Paneles Estructurales Estandarizados de CLT Flexibilidad de Diseño en sus configuraciones

Código de equipo: ING3130

Universidad: Pontificia Universidad Católica de Chile

Sede: Lo Contador

País: Chile

Ciudad: Santiago

Equipo: Julio Illanes Troncoso

Profesores guía: Juan Jose Ugarte Gurruchaga, Andres Sierra

Descripción general

PANELES ESTRUCTURALES ESTANDARIZADOS DE CLT: FLEXIBILIDAD DE DISEÑO EN SUS CONFIGURACIONES

La presente tesis trata sobre la relación del sistema constructivo de madera contralaminada (CLT) en relación a su comportamiento estructural frente a variables climáticas, sísmicas y constructivas, y cómo esto condiciona las configuraciones y características de habitabilidad interior.

 

Primeramente, se debe considerar la densificación en altura de las ciudades en la búsqueda de una mejor gestión del terreno urbano, evitando la depredación inmobiliaria de terrenos rurales y la segregación urbana hacia las periferias

En relación a lo anterior, esta investigación busca poner en valor el potencial estructural que presenta el CLT en edificios de baja y mediana altura, pero a su vez la amplia gama de posibilidades que puede llegar a presentar en cuanto a innovación del diseño y respuesta sustentable, y como esta puede llegar a afectar su comportamiento estructural, de tal manera de viabilizar y adecuar la incorporación o modificación de partes de sus componentes, por un material diferente, o incluso para dejar un hueco y poder re definir su función, modificando su composición, funcionamiento e incluso su configuración sin dejar de lado el objetivo principal por el que fue diseñado.

El principal objetivo de esta investigación es Experimentar mediante el diseño de un edificio prototipo, la flexibilidad espacial en base a la construcción mediante a la madera maciza y Testear la capacidad estructural y pertinencia del CLT, para estudiar su potencial en la configuración espacial en unidades residenciales de mediana altura.
 

Impulsando la construcción sostenible en madera como sistema constructivo a favor del impacto de los materiales constructivos en el cambio climático, para Fomentar la densificación en altura con la finalidad de disminuir la pérdida de suelo natural.

Los análisis se llevarán a cabo mediante un modelo prototipo como laboratorio de análisis que permite aislar y sumar variables en base a sus configuraciones, el cual se desarrollará en el contexto del sur de Chile, en la Región del Biobío, en el Borde norte del Río de la comuna de Laja, con un destino mixto residencial-comercial en mediana altura. El laboratorio, junto a la exploración de los principios, parámetros y configuraciones de los elementos de paneles, serán analizados frente a las fuerzas estáticas y dinámicas, generando iteraciones y mediciones, aplicando parámetros según Normativa Chilena, propiedades de la madera de ingeniería y coeficientes de reducción de rigidez aplicados según normativa europea e incorporando además como variable a analizar, una base rígida estructural.

Para el estudio de los modelos de iteración, testeo y análisis del comportamiento estructural de las probetas de análisis, se utilizó el software RFEM 5 Dlubal, y el módulo RF-LAMINATE, utilizando la matriz de rigidez 5, de modo de analizar las deformaciones de torsión y en base a estas, realizar iteraciones a través de las configuraciones del modelo y del material. Se modelan los elementos de muros y losas de CLT, y la base de hormigón armado, utilizando elementos de proveedores europeos disponibles en el software, considerando junto a esto la Normativa Europea (Eurocodigo 5 y 8) y el Anexo Nacional Español: UNE.

En base a los resultados y principios de la presente investigación se generarán nuevas configuraciones constructivas y espaciales para flexibilizar la incorporación de nuevos programas.

Finalmente se analizan las consecuencias de implementar un edificio con mayor flexibilidad espacial, mediante una probeta donde se testean en base a iteraciones de; densidad de muros en los ejes x e y, configuración de vacíos como plantas libres y dobles alturas, variación volumétrica del prototipo mediante la incorporación de una cubierta inclinada y el giro en planta, y la incorporación de un piso de Hormigón Armado considerando la ubicación geográfica del modelo.

Concluyendo finalmente de esta investigación lo siguiente:
 

  • El modelo aísla parámetros de estudio para poder aplicar principios de diseño y lograr una optimización del material.
  • Las iteraciones a través de los parámetros estructurales reflejan una optimización del material.
  • Se logra formular una evaluación estructural primaria en base a los parámetros establecidos por la NCH 1198 y el Eurocódigo para un modelo estructural en CLT.
  • La identificación y lectura de los elementos de losas y muros más desfavorables, permite optimizar el material del prototipo, fortaleciendo estos elementos.
  • En ninguna iteración el CLT dejo de tener compromiso estructural, si bien, fue colaborado mediante vigas y el podio de H.A. La sección y composición de los paneles, siempre fueron determinantes en el cumplimiento de las deformaciones.
  • Se establecen criterios para la incorporación de espacios flexibles mediante dobles alturas y plantas libres en edificios de mediana altura.

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