Evaluación del coeficiente de disipación de energía R, en edificaciones de concreto reforzado con disipadores histeréticos metálicos triangulares tipo TADAS, ubicados en zona de amenaza sísmica alta

Abstract

In the last decades, several countries have been adopted the use of Seismic Control Systems in the buildings, obtaining improvements in the reduction of damage during seismic events and an increase in the capacity of the structures. These control systems include the passive devices which have been used more frequently, due to their reliable behavior, easy installation and relative low costs. In Colombia, the control systems have been little used, mainly to the lack of knowledge about the analysis and the design of this type of structures, also to the initial extra cost they require in their construction.

This research analyzes the seismic behavior of 4 reinforced concrete buildings with TADAS metallic hysteretic dampers, and different heights (4, 8, 12 and 16 stories), located on a high seismic hazard zone of the country. In this research, modification factor R for these structures is determined through the capacity spectrum method, and their advantages are established seismic damage reduction and structural performance; features that reduce building repair cost. This research proposes a guide for the design of this type of structures, seeking to encourage structural designers to use these control systems in Colombia.

En las últimas décadas diferentes países han incursionado en el uso de sistemas de control en el diseño de edificaciones, obteniendo mejoras en la reducción de daños durante eventos sísmicos y un aumento en la capacidad de las estructuras. Dentro de los sistemas de control, los sistemas pasivos han sido empleados con mayor frecuencia, debido a su facilidad de instalación y sus costos relativamente bajos. En Colombia, estos sistemas han sido poco usados, principalmente debido al desconocimiento del procedimiento de diseño de estructuras con este tipo de disipadores, al sobrecosto en la etapa de construcción y a la falta de experiencia con las mismas.

En el presente trabajo se analizó el comportamiento sísmico de 4 edificaciones de concreto reforzado con disipadores histeréticos metálicos tipo TADAS, de distintas alturas (4, 8, 12 y 16 pisos), ubicadas en una zona de amenaza sísmica alta del territorio nacional. A través de esta investigación se determinó la capacidad de estas estructuras con el propósito de evaluar el coeficiente de disipación de energía R y establecer las ventajas que ofrecen los disipadores tipo TADAS en términos de desempeño estructural y reducción del nivel de daño; lo cual conlleva a una disminución en los costos de la reparación en las edificaciones después de un evento sísmico extremo. Adicionalmente, este documento propone una metodología guía para el diseño de este tipo de estructuras, buscando incentivar a los diseñadores estructurales en el uso de estos sistemas de control en el país.