Una torre de madera maciza se sometió a una prueba de vibración para investigar su resiliencia sísmica

Jul 10, 2023

El 9 de mayo, decenas se reunieron para ver cómo una torre de diez pisos en el noreste de San Diego se estremecía y se balanceaba bajo las fuerzas de terremotos simulados consecutivos. El edificio, una maqueta experimental de un edificio alto de madera maciza, se construyó sobre la gran mesa de batidos para exteriores de alto rendimiento en UC San Diego. La llamada mesa a la que está atornillado el edificio es una placa de nido de abeja de acero de 3 pies de espesor y 25 por 40 pies montada en actuadores hidráulicos. Se mueve con seis grados de libertad para simular terremotos con precisión según los registros sísmicos. En la prueba de ese día, realizó simulaciones de los principales terremotos de 1994 en Northridge, California (magnitud 6,7) y 1999 en Chi-Chi, Taiwán (magnitud 7,7). En ambas ocasiones, después de un poco de bamboleo aterrador, el edificio se enderezó de nuevo a su forma y posición inicial, sin daños aparentes causados ​​por el temblor.

Durante las pruebas, además de las inspecciones visuales, unos 750 sensores registraron datos en todo el edificio. Las pruebas fueron una demostración notable de construcción resistente y un hito importante para el Proyecto Tall Wood, una amplia colaboración bajo los auspicios de la Infraestructura de Investigación de Ingeniería de Riesgos Naturales (NHERI) de la Fundación Nacional de Ciencias.

El proyecto Tall Wood de NHERI, que investiga la resiliencia sísmica de la construcción de gran altura de madera, está dirigido por el Dr. Shiling Pei de la Escuela de Minas de Colorado e involucra a investigadores de instituciones académicas de todo el mundo y muchos socios de la industria. Entre ellos se encuentra LEVER Architecture, con sede en Portland, cuyo papel como arquitectos en el proyecto continúa el profundo compromiso de la empresa con la construcción masiva de madera. El edificio de prueba puede verse como una modificación del proyecto Framework sin construir de LEVER, que ganó el premio de construcción de madera alta de EE. varillas o cables tensados ​​que corren por sus centros. Thomas Robinson, cofundador y director de LEVER, explicó el concepto en el sitio: "Una pared transparente típica está anclada en las dos esquinas de la base. En estas paredes, solo los cables están anclados a los cimientos. Eso permite que toda la pared se balancee hacia atrás. y hacia adelante, y luego el cable lo tira hacia el centro".

Debido a la alta relación resistencia-peso de la madera, la estrategia estructural aquí no es simplemente resistir la fuerza sísmica, sino más bien diseñar medios para moverse y disipar esa fuerza a través de un sistema estructural menos masivo. La idea es que tal sistema tenga un daño mínimo en un terremoto y sea inmediatamente ocupable y reparable rápidamente. Como dijo Robinson, "siempre estamos pensando: '¿Qué puede hacer potencialmente la madera que otros materiales no puedan hacer tan bien?'".

Con la estrategia de resiliencia del movimiento en juego, diferentes tipos de madera en masa: laminada cruzada (CLT), laminada con chapa (VLT), laminada con clavos/pasadores (NLT/DLT), panel de madera contrachapada en masa (MPP), laminada con pegamento (glulam )—se utilizan en toda la torre para maximizar las condiciones bajo evaluación. El diseño también incorpora una variedad de sistemas no estructurales destinados a moverse junto con las paredes oscilantes, incluida una escalera resistente al fuego que se adapta a juntas de derivación, juntas de expansión y rieles de cabezales de deflexión anidados en las particiones interiores, y sistemas únicos de muros cortina con expansión -paneles de unión colgados en los niveles inferiores de cada una de las cuatro esquinas del edificio.

La torre es el edificio a escala real más alto jamás probado en una mesa vibratoria, un hecho que indica el alcance de la ambición del proyecto. Si bien es probable que la evidencia y los datos ya producidos por el Proyecto Tall Wood aumenten la visibilidad y la implementación de la madera maciza resiliente, el objetivo del equipo del proyecto es codificar el conocimiento que ha producido. "Ese trabajo ha estado en progreso", explicó Pei. "Estamos tratando de trabajar con el USDA, el Servicio Forestal y los profesionales para tratar de dar el siguiente paso, para introducir esto en nuestro código de construcción en el próximo ciclo de actualización. Con suerte, tendremos un sistema de paredes oscilantes en nuestro código para 2028".

Luke Studebaker es un escritor y arquitecto que vive en Los Ángeles.