Evaluación experimental y numérica de un muro tridimensional de madera contralaminada (CLT)

En los últimos años, en el ámbito de la ingeniería, el progreso de la investigación en madera en cuanto a sistemas constructivos de uso estructural ha ido en aumento de manera considerable principalmente por parte de entidades académicas a lo largo del territorio nacional, siendo uno de los sistemas más recientes la madera contralaminada o contralaminado, el cual tiene sus orígenes en Europa a partir de la década de los noventa. En cuanto a experiencias tanto nacionales como internacionales, se han hecho diversos esfuerzos en términos de caracterización de elementos, los cuales han sido logrados de manera satisfactoria. Por otra parte, en referencia a experiencias en sistemas tridimensionales o de acoplamiento de partes, estas son un tanto acotadas, destacando como principales investigaciones las lideradas por los docentes Motoi Yasumura, Marjan Popovski y Ario Ceccoti, este último, autor de tal vez la experiencia más importante y de mayor envergadura del sistema de madera contralaminada (Proyecto SOFIE). Sin embargo, la experiencia internacional sigue siendo precaria para sentar bases o precedentes del, por ejemplo, desempeño sísmico estructural, por lo que es recomendable por parte de los investigadores, realizar diversos estudios experimentales, en nuestro caso a fin de implementar su uso a mediano plazo en territorio nacional, como es por ello la presente investigación. Para poner en contexto, la presente tesis hace alusión a ensayos cuasiestáticos de carga lateral en una configuración de muro tridimensional de madera contralaminada a escala real, teniendo en consideración la implementación de elementos estructurales de muro y losa, además de anclajes a nivel de fundaciones y conexiones entre paneles de muro y muro – losa. Se realizó previamente un modelo en un software de análisis de elementos finitos con el objetivo de anticipar el comportamiento del sistema a modo de evitar un posible rechazo de ensayo por falta de información, como pudiese ser la presencia de falla local e impedir observar lo que pudiesen ser distintos mecanismos de falla característicos. Gracias a lo anterior, dos casos de estudios fueron definidos, siendo estos llevados a cabo de manera satisfactoria logrando visualizar y validar la importancia de los distintos tipos de conexiones y formas de unión entre paneles en cuanto a disipación de energía del sistema. Es sabido que el sistema de por si es bastante rígido y se validan las hipótesis de la importancia del diseño de conexiones para un adecuado comportamiento sísmico. Se evaluaron distintos parámetros como lo son rigidez, capacidad y ductilidad de sistema, caracterización del rango lineal y no lineal de la curva de respuesta, derivas de piso, degradación estructural y además se observó variaciones de frecuencias en el sistema a lo largo de las experiencias. Finalmente, se destaca que son necesarias investigaciones adicionales y/o complementarias de caracterización del sistema, calibración de modelación estructural (a nivel de detalle) a fin de predecir con exactitud el comportamiento de la estructura y un diseño satisfactorio, como lo es hoy en día en otros sistemas estructurales antisísmicos (por ejemplo, marcos o muros de corte en hormigón armado).