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Estudio propone utilizar estructuras CLT aisladas sísmicamente para edificios de mediana altura

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El autor de la investigación es David Carrillo, memorista de Ingeniería Civil de la Universidad de Concepción, quien obtuvo el tercer lugar en el Concurso de Ingeniería de Madera21 en la Semana de la Madera 2019.

Frente a la tendencia actual de construir edificaciones amigables con el medio ambiente, la madera ha cobrado relevancia, es especial por su buena relación de resistencia-peso, lo que provoca una disminución en la demanda sísmica sobre la estructura. De ahí que el estudiante de Ingeniería Civil David Carrillo, guiado por su profesor Peter Dechent, quisiera investigar la factibilidad de la construcción de edificios de mediana altura estructurados en base a paneles de madera contralaminada o CLT aislados en su base.

Carrillo orientó su formación académica hacia el área estructural y sismo resistente y realizó su práctica profesional en Eligemadera. Este año decidió postular al Concurso de Ingeniería de Madera21 en la Semana de la Madera 2019 por el futuro que cree que tiene el material sustentable en la construcción y para poder aportar, a través de su investigación, a las maneras en que se puede utilizar este elemento en los edificios de mediana altura.

Como explica el autor, este estudio presenta dos novedades: la implementación de la aislación basal, lo cual desafía al diseño tradicional de estructuras, y la utilización de paneles de CLT, los cuales son relativamente recientes y cuyo diseño aun no está reglamentado en nuestro país.

–¿Cómo surge la idea de estudiar las estructuras CLT aisladas sísmicamente?

–Debido a la creciente demanda de la madera como material de construcción para estructuras, es que se hace necesario investigar las nuevas tecnologías que se desarrollan en torno a la madera. En los últimos años se desarrollaron los paneles de madera contralaminada (CLT), los cuales corresponden a paneles conformados por capas de madera unidas perpendicularmente entre sí por su cara más ancha. Este sistema constructivo presenta un comportamiento poco dúctil, lo que no es conveniente para un país sísmico como Chile, por eso se plantea incorporarle un sistema de aislación basal a la estructura, la cual desacopla en cierta medida la estructura del suelo cuando este se mueve debido a un sismo. De esta forma, las fuerzas sísmicas que afectan a la estructura se ven reducidas y permiten que sea posible efectuar un diseño realista tanto de los paneles como de las uniones entre ellos.

–¿A qué problemática responde la investigación?

–El sistema de paneles de CLT es un sistema altamente rígido. Esto se ve reflejado en el  valor de su factor R asociado, el cual disminuye la respuesta sísmica de la estructura. Según diversos estudios, el factor R para el CLT es 2, el cual es bajo en comparación a otros sistemas (por ejemplo el  hormigón armado tiene un factor R igual a 7). Un factor R=2 implicaría que la estructura se comporta prácticamente en el rango elástico, lo que para una estructura tradicional de base fija sería muy difícil de materializar. La normativa que regula el diseño de edificios con aislación basal les otorga valores de R cercano al 2, independiente del sistema constructivo. De esta forma, la estructura de CLT se diseñaría con un factor R =2, lo que generaría diseños elásticos más realistas, además de una reducción en la demanda sísmica debido a la acción del sistema de aislación; gracias a él podemos conocer con una mayor certeza la demanda sísmica requerida en la estructura, puesto que ésta es controlada por las fuerzas desarrolladas en los aisladores, los cuales presentan comportamientos bien definidos.

–¿Entonces, es posible utilizar este sistema en los edificios de mediana altura de madera asegurando su solidez y mantención?

–Desde un punto de vista técnico es factible y segura su utilización. Los aisladores sísmicos garantizan un buen desempeño de los elementos estructurales y de esta forma cumplen con los requerimientos de la normativa nacional. Sin embargo, es necesario que el CLT sea incluido en los códigos de diseño chilenos, lo que a su vez creo que incentivaría la producción de este material.  Sería necesario tomar ciertas precauciones, como aislar los paneles de la humedad, la cual afecta a la madera por la naturaleza de esta.

–Obtuvo el tercer lugar en el Concurso de Ingeniería de Madera21 ¿Qué significó para usted participar en esta instancia?

–Fue una gran oportunidad para compartir con personas del área, hubo presentaciones muy buenas acerca de la madera y es interesante aprender sobre este material. Además me permitió compartir esta investigación con los presentes y de esta forma dar a conocer la potencialidad de la madera para construir edificios de mediana altura.


Escrito por Josefa Torres
Fotografías cortesía de Madera21

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