbol en pie Distribución, hábitat y características organolépticas. Identificación y Nomenclatura de las Maderas Tropicales. Información tecnológica disponible Estructura y Características Anatómicas de la Madera Agentes que afectan el comportamiento comportamiento de la Madera Aserrado, Secado y Protección de la Madera
CAP III:
NORMAS Y METODOLOGÍA DE ENSAYOS FÍSICOMECÁNICOS DE LA MADERA PASHACO EN PROBETAS PEQUEÑAS Normatividad utilizada Recolección de muestra Clasificación visual utilizada Ensayos físicos Ensayo de contenido de humedad Ensayo de densidad básica Ensayos mecánicos Ensayo de flexión estática Ensayo de compresión paralela a la fibra
3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.5 3.5.1 3.5.2 CAP IV:
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.5.1
NORMAS Y METODOLOGÍA DE ENSAYOS FÍSICOMECÁNICOS DE LA MADERA PASHACO EN VIGAS A ESCALA NATURAL Normatividad utilizada Recolección de muestras Clasificación visual utilizada Acondicionamiento y descripción de las muestras Ensayos mecánicos Ensayo de viga a flexión a escala natural
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
4
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
CAP V: 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6
PLAN DE TESIS
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO Procesamiento de datos obtenidos Análisis Estadístico de Resultados Resultados de los ensayos Físico – Mecánicos de probetas pequeñas. Resultados de los ensayos Mecánicos en vigas a escala natural Comparación de resultados obtenidos con otras especies Proceso de agrupamiento agrupamiento para uso Estructural de la madera Pashaco
RESUMEN LISTA DE CUADROS LISTA DE SÍMBOLOS Y SIGLAS CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
VIII.METODOLOGÍA DEL TRABAJO El trabajo de Investigación consistirá en el desarrollo de los siguientes puntos: 1. Recopilación de información; acerca de madera en general, investigaciones realizadas con otras especies forestales maderables y en especial de la madera en estudio Pashaco ( Schizolobium excelsum vogel.). 2. Búsqueda, definición de Normas de ensayos y programa de ensayos a realizarse en laboratorios, Laboratorio N° 1 de Ensayo de Materiales (LEM) y/o en el Centro de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) de la Universidad Nacional de Ingeniería. I ngeniería. 3. Muestreo y Preparación de especímenes de ensayo.
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
5
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
4. Realización de de ensayos: ensayos:
ENSAYO DE VIGA A FLEXIÓN ESCALA NATURAL En este ensayo se utilizarán 30 vigas de 4x14x300 cm. de longitud, las deformaciones serán medidas a L/2 y a L/3, lecturas cada 100 kg de incremento de cargas. (Norma: NTP 251.107) ENSAYOS DE FLEXIÓN ESTÁTICA Se utilizarán 60 probetas de 5x5x75 cm de longitud en la dirección paralela a la fibra. (Norma: NTP 251.017) ENSAYOS DE COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA Se utilizaran 30 probetas estándar de 5x5x20 cm de longitud en la dirección paralelo a la fibra, la lectura de las deformaciones se tomarán de la zona central de la viga donde se desarrollan los mayores esfuerzos. (Norma NTP 251.014) ENSAYOS DE CONTENIDO DE HUMEDAD Se utilizaran 30 probetas de 3x3x10 cm de longitud, tomadas de la viga a escala natural ensayada a flexión, de la zona próxima a la falla. (Norma: NTP 251.010) ENSAYOS DE DENSIDAD BÁSICA En este ensayo se utilizarán 30 probetas de 3x3x10 cm de longitud, tomadas de la viga a escala natural ensayada a flexión, de la zona próxima a la falla. (Norma: NTP 251.011)
5. Procesamiento y análisis de resultados de los ensayos; que deberán ser comparados con valores correspondientes de agrupamiento. Generar un cuadro comparativo comparativo entre estudios anteriores con con otras especies maderables. maderables. 6. Agrupar a la especie Pashaco según la Norma E-010.
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
6
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
___________________ ____________________________ ___________ __ Navarrete Gómez Pedro Iván CÓDIGO: 19964074 B TESISTA
IX.
PLAN DE TESIS
___________________ ________________________ _____ Ing. Isabel MoromiNakata ASESOR
BIBLIOGRAFÍA
Acevedo Mallque Moisés – KikataYoji, Atlas de Maderas del Perú, Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima – Perú, 1994. Camacho Castillo Sixto,Incorporación de la Especie Maderable Quinilla Colorada, Tesis de Grado UNI-FIC,Lima – Perú, 2004. Cámara Nacional Forestal con la Dirección General Forestal del Ministerio de Agricultura y la OIMT,Utilización Industrial de Nuevas Especies Forestales en el Perú, OIMT/INRENA, Lima – Perú, 1998. Confederación Nacional de la Madera,Compendio de Información Técnica de 32 Especies Forestales,Ed. CNM, Lima –Perú, 1996. Cortez Villeguez Adolfo Johan, Clasificación Estructural de la Madera Mashonaste “ClarisiaRacemosa Ruiz &Pav” ,Tesis de Grado UNI-FIC, Lima – Perú, 2005. Estacio Jiménez Raúl Imper, Clasificación Estructural de la Especie Forestal AzucarHuayo AzucarHuayo “HymenaeaCourbaril” “HymenaeaCourbaril”, Tesis de Grado UNI-FIC,Lima – Perú, 2008.
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
7
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
Instituto Nacional De Investigación Agraria, Organización Internacional de las Maderas Tropicales; Manual de Identificación de Especies Forestales de la Sub Región Andina; Lima 1996. Normas Técnicas, Madera Aserrada – Método de Ensayo de Compresión Paralelo al Grano, ITINTEC 251.014-80, Lima – Perú, 1980. Normas Técnicas, Madera Aserrada – Método de Determinación del Contenido de Humedad, ITINTEC 251.010-80, Lima – Perú, 1980. Normas Técnicas, Madera Aserrada – Método de Determinación de la Densidad ITINTEC 251.107-80,Lima 251.107-80,Lima – Perú, 1980. Normas Técnicas, Madera Aserrada – Método de Ensayo de Flexión Estática ITINTEC 251.107-80, Lima – Perú, 1980. Normas Técnicas, Madera Aserrada – Método de Ensayo de Flexión para Vigas a Escala Natural, ITINTEC 251.107-88,Lima – Perú, 1988. Proyectos Andinos de Desarrollo Tecnológico en el Área de los Recursos Forestales Tropicales (PADT-REFORT/JUNAC), Manual de Diseño para Maderas del Grupo Andino, JUNAC, Lima – Perú, 1984. Reglamento Nacional De Edificaciones,Norma E. 010, El Peruano, Lima – Perú, 2007. Bejarano Rivera William Teddy; Estudio de las Propiedades Físico-Mecánicos de la Madera Catahua; Tesis de Grado UNI-FIC 2003. Taboada Rodríguez Alejandro, Clasificación Estructural de la Especie Forestal Manchinga,Tesis de Grado UNI-FIC, Lima – Perú, 2004.
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
8
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
X- CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ITEM
DESCRIPCION
MAYO
JUNIO
JULIO
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
9
AGOST
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
PLAN DE TESIS
S1 1.00
1.10 1.20 2.00 2.10 3.00 3.10 3.20 4.00 4.10 4.20 4.30 4.40 4.50 4.60 5.00 5.10 5.20 5.30 5.40
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
ACTIVIDADES PRELIMINARES Revisión de bibliografía e Investigaciones anteriores Recopilación de Información Información ELABORACION DE PLAN DE TESIS Elaboración de Plan de Tesis HABILITACION DE LA MADERA Corte y Cepillado de la Madera Preparación de los Especímenes para ensayo REALIZACION DE ENSAYOS Preparación de Equipos de Ensayo Ensayo de Flexión sobre Vigas a Escala Natural Ensayo de Flexión en Probetas Ensayo de Compresión Paralela a la Fibra Ensayo de contenido de Humedad Ensayo de Densidad Básica ELABORACION DE TESIS Procesamiento de Datos Análisis de Resultados Revisión del Borrador parcial Revisión del Borrador Final
CLASIFICACIÓN ESTRUCTURAL DE LA ESPECIE FORESTAL PASHACO ( Schizolobium excelsum vogel.) Bachiller: Pedro Iván Navarrete Gómez
10
S9 S10 S11 S12 S