Nuevo muro híbrido de madera triplica la resistencia lateral de muros CLT convencionales


Publicado en la revista Structures, el estudio “New enhanced hybrid glulam-framed OSB wall for tall timber buildings” —con participación de los académicos colaboradores de CIM UC, Pablo Guindos, Jairo Montaño, y Hernán Santa María— comprobó un desempeño sísmico superior a soluciones tradicionales, con un uso significativamente menor de madera.

 Identificación del patrón de deformación del muro utilizando la técnica DICIdentificación del patrón de deformación del muro utilizando la técnica DIC. Imagen gentileza de Matías Chacón

En Chile, un país altamente sísmico, investigadores desarrollaron un muro híbrido de glulam y OSB capaz de triplicar la resistencia lateral de muros CLT convencionales, utilizando apenas una cuarta parte del volumen de material.

El prototipo, denominado GLUFO, fue evaluado mediante ensayos a escala real y validación numérica. Los resultados evidencian mejoras sustanciales en resistencia, rigidez y ductilidad, lo que lo posiciona como una alternativa competitiva para edificaciones de madera en altura.

Innovación en diseño estructural

El sistema GLUFO (Glued-Laminated Frame with OSB Sheathing) está compuesto por marcos de madera laminada encolada y tableros OSB embebidos en ranuras, aumentando la superficie de contacto entre paneles y marcos y mejorando la transferencia de cargas laterales.

Construido en pino radiata, fue reforzado con 1008 clavos, además de tornillos autoperforantes en las uniones. En los ensayos a escala real alcanzó un desplazamiento lateral máximo de 1,48 % y una ductilidad promedio de 5,82. El ensayo registró una falla frágil en la viga superior asociada a un espaciamiento reducido de clavos —en algunos sectores de hasta 40 mm—, lo que llevó a los autores a recomendar un espaciamiento mayor a 20dn para evitar este tipo de falla.

Esquema del muro GLUFO. Gentileza de Matías ChacónEsquema del muro GLUFO. Imagen Gentileza de Matías Chacón

Comparación con otras tipologías

El muro GLUFO mostró una resistencia y rigidez lateral aproximadamente tres veces mayores que un muro CLT convencional de longitudes similares.

Además, utilizó solo 0,89 m³ de madera, alrededor de una cuarta parte del volumen requerido por un muro CLT de referencia (3,6 m³), manteniendo una capacidad lateral equivalente.

En cuanto a disipación de energía, superó a los muros de CLT y entramado ligero (LFT), aunque se mantuvo por debajo de los híbridos CLT–acero.

Validación numérica

Patron de deformacion del muro con metodologia DICPatron de deformacion del muro con metodologia de Correlación Digital de Imágenes (DIC)

El desempeño experimental fue complementado con simulaciones no lineales y modelos de un grado de libertad, que lograron un ajuste con errores menores al 8 % en resistencia y al 4,3 % en disipación de energía, confirmando la capacidad de estas herramientas para representar el comportamiento del muro.

Proyección en la construcción en altura

Los autores destacan que este muro híbrido constituye una alternativa factible y competitiva para edificios de madera en altura, al ofrecer un sistema con mayor resistencia sísmica y un uso más eficiente de material.

El estudio fue desarrollado por Tulio Carrero (Universidad Central de Chile), Jairo Montaño, Pablo Guindos y Hernán Santa María (académicos colaboradores de CIM UC), Matías F. Chacón (Pontificia Universidad Católica de Chile), Ghasan Doudak (University of Ottawa) y Luis Pérez (Pontificia Universidad Católica de Chile).

 

Accede al artículo completo en Structures:

https://madera.uc.cl/publicaciones/articulos-en-revistas/new-enhanced-hybrid-glulam-framed-osb-wall-for-tall-timber-buildings

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