Caracterización experimental de palitos de madera como elemento estructural y diseño de uniones para construir pórticos a escala

Abstract

En este Trabajo de Fin de Grado se ha desarrollado, construido y caracterizado una estructura experimental de bajo coste, empleando como material base palitos de madera de abedul, comúnmente utilizados como removedores de café, junto con uniones diseñadas mediante software CAD e impresas en 3D con filamento PLA. El objetivo principal ha sido analizar el comportamiento estructural del sistema mediante ensayos mecánicos (tracción, compresión y flexión), estimar las propiedades elásticas del material —en concreto, su módulo de Young—, y validar dichos resultados mediante simulaciones numéricas en el entorno SAP2000. Tras caracterizar el material de forma individual, se procedió a construir un pórtico plano en 2D, que fueron sometidos a cargas en distintas posiciones para observar su comportamiento estructural global.

In this Final Degree Project, a low-cost experimental structure has been developed, built, and characterized using birchwood coffee stirrers as the base material, combined with joints designed in CAD software and fabricated via 3D printing using PLA filament. The main objective was to analyze the structural behavior of the system through mechanical testing (tensile, compression, and bending), estimate the elastic properties of the material—specifically, its Young’s modulus—and validate the experimental results through numerical simulations using the SAP2000 software environment. After individually characterizing the material, a planar frame were built and subjected to loads at different positions to evaluate their global structural response.