Examinando por Materia "Disipadores de energía"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Demanda de deformación en edificaciones porticadas de concreto reforzado con sistemas de disipación de energía
    (Universidad EIA, 2015) Gómez Minotas, Valentina; Oviedo Amézquita, Juan Andrés
    El objetivo de este trabajo consiste en evaluar la predicción de la demanda de deformación en estructuras de concreto reforzado luego de adicionar disipadores histeréticos. Los sistemas de disipación de energía disminuyen la vulnerabilidad sísmica de una edificación, incrementan el amortiguamiento y minimizan los daños estructurales causados por sismos moderados o severos. Estos sistemas no se han implementado en Colombia como métodos de análisis en el diseño estructural por el desconocimiento de los diseñadores y constructores sobre el comportamiento sísmico de edificaciones con estos procesos innovadores. Por esto se plantea un modelo para predecir el cociente de demanda de deformación que relaciona la máxima deformación del sistema con disipadores Δ’max y sin disipadores Δmax expresada como Δ’max/Δmax. Este modelo considera que la energía de entrada del sistema sin disipadores es igual a la energía de entrada del sistema con disipadores multiplicada por un factor de corrección ajustado ϕ’. Éste simboliza un cambio en el período y la rigidez del sistema al adicionar disipadores, variando así la cantidad de energía de entrada. Además, ϕ’ explica el valor necesario para que la predicción de Δ’max/Δmax de cada estructura sea igual al valor real de este cociente. Para analizar Δ’max/Δmax se diseñaron 5 edificios de 2, 4, 6, 8 y 10 pisos y se desarrollaron 5 modelos equivalentes de un sólo grado de libertad (SDOF). Se instalaron disipadores histeréticos modificando sus propiedades mecánicas y los modelos fueron sometidos a 30 registros sísmicos escogidos según un perfil de suelo tipo C y la presencia de un pulso con una frecuencia de 1-2 s en el registro de velocidad (“killer-pulse”). A diferencia de investigaciones anteriores, en este trabajo se ajustaron los espectros de respuesta de velocidad y energía al espectro de velocidad de diseño y a un espectro de energía supuesto para representar adecuadamente la intensidad sísmica de la NSR-10. Los registros se modificaron garantizando demandas de deformación similares entre los registros para que el comportamiento inelástico de las estructuras sea comparable. De esta forma se minimiza la variabilidad de la energía de entrada al sistema, obteniendo así una correlación más precisa de Δ’max/Δmax de cada modelo. Los parámetros analizados fueron: input de energía, desplazamiento máximo, aceleración, ductilidad, entre otros. Después de ejecutar los análisis no lineales se plantearon ecuaciones para estimar ϕ’ para cada sismo y modelo SDOF en función de las características de los disipadores y de un factor de corrección teórico ϕteórico obtenido mediante relaciones empíricas. Los resultados mostraron una disminución considerable en las deformaciones máximas y en la demanda de ductilidad luego de disponer los disipadores histeréticos en las estructuras. Finalmente se obtuvo una mejor correlación entre las deformaciones obtenidas por las ecuaciones propuestas y por los análisis no lineales en vista de que se redujo significativamente la variabilidad en el input de energía. Por consiguiente se concluye que la metodología desarrollada es una herramienta adecuada para el diseño preliminar de una edificación porticada de concreto reforzado con disipadores de energía.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación experimental del desempeño de un elemento estructural de disipación de energía por deformación para la empresa F´C control y diseño de estructuras S.A.S
    (Universidad EIA, 2014) Buitrago Henao, Juan Jose; Patiño Baquero, Jose Carlos; Oviedo Amézquita , Juan Andrés
    RESUMEN: Este trabajo tiene como objetivo evaluar experimentalmente el desempeño de un tipo de disipador histerético de desarrollo local. Se diseñan y construyen seis especímenes de riostras de pandeo restringido (Buckling Restrained Braces) con núcleo de acero. La investigación consiste en la evaluación del desempeño de dos prototipos, para cada uno se fabrican tres riostras a escala real y se llevan a ensayos cíclicos de carga a tracción y compresión. La construcción de los elementos se lleva a cabo completamente con industria y mano de obra local. Los dos prototipos tienen una longitud de 2351 mm, y su principal diferencia se encuentra en las dimensiones del cajón de confinamiento. Los resultados obtenidos son las curvas fuerza-deformación de cada uno de los especímenes; luego de los ciclos histeréticos hasta alcanzar la deformación máxima dentro del protocolo de carga, en estas curvas se puede observar claramente un comportamiento simétrico a tracción y compresión y un área bajo la curva, la cual muestra la alta capacidad de disipar energía de las riostras. Para ambos prototipos se concluye que son aceptables bajo los criterios de la norma NSR-10, siendo la deformación inelástica acumulada superior a la estipulada por la misma. Asimismo no se presentó una degradación significativa de rigidez ni pérdida de resistencia antes del pandeo inelástico. Esto indica un excelente desempeño y capacidad de disipación de energía. En este trabajo se evidencia que es posible construir elementos de tipo BRB que tengan un desempeño que cumpla con la normativa, a partir de la tecnología y materias primas disponibles en la industria local. Por lo tanto, el diseño y fabricación de este tipo de elementos para las edificaciones colombianas puede considerarse factible. Se espera que los resultados incentiven al gremio constructor colombiano a utilizar técnicas de control de respuesta sísmica, aumentando la confianza en su uso y aplicación en edificaciones locales.