40 Estructuras de madera con aislamiento sísmico

🎓 Estructuras de madera con aislamiento sísmico
Ponente: Dr(c). Diego Quizanga

🎯 Objetivo

Mostrar un caso de edificio en madera (muros, losas y vigas SLT; GLT) que reduce la demanda sísmica mediante aislamiento en la base y detallar criterios de diseño y conexiones para viabilizar la solución en zona sísmica 3 y suelo tipo D. 🎯

🔎 Por qué importa

La madera en alta sismicidad opera con R≈2 (baja disipación), alta demanda lateral y poca densidad de muros. La aislación FPS baja cortantes de diseño a niveles comparables con viento (según fricción), permitiendo soluciones factibles y escalables. 🧠

🏗️ Estrategias de sistema

Aislación sísmica tipo FPS (pendular de fricción) para reducir demanda.

Losa de base pesada (~1 m) para evitar levantamiento y golpe sobre los FPS.

Barras postensadas anclando muros a la losa.

Planta asimétrica con niveles superiores donde desaparecen muros → control de torsión vía aislación y trazado de ejes.

Verificación de variaciones de fricción (4–7%) en diseño.

🧩 Tecnologías y modelación

Elementos SLT (C-24/C-16) y madera laminada encolada.

Conexiones entre paneles: tornillos autorroscantes + adhesivo, ángulos de acero o tacos de madera; preferencia por uniones protegidas al fuego.

FPS: ajuste de μ para controlar cortante y desplazamientos.

Prefabricación y logística: alturas de paneles compatibles con contenedores.

📐 Criterios de diseño y verificación

Zona sísmica 3; suelo tipo D; R≈2 (baja ductilidad).

Uplift: control mediante peso de base y disposición de anclajes.

Torsión: revisar excentricidades por retiro de muros en niveles altos.

Fuego: dimensionar espesores y/o usar placas (p. ej., fibro-cemento/volcanita) según normativa local.

🧪 Ensayos y desempeño esperado

Comparativa de esfuerzos de corte:

Base fija (R=2) vs. FPS con μ=4–7% → reducción significativa; con μ≈4% similar a viento; con μ≈7% ligeramente mayor.

📊 Resultados de análisis (síntesis)

Reducción del cortante de diseño al adoptar FPS (sensibilidad a μ).

Beneficio global en un sistema con baja densidad de muros y planta asimétrica.

⚙️ Recomendaciones

Emplear FPS en edificios de madera ligeros y altos en zonas sísmicas.

Dimensionar la losa de base y anclajes postensados para levante.

Diseñar conexiones (colectores, cuerdas) y protegerlas al fuego.

Planificar prefabricación/industrialización y transporte de paneles.

Considerar soluciones híbridas: núcleos de H.A./acero toman acciones horizontales; SLT resiste cargas verticales.

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