Abstract

MARULANDA, Johannio; THOMSON, Peter  and  TOCOCHE, Julio. Repotenciación sísmica con aislamiento de cubierta como amortiguador de masa sintonizado para edificios académicos. Ing. compet. [online]. 2023, vol.25, n.1, e-20111179.  Epub Dec 30, 2022. ISSN 0123-3033.  https://doi.org/10.25100/iyc.v25i1.11179.

En Colombia, un gran porcentaje de edificaciones no satisfacen características sismo resistentes adecuadas, como en el caso de la ciudad de Cali donde el 70% de las estructuras son vulnerables ante eventos sísmicos. Un ejemplo de esto es la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle, donde con más de 40 años de construcción, sus edificaciones requieren ser evaluadas y repotenciadas según el Reglamento NSR-10. Sin embargo, las técnicas de reforzamiento convencionales para edificios son muy invasivas, suspenden el servicio y pueden resultar muy costosas. Como alternativa, en este artículo se analiza una técnica de repotenciación empleando el sistema de aislamiento de cubierta. En este sistema, la losa de cubierta se desacopla de la estructura y se apoya sobre aisladores sísmicos elastoméricos, funcionando como un amortiguador de masa sintonizado (TMD), configuración que se facilita debido a la tipología estructural de los edificios de la Facultad. Para verificar la efectividad del sistema propuesto, se clasificaron los edificios en cuatro tipologías de acuerdo con sus características geométricas y la distribución de piso, y se diseñó tanto el reforzamiento convencional como el TMD. Se realizó la caracterización dinámica por medio de pruebas de vibración ambiental con cuatro acelerómetros sísmicos ubicados en la parte superior de las edificaciones, para identificar las frecuencias predominantes y razones de amortiguamiento asociadas a cada modo de vibración. La determinación de los parámetros se realizó con tres técnicas de identificación y con estos datos se ajustaron modelos en elementos finitos de los edificios. El sistema de aislamiento de cubierta logra disminuir la respuesta dinámica y, además, permite que la resistencia de los elementos estructurales soporte las solicitaciones del sismo, mostrando que el diseño del TMD es satisfactorio. El costo de la alternativa del aislamiento de cubierta disminuye entre 68 y 86% respecto a la propuesta convencional. Esta forma de repotenciación sísmica se presenta como una opción conveniente para ser implementada en edificaciones existentes de todo tipo de uso.

Keywords : Amortiguador de masa sintonizado; Repotenciación sísmica; Aislamiento de cubierta; Caracterización dinámica; Ajuste de modelos.

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