MODELO DE MUROS MARCO PLATAFORMA PARA UN PROGRAMA DE ELEMENTOS FINITOS MEDIANTE ELEMENTOS ÁREA

La ingeniera chilena tiene una deuda histórica con la construcción en madera. Pese a ser uno de los países con el mayor potencial forestal, el desarrollo de las edificaciones en madera ha tenido un estancamiento desde 1907, cuando se construyó el ultimo edificio de más de 4 pisos de madera en el campamento minero Sewell. A pesar del enorme desarrollo que han tenido las construcciones en madera en la segunda mitad del siglo XX en países como Estados Unidos, Canadá y Japón, Chile se ha mantenido al margen de esta tendencia.Dentro de los sistemas constructivos en base a madera más usados en los países mencionados, se encuentra el sistema de entramado ligero marco plataforma. Este sistema es utilizado por su capacidad sísmica, térmica y por su flexibilidad al generar elementos prefabricados. Aunque es un sistema constructivo muy utilizado, las metodologías de diseño existentes se alejan de la práctica común de las oficinas de cálculo chilenas, donde se acostumbra a generar un modelo lineal, en base a muros y/o marcos, en programas de elementos finitos para analizar su comportamiento estructural. Las metodologías existentes de diseño se limitan a verificaciones de elementos aislados, las cuales fallan al caracterizar la respuesta general del edificio, o a modelos no lineales, las que requieren de un análisis de una gran cantidad de recursos y no está comúnmente implementada en las oficinas de cálculo.En esta investigación se presenta una metodología que se adapta a las prácticas de las oficinas de cálculo chilenas, proponiendo modelar muros marco plataforma mediante un material isotrópico (capaz de ser modelado como elemento área en un programa de elementos finitos), que al modificar sus parámetros físicos sea capaz de caracterizar: esfuerzos, desplazamientos y la respuesta modal de un edificio de mediana altura. Para validar dicho modelo se utilizan ensayos experimentales generados sobre muros marco plataforma, modelos en programas de elementos finitos, modelos no lineales y las metodologías de diseño propuestas por diferentes normativas extranjeras.
 Chilean engineering has an historical debt with timber construction. Despite being one of the countries with more forestry potential, the development of timber buildings has significantly reduced since 1907, when the last building with more than 4 stories was built in the Sewell mining camp. In spite of the timber construction growth in countries like Canada, United States and Japan, Chile has stayed outside this tendency.Within the most used timber construction systems, in the mentioned countries, is the light timber frame construction. This system is used due to its seismic and thermal capacities and due to its flexibility generating prefabricated elements. Although it is a commonly used system, the design methodologies do not resemble to that of the common practice of the Chilean structural calculation firms, where a lineal model, based on walls and/or frames, in programs of finite elements analysis is commonly used to predict its structural behavior. The existing methodologies are restricted to a simplified method of verifying isolated elements, which fails to characterize the general behavior of the hole building, or to a nonlinear analysis, which is a high required analysis and it is not commonly implemented in structural calculation firms.In this investigation, a methodology that adapts to the common practices of Chilean firms is presented, proposing to model light timber frame walls trough an isotropic material (capable of being model with a shell element in a finite element software), which by modifying its physical parameters characterizes: stresses, displacements and modal response of a midrise building. To validate this model, experimental tests performed on light timber frame walls, finite element software models, nonlinear models and international design methodologies are used.