Atenuación del desplazamiento del aislador en la construcción de edificios, empleando el aislamiento más inerter bajo terremotos recientes de intensidad mayor a 5

Abstract

Se desarrolla un método de diseño utilizando el concepto de transmisibilidad relativa para la solución del problema de grandes elongaciones del aislador en la base de una edificación bajo acción de terremotos. Dicho método de diseño contemplará el uso de aisladores más inerter en la base de la edificación para reducir las elongaciones del aislador. El procedimiento se iniciará deduciendo la ecuación de transmisibilidad relativa para un sistema de aislamiento con inerter; con la ecuación ya planteada se procederá a determinar el área de diseño más óptima teniendo en cuenta un rango de valores para el factor de amortiguamiento (0,05 > 𝜁 <0.10), para la inertancia (relación entre la masa de la estructura y la masa del inerter) 0 >µ <1 y para r entre 0 y 5. Posteriormente, se utiliza el modelo state Space en Matlab para calcular la elongación inicial del aislador y la elongación del aislador cuando se emplea el inerter. Los resultados muestran la eficacia de esta metodología, ya que las elongaciones del aislador obtenidas cuando se emplea el inerter presentan un porcentaje significativo de reducción (mayor a 50% en los casos de estudio) comparado con la elongación inicial.

A design method is developed using the concept of relative transmissibility for the solution of the problem of large elongations of the insulator at the base of a building under earthquake action. This design method will consider the use of more inerter isolators at the base of the building to reduce the isolator elongations. The procedure will start by deriving the relative transmissibility equation for an isolation system with inerter; with the equation already stated, we will proceed to determine the most optimal design area taking into account a range of values for the damping factor (0.05 > 𝜁 <0. 10), for the inertance (ratio between the mass of the structure and the mass of the inerter) 0 >µ <1 and for r between 0 and 5. Subsequently, the state space model in Matlab is used to calculate the initial elongation of the isolator and the elongation of the isolator when the inerter is used. The results show the effectiveness of this methodology, since the elongations of the insulator obtained when the inerter is used present a significant percentage of reduction (greater than 50% in the case studies) compared to the initial elongation.