Criterio unificado para distribución en planta y altura de disipadores de energía en estructuras asimétricas lineales sometidas a sismo

Abstract

La asimetría en planta es considerada por las normas de diseño sísmico y por la profesión en general como una propiedad no deseada de una estructura. De hecho, algunas normas limitan y castigan severamente la construcción de edificios fuertemente asimétricos. Sin embargo, y debido principalmente a razones arquitectónicas, estas estructuras se construyen muy frecuentemente en la práctica, haciendo indispensable el desarrollo de procedimientos para controlar su respuesta torsional. El uso de disipadores pasivos de energía es, en muchos casos, la solución práctica más aconsejable en la actualidad. Para atenuar los efectos torsionales y hacer un uso eficiente de estos disipadores, se requiere estudiar cuidadosamente tanto su distribución en altura como en planta. En los últimos 15 años se han propuesto numerosos métodos para optimizar la distribución en altura. Algunos de ellos proponen minimizar un cierto funcional definido en forma más o menos heurística, mientras que otros son aplicaciones de la teoría de control. En base a estudios sobre modelos planos de múltiples pisos, los resultados indican claramente que la reducción de la respuesta es muy sensible a la distribución en altura. Un poco más recientemente, se han propuesto también criterios para la distribución en planta de los disipadores, aunque la mayoría de ellos sólo son aplicables a modelos de un piso. Por lo tanto, no existe claridad respecto a cómo este conocimiento puede aplicarse a estructuras reales. Para ayudar a resolver este problema, se presenta en este trabajo un método que permite encontrar la distribución en planta y en altura en forma simultánea. El método consiste en minimizar un funcional calculado a partir de las deformaciones de entrepiso en los bordes del edificio, y en cada una de las dos direcciones principales. Los resultados encontrados indican que este procedimiento logra uniformar las deformaciones de entrepiso tanto en planta como en altura. Aunque en este caso se han usado modelos lineales sometidos a excitación sísmica probabilística, es posible aplicar el concepto a modelos no-lineales sometidos a cualquier tipo excitación.