Evaluation of the seismic behavior of hybrid walls with timber for buildings in Chile
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Date
2022
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Abstract
Actualmente, se puede considerar que existen cuatro sistemas dominantes de madera estructural resistente a corte lateral como lo son los muros de corte con estructura de madera ligera marcoplataforma (Light Frame Timber Buildings, LFTB) y muros de paneles de corte de madera laminada encolada (Glued Laminated Timber. GLULAM) contralaminada (Cross Laminated Timber, CLT) y muros de madera microlaminada (Laminated venner lumber, LVL). Con el tiempo, se ha demostrado una mejora en el comportamiento sísmico de las estructuras tradicionales de madera con ensayos experimentales, pero la construcción de edificios de mediana y gran altura en países con alta sismicidad presenta importantes inconvenientes con este tipo de muros de corte. En el caso de las estructuras LFTB, son adecuadas para edificios de mediana altura, pero generalmente no tienen suficiente capacidad de carga lateral. Por otro lado, la principal dificultad en las estructuras de CLT es la rotación del cuerpo rígido del muro y la falta de ductilidad. Esta rotación rígida aumenta notablemente los desplazamientos laterales de entrepisos, lo que limita drásticamente la posibilidad de cumplir con los desplazamientos máximos de entrepisos establecidos en el Código Chileno en NCh 433. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido estudiar la capacidad de carga lateral y el efecto de la conexión entre los
componentes de los muros híbridos de corte, ya que se asume que es necesario estructuras híbridas y nuevas tipologías de muros para que los edificios de madera de gran altura mejoren el rendimiento estructural en países altamente sísmicos. Además, los sistemas propuestos han sido diseñados para ser un sistema estructural competitivo en el contexto de la construcción industrializada. Por lo tanto, se asume que los conjuntos propuestos son una solución viable para las empresas de madera prefabricada. La investigación incluye la caracterización experimental de los sistemas propuestos a través de ensayos cíclicos y monotónicos mediante el estándar Europeo EN12512 (protocolo de carga para ensayos). Además, se han realizado estudios numéricos para evaluar las implicaciones de las soluciones propuestas, que incluyeron análisis no lineales. Los resultados de este trabajo permitieron proponer dos muros de cortante mucho más fuertes, rígidos y dúctiles en comparación con los muros de cortante de madera tradicionales, esos sistemas consistieron en: (a) Un entramado de perfiles de acero con paneles de revestimiento CLT, y (b) un marco de madera laminada más paneles de OSB como revestimiento interno.
Description
Tesis (Doctor in Engineering Sciences)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2022