Influencia de la Rigidez de Pórticos Sismorresistentes de Hormigón Armado en el Diseño de Disipadores de Energía por Fluencia de Metal

Abstract

El diseño de control pasivo de la respuesta de pórticos de hormigón armado utilizando disipadores de energía por fluencia de metal es un tema de interés actual de la ingeniería
sismorresistente. El objetivo es sustituir la disipación de energía mediante daño estructural en la rótulas plásticas por fluencia en los disipadores, que luego pueden ser reemplazados.
En este trabajo se discute la influencia de la rigidez global del pórtico en el sistema pórtico más disipadores para lograr, frente al sismo de diseño, que el pórtico permanezca elástico y distorsión máxima de piso 0,7 %, requisitos avalados por antecedentes bibliográficos.
Mediante técnicas de diseño preliminar, desarrolladas en trabajos anteriores, se determina un diagrama push-over simplificado, corte basal vs. desplazamiento en la cima, representativo de la capacidad del sistema pórtico más disipadores y brazos de instalación. En él se observa que incrementar la flexibilidad global del pórtico aumenta la diferencia entre su desplazamiento de fluencia y el de los
disipadores y en consecuencia amplía el rango de deformación plástica de los mismos, disponible dentro del campo elástico del pórtico, facilitando la posibilidad de lograr el primer requisito de diseño mencionado. Por otra parte dicho incremento de la flexibilidad está limitado por el requisito impuesto para la distorsión de piso.
Lo antedicho se manifiesta cuantitativamente al calcular la demanda. Para ello se utiliza el desplazamiento de fluencia del sistema de disipadores y el corte basal promedio entre los
correspondientes a la fluencia de los disipadores y del pórtico. Con estos parámetros, del espectro de diseño (YPS) se obtiene la ductilidad requerida y se calcula el desplazamiento máximo, que permite controlar si se satisfacen los requisitos.
Se concluye así que resultaría conveniente diseñar un pórtico tan flexible como lo permita el límite establecido para la distorsión de piso.
Se presentan dos ejemplos empleando pórticos de diferente rigidez global, situados en la ciudad de
Mendoza. Los resultados son comparados entre sí y con los obtenidos mediante análisis no lineal, estático y dinámico.