Desempeño sísmico del sistema constructivo tipo balloon en edificios de madera contralaminada

Abstract

En Chile existe abundante materia prima para construir en madera, material que debe aprovechase para obtener los beneficios económicos, ambientales o constructivos que presenta. Una de las soluciones desarrolladas para construir edificaciones más altas es la madera contralaminada o CLT (Cross Laminated Timber), sistema que consiste en tablas de madera apiladas y encoladas en forma cruzada, formando muros compactos. El CLT se ha utilizado en edificios de hasta 10 pisos, con resultados excelentes ante cargas estáticas, aunque en Chile su uso se ve un poco más lejano debido a la alta sismicidad que existe. Dado que las estructuras convencionales de CLT de mediana altura son bastante rígidas, se generan aceleraciones y cortes muy altos, esta investigación busca mejorar la respuesta dinámica de éstas, utilizando el sistema constructivo balloon con disipadores de energía. El objetivo principal de este trabajo es evaluar el desempeño sísmico de estructuras CLT mediante modelos no lineales de edificios de mediana altura, utilizando el sistema balloon con disipadores de energía, donde se evalúan parámetros como rigidez, cortes, disipación de energía, aceleraciones y desplazamientos. Para lograr tal objetivo, la investigación abarcó dos etapas principales, la primera reprodujo el comportamiento de estructuras CLT con conectores convencionales, que utilizan el sistema constructivo tipo plataforma, la cual sirvió para calibrar los modelos con resultados experimentales, y la segunda reprodujo estructuras que utilizan el sistema constructivo tipo balloon con disipadores de energía. A ambos modelos se les aplicaron distintas cargas dinámicas a efecto de analizar las ventajas y desventajas del sistema propuesto, comparando los resultados obtenidos. Al utilizar el sistema constructivo tipo balloon se permitió generar un movimiento de pivoteo en los paneles ante cargas laterales, logrando disipar energía en las estructuras. Se concluyó que el comportamiento ante cargas sísmicas de estructuras CLT de mediana altura que utilizan el sistema constructivo tipo balloon con disipadores de energía presenta grandes beneficios, porque logra reducir los cortes y aceleraciones, en comparación con estructuras CLT con conectores convencionales. Los dispositivos evitarían daños en contenidos al disminuir la rigidez del sistema, concentrando la disipación de energía en los disipadores y evitando tener que reponer los conectores.