Ensayos sísmicos sobre edificaciones de construcción industrializada

Abstract

La edificación modular de viviendas, fundamentada en el uso intensivo de componentes estructurales prefabricados tales como cimentaciones, paneles estructurales de fachada y forjados , ofrece numerosas ventajas desde el punto de vista constructivo, entre las que destacan la reducción significativa del tiempo de ejecución y un mayor control sobre la calidad final del producto. Esta tipología constructiva resulta especialmente competitiva en países con recursos limitados, donde la disponibilidad de mano de obra cualificada para sistemas convencionales puede representar una dificultad considerable. No obstante, su aplicación en zonas de elevada actividad sísmica sigue siendo reducida, debido principalmente a que este tipo de estructuras presentan una elevada rigidez y una limitada ductilidad, lo que genera importantes esfuerzos durante los eventos sísmicos. Por otro lado, las soluciones tradicionales basadas en dispositivos disipadores de energía suelen implicar costes elevados, lo cual restringe su implementación a gran escala en regiones con bajos recursos económicos. En este contexto, se hace imprescindible el desarrollo de soluciones de disipación energética de bajo costo que, además, puedan ser sustituidas con facilidad tras la ocurrencia de un sismo. En el Laboratorio de Grandes Estructuras de Obra Civil de la Universidad de Burgos se han llevado a cabo ensayos sísmicos a escala real sobre unidades estructurales completas constituidas por cimentaciones y paneles estructurales prefabricados, así como por forjados , con el propósito de evaluar la capacidad de disipación de energía del conjunto Los resultados obtenidos demuestran que el sistema, junto con los dispositivos de disipación desarrollados, garantiza bajos niveles de carga horizontal equivalente, lo que se traduce en menores esfuerzos sobre los elementos prefabricados y, en consecuencia, en un reducido nivel de daño estructural.

Modular housing construction, based on the intensive use of prefabricated structural components such as foundations, structural faà§ade panels, and floor slabs , offers numerous advantages from a construction standpoint, including significantly shorter execution times and improved control over the final product quality. This approach is particularly competitive in countries with limited resources, where finding skilled labor for conventional construction methods can pose considerable challenges. However, its application in seismic regions remains limited, mainly because such structural systems tend to exhibit high stiffness and low ductility, which result in significant seismic forces. Moreover, conventional solutions relying on seismic dampers or similar devices are often prohibitively expensive, making large-scale implementation unfeasible in low-income areas. Therefore, it becomes essential to develop low-cost energy dissipation systems that can also be easily replaced after an earthquake. At the Large Civil Engineering Structures Laboratory of the University of Burgos, full-scale seismic tests have been conducted on complete structural units composed of prefabricated foundations, structural panels, and floor slabs, with the objective of assessing the overall energy dissipation capacity of the system For this purpose, a unidirectional shaking table was designed and built, capable of applying accelerations of up to 1 g to structural elements up to 10 meters high and weighing up to 40 tons. The results indicate that the system, including the specifically designed dissipation devices, ensures low equivalent horizontal load levels, which in turn lead to reduced stresses on the prefabricated components and consequently to minimal structural damage.