Análisis del desempeño estructural de la tipología edificios públicos con el uso de amortiguadores viscoelásticos
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Date
2021-01
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil
Abstract
In this current research the data-information was collected from 18 public building in
the Highland Central Region of Ecuador, data such as number of stories, distances
between columns and story heights. Using these obtained data, a standard structure
that approximates to the characteristics of typology buildings was modeled.
Based on specific foundations in the NEC-SE-DS, FEMA 356, FEMA 440 and ASCE
41-13 standards, the structural performance of the model was analyzed, so that it
reaches the requirements of a special structure, by using the ETABS software. The
linear analysis, the non-linear static analysis, and the non-linear dynamic analysis were
performed.
For the Non-linear Dynamic Procedures (Time-History) three acelerograms were
taken into account: Norcia (Italy), Northridge (USA), and San Fernando (USA).
Later in the same model structure, viscoelastic dampers were incorporated by means
of the “Link” element available in ETABS software, to probe that dampers the improve
the structural performance, as well they decrease the displacements and story drifts of
the structure.
The results obtained by means of the nonlinear procedures are compared, both the
pushover and the time – history analysis of various parameters such as displacements,
story deformations and story drifts.
At the end of the research, it is concluded that the viscoelastic dampers greatly help
the structural performance for regular structures and reduces the displacements and
story drifts.
Description
Para la presente investigación se recopiló la información de 18 edificios públicos de
Sierra Central del Ecuador, datos como número de pisos, luces existentes entre
columnas y altura de entrepisos. Mediante estos datos obtenidos se modeló una
estructura tipo que se acerque a las características de la mayoría de esta tipología de
edificios.
En base a los fundamentos especificados en las normas NEC-SE-DS, FEMA 356,
FEMA440 y ASCE 41-13 se analizó el desempeño estructural del modelo, para que
cumpla los requerimientos de una estructura especial, mediante el software ETABS.
Se realizó el análisis lineal, el análisis no lineal estático y el análisis no lineal dinámico.
Para el análisis no lineal dinámico (tiempo – historia) se tomaron en cuenta tres
acelerogramas: Norcia (Italia), Northridge (USA) y San Fernando (USA).
Posteriormente en el mismo modelo de la estructura se incorporó amortiguadores
viscoelásticos mediante el elemento “Link” disponible en el software ETABS, para
comprobar que los amortiguadores mejoran el desempeño estructural, como
disminuyen los desplazamientos y derivas de piso de la estructura.
Se comparan los resultados obtenidos mediante los análisis no lineales, tanto en el
pushover como en el análisis tiempo – historia. Se analizan varios parámetros como
desplazamientos, deformaciones de piso y derivas de piso.
Al final de la investigación se concluye que los amortiguadores viscoelásticos ayudan
en gran medida el desempeño estructural para edificios de carácter regular y disminuye
tanto los desplazamientos como las derivas de piso.
Keywords
AMORTIGUADORES VISCOELÁSTICOS, EDIFICIOS PÚBLICOS, SISTEMAS DE CONTROL ESTRUCTURAL, AMORTIGUAMIENTO, ENERGÍA SÍSMICA, ESPECTROS DE RESPUESTA, ANÁLISIS DINÁMICO