Tableros estructurales compuestos tipo sándwich constituidos por un núcleo de balsa y paneles externos de bambú como alternativa de mampostería no convencional para construcciones ecológicas en regiones de alto riesgo sísmico del Ecuador

Abstract

La recurrencia de eventos sísmicos a los que el Ecuador se encuentra expuesto, ha evidenciado deficiencias en el sistema constructivo actual, demostrando un bajo comportamiento mecánico-estructural de la mampostería tradicional compuesta en su mayoría por ladrillo y bloque. La presente investigación analiza el concepto de las estructuras tipo sándwich encontradas en la naturaleza, ejemplarizadas por la palma de coco, tomando sus ventajas de eficiencia mecánica, resistencia, flexibilidad y ligereza, a fin de proporcionar una solución estructural para edificaciones en regiones de alto riesgo sísmico del Ecuador. Se fabricaron dos prototipos de tableros estructurales tipo sándwich, compuestos por paneles externos de bambú (Dendrocalamus asper) y un panel ligero de balsa (Ochroma pyramidale), de los cuales se utilizaron 46 muestras para determinar sus propiedades mecánicas bajo cargas de compresión, flexión, tracción y corte basándose en la normativa ASTM para estructuras tipo sándwich; estas propiedades se validaron mediante el desarrollo de 40 análisis de elementos finitos en el programa LS-Dyna. La comparación de los resultados obtenidos con las características de los materiales convencionales en términos de resistencia, peso, costo e impacto ambiental, demuestran que los prototipos ensayados son estructuras livianas que presentan una resistencia de dos a tres veces mayor que el bloque y el ladrillo, una eficiencia mecánica entre siete y nueve veces superior que el hormigón y el acero, con un menor consumo energético y ambiental. Por consiguiente, su desarrollo e implementación apunta a un cambio positivo en el sistema constructivo, procesos de fabricación y prácticas sostenibles en la construcción.