Modelación edificaciones de entramado ligero con sistema marco-plataforma en ETABS

Código de equipo: ING3160

Universidad: Pontificia Universidad Católica de Chile

Sede: Campus San Joaquín

País: Chile

Ciudad: Santiago

Equipo: Victoria de los Ángeles Margarita Mira Núñez.

Profesores guía: Pablo Guindos,

Descripción general

Modelación edificaciones de entramado ligero con sistema marco-plataforma en ETABS

  • Descripción

El proyecto trata sobre la modelación de edificaciones de madera con sistema estructural marco plataforma. Consistió en estudiar formas de modelar muros de corte en el programa computacional de elementos finitos ETABS, con el objetivo de validar el uso de propiedades equivalentes para modelar estos muros en edificios de mediana altura.

  • Desarrollo
    • Generación conceptual

En primer lugar, se estudian métodos para modelar muros marco plataforma. Se analiza la metodología que propone la normativa Special Design Provisions for Wind & Seismic (American Wood Council, 2015) para calcular la rigidez equivalente de un muro y los métodos propuestos por Sebastián Cárcamo e Ignacio González para modelar muros de corte.

Luego, se modela un edificio de cuatro pisos cuyo diseño se presenta en el Manual de Diseño de Estructuras en Madera. Se estudian distintas modificaciones que se deben incluir al modelar con el método de Cárcamo para mejorar la predicción del comportamiento de la estructura. Se compara el desempeño de la edificación en el modelo con el predicho en el cálculo analítico.

Finalmente se diseña un edificio marco plataforma de mediana altura con el método de Sebastián Cárcamo y se compara con el diseño obtenido de manera analítica. Se concluye que la metodología de Cárcamo tiene un alto potencial de aplicabilidad para el diseño y la modelación de edificios.

  • Solución técnica y creación de valor a través del material

Las edificaciones de entramado ligero de madera son estructuras formadas por piezas de maderas esbeltas y delgadas que forman marcos o celosías. Se trabajó con el sistema estructural marco-plataforma, el cual se conforma por muros de entramado ligero. Estos se caracterizan por tener buena resistencia a acciones laterales. Este sistema se ha masificado en países de habla inglesa y en Chile se utiliza en edificaciones de hasta seis pisos. Dentro de sus principales ventajas, se destaca la sencillez de sus componentes. La posibilidad de prefabricar los elementos para reducir los tiempos de ejecución en obra. Y que es posible lograr un buen aislamiento térmico y envolventes, por lo que reduce el consumo energético.

  • Solución formal y de producción

En Chile, en la mayoría de las oficinas de cálculo estructural tradicionales hay un limitado conocimiento respecto al diseño estructural con madera. La presente investigación estudia un método que permite modelar estructuras de entramado ligero utilizando EXCEL y ETABS, dos de los softwares más usados en el cálculo estructural.

  • Cualidad funcional

El cálculo estructural de edificaciones de entramado ligero es tedioso, debido a que las estructuras se componen de muchos elementos y la predicción de la interacción entre estos requiere de mucho cómputo. Este método permite modelar los edificios de manera sencilla para predecir su comportamiento ante distintas solicitaciones, haciendo el diseño estructural más eficiente.

  • Impacto y potencialidad de la innovación.

Al ser un método sencillo y replicable, se espera que su estudio y transferencia permita que más oficinas de cálculo estructural se animen a diseñar y construir edificaciones de entramado ligero.

DOCUMENTOS ADJUNTOS


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