El desarrollo de edificaciones más sostenibles y con mejor desempeño ambiental ha impulsado el interés por las estructuras híbridas que combinan madera y hormigón. Sin embargo, las soluciones actuales presentan limitaciones técnicas y económicas que dificultan su adopción a gran escala en el mercado inmobiliario.
La integración tradicional de un núcleo de hormigón con muros o marcos de madera, si bien es eficiente desde el punto de vista estructural y energético, con frecuencia resulta más costosa que una estructura completamente de hormigón, lo que representa una barrera para su implementación. Además, surgen desafíos técnicos como diferencias de rigidez entre materiales, complejidad en las uniones y la necesidad de múltiples anclajes.
Ante este escenario, el proyecto busca explorar la viabilidad de un nuevo sistema estructural híbrido a nivel internacional, basado en marcos de hormigón arriostrados con tableros de madera, que permita reducir costos manteniendo el cumplimiento con los estándares sísmicos exigidos por la normativa chilena (NCh433).
Objetivo general:
- Diseñar, desarrollar y validar experimental y numéricamente un sistema estructural híbrido compuesto por marcos de hormigón, tableros de madera y conectores tipo clavija, que sea liviano, industrializable, de bajo costo y con buen desempeño sísmico, con el fin de evaluar su viabilidad técnica y económica como base para futuras aplicaciones comerciales y escalamiento tecnológico.
Objetivos específicos:
- Desarrollar un prototipo de muro consistente en marcos de hormigón, tableros de madera y conectores tipo clavija que sea barato, con una rigidez madera vs hormigón compensada, rígido, dúctil, muy ligero e industrializable.
- Desarrollar análogamente un prototipo de losa.
- Probar en el laboratorio ambos prototipos.
- Desarrollar un modelo numérico que permita modelar la tecnología propuesta y realizar un análisis de su desempeño.
- Realizar una valoración económica preliminar del sistema propuesto.
- Reportar lo logrado en borrador de publicación o borrador de patente y comenzar a atraer empresas para postular a proyecto mayor y desarrollar la tecnología.
Resultados esperables:
- Prototipo de muro híbrido.
- Prototipo de losa híbrida.
- Prueba de concepto en laboratorio de ambos prototipos.
- Modelo numérico validado que permita desarrollar y estudiar más variantes de muros y losas.
- Modelo de edifício híbrido que permita analizar el desempeño teórico a nível de edifício.
- Borrador de artículo científico o comienzo de redacción de patente.
Equipo responsable:
- Pablo Guindos, Investigador de Centro.
- Fernando Palacios, Estudiante de Doctorado.
- Jorge Lagos, Jefe de Proyectos SDI.
- Gerardo Araya, Académico en la Escuela de Construcción Civil UC.
*Proyecto en desarrollo a partir de la adjudicación de proyectos PCS 2023*
