Libro de edificaciones con disipadores de energía [Dr. Genner Villarreal]

En la presente investigación se realizó el análisis dinámico no-lineal de un edificio de concreto armado de 3 pisos, siendo utilizado como soporte informático el programa SAP2000 v.10.0.1. Para obtener las rotulas plásticas se han tomado las secciones de los elementos con sus áreas especificas de acero de refuerzo longitudinal. Las aceleraciones del registro sísmico fueron escaladas a 400 Gals.

En los últimos años los investigadores en el área de la mecánica estructural, han ido incrementando diversos cuidados, con la finalidad que los edificios sean diseñados acorde con los requerimientos mínimos de fuerza lateral de los códigos de diseño. Recientes sismos han mostrado que los edificios diseñados y construidos de acuerdo a los códigos más recientes proveen una buena respuesta, pero el costo de reparación de daños y el tiempo necesario para implementar estas reparaciones son más grandes que las anticipadas. Diversos esfuerzos en Estados Unidos, Japón y Rusia, se han centrado en desarrollar criterios de diseño sísmico y procedimientos para asegurar objetivos específicos de desempeño.

El incremento en las fuerzas de diseño no mejora todos los aspectos del desempeño. Tres técnicas innovadoras han sido propuestas para usarse individualmente o en combinación, con la finalidad de mejorar el desempeño sísmico de los edificios: aislamiento sísmico, dispositivos suplementarios de disipación de energía y control estructural activo o híbrido. Esta investigación está orientada a la metodología de cálculo de edificaciones con dispositivos pasivos de disipación de energía.

En la actualidad, dicho sistema constructivo se usa con mucha frecuencia en la práctica y se considera un campo abierto en la investigación sísmica, representando el presente trabajo un aporte importante en la actualización de los métodos de cálculo de edificaciones con dispositivos pasivos de disipación de energía.

 

edificacionesLa presente investigación consta de una introducción, 4 capítulos, conclusiones y bibliografía.

  • En la introducción se fundamenta la actualidad del tema, se formula el objetivo y problemas de investigación, los aportes científicos y el valor práctico de la investigación.
  • En el primer capítulo, se analiza el estado del arte en sistemas avanzados de control de la respuesta dinámica. En una primera parte se describe en forma general los distintos sistemas avanzados de control estructural ante sismos y, en una segunda parte, se presentan los dispositivos pasivos de disipación de energía realizados hasta el momento.
  • En el segundo capítulo, se presenta una discusión más detallada del desempeño de los dispositivos pasivos y de los sistemas, con énfasis en el desarrollo de modelos matemáticos apropiados. Se presentan dos mecanismos, el primer mecanismo incorpora ambos, es decir, los dispositivos histeréticos y los dispositivos viscoelásticos. Incluidos en el primer grupo están los dispositivos que operan en los principios, tales como la fluencia de metales y los friccionantes por deslizamiento. El segundo grupo consiste de dispositivos que involucran deformación de sólidos viscoelásticos o fluidos y aquellos que emplean orificios para el paso de los fluidos.
  • En el tercer capítulo, se mencionan las características geométricas del modelo analítico y las propiedades de los materiales empleados en el análisis. También se describen las características de los elementos y las hipótesis adoptadas. Se presentan los resultados de los análisis dinámicos con comportamiento elástico de la estructura y con comportamiento inelástico de cada uno de los cuatro tipos de disipadores, y con la utilización de un registro sísmico peruano representativo. Luego con los resultados obtenidos se escoge el disipador con mejor comportamiento y se realiza un análisis inelástico de la estructura con el tipo de disipador escogido para tal fin.
  • En el cuarto capítulo se presentan los requerimientos generales para el diseño de los disipadores de energía. Se procede luego a seleccionar los criterios del desempeño estructural, diseñando dispositivos pasivos de disipación de energía a ser utilizados en el modelo. Luego se procede al análisis del modelo con la inclusión de los disipadores de energía diseñados para un determinado criterio de desempeño estructural. Finalmente, se presentan los resultados obtenidos realizando una comparación del comportamiento del modelo con y sin disipadores de energía.
  • En las conclusiones se discuten los resultados y las recomendaciones sobre el comportamiento estructural y los beneficios reportados por los disipadores de energía al sistema sismorresistente, así como la orientación de las futuras líneas de investigación.

La presente investigación está dirigida a ingenieros civiles, postgraduandos e investigadores en el área de Mecánica Estructural.

Autores
Dr. Genner Villarreal Castro
M.Sc. Ricardo Oviedo Sarmiento

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Ingeniero Civil, que comparte información relacionado a esta profesión y temas Geek. "Si buscas resultados distintos, no hagas siempre lo mismo"

Comments (24)

  • Reply CESAR DELGADO - 10 diciembre, 2012

    EXELENTE DOCTOR DIOS LO BENDIGA POR COMPARTIR SU INVALUABLE CONOCIMIENTO

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 11 diciembre, 2012

      Estimado César:
      Muchas gracias por su maravilloso comentario.
      Que disfrute del texto.
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply arturo suarez rodriguez - 4 enero, 2013

    los libros rusos son la maravilla en didactica metacognicion lic en matematicas y computacion

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 27 enero, 2013

      Estimado Arturo:
      Efectivamente, los libros rusos son maravillosos y su ciencia, es pura e incomparable.
      Mi agradecimiento eterno a ese hermoso país por todo lo que soy y ahora, pueda compartir con Ustedes mis conocimientos.
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply TEODOLFO GARCIA RAMOS - 18 mayo, 2014

    Un agradecimiento muy especial al Dr. Genner Villareal Castro, por su gran aporte a la educación del país y del mundo, realmente es un gran científico en la ingeniería civil y sus libros no ayuda mucho al desarrollo de muchas dudas que tenemos con respecto al tema antes mencionado.
    Atte: Teodolfo García Ramos.
    Desde Cajamarca-Chota.
    Que Dios le ayude en su vida profesional.

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 26 mayo, 2015

      Estimado Teodolfo:
      Muchas gracias por su extraordinario mensaje y tan alta consideración
      Mientras Dios me de vida, seguiré escribiendo y apoyándolos en su crecimiento profesional
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply Franz Anthony Giraldo Davila - 30 junio, 2015

    Inigualable Dr. Genner Virrael, me da muchisimo orgullo que un ingeniero de su prestigio pueda brindarnos conocimientos que cada vez nos dificulta en obtenerlo; a mi consideracion seria un honor el poder decírselo personalmente y poder absolver dudas… pero ante todo es un ejemplo a seguir; solo queda seguir creciendo profesionalmente como mejores ingenieros civiles; muy agradecido… Franz Anthony Giraldo Davila.

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 23 septiembre, 2015

      Estimado Franz:
      Muchas gracias por su extraordinario comentario, todo lo que produzco intelectualmente es pensando en servirlos de la mejor manera.
      Que disfrute de mis libros
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply JHULINS JARSON CAMPOS CULQUI - 14 abril, 2016

    Dr. Genner Virrael, realmente es un orgullo que un ingeniero de su categoría y nivel nos brinde sus conocimientos y sobre todo que pueda compartirlo y hacerlo público, ya que cada vez es mas complicado obtener información de calidad; La comunidad ingenieril y el Perú en general le está y le estará eternamente agradecido por los conocimientos impartidos. Solo nos queda seguir mejorando día a día profesionalmente y ser excelentes ingenieros civiles, es ud. un gran ejemplo a seguir… Un fuerte abrazo y Dios lo bendiga siempre.

    Atte: Jhulins Jarson Campos Culqui.

  • Reply Oswaldo Orozco - 31 agosto, 2016

    Muy buen día Dr. estoy por empezar mi tesis de la maestría en ingenieria estructural y me parece muy interesante su aporte, soy Guatemala y por acá es muy poco, por no decir nulo el uso de aisladores sísmicos y precismente me interesa poder hacer mi tesis en ese tema, si pudiera orientarme en la mejor forma de orientar la investigación le agradeceré.

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 1 diciembre, 2016

      Estimado Oswaldo:
      Muchas gracias por su valioso comentario, me alegro se encuentre realizando su tesis de maestría en este importante tema, estoy seguro que será un gran aporte a la Ingeniería Estructural de su país.
      Le sugiero revisar tesis asesoradas por mi persona, están en mi blog http://www.gennervillarrealcastro.blogspot.com donde encontrará abundante información
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply Tomas Genker - 22 febrero, 2017

    Vielen Dank!!! Muchas Gracias!!!

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 21 junio, 2017

      Estimado Tomás:
      Gracias a Ustedes por seguirme
      Que disfrute de toda mi producción intelectual
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply junior ayllon - 17 marzo, 2017

    Un gran saludo al doctor, gracias por los aportes q nos llenan de sabiduria en el mundo de la ingenieria civil, muchos exitos…
    Y nuevamente gracias por el libro desde PERU…

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 21 junio, 2017

      Estimado Junior:
      Muchas gracias por su maravilloso comentario, me motiva a continuar trabajando con humildad y siempre pensando en servirlos de la mejor manera.
      Que disfrute de toda mi producción intelectual.
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply Moisés - 12 junio, 2017

    Saludos doc. Gracias por brindar su conocimiento a los demás
    emmmm pasaba preguntando si me podría ayudar acerca de los diferentes tipos de # hierros que existen del más delgado al más grueso y s

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 21 junio, 2017

      Estimado Moisés:
      Muchas gracias por su valioso comentario
      Respecto a su pregunta, en Perú, existen hierros de 3/8″ hasta 1″, esos son los comerciales.
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply Horacio Dámaso Jimñenez Espinoza - 5 septiembre, 2017

    Dr. Genner Virrael, realmente es enriquecedor contar con la ayuda de un ingeniero de su categoría. Los conocimientos que posee y que nos comparte al hacerlo público hace que nuestro agradecimiento sea eterno. Los que conocemos su trayectoria y aportación al campo de la ingenieria nos orgullecemos de tenerlo como un referente y acá en el Ecuador esperamos que esa fuente inagotable de saber que posee perdure para beneficio de todos los que formamos la gran familia ingenieril. Mejorando cada día profesionalmente con la guia de profesionales como usted, tratamos de que el arte de hacer ingeniería perdure en el tiempo Un fuerte abrazo y Dios lo bendiga siempre y permita que lo tengamos por mucho tiempo.

  • Reply Patty Juliana Delgado Salazar - 3 septiembre, 2018

    Dios lo bendiga Dr. Genner por su generosidad al compartir sus conocimientos.

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 2 octubre, 2018

      Estimada Patty:
      Muchas gracias por su maravilloso comentario
      Que disfrute de toda mi producción intelectual
      Saludos cordiales,
      Dr. Genner Villarreal Castro

  • Reply Paula Baez - 8 diciembre, 2020

    Excelente libro me gustaria saber con cual editorial lo publicaron?

    • Reply Dr. Genner Villarreal Castro - 20 febrero, 2021

      Muchas gracias Paula por su maravilloso comentario, soy Editor-Autor. Saludos cordiales, Dr. Genner Villarreal Castro

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