El sistema destaca por el uso de madera masiva en su composición, y por ofrecer una opción económicamente eficiente de muro de corte para la construcción con madera en mediana y gran altura
“Sistema de muro de corte híbrido para construcción de edificaciones de madera masiva en zonas sísmicas” es el nombre del sistema desarrollado por el equipo CIM UC – CENAMAD del eje de investigación de construcción en madera, cuyo patentamiento fue recientemente aceptado por el Instituto Nacional de Propiedad Industrial de Chile (INAPI) para su explotación en Chile.
Esta tecnología, surgida del trabajo realizado por el equipo del investigador CENAMAD Pablo Guindos y el subdirector de investigación del centro, Jairo Montaño, destaca por afrontar dos problemáticas significativas de la construcción con madera en nuestro país, especialmente en contextos urbanos: su competitividad en el mercado y la posibilidad de edificar en mediana y gran altura.
El sistema desarrollado por Guindos y Montaño logra esto al innovar en la estructuración de los muros de corte, componentes de mayor importancia en una estructura a la hora de diseñar edificaciones en zonas de alta sismicidad como Chile, dado el rol protagónico que estos tienen en la definición de la cantidad de pisos a alcanzarse en altura.
Para hacer esto posible, el sistema recientemente patentado plantea el uso de muros de corte compuestos por cuatro elementos:
- un marco arriostrado que se remite a resistir y transferir carga gravitacional.
- dos paneles de madera masiva de 60mm que recubren y arriostran este marco, agregando rigidez lateral.
- conectores mecánicos que unen los dos elementos anteriores y distribuyen fuerzas de corte, entregando ductilidad a éste.
- tensores de acero que sostienen el muro ante fuerzas laterales, permitiendo resistir la rotación del cuerpo rígido y lo conectan con losas o fundaciones.
Esta estructuración hizo posible que, según ensayos experimentales, este diseño de muro sea dos veces más resistente y rígido que otros muros previamente ensayados, manteniendo una alta ductilidad y entregando una capacidad lateral predecible, gracias a la preponderancia del corte en su forma de deformación.
El trabajo que dio como fruto esta tecnología transferible inició a partir de la observación de brechas tecno-económicas por parte del equipo del Centro UC de Innovación en Madera y evolucionó con el paso de los años, hasta hacer posible en el pasado año 2024 el patentamiento de este desarrollo tras siete años desde el inicio de los trabajos.
Costo eficiencia y evolución en el tiempo
Para 2017, año en que se comenzó a desarrollar el sistema ya actualmente registrado, la construcción con madera se enfrentaba a una problemática respecto de cómo romper la barrera de la baja altura, hasta 6 pisos. Esto porque, si bien en otros países ya se estaba edificando muy por encima de esa altura, la mayoría de estos sitios geográficos no contaban con la actividad telúrica que caracteriza a nuestro país.
Esta condición hacía muy difícil pensar en construir en mayor altura con sistemas como el marco plataforma, el poste y viga o tecnologías como el CLT; ya que estos no poseían las características requeridas para satisfacer un diseño con un enfoque sísmico, o requerían de grandes herrajes de acero para lograrlo, encareciendo las soluciones constructivas y, por ende, restándole competitividad ante otras materialidades tradicionalmente utilizadas.
Este fenómeno llevó a que el equipo observara el vacío de opciones costo-eficientes de sistemas constructivos en madera para mercados latinoamericanos, específicamente chilenos, tanto en la mediana (6 a 10 pisos) como en la gran altura (10 o más pisos).
Esta fue la base para el inicio de la investigación, iniciado en 2017 con los primeros ensayos a conectores, y que, dos años después, llevó a un proceso de protección de propiedad intelectual en 2019 que, finalmente, desembocó en una solicitud de patente en 2022.
A lo largo de estos siete años de desarrollo, el modelo ha demostrado cumplir su objetivo de presentar una opción económicamente atractiva de muros de corte para la construcción en altura, a partir de ejercicios de diseño de edificios reales de 6 y 10 pisos.
Estos entregaron resultados tales como que, en el caso de 6 pisos, el sistema patentado solo utilizó un tercio de los muros de corte que habrían sido necesarios con un sistema constructivo tradicional en madera, generando un ahorro exponencial para proyectos.
Igualmente, resulta importante destacar que este diseño de muro de corte también está pensado para que sus elementos puedan ser prefabricados y ensamblados en plantas industrializadas, ampliando su alcance como solución innovadora también a problemáticas globales que enfrenta el sector construcción, tales como la baja productividad e innovación en este.
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