Simposio internacional

SIMPOSIO INTERNACIONAL EN HONOR AL PROFESOR YUJI ISHIYAMA 30 - 31 DE MAYO 2005 CISMID/FIC/UNI ESTRUCTURA TRADICIONAL VERSUS ESTRUCTURA CON DISIPADORES DE ENERGIA
Ricardo OVIEDO , Jorge OLARTE
1 2

RESUMEN Desde hace varios años los sismos han dañado las estructuras aporticadas, para evitar estos daños existen nuevas versiones de la Norma de Diseño sismorresistente poniendo mas atención en elcontrol de las deformaciones. Esto es particularmente cierto en edificios localizados en la costa de Perú. Como resultado, las estructuras requieren de elementos de mayor sección y mayor ductilidad. Similarmente una considerable cantidad de edificios existentes, no cumplen con la actual norma. En algunos casos cuando hay cambio de uso o se desea rehabilitar la estructura, es necesario unreforzamiento de la estructura aporticada para poder cumplir con la nueva normatividad. Los sistemas estructurales convencionales utilizados para resistir la fuerza sísmica en estructuras aporticadas son en aumento de la sección de la columna y la incorporación de placas. Ambas soluciones tienden a incrementar la rigidez de la estructura y pueden atraer fuerzas sísmicas adicionales. Como una alternativa aestos sistemas existen los disipadores de energía de fluido viscoso, los cuales han sido instalados en numerosos edificios en California y han sido diseñados para producir un amortiguamiento suplementario de alrededor del 25% del crítico. En esta manera, el exceso de energía de entrada de la estructura es disipada y las deformaciones estructurales son reducidas. En el presente articulo, a unaestructura aporticada de concreto armado de tres niveles, la cual no cumple con la normatividad actual es utilizada. Esta estructura ha sido considerada para reforzarla con el método tradicional de aumentarle la sección a las columnas y como alternativa compararla con la incorporación de disipadores de energía. Análisis tiempo historia no lineal fueron utilizados con el uso del programa SAP2000. Serealizo una comparación de ambas alternativas en lo referente a parámetros de respuesta sísmica, tales como las deformaciones, fuerzas, momentos y axiales.

INTRODUCCION Una estructura aporticada de concreto armado de tres niveles fue utilizada. Originalmente la estructura no cumple con la actual norma E-030 de diseño sismorresistente. La estructura es sujeta a 06 registros sísmicos peruanos.
1 2Ingeniero investigador de la sección de Posgrado - UNI, Perú. Email: oviedos@ciplima.org.pe Investigador Principal, Director del CISMID - UNI, Perú. Email: director@cismid.uni.edu.pe

Para mejorar el desempeño estructural del modelo, dos alternativas de reforzamiento fueron utilizadas. En la primera alternativa, se propuso aumentar las secciones de las columnas. En la segunda alternativa,se incorporaron disipadores de energía de fluido viscoso. Los beneficios obtenidos de ambas alternativas son comparados para determinar las ventajas de ambos sistemas. REGISTROS SISMICOS UTILIZADOS Una serie de seis eventos sísmicos peruanos son utilizados para el análisis de la estructura. Estos registros sísmicos se muestran en la tabla 1 y fueron escalados a una aceleración de 400 gals. Tabla 1.Registros sísmicos considerados
Fecha 17/10/1966 17/10/1966 31/05/1970 31/05/1970 03/10/1974 03/10/1974 Orientación N82W N08E N82W N08E N82W N08E PGA -180.59 -269.34 -104.82 -97.75 -192.49 178.95 PGV 13.23 -21.6 4.71 6.98 14.48 10.3 PGD 7.35 -16.6 1.55 2.64 6.41 -5.34

Figura 1 Espectros de aceleraciones

DESCRIPCION DE LA ESTRUCTURA Una estructura aporticada plana de concreto armado de tresniveles fue utilizada. La elevación de la estructura es mostrada en la figura 2. Las secciones de las columnas son de 0.35m x 0.35m y las vigas son de 0.20m x 0.40m. El espaciamiento entre columnas es de 5.0 m. Las masas utilizadas para el análisis tiempo historia no lineal en el programa SAP2000 se muestran en la tabla 2. Un radio de amortiguamiento inherente de la estructura es considerada en...