ES2350217B2 - Sistema para disipar la energia sismica en las construcciones. - Google Patents
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Abstract
Sistema para disipar la energía sísmica en las
construcciones formado por dos o más perfiles, tubos o chapas
dispuestos con sus ejes en paralelo (1, 2), y conectados mediante
uno o más elementos disipadores de energía (3) dispuestos de forma
que sus ejes son perpendiculares a los ejes de los perfiles, tubos o
chapas. Los elementos disipadores de energía pueden ser perfiles,
preferentemente de sección transversal en I o H, que se hacen
trabajar de forma muy distinta a la usual cuando se emplean en
estructuras sismorresistentes: sometiendo el alma del perfil de
sección transversal en I o H a deformaciones plásticas de flexión en
un plano perpendicular al plano del alma, manteniendo las alas en
régimen elástico. Bajo solicitaciones axiles, la invención disipa
energía de forma estable sin pandear.
Description
Sistema para disipar la energía sísmica en las
construcciones.
La presente invención pertenece al campo del
diseño y construcción de viviendas, edificación no residencial y
obras de ingeniería civil, y tiene su máxima aplicación en
estructuras de edificios (residenciales o no). La invención es un
nuevo dispositivo "disipador de energía" que instalado en la
estructura principal de una construcción la protege frente a
movimientos sísmicos. Este tipo de dispositivos se engloban dentro
de los denominados "sistemas de control pasivo".
Cuando una construcción se ve sometida a un
terremoto, ésta se mueve y acelera apareciendo fuerzas de inercia
que multiplicadas por los desplazamientos equivalen a energía. La
cantidad de energía que un terremoto severo introduce en una
construcción puede ser muy elevada, y si la construcción no es capaz
de disiparla terminará por derrumbarse. Las estructuras
sismorresistentes tradicionales se proyectan para que, frente a un
terremoto severo, la parte de la energía sísmica que no es absorbida
por su mecanismo natural de amortiguamiento, sea disipada de forma
estable mediante deformaciones plásticas en los elementos
resistentes primarios de la construcción (vigas, pilares). De esta
manera se evita la pérdida de vidas humanas. Sin embargo, esta
solución tiene el grave inconveniente de que, tras el terremoto,
quedan daños importantes en la estructura primaria de la
construcción cuya reparación puede ser muy cara obligando incluso a
su demolición.
En las últimas décadas se han desarrollado
soluciones innovadoras que se conocen en general como "sistemas de
control pasivo" y que se basan en instalar en la estructura
primaria de la construcción dispositivos especiales llamados
"disipadores de energía". Con ello se consigue concentrar los
daños en los propios disipadores y proteger a los elementos
resistentes primarios, encargados principalmente de soportar las
cargas gravitatorias.
El uso de disipadores de energía para
aplicaciones sísmicas se ha extendido notablemente en los últimos
años y está experimentando un crecimiento exponencial en países de
sismicidad media o alta. Se han empleado tanto en construcciones
nuevas, como en el reacondicionamiento de construcciones existentes.
Los disipadores de energía se pueden clasificar en varios tipos:
histeréticos, viscosos o viscoelásticos. El disipador de energía
objeto de esta patente pertenece al primer tipo.
Un disipador de energía de tipo histerético
tiene dos partes. Una son los "elementos disipadores de
energía" propiamente dichos y la otra parte es la "estructura
secundaria auxiliar" que sirve para conectar los "elementos
disipadores de energía" a la estructura resistente primaria de la
construcción. Los "elementos disipadores de energía" consisten
en piezas, normalmente de acero, que deforman inelásticamente bajo
diferentes cargas y los hay de varios tipos: chapas de acero en
forma de X o triangular deformadas a flexión, chapas perforadas de
acero deformadas a cortante, barras de sección circular sometidas a
flexión o a torsión, barras de acero que se deforman en la dirección
axial etc. Las soluciones empleadas más comúnmente como
"estructura secundaria auxiliar" son muros de hormigón armado o
de acero, o triangulaciones metálicas. En el caso "elementos
disipadores de energía" consistentes en barras de acero que
deforman plásticamente en la dirección axial, además de la solución
de embeberlas en muros de hormigón para que no pandeen a compresión
(envolviendo previamente la barra con un material que evite la
adherencia acero-hormigón), existe otra consistente
en introducir la barra en un tubo hueco de acero y rellenar el
espacio entre ambos con hormigón (la barra también debe haber sido
envuelta previamente con un material que evite la adherencia
acero-hormigón). Esta segunda solución se conoce
como "barras con pandeo restringido", y permite instalar el
disipador de energía en la estructura primaria de la construcción
como una barra inclinada convencional.
Los disipadores de energía existentes presentan
varios inconvenientes. Las "estructuras secundarias auxiliares"
que precisan (muros de hormigón, de acero o triangulaciones
metálicas): (a) incrementan notablemente el peso de la estructura y
por lo tanto de las fuerzas de inercia generadas por el terremoto;
(b) reducen la diafanidad de los espacios, dificultan o impiden la
apertura de huecos y restringen la flexibilidad en el diseño de la
construcción; y (c) son caras. En el caso de las "barras con
pandeo restringido", los inconvenientes (a) y (b) son poco o nada
importantes ya que la estructura auxiliar es relativamente sencilla
(un simple tubo de acero relleno de hormigón), y se instalan como
simples barras inclinadas ocupando por ello poco espacio. Siguen
siendo sin embargo una solución cara por el material especial con el
que hay que envolver la barra para evitar su adherencia con el
hormigón. A este inconveniente económico se une otro más importante
que es la imposibilidad de inspeccionar el estado de la barra de
acero que constituye el "elemento disipador de energía" ya que
está embebida en hormigón. Tras un terremoto, esto obliga a tener
que sustituir necesariamente el disipador de energía completo (es
decir, la barra de acero que constituye el "elemento disipador de
energía" y la "estructura secundaria auxiliar" (formada por
el tubo y el relleno de hormigón). Esto es antieconómico y poco
"sostenible" ya que normalmente los disipadores de energía
tienen una capacidad muy elevada y podrían soportar varios
terremotos.
\newpage
La invención se refiere a un disipador de
energía sísmica para una estructura resistente primaria de una
construcción, es decir, el conjunto de vigas, columnas, losas o
bases que forman parte de la estructura de la construcción.
El nuevo disipador propuesto en este documento
minimiza o elimina los inconvenientes que presentan los disipadores
conocidos. Por una parte, emplea una "estructura secundaria
auxiliar" sencilla con un peso relativamente pequeño. Por otra
parte, se instala en la construcción como si se tratase de una barra
inclinada convencional de las usadas para dar rigidez lateral a las
estructuras porticadas formadas por vigas y pilares. Este tipo de
"estructura secundaria auxiliar" ocupa poco espacio y permite
ser incorporada de forma flexible en el diseño de la construcción.
Además, los "elementos disipadores de energía" son piezas
pequeñas que quedan parcial o completamente visibles, pueden ser
fácilmente desmontadas e inspeccionadas, y se pueden sustituir sin
necesidad de cambiar la "estructura secundaria auxiliar". A
ello se une la ventaja económica de poder emplear como "elementos
disipadores de energía" trozos de perfiles comerciales de sección
transversal en forma de I o H de escasa longitud, que no requieren
ningún tratamiento previo (recubrimientos etc.) más allá del
mecanizado (taladros etc.) para unirlos a la "estructura
secundaria auxiliar".
Figura 1.- Muestra una sección longitudinal de
la versión básica del disipador de la invención. Dicha sección está
realizada por un plano paralelo al eje del disipador, conteniendo
dicho plano paredes de los elementos (1 y 2) que forman la
estructura secundaria auxiliar y la sección transversal completa de
los elementos disipadores de energía (3). También se muestra el
elemento (4) de fijación del disipador a la estructura resistente
primaria de la construcción.
Figura 2.- Muestra una sección longitudinal de
la versión básica del disipador de la invención después de
plastificar. Dicha sección está realizada por un plano paralelo al
eje del disipador, conteniendo dicho plano paredes de los elementos
(1 y 2) que forman la estructura secundaria auxiliar y la sección
transversal completa de los elementos disipadores de energía (3)
tras la plastificación. También se muestra el elemento (4) de
fijación del disipador a la estructura resistente primaria de la
construcción.
Figura 3.- Muestra una sección transversal de la
versión básica del disipador de la invención. Dicha sección está
realizada por un plano perpendicular al eje del disipador,
conteniendo dicho plano las secciones transversales completas de los
elementos (1 y 2) que forman la estructura secundaria auxiliar y las
alas de uno de los elementos disipadores de energía (3). También se
representa (4) el elemento de fijación del disipador con la
estructura resistente primaria de la construcción.
Figura 4.- Muestra una sección longitudinal de
la versión básica del disipador de la invención, realizada por un
plano paralelo al eje del disipador que contiene paredes de uno de
los elementos que forman la estructura secundaria auxiliar (2) y las
almas de los elementos disipadores de energía (3).
Figura 5.- Muestra una sección longitudinal de
una versión del disipador con más de dos elementos (e) formando la
estructura secundaria auxiliar. Dicha sección está realizada por un
plano paralelo al eje del disipador, conteniendo dicho plano paredes
de los elementos que forman la estructura secundaria auxiliar (1, 2,
5 y 6) y la sección transversal completa de los elementos
disipadores de energía (3).
Figura 6.- Muestra una sección transversal de
una versión del disipador con más de dos elementos formando la
estructura secundaria auxiliar. Dicha sección está realizada por un
plano perpendicular al eje del disipador, conteniendo dicho plano la
sección transversal de elementos (1, 5 y 6) que forman la estructura
secundaria auxiliar y las alas de dos de los elementos disipadores
de energía (3).
Figura 7.- Muestra una sección longitudinal de
una versión del disipador con más de dos elementos formando la
estructura secundaria auxiliar. Dicha sección está realizada por un
plano paralelo al eje del disipador, conteniendo dicho plano paredes
de elementos que forman la estructura secundaria auxiliar (1 y 2) y
el alma de los elementos disipadores de energía (3).
Figura 8.- Muestra una vista en alzado de la
versión del disipador con más de dos elementos formando la
estructura secundaria auxiliar.
Figura 9.- Muestra una vista de detalle de una
primera solución para fijar las alas de elementos disipadores de
energía (3) a los elementos (1 y 2) de la estructura secundaria
auxiliar. Esta forma de fijación consiste en mecanizar los bordes de
las alas de los elementos disipadores de energía en forma de cuña o
similar, engarzar una de las dos mitades de cada ala con el ala del
elemento disipador de energía contiguo, y fijar la otra mitad del
ala mediante tornillos (7).
Figura 10.- Muestra una vista de detalle de una
segunda solución para fijar las alas de los elementos disipadores de
energía a los elementos que forman la estructura secundaria auxiliar
(1 y 2), consistente en emplear tornillos (7) a ambos lados del alma
del elemento disipador de energía (3).
\newpage
Figura 11.- Muestra una vista de detalle de una
tercera solución para fijar las alas de los elementos disipadores de
energía (3) a los elementos (1 y 2) que forman la estructura
secundaria auxiliar, mediante soldaduras (8).
Figura 12.- Muestra un primer modo de colocación
del disipador de la invención (9) dentro de una estructura porticada
(10). Los elementos que forman la estructura secundaria auxiliar (1
y 2) se disponen alineados con el eje que definen los centros de dos
nudos viga-pilar (13 y 14) diametralmente opuestos
en el rectángulo que forman las vigas (11) y los pilares (12) del
pórtico. Los elementos (1 y 2) de la estructura secundaria auxiliar
se unen por un extremo a los nudos viga-pilar (13 y
14) mediante cartelas de acero (15 y 16).
Figura 13.- Muestra un segundo modo de
colocación del disipador de la invención dentro de una estructura
porticada. El disipador está alineado con un eje que une el centro
de uno de los nudos viga-pilar (14) con un punto
intermedio de la viga (17).
Figura 14.- Muestra un tercer modo de colocación
del disipador de la invención en una estructura triangulada o en
celosía (18), formada por barras verticales (19), barras inclinadas
(20) y barras horizontales (21). El disipador de la invención es
colocado en sustitución de una o varias barras de la estructura
triangulada o en celosía, ya sea de una o más barras verticales
(22), de una o más barras inclinadas (23) o de una o más barras
horizontales (24).
Figura 15.- Muestra una sección transversal de
un perfil en I o H que constituye el elemento disipador de energía.
En la figura se muestran las alas (25), el alma (26), la curva de
acuerdo (27) entre el alma y las alas,y el mecanizado en cuña del
borde (28).
El disipador de energía sísmica objeto de esta
invención, de tipo histerético, comprende al menos dos elementos (1
y 2), preferentemente perfiles metálicos, que en su conjunto forman
lo que denominaremos "estructura secundaria auxiliar",
conectados entre sí mediante al menos un elemento (3) al que
llamaremos "elemento disipador de energía".
Los elementos que constituyen la "estructura
secundaria auxiliar" pueden tener diferentes secciones (I, U, Z
etc.), pueden ser tubos huecos (de sección cuadrada, rectangular
etc.) o chapas. Además, el número de perfiles, tubos o chapas que
forman la "estructura secundaria auxiliar" puede ser mayor de
dos en función de las necesidades de la construcción.
El denominado "elemento disipador de
energía" está constituido por un perfil, preferentemente
metálico, de sección transversal en I o H caracterizado porque el
espesor de sus alas (25) es siempre mayor que el del alma (26) lo
cual permite mantener las alas dentro del régimen elástico aún
cuando las tensiones en el alma rebasen el límite elástico por
endurecimiento tras la plastificación; y porque existe una curva de
acuerdo (27) entre el alma y las alas que evita que se produzcan
concentraciones de tensiones que conduzcan a roturas prematuras del
alma del perfil (es decir, antes de que el material haya agotado
toda su capacidad intrínseca de deformación plástica). Por sus
características, estos elementos pueden ser, por ejemplo, trozos de
perfil metálico comercial de sección transversal en I o H, del tipo
empleado usualmente para vigas y/o pilares de una estructura
porticada.
El o los elementos disipadores de energía (3) se
montan sobre los elementos que forman la estructura secundaria
auxiliar (1 y 2) de forma que cuando éstos últimos intentan
desplazarse unos respecto de otros en la dirección del eje de los
mismos, el alma de los elementos disipadores de energía se deforma a
flexión en un plano perpendicular al plano de dicha alma. Para ello,
los ejes de los elementos disipadores de energía (3) deben formar un
ángulo sensiblemente perpendicular (aproximadamente de 90º) respecto
a los ejes de los elementos (1) y (2) que forman la estructura
secundaria auxiliar. Se persigue con ello que, cuando el disipador
de energía sísmica objeto de esta invención reciba una cierta carga
derivada del movimiento sísmico, los elementos disipadores de
energía (3) puedan plastificar y disipar energía.
De este modo la energía sísmica introducida por
el terremoto es absorbida por los disipadores de energía y no por la
estructura resistente primaria de la construcción. Después de un
terremoto, los elementos disipadores de energía (3) pueden ser
inspeccionados y en su caso sustituidos, sin necesidad de cambiar
también los elementos (1 y 2) que forman la estructura secundaria
auxiliar.
El control de la energía disipada se ejerce
modificando el número, la geometría y la disposición de los
elementos disipadores de energía (3).
Por último, el disipador de energía cuenta con
otros elementos (4), que conectan los dos extremos más distantes de
los elementos (1 y 2) que forman la estructura secundaria auxiliar
con la estructura resistente primaria de la construcción.
Los disipadores realizados según se ha descrito
permiten hacer plastificar el alma de los elementos disipadores de
energía (3) cuando los elementos (1 y 2) que forman la estructura
secundaria auxiliar son sometidos a cargas axiles en la dirección de
su directriz. Del mismo modo, mediante una configuración sencilla y
de fácil ejecución se consigue un elemento estructural instalable en
una construcción como una simple barra inclinada convencional, pero
con la ventaja de que es capaz de disipar energía de forma estable y
sin pandear.
Conviene enfatizar finalmente que uno de los
aspectos novedosos y originales de esta invención es la forma de
trabajo a la que se someten los perfiles comerciales que aquí pueden
emplearse como elementos disipadores de energía (3). El uso
estructural convencional de estos perfiles se caracteriza porque:
(a) se emplean en forma de barras cuya longitud (es decir, la
dimensión en la dirección del eje de la barra) es mucho mayor que
las dimensiones de la sección transversal; (b) la barra se une a
otras partes de la estructura fijando sus secciones transversales
extremas; (c) los perfiles se someten a momentos flectores que
representados mediante vectores, están contenidos en el plano de la
sección transversal del perfil; y (d) cuando estas barras se emplean
en estructuras sismorresistentes convencionales y zonas de las
mismas (comúnmente denominadas "rótulas plásticas") se utilizan
como fuente de disipación de energía, lo que se hace plastificar
fundamentalmente son las alas del perfil pero no el alma.
En esta invención sin embargo, los perfiles de
sección transversal en I o H se someten a una forma de trabajo
completamente inusual porque: (a) se emplean trozos cortos de perfil
cuya longitud es similar o menor que las dimensiones de la sección
transversal; (b) lo que se fija a la estructura secundaria auxiliar
no son las secciones transversales extremas del perfil sino sus
alas; (c) el perfil se somete a momentos flectores que representados
mediante vectores son perpendiculares al plano de la sección
transversal de perfil; y (d) la fuente de disipación de energía es
la plastificación del alma, no de las alas, de los perfiles.
Conviene señalar que aunque la geometría de los
perfiles que se emplean usualmente como vigas y pilares en
estructuras porticadas convencionales no ha sido pensada para la
forma de trabajo a que se someten en esta invención aunque resulta,
sorprendentemente, muy adecuada para la misma por las siguientes
razones: (a) el espesor de las alas es siempre mayor que el del alma
lo cual permite mantener las alas dentro del régimen elástico aún
cuando las tensiones en el alma rebasen el límite elástico por
endurecimiento del material tras la plastificación; (b) la curva de
acuerdo entre el alma y las alas evita que se produzcan
concentraciones de tensiones que conduzcan a roturas prematuras del
alma del perfil (es decir, antes de que el material haya agotado
toda su capacidad intrínseca de deformación plástica).
Esta adecuación de la geometría de los perfiles
a la nueva forma de trabajo a los que se someten en esta invención
permite utilizarlos con una mínima manipulación, minimizándose así
los costes.
El nuevo disipador, cuyo comportamiento
histerético es del tipo elastoplástico, (Figura 1) tiene una
estructura secundaria auxiliar formada por dos o más elementos (1,
2) realizados con un material resistente, por ejemplo en acero, y
varios elementos disipadores de energía (3) dispuestos con su eje
perpendicular al de los elementos (1, 2) anteriores.
Partiendo de esta idea, el disipador puede
construirse de distintas formas modificando la sección de los
elementos disipadores de energía, su estructura secundaria auxiliar
y la forma de colocación de los elementos disipadores de energía.
Asimismo, la forma de colocación del disipador en las construcciones
puede variar en función de las necesidades de amortiguación
requeridas.
Los elementos que constituyen los "elementos
disipadores de energía" pueden tener secciones en I o H.
La Figuras 5, 6, 7 y 8 muestran una realización
del disipador en la cual se emplean más de dos perfiles para la
formar la "estructura secundaria auxiliar", y los perfiles en I
o H que constituyen los "elementos disipadores de energía"
están dispuestos en dos filas paralelas.
Los "elementos disipadores de energía"
pueden ser uno o más de uno, pueden estar agrupados en una o en
varias zonas, y pueden estar situados en cualquier zona o zonas a lo
largo del eje de la "estructura secundaria auxiliar".
La conexión entre los elementos disipadores de
energía (3) y los elementos (1 y 2) que constituyen la estructura
secundaria auxiliar (Figura 9) podrá llevarse a cabo mediante una
fijación con tornillos (7), preferentemente mediante tornillos de
alta resistencia, cuando se desee que no exista ningún movimiento
relativo (deslizamiento) entre los elementos disipadores de energía
(3) y la estructura secundaria auxiliar.
Alternativamente, la unión podrá llevarse a cabo
mediante una fijación (7) menos resistente, como por ejemplo,
mediante tornillos ordinarios con un tamaño menor al alojamiento que
definen los puntos de unión, de forma que exista una cierta holgura
entre el tornillo y el punto de unión, tanto mayor cuanto menor sea
el tornillo o más grande sea el alojamiento en el punto de unión
cuando se pretenda que el disipador de energía no absorba
oscilaciones pequeñas, y absorba únicamente aquellos esfuerzos que
causan un movimiento relativo entre los perfiles o tubos que forman
la estructura secundaria auxiliar mayor a la holgura antes
comentada. De esta forma, variando la holgura de los puntos de unión
y la resistencia de los elementos de fijación podrán definirse
características especiales para cada disipador y prepararlo para
absorber unas oscilaciones determinadas.
Con el objeto de que los elementos disipadores
de energía (3) puedan montarse y desmontarse fácilmente de la
estructura secundaria auxiliar, los bordes de las alas de estos
elementos (3) podrán llevar (Figura 9) un mecanizado en forma de
cuña o similar que permita engarzar una mitad del ala del elemento
(3) con el ala del elemento inmediatamente anterior y de esta forma
fijarla a la estructura secundaria auxiliar incluso sin
tornillos.
Las Figuras 9, 10 y 11 muestran tres soluciones
para unir las alas de los perfiles en I o H que constituyen los
"elementos disipadores de energía" a los perfiles, tubos o
chapas que forman la "estructura secundaria auxiliar". La
Figura 9 muestra la solución de unir media ala (3) mediante
engarzado en forma de cuña con el ala del perfil anterior, y unir, a
la estructura secundaria auxiliar (1 y 2), la otra media ala
mediante tornillos (7). La Figura 10 muestra una solución empleando
tornillos (7) a ambos lados del alma. La Figura 11 muestra una
solución empleando soldaduras de ángulo en ranuras (8).
La Figura 12 muestra un primer modo de
colocación del disipador (9) de la invención, instalado dentro de
una estructura porticada (10) que puede ser metálica, de hormigón
armado, de madera etc. El pórtico esta formado por vigas (11),
columnas (12) y nudos viga-columna (13 y 14). El
disipador se dispone alineado con el eje que definen los centros de
dos nudos viga- columna (13 y 14) diametralmente opuestos en el
rectángulo que forman las vigas (11) y columnas (12). Las conexiones
del extremo libre de uno de los perfiles (1), tubos o chapas que
forman la "estructura secundaria auxiliar" en el primer punto
de unión a la estructura (15), o del extremo libre de otro de los
perfiles, tubos o chapas que forman la "estructura secundaria
auxiliar" (2) con el segundo punto de unión a la estructura (16)
pueden ser articulaciones reales realizadas con pasadores, o simples
conexiones estructurales estándar realizadas con chapas soldadas o
atornilladas.
En la Figura 13 se muestra un segundo modo de
colocación del disipador objeto de esta patente, instalado dentro de
una estructura porticada que puede ser metálica, de hormigón armado,
madera etc. La diferencia principal con la realización de la Figura
12 es que el disipador está alineado con un eje que une el centro de
uno de los nudos viga-columna (14) con un punto
intermedio de la viga (17). La configuración de la Figura 13 permite
dejar un espacio abierto en el vano que puede ser deseable para
disponer en él puertas o ventanas.
En la Figura 14 se muestra un tercer modo de
colocación del disipador objeto de la invención, instalado en una
estructura triangulada o en celosía (18) que puede ser metálica, de
hormigón armado, madera etc. La celosía está formada en general por
barras verticales (19), barras inclinadas (20) y barras horizontales
(21). El nuevo disipador se puede introducir sustituyendo una o
varias barras verticales (22), una o varias barra inclinadas (23) o
una o varias barras horizontales (24). Con ello se consigue aumentar
notablemente la capacidad de disipación de energía de las
estructuras trianguladas o en celosía, que cuando se construyen con
barras convencionales es muy reducida al estar limitada por el
pandeo de las barras a compresión.
El nuevo disipador puede instalarse también en
la estructura resistente formando parte de sistemas tipo diada
("toggle brace") o tipo "tijera" (scissors jack
system).
En el modo preferido el nuevo disipador (Figura
1) tiene una estructura secundaria auxiliar formada por dos
elementos (1, 2) realizados en un material resistente, por ejemplo
en acero, y varios elementos disipadores de energía (3) dispuestos
con su eje perpendicular al de los elementos (1, 2) anteriores.
La conexión entre ambos los perfiles (1, 2) y
los elementos disipadores de energía se realiza mediante engarzado
del mecanizado en cuña y tornillos (Figura 9). El número, la
geometría y la disposición de los trozos de perfil de sección
transversal en I o H es variable y con estos parámetros se controla
el volumen de acero que se desea hacer plastificar, así como la
resistencia y rigidez axial del disipador.
Los perfiles (1, 2) se disponen de forma que
cuando las almas de los elementos disipadores de energía (3)
deforman plásticamente, los perfiles (1, 2) no lleguen a tocarse
entre sí. Un extremo de cada perfil (1, 2) se une a la estructura
primaria de la construcción como si se tratase de una barra
inclinada convencional, preferentemente mediante chapas de conexión
(4). Las Figuras 3 y 4 muestran una sección transversal y una
sección longitudinal del modo preferido del nuevo disipador,
respectivamente.
El disipador de la invención funciona bajo
cargas axiles de tracción/compresión en la dirección de los ejes de
los perfiles (1, 2). Cuando el nuevo disipador se somete a dichas
cargas axiles y un perfil (1, 2) intenta desplazarse respecto al
otro, el alma de los trozos de perfil de sección transversal en I o
H deforma plásticamente a flexión en un plano perpendicular al plano
de dicha alma (Figura 2), y con ello se disipa energía.
Claims (2)
1. Disipador de energía sísmica para una
estructura resistente primaria de una construcción, que
comprende:
- a)
- al menos dos elementos (estructura secundaria auxiliar), preferentemente perfiles, tubos o chapas, dispuestos con sus ejes en paralelo (1 y 2), fijados cada uno de estos elementos por uno de sus extremos a la estructura resistente primaria de la construcción;
- b)
- uno o más elementos disipadores de energía (3) que conectan los elementos de la estructura secundaria auxiliar (1, 2), de forma que los ejes de los elementos disipadores de energía (3) son sensiblemente perpendiculares a los ejes de dicha estructura secundaria auxiliar (1, 2).
Caracterizado porque los elementos
disipadores de energía (3) tienen una sección en I o H,
preferentemente en I, y se colocan de forma que el movimiento
sísmico los somete a deformaciones de flexión en un plano
perpendicular al plano del alma (26) para propiciar que el alma
plastifique y se disipe energía.
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2. Disipador de energía sísmica para una
estructura resistente primaria de una construcción según
reivindicación 1, caracterizado porque la conexión entre la
estructura secundaria auxiliar (1 y 2) y los elementos disipadores
de energía (3) se realiza mediante engarzado de un mecanizado en
cuña de los bordes de las alas y tornillos (Figura 9).
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