En el marco del Concurso Fondecyt Regular 2021 el académico y director del Departamento de Obras Civiles, Erick Saavedra Flores, desarrollará una investigación de cuatro años de duración con metodologías de investigación teóricas y aplicadas.
El proyecto “Seismic Collapse Assessment of Cross-Laminated Timber Buildings by Multi-scale Modelling Techniques” (“Evaluación de colapso sísmico de edificios de madera contra-laminada mediante técnicas de modelado multiescala”) tiene como objetivo la realización estimaciones de probabilidades de colapso de edificios de madera contralaminada (CLT) ante eventos sísmicos. Para ello, se propone desarrollar modelos computacionales predictivos en base a herramientas numéricas modernas, para “describir con precisión la respuesta sísmica real que conduce al colapso en edificios de madera”, señala el investigador.
Las edificaciones de mediana altura en madera contralaminada han aumentado en el último tiempo alrededor del mundo y ya se proyectan construcciones de gran altura, por lo que se hace necesario ahondar respecto de qué tan riesgosas pueden llegar a ser las estructuras de CLT de esta envergadura si se construyen en países tan sísmicos como el nuestro, ya que, hasta el momento, hay poca información disponible al respecto.
La investigación involucra diferentes técnicas numéricas: modelación multi-escala de materiales complejos como la madera, cálculo de probabilidad de colapso, evaluación de riesgo sísmico en la que se incorpora la variable del suelo sobre el que se está fundando el edificio, ubicación geográfica y, además, se agrega el valor de contar con estudios sísmicos en ensayos experimentales. Estos serán realizados con la mesa de vibrar sísmica adquirida por el Departamento de Obras Civiles, en estructuras de madera de gran escala, para contrastarlos con los modelos computacionales desarrollados como parte de la investigación.
Debido a lo anterior, el financiamiento del proyecto incluye una fuerte inversión en recursos para adquirir el equipamiento necesario para implementar actuadores hidráulicos verticales en la mesa de vibrar sísmica, de manera que se incorporaren grados de libertad verticales.
Para el Dr. Saavedra “todos estos elementos se conjugan para desarrollar un proyecto de vanguardia que consolida la investigación que estamos llevando a cabo dentro de nuestro Departamento, en el análisis de estructuras de madera, particularmente en el ámbito sísmico de edificios de CLT. Es un gran avance para el campo de la ingeniería estructural ya que se han hecho estudios preliminares de edificios de madera y nosotros queremos analizar edificios de gran altura, ya que hay anuncios de futuros proyectos de edificios que estarían llegando a los 350 metros. Por lo que se requieren estudios más acabados, que contemplen una evaluación del riesgo sísmico y un estudio sobre la probabilidad de colapso”.
Dentro de las actividades se consideran eventos de cooperación internacional con visitas de expertos en estructuras de edificios de madera CLT y de riesgo sísmico. A su vez, contempla el trabajo de tesistas de pre y posgrado, especialmente en el contexto del Magíster en Ciencias de la Ingeniería mención Ingeniería Estructural. “Esto es muy importante en el contexto de formación de capital humano avanzado, ya que es tremendamente positivo que nuestros alumnos puedan participar de este tipo de proyectos y vincularlos a la investigación científica”, señaló.
Respecto de la implementación en el contexto de la emergencia sanitaria por covid-19, no se contemplan mayores adecuaciones, ya que gran parte del proyecto contempla simulaciones computacionales que pueden realizarse sin necesidad de la presencialidad en laboratorio, especialmente durante el primer año. Además, se trabajará en la gestión para la adquisición de los nuevos equipamientos para la mesa de vibrar sísmica, para simular movimientos verticales. En tanto, los ensayos experimentales involucrados se contemplan, inicialmente, a partir del segundo año.
Por: Bernardita Abarca, Comunicaciones OOCC.
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