Diseño Con Disipadores sísmicos a Fricción

Análisis Estructural con el Disipador a Tensión – Compresión

El contraviento equipado con disipador, o Contraviento Restringido a la Ductilidad (CRD), es modelado como un elemento “link” en la mayoría de los softwares. En otras palabras, es modelado como un contraviento, riostra o diagonal ficticia. Debido a que el ensamblaje disipador a fricción formado por el contraviento equipado por un freno sísmico, del tipo Ten-Co por ejemplo, puede ser tratado como un elemento elástico-plástico la aplicación del modelo de Wen es posible. Aunque es una simplificación del comportamiento del ensamblaje Disipador, su precisión vuelve el análisis estructural mucho menos complejo.

Un contraviento común se deformaría plásticamente para permitir al edificio disipar la energía del sismo. Sin embargo, el contraviento tendría que ser reemplazado después del sismo generando interrupciones y costos de mantenimiento.

En contraste, este ensamblaje disipador se acciona antes que el contraviento alcance su límite elástico de manera que evitando que este se deforme plásticamente pero simulando una curva  fuerza-desplazamiento de las mismas características. Esta curva  es rectangular, mucho mayor en área y confiable para muchísimos ciclos, en contraste a la pobre curva que ofrecería un contraviento, riostra o diagonal común.

La curva fuerza de respuesta-desplazamiento del ensamblaje disipador a fricción (CRD) le permite ser modelado como un elemento “link” en un análisis estático, dinámico o no linear. La única información que se necesita son las propiedades del link que en este caso representa un contraviento ficticio con sus propias características lineares y no lineares. Esto puede ser modelado en la mayoría de softwares en el mercado usando los siguientes parámetros. ETABS o SAP2000 son unos de los más comunes.

Esta tecnología permite encontrar nuevas formas de responder a desafíos arquitectónicos y a requerimientos específicos de usuarios finales. Te invitamos a contactarnos en cualquier momento con cualquier pregunta que puedas tener acerca de tu proyecto

*La fuerza de respuesta debe ser revisada a ser igual o menor al 75% del límite elástico del brazo sus conexiones. También debe ser 130% de las cargas de servicio (ej. verticales, viento regular etc.). Su masa variará de acuerdo con el desplazamiento y fuerza final de respuesta encontrada en los ensayos de laboratorio.

¿Cómo encontrar la fuerza de respuesta ideal?

La fuerza optima de respuesta es la que garantiza la mayor cantidad de energía absorbida por el conjunto CRD que actual como un disipador para una misma configuración de pórtico y para una misma fuerza sísmica. Se ha encontrado que esta fuerza es siempre menor al 50% del cortante sísmico del piso, pero variará de acuerdo con las restricciones que el diseñador encuentre en su proyecto y a otros criterios de desempeño que este desee cumplir.
Una vez encontrada, la fuerza de respuesta optima, variaciones en su magnitud de hasta +/- 20% no causan cambios significativos en la respuesta de la estructura.

No dudes en comunicarte con nuestro departamento de ingeniería por consejos para obtenerla en tu proyecto. Para cálculo rápido usa 1/3 de la fuerza cortante del piso asegurando que la relación entre la rigidez lateral de los brazos y la rigidez lateral total del piso (portico + brazos) sea superior a 0,5 y aproximadamente constante en toda la altura del edificio.