ingenieria

2.1.1.6 Dispositivo Pall
La compañía Pall Dynamics Limited, ubicada en Montreal, Canada, desarrolló, diseñó y patentó al amortiguador de fricción Pall, denominado FDBF (Friction Damped Braced Frames).
Este es un dispositivo que consiste en elementos de arriostramientos diagonales, que tienen una interfase de fricción en su punto de intersección, que están conectados juntos por elementos deeslabones horizontales y verticales. En la Fig. 2.16 se muestra el esquema del dispositivo propuesto por S. Pall. La interfase de fricción es un simple cojinete de fricción/acero inoxidable acoplado, que es activado por una fuerza normal especificada. En la Fig. 2.17 se muestra las superficies de fricción del dispositivo de fricción. Los elementos de eslabones aseguran que, cuando la carga aplicadaal dispositivo vía los arriostramientos es suficiente para iniciar el deslizamiento del brazo tensionado, entonces el brazo en compresión también deslizaría en igual cantidad en la dirección opuesta.





Para cualquier sistema friccional la cantidad de energía disipada por el sistema y el amortiguamiento en el sistema, son proporcionales a las excursiones de deslizamiento de los elementosfriccionales. Esto significa que los elementos de amortiguamiento friccional en un sistema estructural llegarían a ser más efectivo cuando la magnitud de la fuerza de entrada aumenta. Este patrón fue observado en una serie de ensayos realizados. Por lo anterior, el dispositivo no es diseñado para deslizar bajo cargas de servicio y sismos moderados, sino que es para excitaciones sísmicas severas. Porotro lado, el dispositivo desliza a una carga predeterminada. El deslizamiento de un dispositivo cambia la frecuencia natural de la estructura y permite a ésta alterar su forma del modo fundamental durante un sismo severo.
En este sistema se presentan 5 estados fácilmente visualizables del sistema de marco arriostrado cuando se somete a una carga cíclica, los cuales se presentan en la Fig. 2.18y se describen a continuación:
1. En un principio tanto la diagonal de tracción como la de comprensión son solicitadas pero permanecen en un rango elástico.
2. Para una carga muy baja, la diagonal en comprensión se pandea mientras que la diagonal en tracción aún permanece elástica.
3. El dispositivo está diseñado para que se deslice antes que el material fluya en la diagonal traccionada. Cuandoel deslizamiento ocurre los cuatro elementos de unión del mecanismo especial son activados y deformados en forma de romboide. Se asume que esta deformación elimina el pandeo de la diagonal comprimida, por lo que al final del deslizamiento la carga de la diagonal comprimida seguirá siendo P2, sin embargo se asume que la diagonal está completamente recta.
4. Cuando la carga se invierte, ladiagonal que ahora está recta puede inmediatamente absorber energía en tracción.
5. Después de un ciclo completo, el resultado de las áreas de los ciclos de histéresis son completamente idénticos en ambas diagonales. De esta manera, la disipación de energía es comparable con la de una unión simple de fricción cuando es diseñada para que no se produzca pandeo en compresión. En otras palabras la energíadisipada en cada ciclo es esencialmente el doble.







Este amortiguador de fricción está siendo utilizado en la reparación de muchos edificios que han sido afectados por terremotos, entre los cuales se pueden mencionar el edificio Sir John Carling en Ottawa, la Biblioteca McConnel de la Universidad Concordia de Montreal (Fig. 2.19) y el Condominio One McGill Street también de Montreal(Fig. 2.20).












Por ejemplo, el Condominio One McGill Street es un edificio de 11 pisos, construido en 1995, y de 35000 m2. La elección de la utilización del FDBF en éste edificio se basó en los siguientes puntos:
- Costo, pues utilizando el FDBF en lugar de muros de hormigón, se redujo el costo estructural en un 6%, y el costo de la construcción total en un 1.5%.
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