Diseño estructural comparativo de un edificio de 4 pisos de entramado ligero bajo normativa NCH1198OF.2014 Y NCH1198OF.2024

Abstract

Los crecientes efectos del cambio climático han hecho replantear distintas opciones en el ámbito de la construcción para mitigar las emisiones de CO2eq. En este sentido, hace más de una década que se ha instalado con fuerza la utilización de la madera como material estructural eco-sustentable, particularmente en Chile, basándose en sistemas de entramado ligero, abarcando aproximadamente un 20% de las construcciones nacionales, pero desarrollándose también en sistemas con productos derivados de la madera, como la Madera Laminada Encolada, Madera Contra Laminada, entre otros. Este posicionamiento ha desafiado no solamente al sector forestal e industrial, sino también a las normativas y códigos de diseño, para que estén a la vanguardia de los requerimientos estructurales actuales y otorguen la seguridad y confiabilidad respectiva. En Chile, se cuenta con la norma de cálculo en madera NCh1198, la que fue actualizada el año 2024. Dado lo anterior, el objetivo de estudio es realizar un diseño comparativo de una estructura de 4 pisos de entramado ligero utilizando la NCh1198Of.2014 y la NCh1198Of.2024, identificando los principales cambios y cuantificándolos. Los principales resultados son que la incorporación del capítulo de cálculo de diafragmas verticales si evidenció un cambio en el diseño de los elementos de muros de corte y el comportamiento global de la estructura, traduciéndose en elementos menos robustos y con un diseño menos conservador, pero que aun así, dan cumplimiento a las normativas sísmicas nacionales. El parámetro más sensible de este capítulo es la deformación por corte del muro, otorgando diseños con espaciamientos de clavados de placa estructural hasta un 50% mayor.

The increasing effects of climate change have prompted the construction industry to reconsider various options to mitigate CO₂eq emissions. In this context, the use of wood as an eco-sustainable structural material has gained significant traction for over a decade, particularly in Chile. This trend has primarily focused on light-frame systems, which currently account for approximately 20% of national construction. However, it has also expanded to include systems that utilize engineered wood products, such as Glued Laminated Timber (Glulam), Cross-Laminated Timber (CLT), among others. This growing use of wood has posed challenges not only for the forestry and industrial sectors but also for building codes and design standards, which must keep pace with current structural requirements while ensuring safety and reliability. In Chile, the wood design code NCh1198 was updated in 2024. Given this, the objective of this study is to perform a comparative design analysis of a four-story light-frame structure using both NCh1198:2014 and NCh1198:2024, identifying and quantifying the main changes. The main findings indicate that the inclusion of the new chapter on the design of vertical diaphragms significantly impacted the design of shear wall elements and the global behavior of the structure. This resulted in less robust elements and a less conservative design approach, yet still compliant with national seismic regulations. The most sensitive parameter in this chapter is the shear deformation of the wall, which led to structural sheathing nail spacing designs up to 50% larger.