Análisis comparativo orientado a mejorar el desempeño sísmico en una edificación con irregularidad de 5 pisos ubicado en Lima, mediante la implementación de disipadores fluido viscoso

Abstract

En un evento sísmico, las estructuras suelen incurrir en un comportamiento inelástico, suscitándose daños estructurales. Sin embargo, en la actualidad existen diversos dispositivos de control sísmico, sobresaliendo los disipadores fluido viscoso (dfv), los cuales añaden amortiguamiento a la edificación, cuya finalidad es cumplir con el objetivo fundamental de la Ingeniería Sismorresistente, esto es, salvaguardar la vida de los habitantes.

El presente trabajo consiste en su implementación en una edificación con predominio de muros estructurales, de 5 niveles que presenta irregularidad torsional y supera el límite de deriva permisible establecido por la Norma Técnica E.030 “Diseño Sismorresistente”.

El diseño de estos dispositivos surge con la determinación del objetivo de diseño. Así pues, dado que se espera un desempeño de resguardo a la vida ante un nivel de sismo raro y daños a lo sumo del tipo moderado, la deriva objetivo máxima es 0.58%.

Se analiza el modelo considerando los exponentes de velocidad lineal y no lineal, siendo los dfv distribuidos uniformemente con disposición diagonal, cuya cantidad por nivel corresponde a 8.

Entre los principales resultados, se destaca la reducción de esfuerzos en elementos estructurales, del comportamiento torsional y de las derivas en un rango del 45%, 91% y 60%, respectivamente.

En síntesis, conforme las mejoras debido a la implementación de los disipadores fluido viscoso, a corto plazo, en el Perú, será necesario establecer una normativa para el diseño óptimo y el aporte eficiente de amortiguamiento en las estructuras.

In a seismic event, structures usually incur in inelastic behavior, causing structural damage. However, there are currently various seismic control devices, most notably viscous fluid dissipators (dfv), which add damping to the building, whose purpose is to fulfill the fundamental objective of Earthquake Engineering, that is, to safeguard the life of the inhabitants.

The present work consists of its implementation in a building with a predominance of structural walls, of 5 levels that presents torsional irregularity and exceeds the permissible drift limit established by Technical Standard E.030 “Earthquake-resistant Design”.

The design of these devices arises with the determination of the design objective. Thus, given that a life-saving performance is expected in the event of a rare earthquake level and moderate damage at most, the maximum target drift is 0.58%.

The model is analyzed considering the exponents of linear and non-linear velocity, with the dfv being uniformly distributed with a diagonal arrangement, whose quantity per level corresponds to 8.

Among the main results, stands out the stress reduction in structural elements, torsional behavior and drifts in a range of 45%, 91% and 60%, respectively.

In summary, according to the improvements due to the implementation of viscous fluid dissipators, in the short term, in Peru, it will be necessary to establish regulations for the optimal design and efficient damping contribution in the structures.