Análisis del Comportamiento Dinámico de Conectores de Alta Resistencia en un Muro Estructural de Madera

• Morejón, Jimmy ^[1] ; Andrango, Carlos ^[1] ; Viera, Paulina ^[1] ; Quizanga, Diego ^[1] ; Coloma, Hernán ^[1] ; Morales, Cristhoper ^[1]
  1. [1] Universidad Central del Ecuador

     Universidad Central del Ecuador

     Quito, Ecuador

     
• Localización: Revista Politécnica, ISSN-e 2477-8990, Vol. 56, Nº. 1, 2025 (Ejemplar dedicado a: Revista Politécnica), págs. 59-70
• Idioma: español
• DOI: 10.33333/rp.vol56n1.05
• Títulos paralelos:
  • Analysis of the Dynamic Behavior of High Strength Connectors in a Structural Timber Wall
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• Resumen
  • español

    La madera es un material que permite reducir la emisión de dióxido de carbono que genera la construcción de edificios. Por este motivo, su uso es cada vez más frecuente en Chile, Italia y Estados Unidos, especialmente en edificios de entramado ligero de madera (EELM), cuyos sistemas resistentes a carga lateral consiste en muros de corte formado por pies derechos y paneles de fibras orientadas (OSB). En EELM de base fija, se requiere muros con conectores perimetrales (clavos) capaces de proveer una alta ductilidad para que de esta manera tenga un mecanismo de disipación de energía ante la presencia de sismos. Sin embargo, cuando la base es aislada, esta condición no es necesaria. Por lo que se podría proponer el uso de conectores perimetrales que provean menor ductilidad, pero mayor resistencia. El motivo, de esta investigación es analizar el comportamiento histérico de un muro de entramado ligero de madera (MELM) con conectores perimetrales que consisten en tornillos autoroscantes de alta resistencia, mediante el análisis de respuesta ante un ensayo cíclico se pudo evidenciar una resistencia de 200 kN a carga vertical y 194.74 kN a carga lateral. Adicionalmente, en este artículo se presentan los parámetros no lineales para la modelación de la conexión perimetral, así como las propiedades efectivas del muro ensayado, concluyéndose que este presenta en un comportamiento estructuralmente eficiente y una rigidez adecuada frente a las cargas aplicadas.

  • English

    Wood is a material that reduces the carbon dioxide emissions generated by the construction of buildings. For this reason, its use is becoming more and more frequent in Chile, Italy and the United States, especially in light-frame wood-framed buildings (EELM), whose lateral load-resistant systems consist of shear walls formed by straight legs and oriented strand board (OSB). In fixed-base EELM, walls with perimeter connectors (studs) that provide high ductility are required to ensure an energy dissipation mechanism in the presence of earthquakes. However, when the base is isolated, this condition is not necessary. Therefore, the use of perimeter connectors that provide lower ductility but higher resistance could be proposed. The purpose of this research is to analyze the hysteretic behavior of a light wood framed wall (MELM) with perimeter connectors consisting of high-strength self-tapping screws, through the analysis of the response to a cyclic test, a resistance of 200 kN to vertical load and 194.74 kN to lateral load could be evidenced. Additionally, this article presents the nonlinear parameters for the modeling of the perimeter connection, as well as the effective properties of the tested wall, concluding that it exhibits a structurally efficient behavior and an adequate stiffness against the applied loads.

     

• Referencias bibliográficas
  • American Society for Testing and Materials. (2012). Prueba de carga cíclica (invertida) para resistencia del corte vertical Elementos de los...
  • Calderón, A., Yepez, C., & Silva, V. (2021). Tipologias constructivas en Quito, Cali y Santiago de los Caballeros. Quito: Global Earthquake...
  • Cayambe, A., Chiluisa, A., Quizanga, D., & Viera, L. (2024). Analisis de las caracteristicas mecánicas de un muro marco plataforma de...
  • Chopra, A. (2014). Dinámica de Estructuras, Teoría y aplicaciones a la Ingeniería. California: Pearson Editorial. Obtenido de https://www.academia.edu/36451323/Dinamica_de_Estructuras_4Ed_Anil_K_Chopra
  • Cunalata, F., & Caiza, P. (2022). Estado del Arte de Estudios de Vulnerabilidad Sísmica en Ecuador. Revista Politécnica, 50(1), 55-64....
  • Enshassi, A., Kochendoerfer, B., & Rizq, E. (2014). Evaluación de los impactos medioambientales de los proyectos de construcción. Revista...
  • Estrella, X., Guindos, P., Almazan, J. L., & Malek, S. (2020). Modelización no lineal eficiente de muros de cortante de entramado de madera...
  • Folz, B., & Filiatrault, A. (2001). Cyclic Analysis of Wood Shear Walls. ASCE library, 127(4). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(2001)127:4(433)
  • Gindos, P. (2019). Conceptos Avanzados del Diseño Estructural con Madera. Santiago de Chile: Universidad Catolica de Chile. https://acortar.link/AdDHcW
  • Guiñez, F., Santa Maria, H., & Almazan, J. L. (2019). Comportamiento Monotónico y Cíclico de muros de corte de entramado de madera para...
  • Jampole, E. (2016). High-friction sliding seismic isolation for enhanced performance of light frame structures during earthquakes. (Publication...
  • Kottas, D. (2016). Materiales para la construcción . Azuay: Plutón Ediciones .
  • Norma Ecuatoriana de la Construcción. (2014) (a). Estructuras de Madera (NEC-SE-MD). Quito: Dirección de Comunicación sacial, MIDUVI. Obtenido...
  • Norma Ecuatoriana de la Construcción. (2014) (b). Guia practica para el diseño de estructuras de madera. Quito: Dirección de Comunicación...
  • Orellana, P., Santa Maria, H., Almazan, J. L., & Estrella, X. (2021). Comportamiento Ciclico de los muros de Corte de estructura de madera...
  • Pang, W. (2014). Corotational Model for Cyclic Analysis of Light-Frame Wood Shear Walls and. Researchgate, 139(8), 1-16. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000595
  • Quizanga, D., Valdiviezo, D., Almazan, J. L., Guindos, P., & Garcia, D. (2024). Estudio experimental en mesa vibradora de una estructura...
  • Strong-Tie, S. (2024). Holdowns and Tension Ties. Simpson. Obtenido de https://www.strongtie.com/holdownsandtensionties_woodconnectors/category
  • Torres, M., & Jaramillo, A. (2019). Transición a la sostenibilidad de la arquitectura ecuatoriana contemporánea a través del uso de materiales...
  • Van de lindt, J. (2011). Seismic Numerical Modeling of a Six-Story Light-Frame Wood Building: Comparison with Experiments. Journal of Earthquake...
  • Velez, A., & Guillen, V. (2019). Energía contenida y emiciones de CO2 en el proceso de fabricación de cemento en el Ecuador. Artigos,...
  • Yagual, A., Lopez, M., Sanchez, L., & Narváez, J. (2018). La contribución del sector de la construcción sobre el Producto interno bruto...