Comportamiento bajo carga cíclica de muros de madera plástica reciclada ensamblados mediante conexiones metálicas pernadas

Abstract

En los últimos años, los esfuerzos de investigación en la ingeniería estructural han estado orientados hacia prácticas más sostenibles, en línea con la protección del medio ambiente, la economía circular, la reutilización de los residuos agroindustriales y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). En este contexto, el presente estudio muestra el comportamiento bajo cargas cíclicas de tres sistemas de muros fabricados con madera plástica reciclada (RPL, por sus siglas en inglés Recycled Plastic Lumber). Dos de los muros, denominados Muro Inicial (MI) y Muro Chevron (MC), fueron ensamblados sin conexiones metálicas pernadas, mientras que el tercero (MCP) incorporó este tipo de conexiones. En cada uno se evaluaron parámetros como la resistencia, comportamiento histerético, ductilidad, capacidad de disipación de energía, amortiguamiento viscoso equivalente y estados límite de daño. Los tres sistemas mostraron una alta capacidad de deformación, alcanzando derivas de hasta el 7 % en el estado límite de daño severo, siendo el MCP el que presenta el mejor desempeño sísmico con una deriva del 2 % en el estado límite de daño leve. Estos resultados indican que el uso de conexiones metálicas pernadas en este tipo de sistemas estructurales mejora su capacidad frente a cargas laterales, lo que lo posiciona como una alternativa más confiable para la construcción en viviendas de uno y dos pisos. La campaña experimental fue desarrollada en el Laboratorio de Estructuras de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales (Texto tomado de la fuente).

In recent years, research efforts in structural engineering have been directed toward more sustainable practices, in alignment with environmental protection, circular economy principles, the reuse of agro-industrial waste, and Sustainable Development Goals (SDGs). Within this context, the present study presents the cyclic behavior of three full-scale wall systems constructed from recycled plastic lumber (RPL). Two of the walls, referred to as the Initial Wall (MI) and the Chevron Wall (MC) were assembled without bolted steel plate joints, whereas the third system (MCP) incorporated such connections into its structural configuration. For each system, parameters were evaluated, including strength, hysteretic behavior, ductility, energy dissipation capacity, equivalent viscous damping, and damage limit states. A large deformation capacity was shown by the three systems, with story drifts of up to 7 % being reached at the severe damage limit state, with the MCP system being the one that presents the best seismic performance, with a 2 % drift at the light damage limit state. These results indicate that the use of bolted steel plate joints in this type of structural system improves its capacity under lateral loads, positioning it as a more reliable alternative for construction in one- and two-story housing. The experimental campaign was carried out at the Structural Laboratory of the National University of Colombia, Manizales campus.