revisión Diario de Recursos Biológicos y Bioproducts. 2019, 4 (1): 22 - 30 DOI: 10.21967 / jbb.v4i1.190 Cruz laminada, madera aserrada (CLT) en China: Un Estado-of-the-Art Hao Li 1, 2, Brad Jianhe WANG 2 *, Peixing WEI 2, 3 *, Libin WANG 1 1 Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Forestal de Nanjing, Nanjing 210037, China 2 Ningbo China y Canadá bajas emisiones de carbono Technology Research Institute, de Ninghai 315600, China 3 Escuela de Arquitectura del Paisaje, Jiangsu Colegio Profesional de Agricultura y Silvicultura, Jurong 212400, China * Correspondencia: Brad Jianhe WANG, [email protected] ; WEI Peixing, [email protected] Recibido el 25 de de octubre de de 2018; Aceptado 10 de diciembre 2018 Resumen: Como un nuevo tipo de producto de madera de ingeniería de bajo carbono verde, madera laminado cruzado (CLT) se utiliza ampliamente en diversos tipos de edificios de madera en Europa y América del Norte, y el número de construcción de madera de gran altura también está aumentando. Sobre la base de la introducción de las características estructurales de la CLT y el estado de desarrollo de la CLT en los países desarrollados, este trabajo se centró en la revisión del estado de la investigación y el desarrollo de la CLT en China, con un énfasis en las tecnologías de vanguardia de nuevo CLT compuesto de bambú de madera desarrollado. Por último, se discutieron las perspectivas de la CLT en China. palabras clave: madera laminado cruzado (CLT); bambú; construcción de madera; aplicación de ingeniería; China Citación: Hao Li, Brad Jianhe Wang, Wei Peixing, et al., 2019. madera laminada-Cross (CLT) en China: un estado de la técnica. Diario de Recursos Biológicos y Bioproducts. Diario de Recursos Biológicos y Bioproducts, 4 (1): 22-30. 1 Desarrollo de Cross Timber laminada (CLT) y pegadas o grapadas (Chen, 2011; Gagnon y Pîrvu, 2011) (Fig 1a, 1b.). El CLT tiene las ventajas de la alta tasa de prefabricación, transporte A principios del siglo 20, el mercado de los materiales de construcción fue ocupado en gran parte por el hormigón armado (Brandner et al., 2016). Sin embargo, durante la última década más o menos, la madera ha recuperado cuota de mercado y ha habido una tendencia a sustituir a los materiales de construcción a base de minerales. Una razón importante para este recuperar la cuota de mercado es el lanzamiento comercial de nuevos productos de madera como productos de masa de madera (MTP) (Schickhofer et al., 2010). En la actualidad, las MTP incluidos la madera laminado cruzado (CLT), madera laminada, pegada (madera laminada), madera clavado laminada (NLT), y la madera de construcción compuesto estructural (SCL) se utilizan cada vez más para aplicaciones de construcción. Pueden ser prefabricados con dimensiones precisas y aberturas en una fábrica, permitiendo de este modo un residuos de la construcción y erección mal mini- más rápido (Zhou et conveniente y rápida instalación y bajo daño al medio ambiente sitio. Por lo tanto, se considera como el mejor sustituto para materiales de construcción tradicionales (Zhang et al., 2017). El método bandeja transversal de la CLT hace que sea posible utilizar plenamente las características mate- rial de la alta resistencia a la tracción de la madera en la dirección de la veta y la alta resistencia a la compresión en la dirección transversal. Para satisfacer la necesidad espe- cial de la aplicación CLT, tableros de madera de construcción de doble capa pueden colocarse dirección de paralelo a grano para obtener propiedades mecánicas superiores en la dirección de la veta. Adicionalmente, científicos canadienses propusieron un sistema CLT basado caja- para lograr más diversa y com- propósito estructural plex (Fig. 1c) (Chen, 2011). Este sis- tema reduce eficazmente el peso propio del panel de CLT en la base de garantizar una cierta capacidad de soporte, y se convirtió al., 2017). en más rentable. La CLT es un tipo de prefabricado del PMP. It siste con- de al menos tres capas de tablas de madera estructural o la SCL apilados transversalmente en un ángulo (típicamente a 90 °) El concepto de la CLT se desarrolló en Austria en Figura 1 Diferentes estructuras de paneles CLT 22 www.bioresources-bioproducts.com Hao Li et al .: Cruz laminada, madera aserrada (CLT) en China: Un Estado-of-the-Art los años 1970 y 1980 y el primer molino CLT moderna se estableció en Europa a finales de 1980. En 1993, el primer edificio CLT fue erigida en NEI del edificio (Malo et al., 2016). Una residencia de estudiantes de 18 plantas con un sistema de tubo del marco Suiza (Que et al., núcleos, Brock Comunes, se encuentra en el campus de la Universidad de Columbia 2017). En los últimos 10 años, Austria, Alemania e Italia han llevado a cabo una Británica (Fast et al., 2016). El tubo de núcleo fue echado en el lugar utilizando gran cantidad de investigado sobre la CLT (Tafreshi et al, 2008;. Brandner, 2013; hormigón armado. El primer piso del edificio era tura estructura de hormigón estruc-. Helene y Schickhofer, 2013;. Rinaldin et al, 2013). Aunque este producto está Para la segunda a los pisos 18, los paneles CLT fueron adoptados como los bien establecida en Europa, Canadá, Estados Unidos, Nueva Zelanda y Japón, miembros de soporte de fuerza horizontales y las columnas de madera laminada etc., una gran cantidad de trabajos de investigación relacionados también se han como los miembros de soporte de fuerza vertical, y que estaban conectados por llevado a cabo, que promovió en gran medida las aplicaciones de la CLT miembros de acero (Fig. 2D). (Buchanan et al., 2008; Chen et al, 2008;. Chen, 2009;. Ceccotti et al, 2013;. Pei et al, 2013; Hindman y Bouldin, 2015). El CLT puede ser ampliamente utilizado como paneles de pared, techo y suelo, y también como una estructura de cuerpo principal o cubiertas por un puente (Schubert et al., 2010). Además de la investigación sobre el rendimiento y la aplica- ciones de la CLT, varios países promueven la estandarización pro- ducto. La versión canadiense y la versión estadounidense del Manual CLT fueron respectivamente pu- cado (Gagnon y Pîrvu, 2011; Karacabeyli y las Doug-, 2013), que proporciona la orientación técnica para la fabricación, diseño de la estructura y la construcción de la CLT y también sentado una base para la revisión de las normas Evant rel. ard el producto estadounidense CLT Norte stand-fue publicado en 2012 (ANSI / APA PRG 320-2012, Norma para la Madera laminada Cruz-Rendimiento nominal, American National Standard Institute, EE.UU.) y se revisó en 2018 (ANSI / APA PRG 320 a 2.018). Madera Comité de Estándares de Diseño de Figura 2 Famosos edificios de madera altos American Wood Council re-novado el Código Nacional de Diseño de edificios de madera (ANSI / AWC NDS-2015) con la inclusión de la CLT. El Comité de Política y Estrategia de Normas del Reino Unido emitió “BS EN 16351 hasta 2015” en el año 2015, establece los requisitos completos y sistemáticos para la CLT. revisión posterior de las normas y especificaciones CLT ha promovido eficazmente de la aplicación de la CLT. Los estudios sobre el rendimiento y aplicaciones de ingeniería de la CLT han alcanzado un alto nivel en el extranjero, pero los estudios Evant rel- de la CLT en China estaban todavía en una infancia (Zhang et al., 2017). Actualmente, los institutos de investigación, tales como Ningbo China y Canadá bajas emisiones de carbono Tecnología Instituto de Investigación (SCLC), la Universidad de Tongji (Tongji), Universidad de Ciencia y Tecnología de Pekín (USTB), Universidad de Chang'an (CHD), la Universidad Forestal de Nanjing (NFU ), la Universidad de Nanjing Tecnología (NTech), Universidad de Silvicultura de Beijing (BFU), y la El CLT se ha vuelto más y más popular en la construcción de aplicaciones en Europa y Estados Unidos. La altura del edificio se ha levantado de forma continua y forma estructural se ha vuelto más diversa. En 2009, el Stadthaus, un CLT 9 plantas de madera apartamento de uso Academia china de Ciencias Forestales (CAF) han llevado a cabo algunos estudios sobre la CLT incluyendo la optimización de parámetros de proceso, pruebas mecánicas básicas y simulación numérica. Este trabajo revisa la reciente investigación de la CLT y discutió la tendencia de desarrollo de la CLT en China. mixto en Hackney, Londres, se completó (Fig. 2a) (Xiong et al., 2016). El CLT se utilizó en la superestructura de la pared de Stadthaus, tubo de núcleo, placa de suelo, etc., para proporcionar la capacidad de soporte vertical y la resistencia lateral de la estructura. En 2012, Forte, un apartamento de 10 pisos en el Puerto de Asia Victoria, Melbourne, Australia (Fig. 2b), con el muro de corte de la CLT, fue la primera en 2 La investigación reciente de CLT en China 2.1 Optimización de procesos y Mance perfor- mecánica de CLT madera CLT acumulación ing el mundo. En 2014, el edificio treet 14 plantas en Bergen, Noruega se completó (Fig. 2c), utilizando una En esta etapa, sólo unos pocos institutos y universidades han llevado a cabo estructura de bastidor de soporte de viga-columna. algunas investigaciones de la CLT en trating de China centración en la optimización de procesos, rendimiento básico del panel, y el uso de especies locales para la fabricación CLT. Y se obtuvieron algunos resultados valiosos. En conformación con el stand-Americano del Norte CLT www.bioresources-bioproducts.com 23 Diario de Recursos Biológicos y Bioproducts, 2019, 4 (1): 22 - 30 ard, el profesor Wang de SCLC llevó a su equipo para construir la primera CLT línea de producción de rápido crecimiento de madera de eucalipto de pequeño diámetro para hacer que piloto de la China, y posteriormente desarrollado por primera vez prefabricada panel de CLT a gran el CLT y optimización de los parámetros relevantes del proceso (Liao et al, 2017;.. escala del mundo hecha de madera de abeto del oeste de Canadá (https://mp.weixin.qq.com / s? __ Lu ZH et al, 2018). Los resultados de la flexión de eucalipto CLT y ensayos de corte = biz MjM5NTg5NDI4Mg == & mid = 2651228420 y idx = 1 y sn = 027306c8724ef5c02e demostrado que el CLT tenía propiedades mecánicas aceptables. 24d4238efd33d9 # rd). Wang et al. (2018) prepararon Cana- dian CLT cicuta Western utilizando dos tipos de adhesivo y dos niveles de presión aplicada. Los resultados de cizallamiento de bloques y la Científicos de NFU estudiaron la CLT híbrido fabricado con madera y Chapa prueba de deslaminación mostraron que el tipo de adhe- siva y el nivel de presión aplicada tuvieron de madera laminada (LVL) o especies rentes madera rencias. Y los datos de un efecto significativo sobre la calidad de la unión, falla de la madera y la durabilidad de la CLT. prueba de rodadura cortante, flexión y cizalladura interlaminar ayudaron a Otros miembros del equipo hicieron el panel de bloqueo rrágico CLT a gran escala y se evaluaron mejorar el rendimiento de cizalla de rodadura de la CLT y proporcionaron una sistemáticamente y ana- lisaron las propiedades mecánicas básicas en dirección principal refe- rencia para aplicaciones de ingeniería (Wang et al, 2014;. Wang et al, resistencia y durabilidad de la CLT (Wang YL et al, 2017;. Li MM et al, 2018.; Lu Y et al, 2018a;.. 2016.; Wang ZQ et al., 2017). Wang (2017) estudió el efecto de las Xie et al, 2018). La resistencia al cizallamiento interlaminar de la CLT cicuta hecho en el SCLC se características macroscópicas de la madera aserrada, como la densidad, anillo midió utilizando un método de flexión de tres puntos de tramo corto con una proporción de anual, distancia médula, médula y especies de madera rodando propiedades de envergadura a profundidad de 6 para validar la teoría. El equipo de investigación cooperativa de la cizallamiento de la capa transversal de CLT madera blanda. Jiang (2016) Universidad de Tongji llevó a cabo un estudio sobre el de plano de flexión y el rendimiento de la estudió propie- dades mecánicas de la CLT hecha de abeto chino con diferente compresión de la CLT cicuta canadiense y obtiene las propiedades mecánicas de la CLT cicuta en espesor y se analizó sus modos de fallo. la fuerza principal y las direcciones de resistencia menores a través de la prueba, que proporcionó los datos básicos para el aplicaciones de ingeniería de CLT cicuta (He et al., 2018). Li MM et al, 2018.; Lu Y et al, 2018a.; Xie et al., 2018). La resistencia al cizallamiento interlaminar de la CLT Para comparar algunas D investigación equipos anteriormente mencionado cicuta hecho en el SCLC se midió utilizando un método de flexión de tres puntos de tramo corto con R doméstica y (Wang et al, 2016;. Liao et al, 2017;. Gong et al, 2018a;. Gong et una proporción de envergadura a profundidad de 6 para validar la teoría. El equipo de investigación al, 2018b;. Lu Y et al, 2018b;. Xie et al., 2018), la flexión y el rendimiento de cooperativa de la Universidad de Tongji llevó a cabo un estudio sobre el de plano de flexión y el corte de la CLT a partir de diferentes especies de madera se enumeran en la rendimiento de la compresión de la CLT cicuta canadiense y obtiene las propiedades mecánicas de Tabla 1 y la Tabla 2. Cabe señalar que el tamaño de la CLT tiene un efecto la CLT cicuta en la fuerza principal y las direcciones de resistencia menores a través de la prueba, despreciable en su rendimiento mecánico. Sin embargo, los datos mencionados que proporcionó los datos básicos para el aplicaciones de ingeniería de CLT cicuta (He et al., diferentes publicaciones todavía tiene que algún valor medida para discutir con 2018). Li MM et al, 2018.; Lu Y et al, 2018a.; Xie et al., 2018). La resistencia al cizallamiento la misma relación lapso de profundidad, especialmente para el CLT con gran ciacon deuna lasproporción propiedades mecánicas resultantes la validar relación reducir de de investigación coo interlaminar de la CLT cicuta hecho en el SCLC se midió utilizando un método de flexión de tres puntos dediferentramo corto de envergadura a profundidad de 6en para la teoría. El equipo Sobre la base de la línea de producción piloto CLT de la SCLC, la CAF efecto de tamaño. Como se muestra en la Tabla 1, el eucalipto es una de las utiliza madera de alerce japonés interno para hacer la CLT y probado su especies de árboles de representación en China. El eucalipto CLT de diámetro rendimiento flexión, cizalladura interlaminar resultados en materia de cizalla, y pequeño tuvo un mayor módulo de elasticidad (MOE) pero menor resistencia a el rendimiento a la compresión (Gong et al., 2018a ; Gong et al, 2018b;. Gong la flexión. Y su resistencia a la flexión fue mucho menor que la de la madera et al, 2018c;.. Gong et al, 2018D). También exploraron la influencia del blandas (abeto del oeste de Canadá y el alerce japonés) CLT. Composite la proceso, el módulo de la madera de construcción de elasticidad, dirección de CLT, abeto de Douglas LVL como capa de núcleo, tenía un MOE más bajo y montaje, el espesor de la madera de construcción y nú- mero de capa en sus resistencia a la flexión de CLT híbrida hecha de SPF madera. Al tiempo que propiedades mecánicas (Gong et al, 2018a;. 2018b; 2018c; 2018D). Por lo toma el abeto de Douglas LVL como las capas superficiales de CLT compuesto, tanto, para el alerce japonés doméstica, los parámetros del proceso clave y el su MOE y MOR aumentaron aproximadamente 29% y 17%, respectivamente. rendimiento chanical mí- básica de la CLT se estable- cido con éxito para Según la Tabla 2, la resistencia al corte de pequeño diámetro CLT eucalipto fue aplicaciones de ingeniería. menor que la de la madera blanda (Canadian El equipo de investigación de la Universidad Agrícola de China del Sur (SCAU) estudió la posibilidad de utilizar la tabla 1 Curvar propiedades de CLT tipo de CLT Canadiense CLT abeto del oeste Doméstica CLT alerce japonés dimensión de la muestra (mm) Span profundidad proporción MOR (MPa) 3150 × 305 × 105 30.0 10 668 a 11 966 34,78-41,51 2700 × 305 × 75 30.0 10 340 a 16 760 40,52-59,76 De diámetro pequeño de eucalipto CLT 1820 × 305 × 54 30.0 11 466 (Mean) 24,5 (media) CLT híbrido (SPF-SPF-SPF) 2000 × 89 × 114 16.4 7908 (Mean) 28,6 (media) CLT compuesta (SPF-LVL * -SPF) 2000 × 89 × 114 16.4 7222 (Mean) 25,7 (media) Compuesto CLT (LVL * -SPF-LVL *) 2000 × 89 × 114 16.4 9299 (Mean) 30,1 (media) * Nota: LVL fue hecha de chapa de abeto Douglas. 24 MOE (MPa) www.bioresources-bioproducts.com Hao Li et al .: Cruz laminada, madera aserrada (CLT) en China: Un Estado-of-the-Art Tabla 2 propiedades de cizallamiento interlaminar de CLT tipo de CLT dimensión de la muestra (mm) Span profundidad proporción Inter-laminar resistencia al cizallamiento (MPa) Canadiense CLT abeto del oeste 735 × 305 × 105 6 1,88-2,23 Doméstica CLT alerce japonés 510 × 305 × 75 6 2,28-2,84 1,30 (media) De diámetro pequeño de eucalipto CLT 400 × 150 × 54 6 CLT compuesta (SPF-SPF-SPF) 610 × 305 × 114 5 2,25 (media) CLT compuesta (SPF-LVL-SPF) 610 × 305 × 114 5 2,11 (media) CLT compuesta (LVL-SPF-LVL) 610 × 305 × 114 5 2,40 (media) abeto del oeste y el alerce japonés CLT) y CLT compuesto. Abeto, pino, Se propuso conjunta de material de lado principal y joint-oblicua clavado de abeto (SPF) era una mezcla de tres especies de madera, utilizada para la los STS en ambas direcciones izquierda y derecha. Con el fin de evaluar la fabricación de CLT en América del Norte. Obviamente, las propiedades influencia de materiales laminados en el rendimiento lateral de la pared de mecánicas de la CLT hecha de abeto del oeste canadiense y do- alerce cizallamiento CLT, probaron sola CLT madera y CLT híbrido de madera y japonés mestic fueron comparables a e incluso supe- rior a CLT SPF. madera de chapa, plastificados (LVL) bajo la carga de ciclo bajo unidireccional y repetida y el híbrido muro de corte CLT exhibió un buen rendimiento (Wang ZQ et al., 2017). Wang (2014) utilizó abeto álamo y Douglas como mate- riales primas para preparar paneles CLT uniformemente en capas y homogéneas y paneles CLT Zhang (2015) llevó a cabo un estudio sobre la capacidad de disipación de uniformemente en capas e híbridos. Por la prueba de paneles CLT de tres y la integridad y la energía de acero-madera pandeo apoyo straint re-. Se cinco capas, se propuso un método de diseño de optimización basado en la encontró que la estructura CLT tenía una buena capacidad de frenar el tubo fuerza. En adi- ción, Mao (2015) estudió el pro- piedades mecánicas de acero. Por lo tanto, se presentó el método de signo de- y flujo de (capacidad de carga última y en el plano rigidez equivalente) de siete grupos acero-madera pandeo apoyo restricción. de 21 miembros de pared CLT, y los resultados en el plano mostraron que el rendimiento en el plano de la panel de CLT fue principalmente en la fase La investigación sobre el comportamiento sísmico de las conexiones semi-rígido de la CLT se llevó a cabo por USTB. Se encontró que el elástica y el fracaso fue en general frágil. fracaso de todos los sujetadores se sacó como el modo de fallo dúctil ideales, y la curva de histéresis mostró una alta linealidad y la degradación Fu (2012) de la CHD analizó la flexión y DY- rendimiento NAMIC de la de la rigidez y la fuerza y el fenómeno de pinzamiento (Shen et al., 2015). cubierta del puente CLT través ex periment, y discute la influencia de Basado en tres pruebas de unión flexibles de CLT, el equipo utilizó número de capa y el modo de conexión en el rendimiento mecánico de la OpenSees para simular la alta no linealidad, la degradación de resistencia cubierta del puente CLT. y rigidez y pellizcos y luego lleva a cabo el análisis de daño de la conexión CLT (Shen et al., 2.2 Conexión de miembros CLT estudiosos nacionales también habían llevado a cabo la búsqueda re pertinente sobre el rendimiento de la conexión de los miem- bros CLT. Sun et al. (2018) revisó la curva de histéresis de la simulación de elementos finitos basado en la prueba de nodo y la pared de la estructura de CLT, y desarrolló un modelo de elementos finitos del nodo estructural CLT y la pared. El método La simulación numérica se aplica también para analizar la influencia de los parámetros de amortiguación en el consumo de energía del sistema de muro de corte para el sistema de pared de cizalla CLT pretensado y el doble efecto de pre-tensión en la disipación de energía y auto-reset (Hu y He, 2018). 2016). Y también estudiaron numéricamente el rendimiento mecánico de estructura de acero y la estructura de la pared de relleno CLT bajo la carga monótona y cíclica. Se analizó el efecto de la actuación cooperativa entre la pared CLT y la estructura de acero y el número de conexiones en estruc- tura general (Shen et al., 2017). Teniendo en cuenta las características de la estructura y la sección de la cubierta del puente de madera, Gao (2010) propuso un nuevo sistema de cubierta del puente basado en la combinación del panel y viga de acero CLT. Ellos encontraron que el número de capas y el método de conexión afectarán a la cubierta del puente CLT. Jia et al. (2018), a partir de BFU, llevado a cabo un estudio sobre el Dong et al. (2018) tornillos autorroscantes seleccionados para conectar la CLT. A través de la carga monotónica y pruebas de carga graduales de las piezas de prueba conectados, los re- sultados revelaron que el aumento de la rendimiento de cizallamiento de conector en T en la articulación de pared-suelo CLT. Los conectores fueron capaces de con- soportar la fuerza de corte de las articulaciones de la pared de la losa y la pared CLT mostró una buena rigidez. longitud y el diámetro de los tornillos autorroscantes puede mejorar significativamente la capacidad de corte de las piezas CLT conectado y cuando el ángulo de clavado fue de 45 ° , y la capacidad de carga de 2.3 Aplicaciones de Ingeniería de CLT en China cizalladura alcanza su máximo. Y una buena conexión de tope Debido a las lagunas de las especificaciones de China y la falta de conciencia de los múltiples y de gran altura del público www.bioresources-bioproducts.com 25
