Diseño estructural de un edificio de entramado ligero utilizando método simplificado de modelación para software FEM y evaluación en la estructura de la propuesta de exigencias térmicas MINVU

Abstract

El crecimiento de la población mundial y el cambio climático está forzando a que la industria del diseño y la construcción sea eficiente y sustentable. En este contexto, utilizar elementos estructurales en base a madera, puede tener un impacto en la reducción del CO2 en el proceso constructivo. En Chile, la construcción en madera va en aumento. Entre las razones que explican esto se destaca la implementación de procesos de industrialización, la incorporación al mercado de software de cálculo estructural y métodos de modelación simplificados, y la incorporación de reglamentaciones térmicas más exigentes. En este documento se detalla el diseño de un edificio de 4 pisos de madera en entramado ligero, utilizando normativas nacionales y un método simplificado de modelación de muros de corte en softwares FEM. También se realizó una evaluación de factibilidad de la propuesta normativa térmica del MINVU. Se concluye que el método simplificado reduce la complejidad, tiempos de análisis y diseño, manteniendo un error inferior al 5%. También se concluye que es factible implementar la propuesta térmica MINVU en edificios de mediana altura, considerando que se deben hacer nuevas soluciones térmicas para las zonas más extremas. En el caso de estructuras de baja altura, se debe estudiar la factibilidad de nuevas soluciones térmicas o asumir un costo de sobredimensionamiento estructural en pro de la solución constructiva.

Global population growth and climate change are forcing the design and construction industry to be efficient and sustainable. In this context, use structural elements based on wood, can have an impact on the reduction of CO2 in the construction process. In Chile, wood construction is on the rise. The reasons that explain this are the implementation of industrialization processes, the incorporation into the market of structural calculation software and simplified modeling methods, and the incorporation of more demanding thermal regulations. In this document details the design of a 4 story light framing wooden building, using national regulations and a simplified method of modeling shear walls in FEM software. A feasibility assessment of the MINVU thermal regulatory proposal was also carried out. It is concluded that the simplified method reduces complexity, analysis and design times, maintaining an error of less than 5%. It is also concluded that it is feasible to implement the MINVU thermal proposal in medium rise buildings, considering that new thermal solutions must be made for the most extreme areas. In the case of low rise structures, the feasibility of new thermal solutions must be studied or assume a cost of structural oversizing in pro of the constructive solution.