Resina Poliéster RP y fibras naturales en una conexión de guadua

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RESINA POLIÉSTER (RP) Y FIBRAS NATURALES EN UNA CONEXIÓN DE 
GUADUA ANGUSTIFOLIA SOMETIDAS AL APLASTAMIENTO TRANSVERSAL. 
 
 
 
 
 
 
LESLIE ALEJANDRA AGUDELO RODRÍGUEZ 
ODRIA LLANUVY DIAZ ACOSTA 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL 
BOGOTÁ, COLOMBIA 
2016
I 
 
 
 
 
RESINA POLIÉSTER (RP) Y FIBRAS NATURALES EN CONEXIONES DE GUADUA 
ANGUSTIFOLIA SOMETIDAS AL APLASTAMIENTO TRANSVERSAL. 
 
 
 
LESLIE ALEJANDRA AGUDELO RODRÍGUEZ 
ODRIA LLANUVY DIAZ ACOSTA 
 
 
 
TRABAJO DE GRADO PRESENTADO COMO REQUISITO PARA OPTAR AL 
TITULO DE INGENIERO CIVIL. 
 
 
 
Directora Temática: 
MSc. I.C. SOFIA ANDRADE PARDO 
 
 
 
UNIVERSIDAD DE LA SALLE 
FACULTAD DE INGENIERÍA 
PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL 
BOGOTÁ D.C. 
2016
I 
 
 
 
 
 Bogotá, Mayo de 2016 
 
Nota de aceptación: 
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____________________________________________ 
 
____________________________________________ 
 
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_____________________________________ 
Firma del presidente del jurado 
 
 
 
 
_____________________________________ 
Firma del jurado 
 
 
 
 
_____________________________________ 
Firma del jurado 
 
 
 
 
 
 
 
 
II 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Las autoras expresan su agradecimiento a: 
 
Ing. Sofía Andrade, Magister en ingeniería civil, Directora del trabajo de investigación, por 
la orientación, seguimiento y la supervisión continúa de la misma, pero sobre todo por el apoyo 
recibido a lo largo de esta tesis. 
Ing. Fabián Augusto Lamus Báez, Magíster en estructuras, por la colaboración y apoyo 
prestado a este trabajo investigativo. 
A los docentes de la Facultad de Ingeniería Civil de la universidad de La Salle que 
contribuyeron con nuestra formación profesional. 
Un agradecimiento muy especial a todos nuestros compañeros, amigos y familiares, los cuales 
nos acompañaron y apoyaron 
.
III 
 
 
DEDICATORIA 
Le doy gracias a Dios por permitirme terminar este proyecto, pues gracias a esto empiezo un 
nuevo camino y el más importante que es mi vida profesional, de aquí en adelante gracias a él sigo 
construyendo el futuro que quiero y lo que añoro para mi vida. Este trabajo de grado se lo dedico 
a mi hermosa hija Gabriela Alejandra Cano, ya que me esperaba hasta altas horas de la noche solo 
por acompañarme un rato más, ella es y será siempre mi inspiración y el motivo por el cual quiero 
progresar cada día más, dedico esta tesis a mis padres por el apoyo incondicional, por su amor, por 
acompañarme en los momentos más difíciles de mi vida y por sus consejos que me motivaron a 
trabajar constantemente y nunca desfallecer, gracias a ellos sigo en pie y he podido culminar mis 
estudios, a mis hermanas Ana Katherine y Ashley Agudelo porque me brindaron su ayuda para 
poder alcanzar esta meta. 
 
A mi abuelita Floralba, a quien quiero como a una madre, por compartir momentos 
significativos conmigo, por estar siempre dispuesta a escucharme y ayudarme en cualquier 
momento. 
 
Y por último agradezco a mi compañera Odria, ya que con ella trabajamos arduamente, 
luchamos, peleamos y nos divertimos en la elaboración de este trabajo. 
 
A mis papás, a mi familia y amigos mil gracias por sus enseñanzas, consejos brindados y el 
apoyo que siempre recibí. 
 
Leslie Alejandra Agudelo Rodríguez 
 
 
IV 
 
IV 
 
Esta tesis se la dedico a mi Dios, por darme vida, salud y por permitirme haber llegado a este 
punto tan importante de mi formación como profesional, porque gracias a ello empiezo un nuevo 
camino. 
 
A mi papá Domiciano Díaz Ochoa y mamá Luz Dary Acosta Quimbaya, por ser los pilares 
más importantes en mi vida y en mi carrera al demostrarme siempre su apoyo incondicional; por 
sus consejos, sus valores, por mi educación, tanto académica, como de la vida, por la motivación 
constante, pero más que nada, por enseñaron que hay que luchar por lo que amamos, y nunca nada 
será imposible de lograr. Gracias por tan infinito amor. 
 
A mi hermana Tatiana Díaz Acosta, por ayudarme y hacer mi vida más feliz en los momentos 
de tristeza. 
 
A mi familia, en especial a mis tíos Senaida Acosta y Ener Figueroa, por su respaldo 
constante. 
 
A mi compañera de Tesis Leslie por este increíble trabajo que hicimos, porque a pesar de todo 
nos divertimos y a todos aquellos que participaron directa e indirectamente en la elaboración de 
esta tesis. 
 ¡Gracias infinitas a Ustedes! 
Odria LLanuvy Díaz Acosta 
 
 
V 
 
V 
 
 
1 
 
 
 
CONTENIDO 
INTRODUCCIÓN............................................................................................................................................. 9 
1. OBJETIVOS ......................................................................................................................................... 11 
OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................................................... 11 
OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................................................................ 11 
2. ESTRUCTURAS QUE EMPLEAN COMO MATERIAL ESTRUCTURAL LA GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH12 
3. CONEXIONES EN ESTRUCTURAS DE GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH ................................................ 21 
4. GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH ....................................................................................................... 29 
4.1 ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LA GUADUA A. ............................................................................ 29 
4.1.1 Tracción paralela a la fibra ......................................................................................................... 30 
4.1.2 Compresión paralela a la fibra ................................................................................................... 31 
4.1.3 Corte paralela a la fibra.............................................................................................................. 33 
4.1.4 Tracción Perpendicular a la fibra ................................................................................................ 34 
4.1.5 Compresión perpendicular a la fibra .......................................................................................... 35 
4.1.6 Contenido de Humedad .............................................................................................................. 36 
4.2 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA GUADUA ANGUSTIFOLIA ............................................................... 37 
4.2.1 Resistencia a la tracción paralela a la fibra ................................................................................ 37 
4.2.2 Resistencia a la compresión paralela a la fibra .......................................................................... 38 
4.2.3 Resistencia al corte paralelo a la fibra ....................................................................................... 39 
4.2.4 Resistencia a la tracción Perpendicular a la fibra ....................................................................... 40 
4.2.5 Resistencia a la compresión radial o PERPENDICULAR .............................................................. 41 
4.2.6 Módulo de elasticidad longitudinal a compresión ..................................................................... 42 
4.2.7 Módulo de elasticidad circunferencial ........................................................................................ 43 
5. MATERIALES DE LA CONEXIÓN .......................................................................................................... 45 
2 
 
 
 
5.1 COMPONENTES DE LAS PROBETAS ......................................................................................................45 
5.1.1 PERNO TRANSVERSAL (T) ........................................................................................................... 45 
5.1.2 ZUNCHO METALICO (Z) ............................................................................................................... 47 
5.1.3 MATERIAL DE RELLENO (M)........................................................................................................ 48 
6. ENSAYOS DE LAS PROBETAS .............................................................................................................. 50 
6.1 CONFICURACIONES .............................................................................................................................. 50 
6.1.1 CONFIGURACIÓN G .................................................................................................................... 51 
6.1.2 CONFIGURACIÓN GP .................................................................................................................. 51 
6.1.3 CONFIGURACIÓN GZ ................................................................................................................... 52 
6.1.4 CONFIGURACIÓN GPZ................................................................................................................. 52 
6.1.5 CONFIGURACIÓN GM ................................................................................................................. 53 
6.1.6 CONFIGURACIÓN GPM ............................................................................................................... 53 
6.1.7 CONFIGURACIÓN GZM ............................................................................................................... 54 
6.1.8 CONFIGURACIÓN GPZM ............................................................................................................. 54 
6.2 PROGRAMA EXPERIMENTAL ................................................................................................................ 55 
6.3 MONTAJE ............................................................................................................................................. 55 
6.3.1 CONSTRUCCIÓN DE LOS ESPECÍMENES ...................................................................................... 55 
6.3.2 ESQUEMA DEL MONTAJE ........................................................................................................... 58 
6.4 PROCEDIMIENTO DE ENSAYO .............................................................................................................. 59 
7. RESULTADOS ..................................................................................................................................... 61 
7.1 GRAFICAS DE FUERZA - DESPLAZAMIENTO .......................................................................................... 65 
7.1.1 CONFIGURACIONES SIN RELLENO .............................................................................................. 66 
7.1.1.1 COMBINACION G .................................................................................................................................. 66 
7.1.1.2 COMBINACION GZ ................................................................................................................................ 69 
7.1.1.3 COMBINACION GP ............................................................................................................................... 73 
7.1.1.4 COMBINACION GPZ .............................................................................................................................. 76 
3 
 
 
 
7.1.2 CONFIGURACIONES RELLENAS ................................................................................................... 79 
7.1.2.1 COMBINACION GM .............................................................................................................................. 79 
7.1.2.2 COMBINACION GMZ ............................................................................................................................ 83 
7.1.2.3 COMBINACION GPM ............................................................................................................................ 87 
7.1.2.4 COMBINACION GPZM .......................................................................................................................... 91 
7.1.3 COMPARACIÓN ENTRE LOS RESULTADOS OBTENIDOS. ............................................................. 95 
CONFIGURACIONES SIN RELLENO ........................................................................................................................ 96 
CONFIGURACIONES CON RELLENO ...................................................................................................................... 97 
8. CONCLUSIONES ................................................................................................................................. 99 
8.1 RECOMENDACIONES .......................................................................................................................... 101 
9. GLOSARIO ........................................................................................................................................ 103 
10. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................. 105 
 
 
4 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS. 
FIGURA 2-1. CULMO DE UNA GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH .................................................................................................. 12 
FIGURA 2-2. MÉTODO DE AHUMADO ................................................................................................................................... 14 
FIGURA 2-3. PROCESO DE INMUNIZACIÓN ............................................................................................................................. 15 
FIGURA 2-4. INMUNIZACIÓN MÉTODO BOUCHERIE ................................................................................................................. 15 
FIGURA 2-5. BIBLIOTECA PUBLICA CASA DE VIENTO ................................................................................................................. 17 
FIGURA 2-6. COLEGIO DE LAS AGUAS DE MONTEBELLO- CALI ................................................................................................... 17 
FIGURA 2-7. CATEDRAL PRINCIPAL DE PEREIRA ....................................................................................................................... 18 
FIGURA 2-8. (A) PUENTE DE GUADUA- BOGOTÁ, (B) PUENTE DE GUADUA CÚCUTA ...................................................................... 19 
FIGURA 2-9. PRUEBA DE CARGA PUENTES EN GUADUA A., UNIVERSIDAD DE LA SALLE ................................................................... 20 
FIGURA 3-1 PROTOTIPO DE LOS MARCOS DE DOS PISOS ENSAYADOS EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA ............................. 22 
FIGURA 3-2 COMPONENTES DE LA CONEXIÓN INVESTIGADA POR ANDRADE, LAMUS, TORRES .......................................................... 23 
FIGURA 3-3.DETALLE DE UNA CONEXIÓN EMPERNADA ............................................................................................................. 24 
FIGURA 3-4 RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LA GUADUA ANGUSTIFOLIA ...................................................... 24 
FIGURA 3-5 ZONA DE CONTACTO ENTRE EL PERNO Y LA PARED DEL CANUTO PARA EL CÁLCULO DE LA FUERZA A COMPRESIÓN. ................ 25 
FIGURA 3-6 UNIÓN TIPO SIMÓN VÉLEZ ................................................................................................................................. 26 
FIGURA 3-7 SECCIÓN MODULAR DE PUENTE ........................................................................................................................... 27 
FIGURA 4-1 PROBETA PARA ENSAYO TRACCIÓN A LA FIBRA, CON NUDO. ......................................................................................30 
FIGURA 4-2 PROBETA PARA ENSAYO TRACCIÓN A LA FIBRA, SIN NUDO. ....................................................................................... 30 
FIGURA 4-3. MONTAJE DE PROBETAS CON NUDO EN MAQUINA UNIVERSAL PARA SER FALLADAS. ..................................................... 31 
FIGURA 4-4. MONTAJE DE PROBETAS SIN NUDO EN MAQUINA UNIVERSAL PARA SER FALLADAS........................................................ 31 
FIGURA 4-5 LÁMINA DE ACERO CORTADA PARA ENSAYO DE COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA. ....................................................... 32 
FIGURA 4-6 MONTAJE: ENSAYO COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA DE LA GUADUA A., SIN NUDO. .................................................. 32 
FIGURA 4-7 DISPOSITIVOS EMPLEADOS PARA LA APLICACIÓN DE LA CARGA EN ENSAYO DE CORTE PARALELO A LA FIBRA. ........................ 33 
FIGURA 4-8 PROBETAS CON NUDO PARA ENSAYO DE CORTE PARALELO A LA FIBRA DE LA GUADUA. ................................................... 33 
FIGURA 4-9 PROBETAS SIN NUDO PARA ENSAYO DE CORTE PARALELO A LA FIBRA DE LA GUADUA. ..................................................... 34 
5 
 
 
 
FIGURA 4-10 MONTAJE DE ENSAYO A CORTE PARALELO A LA FIBRA CON NUDO ............................................................................. 34 
FIGURA 4-11. PROBETAS PARA SER ENSAYADAS A TRACCIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA DE LA GUADUA ........................................... 35 
FIGURA 4-12 MONTAJE DE ENSAYO DE TRACCIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA DE LA GUADUA. ........................................................ 35 
FIGURA 4-13 PROBETAS DE COMPRESION PERPENDICULAR A LA FIBRA DE LA GUADUA. .................................................................. 36 
FIGURA 4-14 MONTAJE: COMPRESION PERPENDICULAR A LA FIBRA DE LA GUADUA....................................................................... 36 
FIGURA 4-15 PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR CONTENIDO DE HUMEDAD .............................................................................. 37 
FIGURA 4-16 AREA DE LA APLICACIÓN DE LA CARGA. ............................................................................................................... 40 
FIGURA 4-17 PROBETA PARA ENSAYO TRACCIÓN A LA FIBRA, CON NUDO. .................................................................................... 43 
FIGURA 5-1. COMPONENTES DE LA PROBETA EVALUADA .......................................................................................................... 45 
FIGURA 5-2 PERNO TRANSVERSAL ....................................................................................................................................... 45 
FIGURA 5-3. PERNO TRANSVERSAL....................................................................................................................................... 46 
FIGURA 5-4. ZUNCHO METÁLICO Y GRAPA EAGLE ................................................................................................................. 47 
FIGURA 5-5. ZUNCHO METÁLICO Y GRAPA EAGLE ................................................................................................................. 47 
FIGURA 5-6. ENSAYO DE RESISTENCIA DE LA RESINA VARIANDO CATALIZADOR. .............................................................................. 49 
FIGURA 5-7. MEZCLA DE RESINA POLIÉSTER, FIBRAS NATURALES Y TROZOS DE GUADUA .................................................................. 49 
FIGURA 6-1. CONFIGURACIÓN 1. (G) ................................................................................................................................... 51 
FIGURA 6-2. CONFIGURACIÓN 2. (GP) ................................................................................................................................. 51 
FIGURA 6-3. CONFIGURACIÓN 3. (GZ) ................................................................................................................................. 52 
FIGURA 6-4. CONFIGURACIÓN 4. (GPZ) ............................................................................................................................... 52 
FIGURA 6-5. CONFIGURACIÓN 5. (GM)................................................................................................................................ 53 
FIGURA 6-6. CONFIGURACIÓN 6. (GPM) ............................................................................................................................. 53 
FIGURA 6-7. CONFIGURACIÓN 6. (GZM) .............................................................................................................................. 54 
FIGURA 6-8. CONFIGURACIÓN 8. (GPZM) ............................................................................................................................ 54 
FIGURA 6-9. PROCESO DE CORTE DE LA GUADUA A., EN FORMA DE CUBOS .................................................................................. 56 
FIGURA 6-10. PROCESO DE CORTE DEL FIQUE. ........................................................................................................................ 56 
FIGURA 6-11. PROBETAS PEGADAS AL VIDRIO TÉRMICO ........................................................................................................... 57 
FIGURA 6-12. LLENADO DE PROBETAS .................................................................................................................................. 57 
6 
 
 
 
FIGURA 6-13. PROBETAS RELLENAS ..................................................................................................................................... 57 
FIGURA 6-14. MONTAJE AL APLASTAMIENTO DE GUADUA A. .................................................................................................... 59 
FIGURA 6-15.A) MAQUINA UNIVERSAL -UNIVERSIDAD DE LA SALLE, B) MONTAJE AL APLASTAMIENTO DE GUADUA A. ........................ 59 
FIGURA 7-1. COMPILADO DE FUERZAS PROMEDIO PARA CONEXIONES SIN RELLENO DE LOS GRUPOS 01, 02 Y 03 ................................ 61 
FIGURA 7-2. COMPILADO DE FUERZAS PROMEDIO PARA CONEXIONES CON RELLENO DE LOS GRUPOS 01, 02 Y 03 ............................. 61 
FIGURA 7-3. PUNZONAMIENTO. .......................................................................................................................................... 62 
FIGURA 7-4. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO G01 .......................................................................................................... 66 
FIGURA 7-5. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO G02 .......................................................................................................... 67 
FIGURA 7-6. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO G03 .......................................................................................................... 68 
FIGURA 7-7. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO PROMEDIO DE LA CONFIGURACIÓN G01, G02 Y G03 .......................................... 69 
FIGURA 7-8. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GZ01 ......................................................................................................... 70 
FIGURA 7-9. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GZ02 ......................................................................................................... 71 
FIGURA 7-10. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GZ03 ....................................................................................................... 71 
FIGURA 7-11. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO PROMEDIO CONFIGURACIÓN GZ .................................................................... 72 
FIGURA 7-12. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GP01 ...................................................................................................... 73 
FIGURA 7-13 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GP02 ....................................................................................................... 74 
FIGURA 7-14 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GP03 .......................................................................................................75 
FIGURA 7-15 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO PROMEDIO DE LA CONFIGURACIÓN GP ............................................................ 76 
FIGURA 7-16 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZ01 ...................................................................................................... 77 
FIGURA 7-17 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZ02 ...................................................................................................... 78 
FIGURA 7-18 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZ03 ...................................................................................................... 78 
FIGURA 7-19 GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO PROMEDIO DE LA CONFIGURACIÓN GPZ ........................................................... 79 
FIGURA 7-20. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GM01 ..................................................................................................... 80 
FIGURA 7-21. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GM02 ..................................................................................................... 81 
FIGURA 7-22. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GM03 ..................................................................................................... 82 
FIGURA 7-23. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO DE LA CONFIGURACIÓN GM .......................................................................... 83 
FIGURA 7-24. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GMZ01 ................................................................................................... 84 
7 
 
 
 
FIGURA 7-25. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GMZ02 ................................................................................................... 85 
FIGURA 7-26. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GMZ03 ................................................................................................... 86 
FIGURA 7-27. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO DE LA CONFIGURACIÓN GMZ ........................................................................ 87 
FIGURA 7-28. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPM01 ................................................................................................... 88 
FIGURA 7-29. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPM02. .................................................................................................. 89 
FIGURA 7-30. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPM03 ................................................................................................... 90 
FIGURA 7-31. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO DE LA CONFIGURACIÓN GPM ........................................................................ 91 
FIGURA 7-32. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZM01 ................................................................................................. 92 
FIGURA 7-33. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZM02 ................................................................................................. 93 
FIGURA 7-34. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO GPZM 03 ................................................................................................ 94 
FIGURA 7-35. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO DE LA CONFIGURACIÓN GPZM ...................................................................... 95 
FIGURA 7-36. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G01 ....................................................................................... 96 
FIGURA 7-37. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G02 ....................................................................................... 96 
FIGURA 7-38. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G03 ....................................................................................... 97 
FIGURA 7-39. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G01 ....................................................................................... 97 
FIGURA 7-40. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G02 ....................................................................................... 98 
FIGURA 7-41. GRAFICA FUERZA- DESPLAZAMIENTO COMPILADO G03 ....................................................................................... 98 
 
 
8 
 
 
 
 LISTA DE TABLAS 
TABLA 4-1 RESULTADO DE RESISTENCIA A LA TRACCIÓN PARALELA A LA FIBRA ............................................................................... 38 
TABLA 4-2 RESULTADO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA .......................................................................... 39 
TABLA 4-3 RESULTADO DE RESISTENCIA AL CORTE PARALELO A LA FIBRA ...................................................................................... 40 
TABLA 4-4 RESULTADO DE RESISTENCIA A LA TRACCIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA ....................................................................... 41 
TABLA 4-5 RESULTADO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PERPENDICULAR O RADIAL A LA FIBRA ..................................................... 42 
TABLA 4-6 RESULTADO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PERPENDICULAR O RADIAL A LA FIBRA ..................................................... 43 
TABLA 4-7 RESULTADO MÓDULO DE ELASTICIDAD CIRCUNFERENCIAL .......................................................................................... 44 
TABLA 5-1. CARACTERÍSTICAS VARILLA ROSCADA .................................................................................................................... 46 
TABLA 7-1 . FALLA POR PUNZONAMIENTO, GP, GPM, GPZ Y GPZM. ....................................................................................... 63 
TABLA 7-2. FALLA POR CORTE DE LA FIBRA, G, GP, GPZ Y GZ .................................................................................................. 64 
 
 
9 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
En coherencia con las tendencias mundiales, durante las últimas décadas, en el sector de la 
construcción a nivel nacional, se ha despertado el interés por la búsqueda de materiales renovables 
y sustentables que presenten un comportamiento estructural adecuado. La Guadua angustifolia ha 
sido acogida con gran optimismo entre las especies de bambú gracias a sus propiedades mecánicas 
y físicas, siendo tan resistente como el hierro pero mucho más flexible y con un costo menor. En 
el mundo es conocido como el acero vegetal (EcoHabitar, 2013), razón por la que ha sido objeto 
de estudio como material innovador en la construcción. 
De esta manera en el país, los procedimientos constructivos de edificaciones en Guadua 
angustifolia (Guadua a.), deben estar basados en lo especificado en el Reglamento Colombiano de 
Construcción Sismo Resistente (NSR-10), Titulo G, “Estructuras de Madera y Estructuras de 
Guadua a”. Específicamente en la sección G.12.8.3, se indica que todos los canutos que estén 
sometidos a esfuerzos de compresión perpendicular a la fibra, deben estar rellenos de mortero de 
cemento y en el caso en que esto no se cumpla el valor del esfuerzo admisible se debe reducir a la 
cuarta parte. 
Ahora bien, el mortero de cemento empleado como material de relleno ha sido catalogado 
como ineficiente en varias investigaciones encaminadas a determinar el comportamiento de 
conexiones en estructuras en guadua a. por diferentes razones: no es fácil garantizar la resistencia 
a la compresión debido a la dificultad para realizar un correcto curado, la necesidad de contar con 
un mortero fluido que pueda vaciarse por un agujero de diámetro reducido tiene como 
consecuencia una alta retracción después del fraguado, se incrementa notablemente el peso de las 
estructuras y adicionalmente al combinarlo con barras longitudinales se aumenta la rigidez pero se 
10 
 
 
 
disminuye la ductilidad de las conexiones llegando en algunos casos a comprometer la resistencia 
de los elementos (Andrade, 2013). 
Todo lo anterior nos indica que existe una necesidad de profundizar en la investigación de 
materiales alternativos para el relleno, por lo cual en este trabajo se evaluó el comportamiento 
mecánico, específicamente la resistencia al aplastamiento transversal,de una conexión de Guadua 
a. rellena con un material compuesto a base de resina poliéster (RP), trozos de Guadua a. y fibras 
naturales. Adicionalmente se evaluó la incidencia en esta resistencia del uso de cinta metálica y 
pernos transversales, llegando a concluir que la conexión únicamente con cinta metálica no 
aumenta la resistencia pero si aumenta la ductilidad de esta, por otro lado la conexión con pernos 
transversales aumenta la resistencia en un setenta por ciento (70%) sin aumentar la ductilidad. 
Motivo por el cual la mejor conexión es la compuesta por cinta metálica, pernos transversales y la 
mezcla a base de resina poliéster y fibras naturales. 
Cabe resaltar que este trabajo de grado se encuentra vinculado a dos proyectos de 
investigación: Conexiones para estructuras de Guadua angustifolia y Puentes peatonales en 
Guadua angustifolia realizados por autoconstrucción comunitaria, los cuales están siendo 
desarrollados dentro del semillero de investigación ESMAV (Estructuras, Materiales y Vivienda), 
perteneciente al grupo de investigación CIROC (Centro de investigación de riesgos y obras civiles) 
de la Universidad de La Salle. 
 
 
 
 
11 
 
 
 
1. OBJETIVOS 
OBJETIVO GENERAL 
Evaluar la influencia de los diferentes componentes de una conexión empernada, zunchada y 
rellena con un material de relleno compuesto a base de resina poliéster y fibras naturales, en la 
resistencia al aplastamiento transversal del canuto de Guadua angustifolia. 
OBJETIVOS ESPECIFICOS 
 Determinar la variación de la resistencia al aplastamiento trasversal del canuto de 
Guadua angustifolia con el uso de un material de relleno compuesto a base de resina 
poliéster y fibras naturales. 
 Determinar la variación de la resistencia al aplastamiento transversal del canuto de 
Guadua angustifolia con el uso de una cinta metálica. 
 Determinar la variación de la resistencia al aplastamiento transversal del canuto de 
Guadua angustifolia con el uso de pernos transversales. 
 
 
 
 
 
12 
 
 
 
2. ESTRUCTURAS QUE EMPLEAN COMO MATERIAL 
ESTRUCTURAL LA GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH 
La Guadua angustifolia Kunth (Guadua a.) es una de las especies provenientes de la mayoría 
de los continentes exceptuando a Europa. El 90% de ellas se encuentran en Asia y América. 
(Gonzales, 2014). Entre los Bambúes, la Guadua a. es la más empleada en la industria de la 
construcción a nivel Nacional, debido a sus propiedades físicas y mecánicas, así mismo, por su 
fácil manipulación y su fácil obtención en el territorio. La Guadua a. se caracteriza por sus paredes 
gruesas, una gran rapidez de crecimiento, llegando a alcanzar 30 metros de altura o más en solo 
seis meses, y cuyo diámetro puede alcanzar los 20 cm. (Osorio, Vélez, & Ciro, 2007) (Ver Figura 
2-1). 
 
Figura 2-1. Culmo de una Guadua Angustifolia Kunth 
Disponible en Línea: (Carvajal, 2011) 
 
En 1806 Humboldt y Bonpland denominaron a esta planta como Bambusa Guadua, para luego 
en el año 1822 ser clasificada por Kunth como Guadua angustifolia Kunth (Castaño, 2001). Se 
considera como una de las plantas nativas más representativas de los bosques andinos. 
13 
 
 
 
La Guadua a. se clasifica dentro de la familia de las Gramíneas (familia de plantas con tallo 
cilíndrico, nudoso y generalmente hueco, hojas alternas que abrazan el tallo), resistente, flexible, 
protectora de suelos y cuencas hidrográficas (Vélez, 2006). En cada país se identifica de diferentes 
formas, Caña en Ecuador, Marona o Taca en Perú, Tacuarembó en Bolivia, Tacuara en Argentina, 
Tacoba en Brasil, Tacuarazú en Paraguay, Guafa en Venezuela y guadua en Colombia. Se estima 
que en Colombia se cuenta con cincuenta y un mil hectáreas cultivadas de Guadua a., de las cuales 
no más de cinco mil son sembradas y las otras son naturales. (Teneche, 2015). 
Este recurso se utilizaba ya desde épocas remotas por parte de los pobladores primitivos de 
los Andes (Humboldt & Bonpland, 1806), y actualmente sigue siendo usada, especialmente en la 
región centro-occidental de Colombia. 
En Colombia, la Guadua a. se encuentra principalmente en la cordillera central y en los 
departamentos de Antioquia, Caldas, Cundinamarca, Huila, Quindío, Risaralda, Tolima y Valle 
del Cauca, lo que ha llevado a que ocupe el segundo lugar, en Latinoamérica, en poseer una gran 
diversidad de especies de bambú, con nueve géneros y setenta especies registradas. Por otro lado, 
la región andina tiene la mayor cantidad y diversidad en población de especies de árboles (89%) y 
la cordillera oriental cuenta con el 55% de bosques de bambú reportados hasta el 2005. (Ministerio 
de Agricultura y Desarrollo de Colombia, 2005). 
La Guadua a. se da en estado natural, en forma de colonias llamadas “guaduales”, generando 
así beneficios para el hombre y para el medio ambiente, tales como la disminución de la 
escorrentía, el efecto protector sobre el suelo, las aguas y las rondas de los ríos y la contribución a 
su recuperación y conservación, entre otros. (Torres J. , 2012) 
El cultivo de la Guadua a. es de fácil acceso, sin embargo para su uso es necesario que el 
material después del proceso de corte se someta a una etapa de secado y posteriormente un 
14 
 
 
 
tratamiento para su preservación, con la finalidad de prevenir el ataque de insectos y hongos. Este 
proceso debe ser eficiente para evitar problemas futuros en las construcciones (Montoya, 2002). 
Algunos métodos para la preservación de ésta son: 
- Método de ahumado. Este método consiste en mantener la guadua dentro de una 
cámara que se encuentra llena de humo en circulación, producido por combustión de 
materia orgánica, como residuos de madera o guadua, en la que se controla la humedad 
y la temperatura hasta reducir el contenido de humedad al 12% (Giordanelli, 2011), 
como se puede observar en la 
- Figura 2-2. 
 
 
Figura 2-2. Método de ahumado 
Fuente: (Pantoja & Acuña, 2005) 
 
- Inmunización por inmersión. Este proceso se realiza haciendo dos perforaciones en 
cada entrenudo de la guadua, para después sumergirla mediante unas pesas en un 
tanque que contiene preservativos tales como ácido bórico y bórax, por un periodo de 
cinco días, con el fin de que el líquido penetre de manera correcta en el interior de 
cada entrenudo, tal y como se puede observar en la Figura 2-3. En el mercado existen 
15 
 
 
 
diversos productos como inmunizantes, que deben de ser elegidos con un respaldo de 
tipo técnico. (Giordanelli, 2011) 
 
Figura 2-3. Proceso de Inmunización 
Disponible en linea: (Carvajal, 2011) 
 
- Método Boucherie. Este método se realiza aprovechando la presión hidrostática, con 
bambúes recién cortados en posición horizontal sobre el suelo. El recipiente de la 
solución preservante debe estar a una cierta altura y de este deben salir unas 
mangueras que se conectan a las guaduas por su extremo inferior. La solución a aplicar 
reemplazará a la savia, saliendo por un extremo opuesto (Giordanelli, 2011), este 
método se puede observar en la 
- Figura 2-4. 
 
 
Figura 2-4. Inmunización método Boucherie 
Disponible en línea: (Carvajal, 2011) 
 
16 
 
 
 
Como se expuso anteriormente, los procesos de inmunización son un paso importante para el 
comportamiento adecuado de la Guadua a., sin embargo estos procesos necesitan un tiempo de 
realización y representan un costo adicional, el cual es indispensable para el aprovechamiento de 
este material natural. 
Por otro lado, la Guadua a. ha jugado un papel importante en el desarrollo de las sociedades 
y comunidades rurales, tanto para la construcción (Rodriguez, Dill, Bidegaray, & Botero, 2006), 
(Forero & Souza, 2007) como para la solución de problemas de infraestructura, relacionados con 
el déficit de vivienda, pasos elevados (Stamm, 2001), recolección de aguas (Tchakerian, Girmay, 
& Franco , 2014) entre otros. Así mismo, este material natural es empleado para el desarrollode 
artesanías y utensilios de uso diario. 
Ahora bien, a partir de la inclusión de la Guadua a. como material estructural dentro del título 
G del Reglamento NSR-10 (Decreto 926 del 2010), actualmente se ha incrementado su uso como 
material de construcción en estructuras en zonas urbanizadas y rurales, debido a su belleza 
arquitectónica, su fácil consecución, fácil manipulación, su bajo costo y su elevada resistencia 
mecánica a la compresión y a la tracción paralela a la fibra. 
Un porcentaje importante de las edificaciones antiguas de ciudades como Manizales han sido 
construidas en bahareque; un proceso constructivo consistente en paneles de guadua y madera, con 
rellenos de barro (las más antiguas) y con recubrimientos laterales de esterilla de guadua, 
recubiertas con boñiga, barro y en algunos casos revocados con morteros de cemento (las más 
modernas), o cubiertas con láminas de latón (Jaramillo, Amálisis clásico de estructuras, 2004). En 
los últimos veinte (20) años Simón Vélez, uno de los principales arquitectos de Colombia, ha 
logrado plasmar en cada una de sus obras las bondades de este material, logrando implementar el 
uso de la Guadua a. tanto en el campo residencial como en el institucional. (Bonilla, 2015) 
17 
 
 
 
A continuación se presentan algunos ejemplos de estructuras donde se emplea como material 
estructural la Guadua a: 
La “Casa del Viento”, una biblioteca pública comunitaria en la localidad de San Cristóbal – 
Bogotá ver Figura 2-5, la cual hace 18 años fue construida por los vecinos ante la falta de 
equipamientos sociales y comunitarios en un contexto urbano conflictivo y violento. Esta obra deja 
un claro mensaje sobre la utilización de la Guadua a. como material constructivo. (Franco, 2014) 
 
Figura 2-5. Biblioteca Publica Casa de viento 
Disponible en linea: (Arquitectura, 2015) 
 
Cabe resaltar que el uso de la Guadua a. se aprecia en varias construcciones comunitarias, 
como lo es la realización del Colegio de las Aguas de Montebello- Cali ver Figura 2-6 en el cual 
participó la comunidad y voluntarios internacionales. Esta construcción corresponde a un edificio 
de tres plantas en el cual se usa la Guadua como único material estructural. (Castillo, 2014) 
18 
 
 
 
Figura 2-6. Colegio de las Aguas de Montebello- Cali 
Fuente: (Castillo, 2014) 
 
La Guadua a. se emplea frecuentemente en cubiertas livianas, las cuales en algunos casos se 
encuentran apoyadas en columnas hechas también con manojos de guadua atados y vinculados 
entre sí, empotrados en fundaciones de hormigón en viviendas, pabellones, iglesias, bibliotecas, 
restaurantes, entre otros (ver Figura 2-7) (Vásquez, 2015) 
 
Figura 2-7. Catedral principal de Pereira 
Disponible en línea: (Velez, 2012) 
 
Con el fin de lograr mejores construcciones en Guadua a. y mejores detalles de las uniones se 
desarrolla el “Manual de Construcción con Bambú”, Editores Técnicos Colombianos, Bogotá, 
1981. (Guatibonza, 2010). 
19 
 
 
 
Por otro lado, actualmente se cuenta con una alta variedad de puentes peatonales en Colombia, 
algunos de estos son: el puente “Jenny Garzón”, más conocido como el puente de Guadua, el cual 
se encuentra ubicado en Bogotá a la altura de la carrera 119 con calle 80, en la salida de la ciudad 
hacia Medellín, puente “Arnulfo Briceño” de la ciudad de Cúcuta el cual se encuentra en la 
intersección vial, Arnulfo Briceño entre las avenidas “Libertadores” y “Gran Colombia”, entre 
otros. (Figura 2-8) 
 
Figura 2-8. (a) Puente de Guadua- Bogotá, (b) Puente de Guadua Cúcuta 
Disponible en Línea: (a) (Puente Jenny Garzon, 2013) (b) (Puente Arnulfo Briceño, 2014) 
 
Los puentes mostrados anteriormente son arquitectónicamente bellos, pero requieren de personal 
capacitado para su realización, en muchos casos emplean como material de relleno mortero de 
cemento, lo que se traduce en el incremento del peso de la estructura y aquellos que poseen una 
forma de arco, requieren estructuras de cimentación costosas que contrarresten el efecto de las 
cargas laterales. 
Es por esto que se han desarrollado investigaciones, como la llevada a cabo por los ingenieros 
Lamus, Urazán y Andrade (2014), en la que se ha buscado llevar a cabo la construcción de puentes 
peatonales modulares en Guadua a., que puedan ser construidos por la comunidad, que se les 
20 
 
 
 
requiera capacitación técnica adicional, es decir, se ha buscado la facilidad de la construcción de 
pasos elevados, garantizando que sean seguros, económicos, livianos y sean una excelente solución 
para el paso en caminos peatonales y de animales. El proyecto en mención, fue realizado en la 
Universidad de La Salle, con la colaboración de varios tesistas y el grupo de investigación ESMAV 
(Ver Figura 2-9). 
 
Figura 2-9. Prueba de carga Puentes en Guadua a., Universidad de la Salle 
Disponible en línea: (Revista Universidad de La Salle, 2013) 
 
Cabe resaltar que uno de los puntos críticos en el diseño y construcción de elementos en 
Guadua a. es el comportamiento de las conexiones, lo que nos lleva a pensar que se requiere una 
mayor investigación al respecto. 
 
21 
 
 
 
3. CONEXIONES EN ESTRUCTURAS DE GUADUA 
ANGUSTIFOLIA KUNTH 
Una de las restricciones que encuentran los ingenieros estructurales para el diseño en una 
edificación en Guadua a., es la falta de información técnica relacionada con los parámetros que se 
necesitan para determinar la conexión más adecuada. Adicionalmente, en el momento de ejecución 
de las conexiones, se debe tener en cuenta que los elementos construidos con Guadua a. poseen 
limitantes como la forma cilíndrica de los culmos, la variación de los espesores y de los diámetros 
de los mismos, entre otros. 
Por esto, varias instituciones a nivel nacional e internacional han estudiado el comportamiento 
de diferentes tipos de conexiones entre elementos estructurales, llegando a encontrar diferentes 
tipos de fallas. A continuación se mencionan algunas de las investigaciones más representativas 
relacionadas con este tema: 
La Universidad Nacional de Colombia ha sido pionera en el estudio del comportamiento de 
estructuras, donde la Guadua a. uno de los principales materiales de estudio, por lo que se han 
planteado investigaciones enfocadas a determinar el comportamiento de conexiones. Como el caso 
de los ingenieros Echeverry (2007), Lamus (2008) y Takeuchi (2009), que enfocaron sus 
investigaciones a evaluar el comportamiento de conexiones de una viga y una columna, 
conformadas por dos culmos de guadua como también el uso de componentes de las conexiones, 
pernos roscados junto con zunchos metálicos y poliuretano rígido como material de relleno en el 
caso del ingeniero Fabián Lamus, o diferentes fibras de vidrio y mortero de relleno como es el 
caso de Echeverry. 
Además en las investigaciones de Lamus (2008), Herrera y Takeuchi (2009), ensayaron 
pórticos de dos pisos (Figura 3-1), conformados por vigas y columnas armadas con varios 
22 
 
 
 
elementos, con el fin de verificar el comportamiento de estas columnas que no son arriostradas 
lateralmente. 
 
Figura 3-1 Prototipo de los marcos de dos pisos ensayados en la Universidad Nacional de Colombia 
Fuente: (Lamus, 2008) 
 
Otra investigación con respecto a las conexiones es la llevada a cabo por Andrade, Lamus y 
Torres (2013) ¨Calificación ante cargas dinámicas de una conexión entre una columna de guadua 
angustifolia y su cimentación¨ donde se evaluó comportamiento ante fuerzas horizontales de una 
conexión entre una columna de Guadua Angustifolia Kunth y un pedestal de cimentación en 
concreto reforzado, implementando el uso de pernos de varilla roscada de manera tanto transversal 
como longitudinal, mortero de relleno y cinta metálica.( Ver Figura 3-2). 
23 
 
 
 
 
Figura 3-2 Componentes de la conexión investigada por Andrade, Lamus, Torres 
Fuente: (Andrade, 2013) 
 
Con esta investigaciónse concluyó que el uso del mortero de cemento como material de 
relleno mejora la rigidez de la conexión pero disminuye la ductilidad de la misma, los pernos 
longitudinales generan una disminución en la resistencia y no es recomendable su uso para este 
tipo de conexiones, el uso de pernos transversales aumentan la rigidez y la ductilidad de la 
conexión y el zuncho metálico brinda un mejor confinamiento. 
Por otra parte, para el diseño y construcción de elementos estructurales es indispensable tener 
en cuenta el tipo de unión, independientemente del tipo de material que se utilice, ya que a través 
de las conexiones las cargas se trasmiten de un miembro a otro, unen elementos y restringe su 
desplazamiento. Considerar la Guadua angustifolia como material para la construcción, implica 
que se debe realizar un estudio adecuado de los tipos de uniones que se emplearán, manejando 
parámetros similares a los empleados en materiales convencionales. En la fotografía de la se 
muestra el detalle de una conexión empernada empleada en una construcción. (Ver Figura 3-3) 
 
 
 
24 
 
 
 
 
a) b) 
Figura 3-3.Detalle de una conexión empernada 
Fuente: a) Grupo Arquitectura Viva S.A. Cristóbal Cobo. Archivos gráficos. Colección personal. b) COPREFOR 
S.A.C 
 
 Los ingenieros Lamus, Plazas y Luna (2014) en la investigación Resistencia de una conexión 
solicitada a cizalladura doble paralela a la fibra para estructuras de guadua angustifolia ¨ (Ver 
Figura 3-4), realizaron estudios acerca de las conexiones empernadas en estructuras que usan 
Guadua a. como el material estructural principal. 
 
Figura 3-4 Resultados de los ensayos de caracterización de la guadua angustifolia 
Fuente: (Lamus, Plazas, & Luna, 2014) 
 
25 
 
 
 
Se analizó la resistencia al aplastamiento, la resistencia al corte paralelo a la fibra de la pared 
del canuto y el área de contacto de los elementos. Además encontraron que las conexiones 
empernadas con diámetros pequeños tienden a presentar mayor resistencia por unidad de área de 
contacto, aclarando que el diámetro del perno no es el único parámetro que interviene en la 
resistencia mecánica de la conexión. (Lamus, Plazas, & Luna, 2014) 
Del estudió se obtuvo que: 
 La resistencia de una conexión empernada en Guadua a. solicitada a cizalladura doble 
paralela de la fibra está relacionada con la resistencia a la compresión paralela a la 
fibra y el área de contacto entre el perno y la pared del canuto. (Ver Figura 3-5) 
 
Figura 3-5 Zona de contacto entre el perno y la pared del canuto para el cálculo de la fuerza a compresión. 
Fuente: (Lamus, Plazas, & Luna, 2014) 
 
 Las conexiones desarrolladas con pernos de diámetro menor tiende a presentar mayor 
resistencia por unidad de área de contacto. 
Cabe resaltar también que el proceso de investigación de Simón Vélez, en cuanto a 
construcciones en guadua, es demostrar que la guadua a es un material constructivo así como el 
acero o la madera. Un claro ejemplo son los diseños de uniones del arquitecto en donde consiste 
en hacer trabajar la guadua a tensión atravesando una varilla de ½” por un canuto, que 
posteriormente se rellenara de mortero. (Sanclemente & Jaramillo, 2003) 
26 
 
 
 
En general, los autores que se dedican a la investigación y construcción con bambú o Guadua 
a., reconocen la dificultad e importancia que tiene el diseño de las uniones de guaduas que 
funcionan como nudos en las estructuras. Particularmente Trujillo y López (2002), indican que las 
uniones son “el eslabón más débil”, por lo que hay que tener especial cuidado al diseñarlas. Los 
autores sostienen que las uniones de guadua tienen un desempeño pobre a tracción, y que esto 
ocasiona que una armadura no funcione como tal. 
Uno de los estudios realizados internacionalmente es la del El Dr. Salaz (2006), en su tesis 
doctoral, comenta que “las uniones en el bambú son quizás el punto más relevante para tener en 
cuenta para la construcción con este material”, y dedica una parte de su investigación a las uniones 
propuestas por Simón Vélez. Para resolver el problema del trabajo a tracción de las uniones, el 
arquitecto Simón Vélez, rellenó con mortero los entrenudos de la conexión, para que el tornillo de 
transmisión de cortante entre las guaduas, no rasgara la pared de los culmos. En la Figura 3-6, se 
observa la conexión tipo Simón Vélez, que falla cuando la varilla rasga el orificio por donde se 
realiza la conexión. 
 
Figura 3-6 Unión tipo Simón Vélez 
Fuente: (Simón Vélez, 2011) 
 
27 
 
 
 
Este tipo de conexiones han llevado a que realice la construcciones de puentes modulares, 
como es el caso de los ingenieros Lamus, Urazán y Andrade (2014) de la Universidad de la Salle, 
Sede Bogotá en la investigación de “La guadua angustifolia como alternativa para la construcción 
de puentes peatonales”, donde implementan el desarrollo de un puente modular en Guadua 
angustifolia como propuesta constructiva (Ver 
 
 
Figura 3-7) para ser implementada en puentes peatonales y convertirse en una solución al déficit 
de infraestructura para caminos veredales e incluso en zonas suburbanas; por la falta de recursos, 
que se da principalmente en asentamientos precarios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3-7 Sección modular de puente 
Fuente: (Lamus, 2008) 
 
Esta propuesta investigativa fue llevada a cabo con la participación de estudiantes de la 
Universidad de La Salle, pertenecientes al semillero ESMAV, vinculado al grupo de investigación 
CIROC. 
28 
 
 
 
Los componentes que hacen parte de las conexiones en el puente corresponden a pernos 
transversales, zuncho metálico y material de relleno compuesto por resina poliéster, fibras 
naturales y trozos de Guadua a. 
Cabe resaltar que esta investigación se dividió en varias fases, dentro de las que se encuentra 
el estudio del comportamiento de las conexiones del puente a diferentes solicitaciones, tales como 
aplastamiento, corte, entre otras. 
Considerando lo anterior, se evidencia la necesidad de estudiar el comportamiento de 
diferentes conexiones solicitadas a aplastamiento, que es el punto de partida para el planteamiento 
del objeto de la presente tesis. 
 
29 
 
 
 
4. GUADUA ANGUSTIFOLIA KUNTH 
La Guadua a., utilizada para la elaboración de las probetas se compró en “Arme ideas en 
Guadua”, comercializadora ubicada en Soacha, Cundinamarca, cuyo propietario es el señor Wilson 
Aristizabal. De acuerdo con la información suministrada por el proveedor, la Guadua a. era 
proveniente de fresno Tolima; allí fue inmunizada mediante el proceso de inmersión en 
pentaborato, siendo uno de los métodos tradicionales para la inmunización de la guadua, cabe 
resaltar que es importante la aplicación apropiada de sustancias químicas o inmunizantes 
preferiblemente biodegradables y solubles en agua, con el objetivo de protegerla de hongos o 
insectos xilófagos, así como de la putrefacción, dándole por consiguiente mayor durabilidad y baja 
reducción en su peso, como también una sencilla manipulación 
Las probetas de caracterización fueron cortadas según lo estipulado (NTC 5525, 2007) la cual 
explica según el ensayo como se debe realizar su corte. Una vez cortadas se cubrieron y protegieron 
de los agentes del medio ambiente para no modificar su humedad y evitar fisuras que alteraren los 
resultados de los ensayos. 
4.1 ENSAYOS DE CARACTERIZACIÓN DE LA GUADUA A. 
Para determinar el comportamiento mecánico de la Guadua a. se realizaron ensayos de 
caracterización del material como lo son, tracción, compresión y corte paralelo a la fibra, según 
las especificaciones técnicas de la norma NTC 5525 (ICONTEC, 2007). Así mismo, se llevaron a 
cabo ensayos de compresión y tracción perpendicular, usando una adaptación de los montajes 
propuestos por. (Cely, Hernandéz, & Gutierrez, 2012), (Pantoja & Acuña, 2005) 
En los siguientes párrafos se explicael procedimiento y se analizan los resultados obtenidos 
en los ensayo de caracterización de la Guadua a. 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319401
30 
 
 
 
4.1.1 TRACCIÓN PARALELA A LA FIBRA 
El ensayo de tracción paralela a la fibra se realizó con base en la (NTC 5525, 2007), donde la 
longitud de las probetas fue de 500 mm que se compone de una sección transversal cuadrada de 
100mm con un espesor máximo de 10mm. Se realizaron 24 probetas de tracción paralela a la fibra, 
12 de ellas con nudo ( Figura 4-1 ) y las otras 12 probetas sin nudo ( Figura 4-2 ) 
 
 
Figura 4-1 Probeta para ensayo Tracción a la fibra, con nudo. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016. 
 
 
Figura 4-2 Probeta para ensayo Tracción a la fibra, sin nudo. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016. 
 
 
En la Figura 4-3 y Figura 4-4 se puede apreciar el montaje para el ensayo de tracción paralela a la 
fibra en probetas con nudo y probetas sin nudo, respectivamente, llevadas a cabo en la maquina 
universal de la Universidad de La Salle. 
 
 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319402
31 
 
 
 
 
Figura 4-3. Montaje de probetas Con Nudo en maquina universal para ser falladas. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016. 
 
Figura 4-4. Montaje de probetas Sin Nudo en maquina universal para ser falladas. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016 
4.1.2 COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA 
Este ensayo fue realizado bajo los parámetros de la (NTC 5525, 2007). Se usaron dos platinas, 
superior e inferior, engrasadas con aceite a las que se les colocaron láminas de acero cortadas como 
se muestra en la (Figura 4-5) para reducir la fricción entre las platinas y las caras de la probeta de 
Guadua a., al momento de aplicar la carga. 
 Las características geométricas que tuvieron las probetas se presentan a continuación: 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319403
32 
 
 
 
La longitud de la probeta se tomó como el promedio de los diámetros externos, una vez 
realizado el corte con la maquina (acolilladora), las caras de las probetas fueron pulidas hasta 
lograr un paralelismo entre las mismas, teniendo en cuenta la deviación máxima de 0,2 mm (NTC 
5525, 2007) con el fin de aplicar la carga con una distribución uniforme en la máquina universal. 
Para definir el espesor se tomaron (4) medidas en la sección transversal superior y cuatro en 
la sección transversal inferior del culmo, teniendo en cuenta los mismos sitios en que se tomó el 
diámetro. 
Para su respectivo montaje se cuenta con dos apoyos circulares con acople para ser colocados 
en la maquina universal (Ver Figura 4-6 ). 
 
 
 
 
 
Figura 4-5 Lámina de acero cortada para ensayo de compresión paralela a la fibra. 
Fuente: (NTC 5525, 2007) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4-6 Montaje: Ensayo compresión paralela a la fibra de la Guadua a., sin nudo. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
33 
 
 
 
4.1.3 CORTE PARALELA A LA FIBRA 
El ensayo de corte paralelo a la fibra de la Guadua, se realizó con base en la (NTC 5525, 
2007), adaptando lo ejecutado por los ingenieros Pantoja y Acuña (2005), en su trabajo de Grado 
“Resistencia al corte paralelo a la fibra de la Guadua Angustifolia “ de manera que las probetas se 
apoyaran en su extremo inferior sobre dos cuartas partes de su superficie opuestas entre sí y a su 
vez, en el extremo superior se aplicara la carga sobre las dos cuartas partes que no estaban apoyadas 
en la parte inferior. (Ver Figura 4-7). 
 
Figura 4-7 Dispositivos empleados para la aplicación de la carga en ensayo de corte paralelo a la fibra. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
Se realizaron 24 probetas de corte paralelo a la fibra que fueron las ensayadas, 12 de ellas con 
nudo (Figura 4-8) y las otras 12 probetas sin nudo (Figura 4-9), cuyas longitudes fueron alrededor 
del promedio del diámetro exterior y una vez cortadas con la acolilladora, se pulieron hasta obtener 
un paralelismo en la cara superior e inferior de estas. 
 
Figura 4-8 Probetas con nudo para ensayo de corte paralelo a la fibra de la Guadua. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319403
34 
 
 
 
 
Figura 4-9 Probetas sin nudo para ensayo de corte paralelo a la fibra de la Guadua. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
En la Figura 4-10, se aprecian los montajes en la maquina universal de la Universidad de La 
Salle de las probetas de corte con nudo y sin nudo, respectivamente. 
 
Figura 4-10 Montaje de ensayo a corte paralelo a la fibra con nudo 
. Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
4.1.4 TRACCIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA 
El ensayo de tracción perpendicular a la fibra se ejecutó con base en la metodología presentada 
por la Ingeniera Cari A. Pacheco en su Tesis “Resistencia a la tracción perpendicular a la Fibra de 
la Guadua Angustifolia” de la Universidad Nacional de Colombia. (Pacheco C. A., 2006) 
Se ensayaron 12 probetas sin nudo, donde su longitud fue determinada hallando el promedio 
de la suma de sus diámetros exteriores. (Figura 4-11) 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319405
35 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4-11. Probetas para ser ensayadas a tracción perpendicular a la fibra de la Guadua 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
El dispositivo empleado para someter las probetas a tracción perpendicular a la fibra de la 
Guadua fue una adaptación del postulado en la tesis mencionada anteriormente. (Figura 4-12). 
 
 
Figura 4-12 Montaje de ensayo de tracción perpendicular a la fibra de la Guadua. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
4.1.5 COMPRESIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA 
 En el ensayo de compresión perpendicular a la fibra se tomaron espesores entre (8 -10) mm 
con diámetros externos de 70 mm y 120 mm, en donde 12 probetas fueron las falladas para 
determinar la resistencia promedio y la longitud de 1,5 veces el diámetro promedio (Ver Figura 
4-13). En cuanto al montaje, como se observa en la (Figura 4-14) la probeta se ubica de manera 
que la aplicación de la carga sea perpendicular a la fibra de la Guadua a. 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319406
36 
 
 
 
 
Figura 4-13 Probetas de compresion perpendicular a la fibra de la Guadua. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
 
Figura 4-14 Montaje: Compresion perpendicular a la fibra de la Guadua. 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
4.1.6 CONTENIDO DE HUMEDAD 
El objetivo del ensayo fue determinar a través del pesaje, la pérdida de masa después del 
secado de una muestra, es decir, el porcentaje perdido de masa. Se seleccionó un trozo de guadua 
de cada probeta después de la falla y se dejó secar en el horno por 24 horas, para obtener un peso 
seco y pasadas las 48 horas se toma de nuevo su peso seco, si no se logra una diferencia mínima 
de 0,01 gramos se deja un poco más de tiempo para poder determinar el contenidode humedad de 
las probetas al momento del ensayo (NTC 5525, 2007). En la (Figura 4-15 ) se muestran los trozos 
de guadua en el horno. (Ospina, 2004). 
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37 
 
 
 
 
Figura 4-15 Procedimiento para determinar contenido de humedad 
. Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
Se empleó una balanza digital con exactitud de 0,01 g utilizada para pesar las probetas y un 
horno eléctrico que se usó para secar las piezas de guadua y así obtener un estado totalmente seco 
con temperatura de 103° C ± 2° C. Todo este proceso fue realizado en las instalaciones de la 
Universidad de La Salle. 
4.2 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LA GUADUA ANGUSTIFOLIA 
Fueron cortadas 12 probetas para los ensayos descritos en el subcapítulo (4.1) donde fue 
calculada la resistencia de los ensayos ya mencionados en el subcapítulo anterior. 
A continuación se presenta la descripción de las ecuaciones empleadas para el cálculo de las 
propiedades mecánicas y el promedio aritmético de los resultados encontrados. 
4.2.1 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN PARALELA A LA FIBRA 
El cálculo de la resistencia a la tracción paralela a la fibra, (σult), se obtuvo al aplicar la 
(Ecuación 4.1): 
𝜎𝑢𝑙𝑡 =
𝐹𝑢𝑙𝑡
𝐴
=
𝐹𝑢𝑙𝑡
𝑏.𝑡
 Ecuacion 4.1 
Donde: 
* σult = Esfuerzo ultimo a la compresión de Mpa, Con aproximación de 0,5 Mpa. 
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38 
 
 
 
* Fult = Corresponde a la carga aplicada en la cual falla la probeta en N. 
* A = Área media de la sección transversal de la porción de ensayo, expresada en mm2, que 
Se calcula como el producto del ancho de la probeta (b) y el espesor (t) de la misma en la 
porción de ensayo. 
Tabla 4-1 Resultado de resistencia a la tracción paralela a la fibra 
 
PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V 
Resistencia a la tracción 
paralela 
[MPa] [MPa] % 
Probetas con nudo 35,20 108,36 32,5 
Probetas sin nudo 43,11 144,00 29,9 
Total 39,16 127,90 30,62 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015 
 
Los resultados completos de la resistencia a la tracción paralela a la fibra de cada una de las 
probetas ensayadas se pueden ver en el apéndice A 
Por otro lado, el contenido de humedad promedio de las probetas ensayadas a tracción paralela 
a la fibra fue de 6,73% 
4.2.2 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN PARALELA A LA FIBRA 
La obtención del esfuerzo último a compresión, se tuvo en cuenta el valor de la carga aplicada 
en la cual falla la probeta, Fult en N y el área de la sección transversal, A expresada en mm
2 
(Ecuación 4.2) 
𝜎𝑢𝑙𝑡 =
𝐹𝑢𝑙𝑡
𝐴
=
𝐹𝑢𝑙𝑡
𝜋
4
∗[𝐷𝑒𝑥𝑡2(D𝑖𝑛𝑡−2t)2]
 Ecuacion 4.2 
Nota: El cálculo del área de la sección transversal se presenta en la Ecuación (4.2), donde: 
* σult = Esfuerzo ultimo a la compresión de Mpa, Con aproximación de 0,5 Mpa. 
* Dextp = Corresponde al diámetro exterior promedio (mm) 
* Dintp = Corresponde al diámetro interior promedio (mm) 
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39 
 
 
 
* t = Espesor de la pared de la probeta (mm) 
 
En la Tabla 4.2 se muestra el resultado promedio de la resistencia a la compresión paralela a 
la fibra, para las probetas con y sin nudo. 
Tabla 4-2 Resultado de resistencia a la Compresión paralela a la fibra 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
En el apéndice B, se presentan los resultados de cada ensayo solicitado a compresión paralela 
a la fibra. Además el contenido de humedad promedio de las probetas ensayadas a compresión 
paralela a la fibra fue de 10,96% 
4.2.3 RESISTENCIA AL CORTE PARALELO A LA FIBRA 
La resistencia última al corte se calculó teniendo en cuenta el valor máximo de la carga 
aplicada en la que la probeta; obteniendo así la falla última (Fult) en N y el área de la superficie de 
falla a cortante AY, como se aprecia en la (Ecuación 4.3): 
𝑇𝑢𝑙𝑡 =
 𝐹𝑢𝑙𝑡 
𝐴𝑦
=
𝐹𝑢𝑙𝑡
∑(𝑡.𝐿)
 Ecuacion 4.3 
 
Nota: El área de la superficie de falla a cortante se calcula como la suma de los cuatro 
productos de t y L, donde t corresponde al espesor de la pared de la probeta de Guadua a. en las 
superficies de falla y L la longitud de estas mismas superficies. 
En la Tabla 4.3 se pueden apreciar los resultados promedio de la resistencia al corte paralelo 
a la fibra, para las probetas con y sin nudo. 
 PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V. 
Resistencia a la compresión paralela [MPa] [MPa] % 
Probetas sin nudo 3,56 46,24 7,7 
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40 
 
 
 
Tabla 4-3 Resultado de resistencia al corte paralelo a la fibra 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
Los resultados de las probetas solicitadas a corte paralelo a la fibra se presentan en el apéndice 
C y el contenido de humedad promedio de las probetas ensayadas a corte paralelo a la fibra fue de 
11,23% 
4.2.4 RESISTENCIA A LA TRACCIÓN PERPENDICULAR A LA FIBRA 
La resistencia a la tracción perpendicular se calculó con la siguiente (Ecuación 4.4) 
𝜎𝑡𝑝 =
 𝐹𝑢𝑙𝑡 
𝐴𝑎𝑐
=
𝐹𝑢𝑙𝑡
∑ 2.𝑡𝑝.𝐿𝑝
 Ecuacion 4.4 
Donde: 
* Fult = corresponde a la carga máxima aplicada con la que la probeta falla, en (N) 
* Aac = corresponde al área de aplicación de la carga, calculada como dos veces el espesor 
promedio por la longitud promedio. (Ver Figura 4-16) 
 
Figura 4-16 Area de la aplicación de la carga. 
Fuente: (Pacheco, 2006) 
 
 
 PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V 
Resistencia al corte paralelo [MPa] [MPa] % 
Probetas con nudo 1,56 9,33 16,72 
Probetas sin nudo 1,42 9,48 14,97 
Total 1,5 9,41 15,94 
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Tabla 4-4 Resultado de resistencia a la tracción perpendicular a la fibra 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
El contenido de humedad promedio de las probetas ensayadas a tracción perpendicular a la 
fibra fue de 9,36% y en el apéndice D, se presentan los resultados de cada ensayo solicitado a la 
tracción perpendicular a la fibra. 
 
4.2.5 RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN RADIAL O PERPENDICULAR 
La resistencia a la compresión perpendicular a la fibra se calculó conforme a lo señalado en 
las Guías de diseño de Guadua de la Universidad Nacional de Colombia. (2010) 
 Compresión Perpendicular 
Para calcular la resistencia a la compresión perpendicular a la fibra se analizó la mitad de la 
sección transversal de las probetas como un arco, simplemente apoyado con una carga aplicada en 
el centro, correspondiente a la carga aplicada durante el ensayo. 
El momento flexionante interno en el centro de la luz sería igual a la reacción en el apoyo 
multiplicada por el radio promedio, (R). 
 
Para el cálculo de la resistencia a la compresión perpendicular a la fibra, σcp se debe aplicar 
la Ecuación (4.5). 
𝜎𝐶𝑃 =
𝑀.𝑐
𝐼
 Ecuacion 4.5 
En donde c, corresponde a la distancia entre el eje neutro y la fibra extrema a compresión, 
que sería igual a la mitad del espesor promedio de la Guadua, y elmomento de inercia se calcularía 
 PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V 
Resistencia a la tracción 
Perpendicular 
[MPa] [MPa] % 
 0,64 1,79 0,35 
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42 
 
 
 
respecto a la sección de base igual a la longitud promedio y la altura igual al espesor promedio de 
cada probeta. Ver Ecuación (4.6). 
𝜎𝐶𝑃 =
𝑀.𝑐
𝐼
=
(
𝐹𝑈𝑙𝑡
2
∗𝑅)∗(
𝑡𝑝
2
)
(
𝐿𝑃∗𝑡𝑝
3
2
)
 Ecuacion 4.6 
 
Los resultados obtenidos en el cálculo de la resistencia a la compresión perpendicular se 
presentan en la Tabla 4-5 
 
Tabla 4-5 Resultado de resistencia a la compresión perpendicular o radial a la fibra 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
El contenido de humedad promedio de las probetas ensayadas a la compresión perpendicular 
a la fibra fue de 10,05% 
Los resultados de las probetas solicitadas a la compresión paralela a la fibra se presentan en 
el Apéndice E. 
 
4.2.6 MÓDULO DE ELASTICIDAD LONGITUDINAL A COMPRESIÓN 
El módulo de elasticidad se determinó para cada una de las probetas ensayadas como la 
pendiente o la relación lineal entre el esfuerzo y la deformación en un rango variable que se 
mantuvo entre el 10% y el 60% de Fult. 
Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 4-6. 
 
Tabla 4-6 Resultado de resistencia a la compresión perpendicular o radial a la fibra 
 PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V 
 PROPIEDAD DESV. EST. PROMEDIO C.V 
Resistencia a la compresión radial [MPa] [MPa] % 
Probetas sin Relleno de mezcla 4,45 13,09 33,99 
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43 
 
 
 
 
Módulo de elasticidad Longitudinal a 
compresión 
[MPa] [MPa] % 
Probetas Con Nudo. 4351,2 15241,12 28,23 
Probetas Sin Nudo. 5861,9 21631,02 27,09 
Fuente: Archivo personal de los autores 
 
4.2.7 MÓDULO DE ELASTICIDAD CIRCUNFERENCIAL 
El módulo de elasticidad circunferencial se calculó de acuerdo a la metodología presentada 
en la Tesis de la Universidad Nacional de Colombia ¨Modelo Anisó trópico de Elementos Finitos 
para el Análisis Mecánico del Bambú y su verificación experimental” llevada a cabo por el 
Ingeniero Luis Alberto Torres (Torres, 2005) 
Eφ = (
𝜋∗𝑅
 4𝐴𝑐𝑜𝑟
+
𝑅3
𝐼
(
𝜋
4
− 
2
𝜋
) ∗ S) 
Donde R es el radio promedio de la sección transversal de las probetas, Acor es el área 
Cortante y corresponde a de la Figura 4-17, I es el momento de inercia del área A y S es la 
pendiente de la curva carga vs deflexión. 
 
Figura 4-17 Probeta para ensayo Tracción a la fibra, con nudo. 
Fuente: (Torres, 2005) 
 
Los resultados del módulo de elasticidad circunferencial para las probetas ensayadas a 
Compresión radial sin relleno de mortero, se pueden apreciar en la Tabla 4-7 
file:///C:/Users/User/Dropbox/Tesis%20-%20Leslie%20y%20Odria%20-%20Control%20de%20aplastamiento/Documento/TESIS%20ODRI%20Y%20LES%20DOCUMENTO11%2005%202016%20AVANCE%20FINAL%20odri%20xxxxx.docx%23_Toc374319415
44 
 
 
 
Tabla 4-7 Resultado módulo de elasticidad circunferencial 
 
 PROPIEDAD DESV. 
EST. 
PROMEDIO C.V 
Módulo de elasticidad circunferencial [MPa] [MPa] % 
Probetas sin zuncho. 154,65 309,67 49,94 
Fuente: Archivo personal de los autores 2015. 
 
45 
 
 
 
5. MATERIALES DE LA CONEXIÓN 
En esta investigación se decidió evaluar la resistencia al aplastamiento en conexiones de 
Guadua a., al analizar la influencia del uso de zuncho metálico, pernos transversales y una mezcla 
a base de resina poliéster, fibras naturales y trozos de Guadua a. 
Las probetas evaluadas en esta investigación cuentan con diferentes componentes, los cuales 
son: pernos transversales roscados, zuncho metálico y mezcla a base de resina poliéster, trozos de 
guadua y fibras naturales, a continuación ver Figura 5-1 
 
Figura 5-1. Componentes de la probeta evaluada 
Fuente: Archivo personal de los autores, 2016. 
 
5.1 COMPONENTES DE LAS PROBETAS 
5.1.1 PERNO TRANSVERSAL (T) 
En este proyecto se utilizó varilla roscada de acero SAE 1020 como lo recomienda la NTC 
5407 con diámetro de media pulgada (½”) y una longitud de 3 metros. Los materiales fueron 
adquiridos en el comercio en Bogotá en la zona del centro (Figura 5-2). 
 
Figura 5-2 Perno Transversal 
Fuente: (Andrade, 2013) 
46 
 
 
 
Se usaron pernos con una longitud variable de acuerdo al diámetro de la Guadua a., puesto 
que en esta investigación se ensayaron tres (3) diferentes diámetros. Fue necesario medir el 
diámetro externo de las probetas para definir la longitud del perno transversal de tal forma que se 
garantizaran dos (2) centímetros (cm) libres. En los extremos se utilizaron arandelas metálicas, 
tuercas metálicas y una protección de neolite con espesor de 4mm, considerando que la arandela 
metálica podría introducirse dentro de los culmos y cortar las fibras de la Guadua a. 
Los pernos fueron dispuesto trasversalmente respecto al eje longitudinal de las probetas. (Ver 
Figura 5-3) 
 
Figura 5-3. Perno transversal 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016 
Las varillas roscadas fueron evaluadas a carga axial, con el fin obtener el esfuerzo real de las 
mismas. Los resultados obtenidos de cuatro varillas se presentan en la Tabla 5-1. 
Tabla 5-1. Características Varilla roscada 
 
Número de la Varilla Resistencia 
Máxima 
(Mpa) 
Nª1 257,82 
Nª2 237,00 
Nª3 224,12 
Nª4 22,56 
 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016 
47 
 
 
 
5.1.2 ZUNCHO METALICO (Z) 
Se usó zuncho o cinta metálica de ½” de ancho y 0.03” de espesor, en acero inoxidable de la 
marca EAGLE, para el amarre de este es necesario una grapa de la misma marca. (Ver Figura 5-4) 
 
 
Figura 5-4. Zuncho metálico y Grapa EAGLE 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016. 
 
La cinta metálica tiene una resistencia mínima de 696 MPa según los valores reportados por 
el fabricante (Gaica, 2014) ver Figura 5-5. 
 
Figura 5-5. Zuncho metálico y Grapa EAGLE 
Fuente: Archivo personal de los autores 2016. 
 
El uso de zuncho metálico en la conexión tiene como fin generar un confinamiento que 
previene y controla los mecanismos de falla en la Guadua a. (Andrade, 2013). 
48 
 
 
 
5.1.3 MATERIAL DE RELLENO (M) 
La resina poliéster, se presenta en estado líquido a temperatura ambiente y pueden ser llevadas 
a estado sólido, por la adición de un catalizador. 
Las resinas de poliéster son compuestos químicos termoplásticos derivados de la destilación 
del petróleo. Están clasificadas dentro de la familia de los plásticos, denominados técnicamente 
polímeros, es un plástico termo-estable, lo cual quiere decir que son aquellos elementos que 
necesitan un agente externo (catalizador) para cambiar su estructura en otra diferente; una vez 
producida, esta no puede volver a su estado anterior contando a los termoplásticos. (La Resina de 
Poliester, 2015) 
Al añadirle catalizador llamado mek (metil-etil-cetona) peróxido, este crea una combinación 
provocando que los elementos químicos de la resina se enlacen, formando una red cada vez más 
tupida que, en una primera fase, hace que se gelifique, y, finalmente, se endurezca. (Gil, 2012) 
Para un mejor manejo se cuenta con un diluyente, el cual tiene como función reducir la 
viscosidad de la resina y para eliminar la suciedad y desengrase de los moldes. 
El Monómero de Estireno, es el más difundido y a diferencia de lo que generalmente uno 
conoce por un "diluyente" el mismo polimeriza junto a la resina, o sea, no se evapora como un 
disolvente. (La Resina de Poliéster, 2014) 
El material de relleno a base de resina poliéster, fibras naturales y trozos de guadua empleado 
para rellenar las probetas, fue