Pablo Guindos - Conceptos avanzados del diseño estructural con madera

1.6.3.2 Unión muro-losa-muro (UMLM)

1.6.3.3 Unión muro-fundación (UMF)

1.6.3.4 Unión losa-losa (ULL)

1.6.3.5 Unión muro-muro (UMM)

1.6.4 Notas sobre la estimación del periodo

1.6.5 Reparto de cargas

1.6.6 No linealidad de la relación rigidez-capacidad y ruptura de la simultaneidad en la cedencia

1.6.7 Lecturas adicionales

2. FUNDAMENTOS DE LA MODELACIÓN NUMÉRICA DE ESTRUCTURAS DE MADERA

2.1 Introducción

2.2 Contexto global de la modelación numérica en la madera

2.2.1 Escalas de modelación

2.2.2 Modelos de verificación y modelos de emulación

2.2.3 Modelación elástica de la madera y productos derivados

2.2.4 Principales no-linealidades materiales abordables en la modelación

2.2.4.1 Modelación de la plasticidad

2.2.4.2 Predicción del fallo

2.2.4.3 Predicción del fallo en caso de concentración de tensiones

2.2.4.4 Modelación post-fallo de tracción y cortante

2.2.4.5 Modelación reológica y fatiga

2.3 Algunas herramientas disponibles para modelar estructuras de madera

2.4 Modelación de estructuras de madera

2.4.1 Modelación de elementos tipo barra

2.4.2 Modelación de tableros

2.4.3 Modelación de elementos sólidos

2.4.4 Modelación de uniones

2.4.4.1 Modelación monotónica

2.4.4.2 Modelación histerética

2.4.5 Modelación muros

2.4.5.1 Muros de entramado ligero

2.4.5.2 Muros de CLT

2.4.6 Modelación de diafragmas

2.4.6.1 Diafragmas de entramado y CLT

2.5 Lecturas adicionales

3. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO ANTI-INCENDIOS

3.1 Introducción

3.1.1 Alcance

3.1.2 Enfoque

3.2 Contexto general de la ingeniería contra incendios

3.2.1 Seguridad contra incendios

3.2.2 Dinámica de incendios

3.2.2.1 Proceso de desarrollo un incendio

3.2.2.2 Energía y carga de combustible

3.2.2.3 Tipos de incendios e incendios de diseño

3.2.3 Transferencia de calor

3.2.4 Severidad y resistencia al fuego

3.3 Comportamiento al fuego de la madera

3.3.1 Pirolisis y descomposición de la madera

3.3.2 Perfiles de temperatura

3.3.3 Propiedades termo-mecánicas a altas temperaturas

3.3.3.1 Propiedades térmicas

3.3.3.2 Propiedades mecánicas

3.3.4 Velocidades de carbonización

3.3.4.1 Velocidades de carbonización en elementos inicialmente protegidos

3.3.4.2 Velocidades de carbonización en elementos de sección transversal de pequeñas dimensiones

3.3.4.3 Filosofía de protección de entramados ligeros y madera masiva

3.3.4.4 Incendios en compartimentos con envolvente de madera y auto-extinción

3.4 Análisis de integridad estructural en situación de incendio

3.4.1 Diseño estructural en frío

3.4.1.1 Solicitaciones en frío

3.4.2 Diseño estructural en situación de incendio

3.4.2.1 Solicitaciones en caso de incendio

3.4.2.2 Propiedades de los materiales

3.4.2.3 Reducción de propiedades mecánicas

3.4.2.3.1 Determinación del espesor de la capa de resistencia nula

3.4.2.3.2 Variabilidad de las propiedades materiales

3.4.2.4 Procedimiento de diseño de elementos de madera aserrada y MLE

3.4.2.5 Procedimiento de diseño de elementos de CLT

3.4.2.5.1 Concepto de diseño según el método europeo

3.4.2.5.2 Concepto de diseño según el método estadounidense

3.4.2.6 Procedimiento de diseño de entramados ligeros de madera

3.4.2.6.1 Capacidad de soporte de carga (integridad estructural)

3.4.2.6.2 Función de compartimentación (aislación térmica)

3.4.2.6.3 Detalles constructivos

3.4.2.7 Diseño de uniones

3.5 Lecturas adicionales

ANEXO A. EJEMPLO DE CÁLCULO ESTRUCTURAL DE UN EDIFICIO DE 6 PISOS CON EL SISTEMA MARCO-PLATAFORMA

A.1 Descripción de la edificación y condiciones de cálculo

A.1.1 Vista en planta y configuración del edificio

A.2 Materiales y descripción de elementos estructurales

A.2.1 Escantillón de muros y sus elementos

A.2.2 Escantillón de losa de entrepiso

A.3 Cargas de diseño

A.3.1 Carga muerta

A.3.2 Sobrecargas de uso

A.3.3 Combinaciones

A.4 Metodología de análisis

A.4.1 PASO 1: Determinación de la matriz de rigidez del edificio sin considerar aporte de flexibilidad del anclaje por volcamiento

A.4.2 PASO 2: Evaluación de Propiedades dinámicas de la estructura

A.4.3 PASO 3: Distribución de fuerzas horizontales equivalentes para cada modo de vibración

A.4.4 PASO 4: Determinación de la matriz de rigidez del edificio considerando el aporte de flexibilidad del anclaje por volcamiento

A.4.5 PASO 5: Análisis estáticos para cada modo de vibración y evaluación de las fuerzas internas en los muros por medio de la combinación modal

A.4.6 PASO 6: Verificación de capacidades resistentes a corte de los muros

A.4.7 PASO 7: verificación de desplazamientos laterales admisibles

A.5 Desarrollo del ejemplo para el diseño del edificio de seis pisos

A.5.1 Consideraciones previas

A.5.2 PASO 1: Determinación de la matriz de rigidez del edificio sin considerar aporte de flexibilidad del anclaje por volcamiento

A.5.3 PASO 2: Evaluación de las propiedades dinámicas de la estructura

A.5.4 PASO 3: Distribución de fuerzas horizontales equivalentes para cada modo de vibración

A.5.5 PASO 4: Determinación de la matriz de rigidez del edificio considerando el aporte de flexibilidad del anclaje por volcamiento

A.5.6 PASO 5: Análisis estáticos para cada modo de vibración y evaluación de las fuerzas internas en los muros por medio de la combinación modal

A.5.7 PASO 6: Verificaciones de capacidades resistentes a corte de los muros

A.5.8 PASO 7: verificación de desplazamientos laterales admisibles

A.5.9 Resultados en cuanto a la conformación de los muros estructurales

A.5.10 Lecturas adicionales

ANEXO B. MÉTODO SIMPLIFICADO DE PREDISEÑO DE EDIFICIOS DE MARCO-PLATAFORMA

B.1 Introducción

B.2 Resumen y filosofía del método

B.3 Niveles de desempeño y sismos asociados

B.4 Tipos de muro

B.5 Modelo computacional

B.6 Rigidez y capacidad de muros

B.7 Registros sísmicos empleados

B.8 Determinación de la distribución óptima de capacidad en altura

B.9 Análisis de la distribución de capacidades optimizada con sismos de intensidad creciente

B.10 Estimación del factor α partir de un análisis por desempeño

B.11 Resumen del procedimiento de prediseño simplificado

B.12 Lecturas adicionales

ANEXO C. AYUDAS AL CÁLCULO

C.1 Tablas de espesor mínimo en conectores

C.2 Factor de modificación de humedad y duración de la carga

C.3 Resumen de aplicación de factores de modificación según NCh1198

C.4 Estimación conservadora de propiedades de MLE

C.5 Valores seccionales comunes del CLT

PRÓLOGO

La construcción de mejores ciudades conlleva a la necesidad constante de buscar nuevos elementos y materiales que contribuyan a mejorar la calidad de vida de las personas. Así es como desde hace unos años el uso de la madera se alzó como una alternativa en la construcción de viviendas sociales, con variados atributos que las hacen soluciones más sustentables e innovadoras.

La relación entre Chile y el desarrollo en el uso de la madera está viviendo una época atractiva que invita a hacerle seguimiento para potenciar su inclusión en la industria. Somos uno de los diez países productores más importantes a nivel internacional y se trata del segundo sector exportador a nivel nacional y el primero basado en fuentes renovables.

Claro que para trazarse nuevos desafíos lo primero es avanzar en productividad, industrialización e innovación y así cumplir con un compromiso tan clave como necesario: duplicar su uso en la construcción de viviendas al año 2035.