un manual de diseño y cálculo para ingenieros y diseñadores con el fin de facilitar el diseño estructural con madera y aproximarlo, en la medida de lo posible, al diseño estructural con hormigón armado y acero. Así pues, la mayoría de conceptos estructurales del diseño con madera son recogidos entre la segunda y tercera parte de esta trilogía. Sin embargo, especial énfasis se ha proporcionado a la ingeniería de detalle y el diseño y cálculo de edificios de mediana altura.
Tal como se expone a lo largo de este y el siguiente tomo, existen diversos vacíos normativos en una parte no menor de los conceptos aquí discutidos. Es por ello, que gran parte de la exposición intercala la normativa nacional chilena, con normativa europea y norteamericana. Dicha exposición normativa presentada en un “formato internacional”, junto con el énfasis que se ha pretendido otorgar a aspectos aún no estandarizados, se espera que pudiese ser también de relevancia para investigadores y desarrolladores.
Las razones específicas que me llevaron a escribir este libro podrían ser vistas como las mismas que estimularon la edición del primer tomo, pero más agudizadas: una cantidad significativa de avances estructurales han surgido en las últimas dos décadas, y los conceptos de diseño estructural avanzado con madera raramente han sido discutidos en textos de lengua castellana. Sin embargo, la segunda y tercera parte de esta trilogía responde a una necesidad mucho más profunda. Curiosamente en varios países de Ibero-Latinoamérica sucede que la madera ha sido tradicionalmente impartida en escuelas de arquitectura, construcción e ingeniería forestal, pero en muchos casos ha adquirido una presencia menor en la ingeniería civil. Esto en parte es debido a que, en muchos países, las construcciones con madera han sido relegadas a viviendas de bajo standing económico o/y baja complejidad estructural, las cuales a menudo han sido diseñadas con prescripciones constructivas más que con principios ingenieriles. Si bien por muchos años esto ha podido bastar en algunas aplicaciones tales como segundas viviendas unifamiliares, ha retrasado considerablemente el desarrollo estructural y normativo que ahora resulta ser una barrera para extender el uso de la madera hacia aplicaciones más complejas tales como en edificios. Por todo ello, se considera especialmente necesario disponer de un texto para tal fin.
Por supuesto la motivación global sigue siendo impulsada por la firme convicción de que construir una parte razonable de obras e infraestructura con madera ofrece múltiples ventajas que no deberían obviarse en estos tiempos. Principalmente construir con madera genera, en mi opinión, un entorno más sostenible desde el punto de vista ecológico, pero también la posibilidad de lograr un beneficio socioeconómico que se destaque por repercutir en un espectro muy amplio de la sociedad, llegando hasta las poblaciones rurales. Dichos potenciales beneficios deberían ser especialmente relevantes en Ibero-Latinoamérica, debido no solo a sus tendencias de poblaciones urbanas y su moderada/baja tasa de construcción con madera, sino también debido al carácter forestal de muchos de sus países, los cuales por cierto tienen una capacidad de renovación forestal envidiable en comparación a otros lugares del mundo.
En el recorrido que ha supuesto la edición de estos libros, quisiera agradecer primeramente a los autores que han colaborado conmigo en la escritura de multitud de capítulos y anexos, lo que incluye a Vanesa Baño, Laura Moya, Juan Carlos Píter, Rocío Ramos, Minia Rodríguez, Mauricio González, Peter Dechent, Jairo Montaño y Sebastián Berwart, como también mis estudiantes Raúl Araya, Felipe Arriagada y Sebastián Zisis. En esta labor quisiera también destacar el enorme trabajo de excelente calidad, y la interminable paciencia de las arquitectas y dibujantes Francisca Evans, Francisca González y Marcela Pasten. Sin todos estos profesionales esta obra no hubiese sido posible en extensión, ni mucho menos en calidad y rigurosidad. También quisiera agradecer el trabajo de los autores precedentes en la materia por su invaluable conocimiento e inspiración. Por supuesto agradezco a mi familia, Minia, Björn, Gael, mis hermanos y mis padres por su comprensión, ánimo y cariño. También quisiera agradecer el apoyo y disposición de Juan José Ugarte, Mario Ubilla, Alexander Opazo y José Luis Almazán, y por supuesto la inmejorable labor en la revisión y mejora por parte de Gonzalo Hernández, Mario Wagner, Felipe Victorero, José Luis Salvatierra, Jairo Montaño, Hernán Santa María y Franco Benedetti. Quisiera expresar especial agradecimiento en esta labor de revisión a Minia Rodríguez e Ignacio González quienes con su enorme generosidad revisaron una gran parte de los contenidos de la extensa trilogía. Finalmente quisiera agradecer a la Escuela de Ingeniería UC y a Ediciones UC por su excepcional apoyo en la publicación simultánea de esta trilogía, y muy especialmente al Centro de Innovación en Madera CIM-UC CORMA y su Directorio por su contagiosa motivación y apoyo continuado.
¿CÓMO LEER ESTE LIBRO?
La lectura de este libro puede realizarse por capítulos independientes, sin embargo, se recomienda leer el libro secuencialmente. En especial, en el primer capítulo de uniones se introducen multitud de aspectos esenciales que son la base de muchos conceptos discutidos posteriormente. Sin lugar a dudas, en todo caso el lector de este libro debería estar completamente familiarizado con la base del primer libro introductorio “Fundamentos del diseño y la construcción con madera”, en especial en lo relativo a los capítulos que abordan la base de cálculo lo que se corresponde desde el Capítulo 6 hasta el Capítulo 11. El lector debe prestar especial atención a que en este libro se referencia muy a menudo la normativa europea y norteamericana. Así es que, aunque toda la base de cálculo del primer libro es necesaria, la asimilación del Capítulo 7 del primer libro —en donde se presentan las principales características del método de cálculo en Chile, Europa y Norteamérica— es absolutamente imprescindible.
Este libro no incluye ningún anexo, ni tampoco se proporciona prácticamente ninguna tabla de ayuda al cálculo o al dimensionado. Esto es debido a que las ayudas al cálculo se han concentrado al final del tercer libro de la trilogía, titulado “Conceptos avanzados del diseño estructural con madera. Parte II”. Dichas ayudas, no son ni mucho menos la única parte del tercer tomo que complementa al segundo; en el tercer libro también se incluye un capítulo específico de cómo modelar numéricamente las estructuras de madera que se discuten en este tomo, y también las principales estrategias y métodos de cálculo en lo relativo a la protección frente a incendios. Por todo ello, se recomienda complementar los contenidos de este libro con el tercer tomo.
Al igual que en el primer tomo, algunas partes de este libro hacen referencia directa a la principal normativa de diseño estructural con madera de Chile, la NCh1198, lo que se destaca con un formato de letra diferente. En concreto las tablas específicas de la normativa NCh1198:2010 se referencian como T seguido por el número de tabla, las páginas como PG seguidas por el número de página, las secciones se referencian directamente con los dígitos de la sección correspondiente como por ejemplo 6.8 y los anexos se referencian como A, seguido por la correspondiente letra del anexo al que se hace referencia.
La estructura del libro es la siguiente: en el Capítulo 1 se profundiza acerca del diseño estructural y la caracterización experimental de uniones; en el Capítulo 2 se presenta el estado actual del diseño de refuerzos estructurales para estructuras nuevas y también para estructuras existentes; el Capítulo 3 trata acerca del diseño de elementos compuestos y se incluye en este capítulo el diseño de losas mixtas de madera y hormigón; el Capítulo 4 es un breve capítulo en donde se presentan algunas particularidades acerca del diseño de pórticos; finalmente en el Capítulo 5 se presenta la metodología general para el diseño sismo-resistente con énfasis en edificios construidos con el sistema de marco plataforma. Un ejemplo de cálculo de edificio y un método de diseño simplificado de edificios son entregados en el tercer tomo. Debe notarse que el diseño de uniones, losas compuestas, y edificios de CLT por su carácter especial en cuanto a los métodos de cálculo, no se aborda en este libro sino que se presenta de forma integral en un Capítulo separado del tercer tomo.
CAPÍTULO 1
DISEÑO ESTRUCTURAL Y CARACTERIZACIÓN DE UNIONES
1.1 Introducción
Este
