Análisis de la influencia de disipadores de energía en la respuesta modal de estructuras aporticadas de hormigón armado - Zagal Coronel, Dennys Adrian (Machala: Universidad Tëcnica de Machala, 2019)
The permanent threat that the country suffers from seismic events marks the importance that must be had in the analysis and design of buildings, it is therefore important to consider the regulations that govern the country to achieve that the buildings reach a resistant earthquake performance that achieves guarantee the good state of the patrimony and the security of the citizens; One of the most widely used seismic protection systems in the country are energy dissipators, which contribute to the improvement of the dynamic response in an efficient manner. The purpose of this work is supported by the numerous studies carried out in the country on this subject, where they study the behavior of structures with energy dissipating elements, leaving a noticeable need to explore this field. For this reason it was thought to analyze the influence of these elements in vulnerable buildings, for this a visual inspection of both public and private buildings was carried out and the properties of the object of study were determined. A four-level reinforced concrete building was modeled where the structural elements were defined, these were aligned so that there was a stiffness concentration at a point distant from the mass concentration; Immediately afterwards, the structural properties of the building were determined, such as its stiffness matrix and mass matrix in floor coordinates, in order to obtain modal responses such as period, frequency and mass participation in each vibration mode; subsequently the stiffness matrix is calculated and the structure is subjected to a synthetic earthquake which has an amplitude of 1.41g; through a step-by-step analysis in time using the Newmark beta method, maximum displacements, velocities and accelerations were determined on each floor of the structure within the elastic range, where it was verified that the floor drifts were greater than the 2% established in NEC 2015 regulations. These results were corroborated with the use of structural analysis software, in which an error was obtained within an acceptable margin of less than 5%.
La permanente amenaza que sufre el país ante eventos sísmicos marca la importancia que se debe tener en el análisis y diseño de las edificaciones, es por ello importante considerar la normativa que rige en el país para lograr que las edificaciones alcancen un desempeño sismo resistente que logre garantizar el buen estado del patrimonio y la seguridad de los ciudadanos; uno de los sistemas de protección sísmica más utilizado en el país son los disipadores de energía, los cuales contribuyen a la mejora de la respuesta dinámica de una manera eficiente. El propósito de este trabajo se sustenta con los numerosos estudios realizados en el país sobre esta temática, donde estudian el comportamiento de estructuras con elementos disipadores de energía, dejando una notoria necesidad a la exploración sobre este campo. Por tal razón se pensó en analizar la influencia de estos elementos en edificaciones vulnerables, para ello se realizó una inspección visual de edificios tanto públicos como privados y se determinaron las propiedades del objeto de estudio. Se modeló un edificio de cuatro niveles de hormigón armado donde se definieron los elementos estructurales, estos se alinearon de manera que hubiese una concentración de rigidez en un punto distante a la concentración de masa; acto seguido se determinó las propiedades estructurales del edificio como su matriz de rigidez y matriz de masa en coordenadas de piso, para así obtener las respuestas modales como periodo, frecuencia y participación de masa en cada modo de vibración; posteriormente se calcula la matriz de rigidez y se somete a la estructura a un sismo sintético el cual posee una amplitud de 1.41g; mediante un análisis paso a paso en el tiempo empleando el método beta de Newmark se determinaron los desplazamientos, velocidades y aceleraciones máximas en cada piso de la estructura dentro del rango elástico, donde se verificó que las derivas de piso fueron superiores al 2% establecido en la normativa NEC 2015. Estos resultados se corroboraron con el uso de un software de análisis estructural, en el cual se obtuvo un error dentro de un margen aceptable de menos del 5%.
Keywords: TIEMPO HISTORIA; TORSIÓN EN PLANTA; DISIPADORES DE ENERGÍA; RESPUESTA MODAL