Propuesta de un modelo de disipador de energía hecho en guadua Angustifolia Kunth y análisis dinámico mediante simulación numérica realizada en un software de análisis estructural

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Resumen

This work theoretically analyzes the performance of guadua in an energy dissipating device, based on the advantages of ductility, flexibility, economy, versatility, lightness and ease of acquisition of this material. Initially, the geometrical and mechanical configuration with the highest resistance is evaluated. Then a model of connection of the dissipator to the structural system of a prototype building is designed. Finally, a dynamic comparison of the building with and without the implementation of the energy dissipating devices is carried out by the methods of dynamic elastic spectral analysis and dynamic analysis of an earthquake, using the SAP2000 engineering software. The spectral elastic dynamic analysis compared the total displacements, interstory drifts and vibration modes of the building, while the dynamic analysis of an earthquake compared the displacements, velocities and accelerations of the building nodes. In the dynamic analyses performed, it was possible to demonstrate a decrease in the total displacements, floor drifts, velocities, accelerations and vibration modes of the nodes, when implementing the energy dissipating devices in the structure.

Descripción

En este trabajo se analiza teóricamente el funcionamiento de la guadua en un dispositivo disipador de energía, aprovechando las ventajas de ductilidad, flexibilidad, economía, versatilidad, ligereza y fácil adquisición que presenta este material. Inicialmente se evalúa la configuración geométrica y mecánica que presente la mayor resistencia y posteriormente se diseña un modelo de conexión del disipador al sistema estructural de una edificación prototipo. Finalmente se realiza una comparación dinámica de la edificación con y sin la implementación de los dispositivos disipadores de energía por los métodos de análisis dinámico elástico espectral y análisis dinámico de un sismo, utilizando el software de ingeniería SAP2000. En el análisis dinámico elástico espectral se compararon los desplazamientos totales, derivas de entrepiso y modos de vibración de la edificación, mientras que, con el análisis dinámico de un sismo se compararon los desplazamientos, velocidades y aceleraciones de los nodos de la edificación. En los análisis dinámicos realizados se logró demostrar una disminución en los desplazamientos totales, derivas de entrepiso, velocidades, aceleraciones y modos de vibración de los nodos, al implementar los dispositivos disipadores de energía en la estructura.

Palabras clave

Disipador, Guadua, Energía, Rigidez, Desplazamiento, Deriva, Displacement

Materias

Ingeniería Civil - Tesis y disertaciones académicas , Construcciones antisísmicas , Dinámica de estructuras , Guadua en la construcción , Construcciones de madera

Citación