Resumen

Este trabajo compara un diseño estructural tradicional colombiano con la misma estructura con amortiguadores de energía tipo viscoso, considerando tanto el comportamiento estructural como los costos de construcción. Para tal efecto, se diseñó un edificio: primero, de acuerdo con el Reglamento Colombiano de Construcción Sismorresistente (NSR-10); y luego, según las recomendaciones de la American Society of Civil Engineers en cuanto a sistemas de amortiguamiento. Por último, se calcularon las cantidades y los costes de construcción. Como resultado, se obtuvo una estructura no convencional más cara que un edificio de diseño tradicional. Aun así, dicha estructura tenía menos secciones transversales, tensiones y desplazamientos. Lo anterior demuestra que, aunque el coste inicial de este método puede ser más elevado, el sobrecoste puede compensarse cuando se produce un terremoto, ya que el edificio tiene una mayor resistencia sísmica.

INTRODUCCIÓN

En la búsqueda de soluciones a la amenaza que suponen los terremotos, se han desarrollado métodos de diseño alternativos, como los sistemas de disipación de energía, que implementan dispositivos de fluido viscoso (Enriquez et al., 2020; Hanson, 1993). Estos dispositivos buscan mejorar la respuesta de las estructuras ante terremotos severos incorporando amortiguamiento y reduciendo las distorsiones angulares, el cortante sísmico, el espectro de pseudoaceleración y el área de acero (Cano-Lagos y Zumaeta-Escobedo, 2012).

Al diseñar edificios, los ingenieros estructurales siempre buscan asegurar una excelente rigidez, resistencia y ductilidad, con el objetivo de obtener mecanismos de falla aceptables en el diseño de ingeniería. Sin embargo, dado que la prioridad es salvar la vida de las personas, los elementos de la estructura pueden fallar, hasta el punto de que el edificio se vuelva inhabitable, siempre y cuando la estructura en sí no colapse.  Así pues, la energía de deformación plástica (E_SD) desempeña un papel vital en la disipación de energía (Rochel Awad, 2012). Por el contrario, los sistemas de control sísmico aprovechan los demás términos de la ecuación de balance energético (1), como la energía cinética de la masa (E_k), la energía de amortiguación inherente a la estructura (E_D) y la energía de deformación elástica (E_SS).  Éstas suelen cuantificarse en un término adicional (energía de amortiguamiento debida a dispositivos suplementarios, E_H) (Oviedo y Duque, 2006).  Esto, con el fin de que la estructura no requiera bisagras plásticas para disipar la energía de entrada (E_I).

• Materias:Respuesta sísmica Ingeniería sísmica Comportamiento sísmico
• Subjects:Seismic response Earthquake engineering Seismic behavior
• Palabras claves:Disipadores; Estructuras; Presupuesto; Control sísmico
• Keywords:Dampers; Structures; Budget; Seismic control