Disipadores de energía en muros de albañilería

Abstract

En la década pasada se ha visto un crecimiento acelerado en el desarrollo y aplicaciones estructurales de dispositivos de disipación de energía, los que se habían concentrado en amortiguadores de acero y amortiguadores pasivos de goma para poder mitigar el riesgo sísmico. La finalidad de incluirlos en las estructuras, es mejorar su capacidad de disipación de energía ante sismos moderados y fuertes; la mayoría de estos dispositivos son sistemas caros para países en desarrollo Este estudio propone la combinación de dos materiales económicos coma la albañilería y las planchas de acero liviano formadas en frío para generar un panel disipador de energía en muros de albañilería. Este sistema podría ser una alternativa al díseño sísmico convencional en muros de albañilería, otorgándole mayor seguridad contra eventos sísmicos severos sin comprometer la economía. Para el prototipo a ensayarse se considera un espécimen de 2400 mm de altura por 2500 mm de longitud con un espesor de muro de 125 mm, en la parte central se deja una abertura de 2200 mm de altura por 500 mm de ancho sobre la que se coloca el panel de acero liviano donde se espera la disipación de energía. El ensayo de carga cíclico es realizado controlando el desplazamiento sobre la línea del sistema del actuador para dos niveles de deformación: grietas no visibles en la albañilería y grietas visibles en la albañilería. La investigación muestra como un simple panel de acero liviano mejora el comportamiento cíclico del muro de albañilería, logrando mayor capacidad de disipación de energía. El pandeo en el panel sucede antes que la fluencia ocurra y antes que aparezcan grietas visibles en la albañilería asimismo, se puede ver como usando métodos analíticos simples es posible predecir el comportamiento del muro. Se presenta la comparación entre los resultados del ensayo con dispositivo disipador (usando una plancha de acero liviano) y sin dispositivo disipador.

In the past decade a growth accelerated in the development of energy dissipation devices in structural applications has been seen, those which had been concentrated in steel honey dampers and passive rubber dampers for may mitigate the seismic risk. The purpose of including these devices on the structural system is to improve their capacity of energy dissipation against moderate and strong earthquakes; most of these devices are expensive systems for developing countries. This study, proposes the combination of two economic materials as masonry and light cold formed plates to generate a energy dissipation panel for masonry walls. This device would be an alternative to conventional seismic design in masonry walls, giving safety margin against seismic events without committing the economy. A prototype of 2400 mm of height by 2500 mm of length with a wall thickness of 125 mm is considered, in the central part an opening of 2200 mm of height by 500 mm of width is let, the one is fill with the light steel panel where Energy Dissipation is expected. The cyclic load test is accomplished under a control of displacement the on-line actuador system for two deformation levels: not visible cracks in the masonry and visible cracks in the masonry. The investigation shows that a simple light steel panel, improves the performance of the masonry wall, being achieved greater capacity of energy dissipation; also can be seen how using simple methods, it is possible to predict the behavior of the wall, The bulge in the panel happens before that the yielding occur and before appear visible cracks in the masonry. It is presented the comparison between the results of the test with dissipation device (using light steel panel) and without dissipation device.