Manual de modelación computacional y diseño estructural de edificios de CLT

Con el resurgir de la madera como material de construcción y una nueva forma de edificar basada en la construcción industrializada, el CLT se presenta como uno de los sistemas constructivos más prometedores. Su crecimiento exponencial en proyectos ejecutados y el creciente interés de arquitectos, ingenieros e inversores reflejan su potencial. Sin embargo, su novedad ha hecho que aún existan vacíos importantes en el conocimiento técnico para su correcta aplicación estructural, especialmente en el contexto chileno.

Por su bidireccionalidad, el CLT no se comporta estructuralmente igual que la madera aserrada o la madera laminada, por lo que no aplican necesariamente las mismas verificaciones que presenta la norma de cálculo en madera NCh1198. Es decir, actualmente, Chile carece de requerimientos y especificaciones normativas para el diseño del CLT y tampoco existen libros o manuales que guíen a los profesionales sobre cómo se debiese realizar su diseño en el contexto nacional.

Por otra parte, su modelación computacional tampoco está del todo clara y consensuada. La gran dependencia de la semirrigidez de las uniones en el comportamiento dinámico, su inevitable relación constitutiva no lineal por la separación y aplastamiento entre paneles y la masividad de un panel que implícitamente dirige a utilizar elementos tipo shell en vez de tipo frame, generan grandes incógnitas a la hora de enfrentarse a este tipo de estructuras. Esto generalmente deriva en modelos que no representan fielmente el comportamiento que se ha evidenciado experimentalmente.

Adicionalmente, en la formación universitaria el diseño en madera ha sido históricamente relegado frente a otros materiales, dejando a los nuevos profesionales sin una comprensión profunda de sus principios estructurales. Esta carencia dificulta aún más la adopción del CLT, incluso entre ingenieros con experiencia.

Debido a esto, en los últimos años los ingenieros que han diseñado estructuras de CLT, se han visto obligados a referenciarse en múltiples normas y libros internacionales, invirtiendo un tiempo de diseño considerablemente mayor al tiempo que requieren otros sistemas constructivos en madera y más aún con respecto a materiales ampliamente estandarizados como el hormigón armado o el acero.

En respuesta a estos desafíos, nace el Manual de modelación computacional y diseño estructural de edificios de CLT. Este libro busca entregar una herramienta clara, práctica y detallada para diseñar estructuras de CLT en Chile, abordando desde los conceptos físicos hasta la implementación en software de análisis estructural. Su enfoque combina fundamentos teóricos con ejemplos aplicados, lo que permite al lector adquirir no solo conocimientos técnicos, sino también criterios prácticos de diseño.

La elaboración del contenido se basó en desarrollar una forma de representar mediante un modelo computacional el comportamiento estructural de muros y losas de CLT, manteniendo una simplicidad práctica para los calculistas de la industria. Para el ajuste de esta forma de modelación se tomaron como referencia ensayos experimentales y modelos analíticos existentes. Una vez calibrados los elementos individuales, se avanzó hacia modelos tridimensionales simples que permitieran incorporar la interacción entre muros perpendiculares y la influencia del diafragma. Esta metodología culmina en un caso práctico de un edificio de tres pisos, demostrando su aplicabilidad en condiciones reales de diseño.

El método propuesto ofrece un equilibrio entre precisión y viabilidad práctica. Permite reducir la cantidad de verificaciones analíticas y los márgenes de sobredimensionamiento, facilitando además las iteraciones de diseño. Si bien implica un mayor esfuerzo en la etapa de modelación y un mayor costo computacional, se obtiene un modelo fidedigno y de fácil optimización.

Este manual logra abordar de forma concreta y aplicada los principales vacíos identificados en torno al diseño estructural de edificios de CLT en Chile. A través de una explicación clara de conceptos y estrategias de modelación avanzadas, se entrega una guía integral que permite a los profesionales enfrentar con mayor confianza este nuevo sistema constructivo. La metodología propuesta, validada mediante ejemplos prácticos, demuestra ser una herramienta eficaz para representar adecuadamente el comportamiento de estructuras de CLT, facilitando su incorporación al ejercicio profesional.

En definitiva, este manual no solo resuelve un problema técnico urgente, sino que también contribuye a sentar las bases para el desarrollo progresivo del CLT como sistema constructivo tradicional en Chile, apoyando una transición hacia una construcción más industrializada, sustentable y alineada con los desafíos del siglo XXI.