Disipadores de Energía en Edificios

ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS EQUIPADAS CON
DISIPADORES DE ENERGÍA SL
por
Est. Ing. Civil - Giancarlos Mamani Chicalla
Universidad Privada Jose Carlos Mariategui
Email: gian.leo_dh@hotmail.com

1. Introducción
Una técnica recientemente desarrollada para proyectar edificios sismorresistente consiste en el
empleo de disipadores de energía o “fusibles sísmicos”. Esta nueva técnica sepuede interpretar
como un avance de las técnicas convencionales de diseño sismorresistente en las cuales se busca
localizar las zonas de disipación de energía para controlar las fuerzas sísmicas. Es conocido que
estas fuerzas son muy superiores a las acciones consideradas en las diversas normativas y que la
reducción de la acción en las construcciones convencionales se logra en función de suductilidad
e hiper-estatismo. Estos últimos mecanismos, sin embargo, significan daño tanto en los elementos
estructurales como no estructurales, siendo difícil y costosa la reparación estructural posteriormente a un sismo severo. Adicionalmente los detalles dúctiles que se especifican en un edificio
convencional moderno para poder acotar las fuerzas sísmicas son costosos dado que se suelen
emplearen todas las barras que forman el sistema de cargas laterales del edificio.
En esta artículo se propone emplear la técnica de los disipadores de energía junto con el sistema de losas reticulares mixtas (bozzo y bozzo 2002), también denominadas “tridilosas”, dando
criterios de proyecto. En este punto debe indicarse que si bien se han propuesto diversos sistema
de disipación, tal como lospresentados en bozzo y barbat (1999), el proyecto de edificios equipados con estos dispositivos y en particular para elementos rígidos no está resuelto de forma efectiva. Un objetivo de este trabajo es, precisamente, proponer procedimientos simplificados que permitan abordar el problema de forma consistente y práctica. Por otra parte en este capítulo se presenta el primer edificio proyectado enLatinoamérica con esta solución: la iglesia de “La alegría”
en San Borja, Lima. El empleo conjunto de estas técnicas permite un óptimo comportamiento
sismorresistente junto con la posibilidad arquitectónica de proyectar edificios con elementos resistentes únicamente en la fachada y un núcleo central de servicios. La reducción de peso del sistema junto con su flexibilidad lo hacen apropiado para emplearlocon disipadores de energía rígidos, tal como el que se presenta en esta memoria.
La justificación económica y técnica del sistema propuesto es clara al concentrar las demandas de ductilidad en sólo unos pocos elementos por planta fabricados con un control de calidad
adecuado. Como mínimo se deben emplear cuatro disipadores por planta (dos en cada dirección)

y el ahorro se logra al nonecesitarse de cumplir todos los detalles dúctiles que obliga la normativa para pórticos o pantallas. La experiencia con el edificio para la iglesia de “La Alegría” muestra
una disminución en el acero por metro cuadrado del 10 al 15%, en comparación a un sistema
convencional. Adicionalmente se tiene un sistema más seguro y fácil de reparar.
2. Estructuración
El sistema propuesto se puede empleartanto en estructuras de hormigón como de acero; “in
situ” o prefabricadas, siendo estas últimas una aplicación óptima por la flexibilidad de las mismas
en comparación al sistema disipativo. En las estructuras de hormigón los fusibles sísmicos pueden estar ubicados en muros o en diagonales dentro de pórticos flexibles, tal como se muestra en
las figs. 1 y 2. En este sistema se disponen pantallasdesacopladas de los pórticos y unidas entre sí
mediante disipadores de energía, tal como el mostrado en la figura.
En el caso de emplearse muros, la junta con los pórticos debe ser de cómo mínimo 10mm y
estos no necesitan estar alineados verticalmente. Incluso para edificios altos y en condiciones de
suelo desfavorables es más conveniente no alinearlos verticalmente para distribuir mejor las...