Por qué las construcciones de madera son más resistentes en un terremoto

Uno de los temas más recurrentes a la hora de hablar de las construcciones de madera es si éstas son resistentes a los fenómenos atmosféricos, terremotos, etc, pues se duda de su resistencia.

 

Los terremotos no pueden evitarse, pero el diseño y la construcción basados ​​en la investigación y el cumplimiento de los requisitos del código de construcción pueden reducir sus efectos.

 

En todo el mundo, se estima que varios millones de terremotos ocurren cada año, pero la mayoría son demasiado pequeños para ser sentidos. Pueden ocurrir en cualquier lugar, sin embargo, la probabilidad de que los terremotos sean lo suficientemente fuertes como para amenazar los edificios es especialmente alta en ciertas áreas geográficas. Las áreas de riesgo sísmico particularmente alto en los EE. UU.

 

En América del Norte, donde la construcción en madera es común, la pérdida de vidas debido a los terremotos ha sido relativamente baja en comparación con otras regiones del mundo. El buen rendimiento relativo de los edificios de madera a menudo se atribuye a las siguientes características:

 

1. Ligero. Los edificios con estructura de madera tienden a ser livianos, lo que reduce las fuerzas sísmicas, que son proporcionales al peso.

 

2. Conexiones dúctiles. Múltiples conexiones clavadas en los miembros del armazón, las paredes de corte y los diafragmas de la construcción del armazón de madera exhiben un comportamiento dúctil (la capacidad de ceder y desplazarse sin una fractura frágil repentina).

 

3. Rutas de carga redundantes. Los edificios con estructura de madera tienden a estar compuestos de marcos repetitivos unidos con numerosos sujetadores y conectores, que proporcionan trayectos de carga múltiples y a menudo redundantes para la resistencia a las fuerzas sísmicas. Además, cuando los paneles estructurales como madera contrachapada o tablero de fibra orientada (OSB) se unen correctamente al piso de madera, techo y pared, forman diafragmas y muros cortantes que son excepcionales para resistir estas fuerzas.

 

4. Cumplimiento de los códigos y estándares aplicables. Los códigos y normas que rigen el diseño y la construcción de edificios con estructura de madera han evolucionado en base a la experiencia de terremotos anteriores y la investigación relacionada. Los códigos también prescriben requisitos mínimos de sujeción para la interconexión de elementos repetitivos de armazón de madera; esto es exclusivo de la construcción de marcos de madera y es beneficioso para el rendimiento sísmico de un edificio.

 

Más que esto, la elasticidad natural de la madera es un activo importante de una casa de madera de calidad, de estándares europeos, en comparación con un edificio de material rígido, en caso de un terremoto.

 

La madera tiene un comportamiento elástico en comparación con el hormigón, que en el caso de un terremoto normal no se contorsiona, pero se agrieta o incluso se rompe, mientras que la estructura de madera se contorsiona de forma reversible hasta cierto punto. La madera tiene una capacidad de absorción de choque mecánica mucho más alta que los materiales inflexibles, como el hormigón. Además, un marco de madera tiene una excelente relación resistencia / peso.

 

Con el fin de garantizar la mayor resistencia sísmica, la madera debe estar perfectamente preparada en todas las etapas y debe utilizarse correctamente, en cantidades suficientes, así como los conectores de metal deben garantizar la conexión perfecta.

 

Podemos decir que una edificación sismo resistente es aquella que se diseña y construye con una adecuada configuración estructural. Estos componentes implican, dimensiones apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar la acción de fuerzas causadas por terremotos.

 

En España, el dimensionado de la estructura se realiza para comportarse satisfactoriamente ante acciones horizontales según prevé el Real Decreto 997/2002 de 27 de Septiembre (Norma de Construcción Sismorresistente NCSE-02).

 

En la siguiente tabla, podemos apreciar como en diferentes terremotos sucedidos en distintas ciudades, el número de personas fallecidas en construcciones con entramado ligero de madera respecto al total son mínimas, aún y cuando, el número de casas construidas en madera y sacudidas es importante:

 

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Podemos resumir, que las ventajas de una construcción en madera frente a otra de hormigón, frente al sismo, son las siguientes:

  • Peso entre un 72’4 y 81 % menor que sistemas tradicionales. La menor masa acelerada en caso de terremoto supone un menor compromiso estructural.
  • La madera es un material de naturaleza flexible y los entramados disponen de uniones flexibles. Justo al contrario del hormigón que se intenta “flexibilizar” mediante criterios de armados encaminados a aumentar la ductilidad de la estructura.
  • El entramado ligero distribuye todos los esfuerzos ya sean horizontales u verticales por toda la superficie de la envolvente gracias a los paneles de arriostrado por lo que los elementos estructurales trabajan muy por debajo de su capacidad en contraposición de la separación entre estructura y envolvente.
  • Ligereza estructural: Hace que la carga al edificio disminuya gracias a la gran relación peso/resistencia de la madera.

 

Por último, y a modo de ejemplo, os dejamos con unas gráficas y tablas sobre la “competición” mundial para ver quién construye un edificio de madera más alto, como muestra de que la construcción en madera estructural tienen un gran futuro.

 

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Fuentes:

-Curso madera constructiva del Gremi de la Fusta i Moble

-CSCAE

 

Este es uno de los grandes objetivos de Arquima, extender esta mentalidad entre los profesionales y usuarios finales para tener un entorno construido con la máxima eficiencia energética, sostenibilidad y tener hogares y construcciones seguros y resistentes.