Caracterización de madera y productos con uso estructural.

Characterization of wood species and products for structural use.

Responsable Francisco Arriaga Martitegui

Caracterización de las especies y productos estructurales de madera. Los trabajos más recientes en esta línea incluyen investigaciones relativas al desarrollo de madera empalmada, laminada y microlaminada de eucalipto.

Characterization of wood species and structural products. The most recent works in this line include research related to the development of finger-jointed timber, glued laminated timber and laminated veneer lumber made with eucalyptus.

Una parte importante de esta línea se orienta la evaluación de la capacidad portante de estructuras de madera existentes en coordinación con otras líneas de trabajo como la caracterización mediante métodos no destructivos y la inspección. En este sentido gran parte del trabajo de investigación del Grupo se ha destinado a la caracterización de piezas de madera procedente de edificios existentes con el fin de proponer protocolos de actuación en obras de rehabilitación. También se han llevado a cabo estudios experimentales para soluciones de refuerzo en estructuras de madera con daños.

An important part of this line is aimed to evaluation of existing timber structures in coordination with other research lines such as characterization by non-destructive methods and inspection. In this sense, a large part of the research work of the Group has been devoted to the characterization of timber pieces from existing buildings in order to propose protocols for the assessment in rehabilitation works. Experimental studies have also been carried out for reinforcement solutions in damaged wooden structures.

Ensayos No Destructivos en Madera.

Non Destructive Testing of timber.

Responsable Guillermo Íñiguez González

Las técnicas no destructivas aplicadas en madera (TND) permiten la estimación de las propiedades mecánicas y constituyen uno de los primeros pasos en la determinación de la capacidad portante de una estructura existente. Habitualmente se emplean equipos portátiles que pueden utilizarse en obra o aserradero. Existen diversos equipos y sistemas, siendo los más frecuentes los que se basan en la utilización de métodos acústicos (ultrasonidos y ondas de impacto), en el análisis de vibraciones y en los ensayos de resistencia puntual (penetrómetros y arranque de tornillo). Estas técnicas han sido aplicadas en casos prácticos en obras de restauración y controles de calidad en obra.

Non-destructive techniques applied to wood (TND) allow the estimation of mechanical properties and constitute one of the first steps in determining the bearing capacity of an existing structure. Portable equipment that can be used on site or sawmill are frequently used. There are various equipment and systems, the most frequent being those that are based on the use of acoustic methods (ultrasound and stress waves), on vibration analysis and probing tests (penetrometers and screw withdrawal). These techniques have been applied in practical cases in restoration works and quality controls on site.

Además, se ha estudiado la aplicación de métodos no destructivos en productos derivados de la madera y en la determinación de la patología y el envejecimiento de los materiales y el control de calidad. Se han propuesto modelos de estimación de las propiedades de los derivados de la madera más comunes en construcción.

In addition, the application of non-destructive methods has been studied in wood-based products and in the determination of the pathology and aging of the materials and the quality control. Models for estimating the properties of the most common wood-based products in construction have been proposed.

Inspección y evaluación de estructuras de madera.

Inspection and assessment of timber structures.

Responsable Miguel Esteban Herrero

Este campo de actividad integra gran parte de las restantes líneas de investigación. Los protocolos desarrollados para el diagnóstico y evaluación de estructuras de madera se han extendido y han sido aceptados por otros grupos de investigación con los que existe un contacto frecuente. Los resultados de la investigación han sido aplicados en numerosas intervenciones prácticas en obras de rehabilitación, realizando evaluaciones de la estructura con mediciones in situ.

This field of activity integrates a large part of the remaining lines of research. The protocols developed for the diagnosis and evaluation of timber structures have been extended and accepted by other research groups with which there is frequent contact. The results of the research have been applied in numerous practical interventions in rehabilitation works, carrying out evaluations of the structure with in situ measurements.

Anatomía e identificación de maderas.

Wood anatomy and identification.

Responsable Ignacio Bobadilla Maldonado

Desarrollo de nuevos métodos y tecnologías para facilitar y agilizar el proceso de identificación de especies de maderas.

Development of new methods and technologies to facilitate and accelerate the identification process of wood species.

Mecánica de fractura en madera.

Wood fracture mechanics.

Responsable Almudena Majano

Este ámbito de investigación se centra en la aplicación de los conceptos de la mecánica de la fractura como método para predecir el fallo en componentes de madera que presentan concentraciones de tensiones causadas por discontinuidades o irregularidades. Incluye la determinación experimental de las propiedades de fractura de distintas especies en modos I, II, y mixto. Una de las líneas de trabajo es su aplicación al análisis de la resistencia al hendido de uniones con clavijas en especies frondosas cargadas perpendicularmente a las fibras, con un enfoque tanto experimental como numérico a partir de análisis de elementos finitos basados en modelos de zona cohesiva.

This area of research focuses on the application of fracture mechanics concepts as a method for predicting failure in timber members with stress concentrations due to discontinuities or irregularities. It includes the experimental determination of the fracture properties of different species in modes I, II, and mixed mode. One of the lines of work is its application to evaluate the splitting capacity of doweled joints in hardwood species loaded perpendicularly to the grain, both experimentally and numerically by finite element analysis based on cohesive zone models.

Economía circular: uso y reutilización de componentes en madera (madera recuperada).

Circular economy: use and reuse of wood components (reclaimed timber).

Responsable Guillermo Íñiguez González

Esta es una de las líneas más recientes de investigación iniciadas dentro del grupo. La actividad comenzó a nivel europeo con la propuesta de “InFutUReWood” entre el año 2019 y 2021. Este proyecto se desarrolló en colaboración con un consorcio europeo de 23 socios (7 organismos superiores de enseñanza, 1 centro de investigación, 11 empresas, 3 asociaciones y 1 oficina técnica municipal de 7 países europeos: Suecia, Reino Unido, Irlanda, Eslovenia, España, Finlandia y Alemania).

This research line is one of the most recent lines started by the group. The main activity in that field began at European level with the "InFutUReWood" project, carried out from 2019 to 2021. This project was developed by a consortium of 23 partners (7 Universities, 1 Research Centre, 11 companies, 3 associations and 1 municipal technical office, from seven European countries: Sweden, United Kingdom, Ireland, Slovenia, Spain, Finland and Germany).

Entre los objetivos principales de esta línea, pueden citarse los siguientes:

The main objectives of this research line are:

- Emplear las técnicas no destructivas para la clasificación de madera recuperada, y calibrar los resultados obtenidos para su intercomparación con los existentes de madera nueva;

- To use non-destructive techniques for reclaimed timber grading, and to calibrate and compare the results obtained from new timber;

- Avanzar a nivel europeo en el proceso normativo de estos métodos alternativos a la clasificación visual, y desarrollar propuestas metodológicas de clasificación de la madera recuperada y su reintroducción en el mercado;

- To advance at European level in the standardization process of these alternative methods to visual grading, and to develop methodological procedures for the reclaimed wood grading and its reintroduction into the market;

- Desarrollar nuevos productos y sistemas estructurales a partir de madera recuperada, teniendo en cuenta su futura reutilización;

- To develop new products and structural systems using reclaimed timber, taking into account its future reuse;

- Definir principios de diseño y construcción en madera que faciliten la futura demolición de esos sistemas o estructuras, y la reducción al mínimo de los residuos;

- To define principles of design and construction in timber that could facilitate the future demolition of these systems or structures, and the minimization of waste;

- Realizar un inventario del uso de la madera en cada sistema estructural, analizar las prácticas actuales de demolición/deconstrucción, y establecer un criterio cualitativo y cuantitativo de madera recuperada.

- To carry out an inventory of the use of timber in each structural system used, to analyze current demolition/deconstruction practices, and to establish a qualitative and quantitative criterion for reclaimed wood.

Láminas reticulares de madera.

Timber gridshell structures.

Responsable Antonio José Lara

Las estructuras laminares reticulares de madera son estructuras de gran eficiencia y atractivo estético, adecuadas para cubiertas ligeras de medias y grandes luces, que adquieren su capacidad portante y rigidez debido principalmente a su forma. Los trabajos desarrollados en esta línea de investigación abarcan el diseño (incluyendo aspectos geométricos y de optimización), la construcción y el análisis estructural. Recientemente se ha iniciado el proyecto “Gridadigtion” (2021-25), en el cual se desarrollarán nuevos sistemas constructivos basados en el uso de uniones carpinteras realizadas mediante tecnología de fabricación digital.

Timber gridshells are highly efficient and aesthetically appealing structures, suitable for lightweight roofs of medium and long spans, which achieve their load-bearing capacity and stiffness mainly through their shape. The work carried out in this line of research covers design (including geometrical and optimisation aspects), construction and structural analysis. The "Gridadigtion" project (2021-25) has recently been launched, in which new construction systems based on the use of carpentry joints made by digital fabrication techniques will be developed.

Patología de estructuras de madera.

Pathology of timber structures.

Responsable Ignacio Bobadilla Maldonado

Desarrollo de nuevos métodos y tecnologías para la identificación de patógenos. Utilización de métodos no destructivas como apoyo a la identificación. Se cuenta con una gran experiencia práctica en obra, interviniendo para la detección de ataques de origen xilófago y la evaluación de su gravedad.

Development of new methods and technologies for the identification of pathogens. Use of non-destructive methods to support identification. It has a great practical experience on site, intervening for the detection of attacks of xylophagous origin and the evaluation of their severity.

Desarrollo de equipos e instrumentación.

Equipment and instrumentation development.

Responsable Ignacio Bobadilla Maldonado

En esta línea de trabajos incluye el desarrollo de nuevos equipos y tecnologías no destructivas o semidestructivas para la estimación de propiedades físicas de la madera, los derivados y otros materiales de construcción. Hasta la fecha actual se ha desarrollado una patente para un equipo de estimación de la densidad (Woodex) y un modelo de utilidad para la determinación de la humedad en soleras (Higrobox). Actualmente se trabaja en el desarrollo de un equipo de reblandecimiento rápido de madera para análisis anatómico.

This line of work includes the development of new non-destructive or semi-destructive technologies for estimating the physical properties of wood, wood products and other construction materials. To date, a patent has been developed for a density estimation equipment (Woodex) and a utility model for the humidity estimation in mortars or plasters (Higrobox). Currently working on the development of a rapid softening equipment for wood anatomy analysis.

Métodos numéricos de análisis en estructuras de madera.

Numerical analysis in Structural timber.

Responsable José Ramón Aira Zunzunegui

En esta línea de trabajo se ha analizado el comportamiento mecánico de las uniones carpinteras mediante el método de elementos finitos. Otros trabajos se enfocan al análisis del refuerzo de estructuras existentes mediante productos derivados de la madera.

In this research line, mechanical behaviour of carpentry joints has been analysed using the finite element method. Other works focuses on the analysis of the reinforcement of existing structures using wood-based products.

Biomecánica del árbol.

Tree biomechanics.

Responsable Miguel Esteban Herrero

Línea de trabajo dedicada al estudio de la biomécanica del árbol mediante la utilización de técnicas no destructivas para la evaluación del riesgo de caída, principalmente del arbolado urbano.

Line of work dedicated to the study of the tree biomechanics through the use of non-destructive techniques for the evaluation of the risk of falls, mainly of urban trees.

Desarrollo de aplicaciones informáticas para el cálculo de estructuras de madera.

Structural design software development.

Responsable Ramón Argüelles Bustillo

Dentro del Grupo de Investigación se ha desarrollado un programa de cálculo de estructuras de madera (Estrumad) que permite el análisis de sistemas planos y espaciales y que sigue la normativa vigente más actualizada. Se ha empleado en el análisis de estructuras existentes en las intervenciones de refuerzo y consolidación. También es utilizado por los alumnos en las asignaturas y proyectos fin de grado y máster.

Software for calculating timber structures (Estrumad) has been developed for the analysis of 2D and 3D structures and that follows the most up-to-date code regulations in force. It has been used in the analysis of existing structures in reinforcement and consolidation interventions. It is also used by students in final degree and master subjects and projects.

Patrimonio industrial en madera.

Industrial heritage in timber.

Responsable Daniel Fernández Llana

Incluye el análisis e intervención de estructuras de madera asociadas a instalaciones industriales, su identificación, inventario y clasificación. Esta línea se ha incorporado en 2023, sin embargo, el Grupo de Investigación Construcción con Madera ha realizado algunos trabajos anteriores relacionados con ella.

Analysis and intervention of industrial timber buildings, identification, inventory and classification. This line has been incorporated in 2023. However, the Timber Construction Research Group has carried out some previous work related to it.

Investigación orientada a la normalización.

Research focused on standardization.

Responsable Daniel Fernández Llana

El desarrollo de la normativa relativa sobre el uso estructural de la madera requiere en la mayoría de los casos una labor de experimentación e investigación. Esta actuación permite una aplicación práctica de los resultados de la investigación en el sector de la madera. Esta línea consiste en la implementación en la normativa tanto nacional como europea de resultados de trabajos científicos, muchos de ellos desarrollados en colaboración con la industria, orientados a la madera estructural y los productos derivados de madera. Los objetivos de esta línea son:

• Desarrollo y adaptación de normativa a las singularidades de nuevas especies utilizadas y productos derivados como material estructural.
• Desarrollo de nueva normativa en aspectos novedosos como Economía Circular en madera, nuevas especies de frondosas con aplicación estructural y madera recuperada.

Development of standardization on the timber structural use frequently requires experimentation and research. It allows a practical application of the research results in the timber industry. This line consists of the implementation in both national and European standards of scientific results, many of them developed in collaboration with the industry, focused on structural timber and wood-based products. The objectives are:

• Development and adaptation of standards to the singularities of new species and wood-based products for structural use.
• Development of new standards in novelty issues, such as Circular Economy in wood, hardwoods species for structural application and recovered wood.

Formación.

Training.

Responsable Miguel Esteban Herrero

La investigación en el ámbito de la construcción con madera está ligada a la formación de especialistas. El grupo de investigación lidera una de las líneas de formación más consolidadas a nivel nacional. Ha impartido cursos de formación prácticos y de formación especializada en temas del uso de técnicas no destructivas desde hace décadas. La principal actividad actual consiste en un curso de más de 300 horas netas de carga docente sobre construcción con madera, obra nueva y rehabilitación, orientado a profesionales relacionados con las diferentes ramas de la ingeniería y la arquitectura, la construcción y la madera.

Research in the field of timber construction is linked to the training of specialists. The research group leads one of the most consolidated training lines nationwide. It has provided specialized training courses on the use of non-destructive techniques for decades. The main current activity consists of a course of more than 300 net hours on wood construction, new construction and rehabilitation, aimed to professionals related to the different branches of engineering and architecture, construction and wood.