Análisis comparativo del comportamiento estructural de un edificio de hormigón armado convencional y con el uso de disipadores de energía SHEAR-LINK BOZZO (SLB)
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Date
2023-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
The present experimental work seeks to have a new design alternative to improve the
structural response, due to the fact that our area, being located in the fire belt, is prone
to suffer damages considered by seismic action.
The linear analysis of a conventional reinforced concrete structure was carried out
taking into account the requirements for a seismic-resistant structure provided by the
NEC-SE-DS standard and the ACI318. In addition, a nonlinear dynamic analysis
(time-history) was performed including SLB energy dissipators taking the various
parameters provided by the designers. Through this, the following structural responses
were compared: drifts, shears, displacements and accelerations between the
conventional structure and the structure with the incorporation of SLB dissipators.
Also, it should be noted that the first structure was carried out with the design spectrum
with reduction factor R=6, while in the structure with the inclusion of dissipaters, 3
pairs of seismic records were used, which were scaled for the same earthquake without
the reduction factor.
Subsequently, the budget of the conventional structure and the structure with SLB
dissipators was obtained taking into account some items used in the construction,
which allowed us to make an economic comparison and through this to know the
percentage of increase in the cost between the two models proposed.
Finally, it is concluded that the SLB energy dissipaters provide a better structural
behavior when subjected to a seismic event, decreasing both the drifts and the
displacements of the structure; furthermore, these devices dissipate a great amount of
energy from the total of the structure, that said, all the damage is received by the
dissipaters.
Description
El presente trabajo experimental busca tener una nueva alternativa de diseño para
mejorar la respuesta estructural, debido que, nuestra zona al encontrarse en el cinturón
de fuego está propenso a sufrir daños considerados por la acción sísmica.
Se realizó el análisis lineal de una estructura de hormigón armado convencional
tomando en cuenta los requisitos para una estructura sismorresistente que proporciona
la norma NEC-SE-DS y el ACI318. Además, se realizó un análisis dinámico no lineal
(tiempo-historia) incluyendo disipadores de energía SLB tomando los diversos
parámetros que proporcionan los diseñadores. Mediante esto, se comparó las
siguientes respuestas estructurales: derivas, cortantes, desplazamientos y aceleraciones
entre la estructura convencional y la estructura con la incorporación de disipadores
SLB. También, cabe recalcar que la primera estructura se realizó con el espectro de
diseño con factor de reducción R=6, mientras que, en la estructura con inclusión de
disipadores se usó 3 pares de registros sísmicos que fueron escalados para el mismo
sismo sin el factor de reducción.
Posteriormente, se obtuvo el presupuesto de la estructura convencional y la estructura
con disipadores SLB tomando en cuenta algunos rubros empleados en la construcción,
lo cual, nos permitió realizar una comparación económica y mediante esto conocer el
porcentaje de aumento en el costo entre los dos modelos planteados.
Finalmente, se concluye que los disipadores de energía SLB proporcionan un mejor
comportamiento estructural al someterse a un evento sísmico, disminuyendo tanto las
derivas como los desplazamientos de la estructura; además, que estos dispositivos
disipan gran cantidad de energía del total de la estructura, dicho esto, todo el daño lo
reciben los disipadores.
Keywords
DISIPADORES SLB, ANÁLISIS LINEAL, DERIVA DE PISO, CORTANTE BASAL, NDP