Modular Building System with Rocking Cross-Laminated Timber Panels for Reusable Construction
La investigación examinó un sistema modular en el que los paneles de madera contralaminada forman los principales elementos de carga. Los módulos de pared y suelo se conectan mediante componentes metálicos y dispositivos amortiguadores basados en la fricción.
Durante un terremoto, el sistema permite el balanceo controlado de los paneles de madera en lugar de depender completamente de la rigidez para evitar el movimiento. Las cargas gravitatorias de los pisos ayudan a devolver la estructura a su posición original y limitan la deformación lateral permanente.
Un amortiguador de fricción disipa la energía sísmica mediante un deslizamiento controlado entre los componentes metálicos. Cuando el edificio se ve sometido a un movimiento lateral, el amortiguador aloja parte de la deformación y ayuda a proteger los paneles de madera.
El sistema probado concentra la deformación inelástica en componentes metálicos de costo relativamente bajo que pueden inspeccionarse y reemplazarse. El enfoque es comparable al de proporcionar al edificio elementos de protección reemplazables.
La resistencia del amortiguador, la pretensión de los pernos y la precisión de la instalación deben diseñarse. Los conectores metálicos genéricos no se pueden sustituir sin una evaluación estructural.
El equipo de investigación probó un espécimen de construcción a gran escala en el Laboratorio Europeo de Evaluación Estructural mediante pruebas sísmicas híbridas acumulativas con movimientos del suelo cada vez más fuertes.
Según el resumen de la investigación publicado por el Centro Común de Investigación de la UE:
Estos resultados se refieren al sistema y las condiciones ensayados. No deben interpretarse como valores de rendimiento para todos los edificios modulares de madera.
Una estructura convencional puede retener una deformación lateral permanente después de un fuerte terremoto. Incluso si no se derrumba, una deriva residual excesiva puede hacer que la reparación sea poco práctica desde el punto de vista económico.
Una estructura recentrante puede volver a estar cerca de su posición vertical original después de que finalice el movimiento del suelo. Una menor deriva residual puede reducir el riesgo de demolición y el alcance de las reparaciones posteriores al terremoto.
El recentramiento aún debe considerarse junto con la capacidad de carga, la disipación de energía, la seguridad de la conexión y la protección de los componentes no estructurales.
El sistema sigue un enfoque de diseño para la deconstrucción. Las conexiones mecánicas se pueden desmontar en lugar de depender exclusivamente de juntas permanentes que son difíciles de separar.
Sujeto a la inspección estructural y al estado del material, los módulos y componentes pueden reutilizarse después del desmantelamiento de un edificio. Esto puede reducir los residuos de la construcción y permitir que los mismos elementos estructurales sirvan para varios ciclos de vida de los edificios.
Las posibles aplicaciones incluyen instalaciones públicas temporales, edificios para eventos importantes, infraestructura posterior a un desastre y proyectos que requieren una reubicación futura.
No necesariamente. Las pruebas a gran escala proporcionan pruebas importantes de la viabilidad técnica, pero el despliegue en el mercado requiere trabajo adicional, que incluye:
Las diferentes alturas de los edificios, cargas y zonas sísmicas requieren cálculos de ingeniería independientes. Los parámetros de prueba no se pueden copiar directamente a un proyecto no relacionado.