La Madera es un material natural utilizado en elementos estructurales dentro del ámbito de la Ingeniería Civil. Por tratarse de un biomaterial, tiene características complejas y variables. Particularmente, la madera proveniente de la especie Eucalyptus grandis cultivado en la Mesopotamia Argentina es una de las aceptadas para el uso estructural en el país por el Reglamento Argentino de Estructuras de Madera CIRSOC 601. Las piezas de este material presentan una gran variabilidad en sus propiedades en relación a otros materiales de uso estructural, la cual puede ser explicada tanto por las características de su micro y macro estructura, la incidencia del clima y el suelo, los procesos de producción, y la presencia de defectos que afectan su comportamiento mecánico. Dentro de estos últimos, de singular importancia para el uso estructural de este material, se destacan la presencia de médula y los nudos. Ambos, se encuentran limitados en los métodos de clasificación por resistencia de piezas estructurales. Debido a estos factores, la cuantificación de los efectos de la variabilidad de las propiedades materiales en la respuesta estructural es de interés dentro del ámbito del diseño ingenieril. Para ello, en el presente trabajo, se combinaron tres ejes temáticos principales: el material, el modelado estocástico y el modelado numérico. Estos ejes temáticos fueron empleados en la construcción de modelos numérico-estocásticos aplicables a elementos estructurales desarrollados en el entorno del Método de los Elementos Finitos. Estos modelos han sido calibrados y validados con resultados experimentales existentes mediante simulaciones realizadas a través del Método de Monte Carlo. Luego, fueron utilizados para la realización de estudios de propagación de incertidumbres en la respuesta estructural. Se muestra que un modelo estocástico del material que representa la variabilidad longitudinal de las propiedades del mismo provee una respuesta estructural más próxima a la observada en resultados experimentales. Además, como complemento al desarrollo numérico, se realizaron nuevos ensayos experimentales, dinámicos y estáticos, tanto en tablas como en vigas aserradas de dimensiones estructurales. Con el objetivo de validar las hipótesis asumidas para el desarrollo de los modelos estocásticos. Sumado a esto, dado que no se conocen valores precisos para este material se obtuvieron coeficientes de amortiguamiento, los cuales son necesarios para el estudio de la respuesta estructural bajo acciones dinámicas. Finalmente, y a los efectos de aplicar el modelo desarrollado a una estructura, se realizó un estudio numérico sobre un modelo de puente peatonal de madera con vigas laminadas bajo cargas dinámicas determinísticas y estocásticas producidas por peatones. El mismo, se llevó a cabo para el estudio de las condiciones de servicio. La cuantificación de incertidumbre pretende ampliar la información resultante en la predicción de la respuesta así como la sensibilidad de la misma a la variación de uno o más parámetros del sistema. En esta investigación, esto se logra a través del desarrollo y aplicación de modelos numérico-estocásticos aplicables a elementos estructurales y estructuras de madera aserrada. / Timber is a natural material employed for structural elements in the field of the Civil Engineering. Being a biomaterial, it has complex and random characteristics. Particularly, the Eucalyptus grandis cultivated in the Mesopotamic provinces of Argentine is one of the timber species accepted for the structural use by the Argentinean Standard of Timber Structures CIRSOC 601. The pieces of this material have a high variability in their properties in relation to other materials for structural use, which can be explained by the characteristics of its micro and macro structure, the incidence of the climate and soil, the production processes, and the presence of defects that affect its mechanical behavior. Within the latter, of singular importance for the structural use of this material, the presence of pith and knots are emphasized. Both types of defects are limited in the strength grading classification methods of structural elements. Due to these factors, the quantification of the influence of the timber material properties variability in the structural response is an important issue in the structural design. In order to quantify this influence, three thematic areas are combined: the material, the stochastic modelling and the numerical modelling. These areas were employed in the construction of numerical-stochastic models applicable to structural elements developed in the environment of the Finite Element Method. These models have been calibrated and validated with existing experimental results through simulations performed through the Monte Carlo Method. Then, they were used to carry out uncertainty propagation studies on the structural response. It is shown that a stochastic model of the material which represents the longitudinal variability of the properties provides a structural response closer to the experimental results. In addition, as a complement to the numerical development, new experimental dynamic and static tests were performed in beams and boards of structural dimensions. The aim of these tests is the validation of the assumptions taken into account in the development of the stochastic models. In addition to this, since no precise values are known for this material, damping coefficients were obtained, which are necessary for the study of the structural response under dynamic actions. Finally, and in order to apply the developed model to a structure, a numerical study of the structural behaviour of a timber footbridge under the action of deterministic and stochastic models of walking loads induced by pedestrians was performed. It was carried out in order to evaluate the serviceability conditions. The uncertainty quantification aims to extend the information resulting in the prediction of the response as well as the sensitivity to the variation of one or more parameters of the system. In this work, this is achieved through the development and application of numerical-stochastic models applicable to structural timber elements and structures.

[EN] This thesis includes the analysis, results and conclusions of the research performed in the application of the ground penetrating radar to evaluate structural timber using non-destructive methods. The main objective of this thesis is the possible application of the ground penetrating radar as a non destructive technique for improving the current visual classification of structural wood and evaluation of wooden structures to rehabilitate and reduce the discard of new structural timber sawmill. For this purpose have been tested pieces of new wood of Pinus sylvestris L, using a new methodology, which allows to be exported and applied to other species of structural timber. This new methodology is based on the analysis of the spectrum, and not on the search of the image of the defect of wood //wood's defect in the radargrama. This new methodology goes beyond what has been investigated to date regarding the ground penetrating radar and the radargrams images (where it had tried to identify defects of wood visually in the radargama: splits, knots, resin pockets...) by obtaining an image and its interpretation). It is a step forward in the study of the ground penetrating radar, as it have been studied its electromagnetic properties - spectrum of frequency- subsequently to the obtaining of the image. Which was an improvement of wood classification and its diagnosis. Visual classification has been applied to the analysis of the wooden parts, in accordance with the provisions of the standard UNE 56544:2011. Subsequently, the radar has been applied on the surface of the wood, and finally, it has been subjected to an axial flexural strength test. Once implementation of the results was carried out, the spectra of the radargrams have been analyzed, giving rise to a result of reliability and accuracy of 97,05% in the identification of singularities present in the wood by ground penetrating radar. This high percentage obtained allows to confirm the possible application of the ground penetrating radar in evaluation of structural timber as method of non-destructive testing, of complementary and decisive way. The results would allow the reduction of the disposal of the structural timber sawmill and the use of this technique for structural evaluation structures of wood to rehabilitate on-site or in the laboratory. Finally, the possible applications of this technique and future lines of research are proposed. / [ES] En la presente tesis se recoge el análisis, resultados y conclusiones del trabajo de investigación realizado en la aplicación del georradar para evaluar madera estructural por medio de métodos no destructivos. El principal objetivo de esta tesis es la posible aplicación del georradar como técnica no destructiva para mejorar la actual clasificación visual de la madera estructural y mejorar así la evaluación de estructuras de madera a rehabilitar y reducir el descarte de madera estructural nueva en aserradero. Para ello se han ensayado piezas de madera nueva de Pinus sylvestris L, utilizando una metodología novedosa, que permite ser exportada y aplicada a otras especies de madera estructural. Esta nueva metodología se basa en el análisis del espectro, y no en la búsqueda en el radargrama de la imagen del defecto de la madera. Esta nueva metodología va más allá de lo que se ha investigado hasta la fecha respecto al georradar y las imágenes de los radargramas (donde se intentaba identificar de manera visual en el radargama defectos de la madera: nudos, fendas, bolsas de resina¿mediante la obtención de una imagen y su interpretación). Supone un paso adelante en estudios del georradar, pues se han estudiado las propiedades electromagnéticas - espectro de frecuencia- posteriormente a la obtención de la imagen. Lo cual ha supuesto una mejora de la clasificación de la madera y su diagnostico. Para el análisis de las piezas se ha aplicado la clasificación visual conforme a las disposiciones de la norma UNE 56544:2011, posteriormente se ha realizado la lectura de las piezas aplicando el georradar y por último se han sometido a un ensayo de la resistencia a flexión axial. Una vez realizada la puesta en común de los resultados se han analizado los espectros de los radargramas, dando lugar a un resultado de fiabilidad y precisión del 97,05% en la identificación a través del georradar de singularidades presentes en la madera. Este alto porcentaje obtenido permite afirmar la posible aplicación del georradar en evaluación de madera estructural como método de ensayo no destructivo de manera complementaria y determinante. Los resultados obtenidos permitirían la reducción del descarte de la madera estructural en aserradero y la utilización de esta técnica para evaluación estructural en estructuras de madera a rehabilitar in situ o en laboratorio. Finalmente se proponen las posibles aplicaciones de esta técnica y unas futuras líneas de investigación. / [CAT] En la present tesi s'arreplega l'anàlisi, resultats i conclusions del treball d'investigació realitzat en l'aplicació del georradar per a avaluar fusta estructural per mitjà de mètodes no destructius. El principal objectiu d'esta tesi és la possible aplicació del georradar com a tècnica no destructiva per a millorar l'actual classificació visual de la fusta estructural i millorar així l'avaluació d'estructures de fusta a rehabilitar i reduir el descart de fusta estructural nova en serradora. Per a això s'han assajat peces de fusta nova de Pinus sylvestris L, utilitzant una metodologia nova, que permet ser exportada i aplicada a altres espècies de fusta estructural. Esta nova metodologia es basa en l'anàlisi de l'espectre, i no en la busca en el radargrama de la imatge del defecte de la fusta. Esta nova metodologia va més enllà del que s'ha investigat fins a la data respecte al georradar i les imatges dels radargrames (on s'intentava identificar de manera visual en el radargama defectes de la fusta: nucs, fendes, bosses de resina¿) per mitjà de l'obtenció d'una imatge i la seua interpretació). Suposa un pas avant en l'estudis del georradar perquè s'han estudiat les propietats electromagnètiques -espectre de freqüència- posteriorment a l'obtenció de la imatge. La qual cosa ha suposat una millora de la classificació de la fusta i el seu diagnosi. Per a l'anàlisi de les peces s'ha aplicat la classificació visual d'acord amb les disposicions de la norma UNE 56544:2011, posteriorment s'ha realitzat la lectura de les peces aplicant el georradar i finalment s'han sotmés a un assaig de la resistència a flexió axial. Una vegada realitzada la posada en comú dels resultats s'han analitzat els espectres dels radargrames, donant lloc a un resultat de fiabilitat i precisió del 97,05% en la identificació a través del georradar de singularitats presents en la fusta. Este alt percentatge obtingut permet afirmar la possible aplicació del georradar en avaluació de fusta estructural com a mètode d'assaig no destructiu de manera complementària i determinant. Els resultats obtinguts permetrien la reducció del descart de la fusta estructural en serradora i la utilització d'esta tècnica per a avaluació estructural en estructures de fusta a rehabilitar in situ o en laboratori. Finalment es proposen les possibles aplicacions d'esta tècnica i unes futures línies d'investigació. / Caballero Arce, C. (2015). Mejora de la caracterización mecánica de la madera estructural mediante el análisis espectral de los registros del georradar [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59228 / TESIS

Actualmente, la técnica del georradar, que utiliza radiación electromagnética en el espectro de las microondas, tiene muchas aplicaciones en diversos campos y es un método de prospección no destructivo que permite el estudio rápido de estructuras de edificación. De hecho es una técnica que se emplea cada vez más en la inspección y diagnóstico de estructuras de edificación y materiales de construcción como por ejemplo el hormigón o la piedra. En esta tesis se analiza la aplicación de la técnica no destructiva del georradar para la inspección, diagnóstico y análisis resistente de la madera estructural. El carácter no destructivo de esta técnica hace que sea especialmente adecuada para el análisis de la madera cuando ésta forma parte de una estructura. El estudio se aborda desde tres puntos de vista. En el primero de ellos se estudian las variaciones que se producen en los parámetros de onda por medio de georradar al variar las principales propiedades físicas de la madera, en concreto aquellas que afectan de forma determinante a la resistencia mecánica de la misma: la anisotropía, la variación del contenido de humedad y la variación de densidad. En el segundo, se comparan los resultados obtenidos con el georradar al evaluar las propiedades de la madera con dos técnicas no destructivas emergentes en el campo de estudio de la madera estructural (el resistógrafo y la técnica de ultrasonidos). En el último, se establecen los criterios básicos para emplear la técnica del georradar en la clasificación resistente de la madera aserrada nueva. En este sentido, se realiza un estudio pormenorizado comparativo de las distintas técnicas existentes en la actualidad y la clasificación realizada por medio de georradar a partir de unos criterios iniciales definidos por primera vez en esta tesis. / Rodríguez Abad, I. (2010). Evaluación de la técnica no destructiva del georradar para la inspección, diagnóstico y análisis resistente de la madera estructural [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7361 / Palancia