Sistema de muro cortante híbrido para el detallado de la construcción y su comportamiento durante los principales sismos contemporáneos

Ensayo de muro cortante híbrido

Esta investigación está orientada a solucionar la problemática que las derivas máximas descritas en los códigos normativos como la NCh 433, buscando cumplir con todas las restricciones técnicas y económicas para poder construir con madera en altura.

 

Las estructuras de madera son conocidas alrededor del mundo por los múltiples beneficios que ofrecen. La posibilidad de erigir construcciones en mediana y gran altura de manera ecológica se suma a un excelente desempeño sísmico, el cuál es posible gracias a su alta relación entre resistencia y peso.

Sin embargo, cumplir las derivas máximas señaladas en códigos normativo de diseño sísmico tales como la norma chilena NCh 433 en estructuras como entrepisos pone en jaque a la ingeniería, ya que no hay disponibilidad actualmente de conexiones y ensambles laterales lo suficientemente rígidos y dúctiles cómo para que la madera cumpla la totalidad de restricciones técnicas y económicas impuestas para construir en altura.

Observar esta situación fue el pie inicial para comenzar una búsqueda de opciones que solucionaran esta disyuntiva, y derivaron en el proyecto “sistema de muro cortante híbrido para el detallado de la construcción y su comportamiento durante los principales sismos contemporáneos”, buscando generar una solución que permita aumentar la resistencia lateral y sea económicamente rentable.

Objetivos

El objetivo principal de este proyecto fue desarrollar una solución FPSW (Framing Panel Shear Wall), que en este caso correspondería a un muro híbrido de CLT con perfiles de acero para implementar en edificios de entre seis y diez pisos de altura, con el fin de aumentar la capacidad de resistencia lateral de estos en comparación a un muro de madera convencional.

Estos muros ultrarresistentes, denominados muros de corte de paneles de CLT con un marco robusto y barras postensadas también buscan ser y generar una alternativa rentable basada en el uso de la madera, permitiendo que el material se convierta en una opción real para edificios en mediana y gran altura, especialmente en países sísmicos como Chile.

Resultados

Entre los principales resultados de esta investigación está el alcanzar el objetivo de generar capacidad lateral, rigidez y ductilidad mucho más resistente gracias al uso de un nuevo sistema lateral basado en marcos robustos y paneles laterales de CLT junto a barras postensadas de acero. Las pruebas y resultados del modelo mostraron un buen acuerdo, tal como de propiedades características del comportamiento no lineal: degradación de la resistencia, rigidez y efecto pinching.

Entre las ventajas destacables logradas por el sistema propuesto está la reducción en el número de muros estructurales requeridos en proyectos, ya que los resultados indicaron que estos muros cumplen con los requisitos de la norma nacional NCh433 para el diseño sísmico de edificios de 6 a 10 pisos. Esto se traduce en que es posible reducir el número de muros en un 63% y un 73% en edificios de 6 pisos con el sistema FPSW.

INFORMACIÓN
 
Nombre: Hybrid shear wall system for construction detailing and its performance during major contemporary earthquakes
Fecha Término: 01-04-2020
Jefe de Proyecto: Tulio Carrera Roa
Contacto: Contactocim@uc.cl