Cuando se trata de resistencia sísmica, existen una serie de mitos que cuestionan la capacidad de la madera para cumplir un papel efectivo en caso de un terremoto. Sin embargo, su ductilidad le permite deformarse plásticamente sin romperse, absorbiendo y disipando la energía generada por el movimiento y la vibración. Además, a diferencia del acero o el hormigón, la madera es un material ligero con una buena relación resistencia-peso, lo que le permite soportar fuerzas sísmicas sin sumar una carga excesiva a la construcción. Esto ha sido ampliamente verificado en viviendas de todo el mundo. Pero, ¿cómo se comporta un edificio de madera de gran altura frente a un terremoto?
Para disipar dudas, el Proyecto Tallwood levantó recientemente un edificio de 10 pisos de madera contralaminada (CLT) en la Universidad de California, San Diego (UCSD). La estructura fue evaluada en una mesa vibratoria que simuló el terremoto Northridge de 1994 en Los Angeles, de magnitud 6.7, y el terremoto Chi-Chi de 1999 en Taiwán, de magnitud 7.7.
Los edificios de Mass Timber, construidos con capas de madera unidas entre sí, son cada vez más frecuentes en las ciudades de todo el mundo, ya que se plantean como una alternativa ambientalmente responsable debido a sus menores niveles de energía incorporada. Este es especialmente el caso de varias jurisdicciones en los Estados Unidos, donde actualizaciones del Código Internacional de Construcción (IBC) han permitido aumentos progresivos en las alturas de estos edificios. Las actualizaciones también entregan pautas detalladas para su diseño y construcción, así como requisitos de resistencia al fuego, capacidad de carga y protección sísmica.
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¿Es la madera una buena opción para enfrentar terremotos?Para recopilar datos concretos y validar una metodología de diseño sísmico para edificios altos en madera, la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NSF) destinó $17 millones para actualizar el simulador de terremotos al aire libre más grande del mundo. Con un área de 8 x 12 metros, esta mesa vibratoria es parte de la red de Infraestructura de Investigación de Ingeniería de Riesgos Naturales de la NSF y tiene la capacidad de transportar y sacudir estructuras que pesen hasta 2000 toneladas métricas o 4.5 millones de libras, lo que equivale a 1300 automóviles sedán. El simulador reproduce con precisión los movimientos de la tierra experimentados durante los terremotos, abarcando sus seis grados de libertad: longitudinal, lateral, vertical, balanceo, inclinación y guiñada.
El edificio Tallwood, diseñado por LEVER Architecture y fabricado por Timberlab, utiliza madera donada y alcanza una altura de 36 metros. Según los arquitectos, "el diseño, desarrollado como un prototipo típico a precio de mercado, se distingue por sus paredes oscilantes de Mass Timber, que permiten que la estructura se balancee y se vuelva a centrar durante un terremoto, sin dañar el sistema estructural primario. Una serie de varillas de acero tensadas, que se extienden por la altura completa de cada pared oscilante, así como las placas de flexión en forma de U (UFPs), reemplazables en cada piso, absorben la fuerza de un evento sísmico. El concepto supera los requisitos básicos de seguridad al crear una solución resistente y fácilmente reparable, que evita la necesidad de demoler el edificio después de un terremoto".
Durante las pruebas, 800 sensores recolectaron datos cruciales que permitirán desarrollar y calibrar modelos informáticos que ayuden a los ingenieros a diseñar edificios similares en el mundo real. Los cuatro pisos superiores serán ahora desmantelados, para realizar ensayos adicionales enfocados en la reutilización del material al final de su vida útil.
El proyecto fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos y un consorcio de universidades, incluida la Escuela de Minas de Colorado (líder), la Universidad de Nevada (Reno), la Universidad Estatal de Colorado, la Universidad de Washington, la Universidad Estatal de Washington, la Universidad de California (San Diego), la Universidad Estatal de Oregón y la Universidad de Lehigh. El proyecto también recibió el apoyo del Servicio Forestal de los Estados Unidos, el Laboratorio de Productos Forestales y otros colaboradores industriales.
