Evaluación de conexiones de madera contralaminada
utilizadas en un edificio experimental de 5 pisos

En los últimos años, los sistemas constructivos en madera han adquirido una
mayor presencia, impulsados por políticas públicas orientadas a promover una
construcción más industrializada y sostenible. En este contexto, los sistemas
de madera masiva han cobrado especial interés, debido a su potencial para
optimizar los procesos constructivos y responder a las nuevas exigencias del
sector. Entre estos sistemas destaca la madera contralaminada (CLT), por su
versatilidad y capacidad para conformar elementos estructurales como muros
y losas. Asimismo, en países sísmicos como Chile, se promueve el uso de
estructuras altamente panelizadas, lo que se traduce en una gran densidad en
términos de conexiones. Por ello, el estudio y caracterización experimental de
las conexiones empleadas en estructuras de CLT resulta necesario para
comprender su comportamiento y contribución a la respuesta sísmica del
sistema.
El presente proyecto tiene como objetivo caracterizar algunas conexiones
empleadas en la torre experimental PymeLab, un edificio de cinco pisos
ubicado en la Universidad del Bío-Bío, en Concepción. Esta estructura se
emplaza en una zona de alta sismicidad y constituye uno de los edificios más
altos a nivel latinoamericano construido 100 % de CLT. Para ello, se ensayaron
mecánicamente los conectores antilevantamiento y antideslizamiento de la
torre, correspondientes a los modelos HTT5 y ABR255 de la marca Simpson
Strong-Tie.
Se realizaron ensayos experimentales monotónicos y cíclicos en probetas de
CLT conformadas por pino radiata grado estructural C16, en las cuales se
fijaron las conexiones mediante clavos anulares CNA 4X60. Estos ensayos se
llevaron a cabo en el laboratorio CITEC de la Universidad del Bío-Bío, utilizando
una bomba hidráulica manual y un pistón de doble efecto. Los ensayos cíclicos
siguieron el protocolo CUREE, mientras que las propiedades mecánicas fueron
determinadas según la norma EN 12512.
Los ensayos permitieron identificar los principales modos de falla de ambos
herrajes. El hold-down HTT5, diseñado para resistir esfuerzos de tracción,
presentó diferentes modos de falla. Principalmente, se observó aplastamiento
de la madera y fluencia de los clavos, por último, se observó una falla plástica
del conector. En cambio, el modo de falla del angle bracket ABR255 estuvo
asociado a la extracción directa de los clavos del ala inferior.
Durante los ensayos cíclicos de tracción, ambos herrajes presentaron una
respuesta dúctil frente a los ciclos de carga. En ambos casos, las capacidades
máximas obtenidas experimentalmente superaron los valores de referencia
establecidos en sus respectivas fichas técnicas (European Technical
Assessment - ETA). Al comparar ambos herrajes, el HTT5 alcanzó una
capacidad máxima experimental de 86.2 kN, aproximadamente un 81 %
superior a los 47.65 kN obtenidos para el ABR255. En cuanto a la rigidez inicial
a tracción, el HTT5 presentó un valor experimental de 6.20 kN/mm, cercano al
valor indicado en su especificación técnica ETA-07/0285, con una diferencia
aproximada del 5 %. Por su parte, el ABR255 alcanzó una rigidez experimental
de 20.45 kN/mm, aproximadamente un 84 % mayor que el valor establecido
en su especificación técnica ETA-06/0106.
Estos resultados evidencian una capacidad resistente experimental superior a
los valores de referencia establecidos en las especificaciones técnicas y un
comportamiento favorable de ambos herrajes frente a solicitaciones cíclicas
de tracción.
Esta investigación aporta evidencia experimental para el diseño
sismorresistente de conexiones en estructuras de madera contralaminada en
Chile, caracterizando el comportamiento estructural de los conectores HTT5 y
ABR255 mediante ensayos monotónicos y cíclicos. Los resultados obtenidos
fueron consistentes con los valores y tendencias indicados en los catálogos y
evaluaciones técnicas del fabricante, lo que respalda la consistencia de la
metodología utilizada y su aplicabilidad en edificaciones reales en Chile. Su
principal innovación consiste en trasladar y verificar estos antecedentes en
condiciones locales y en una torre de CLT de cinco pisos, generando
información útil para optimizar el diseño de conexiones y contribuir al
desarrollo de futuras disposiciones de diseño para construcciones de madera
en zonas de alta sismicidad.