Corección de la irregularidad torsional extrema en edificios mediante el uso de aisladores sísmicos

Abstract

La ciudad de Mendoza está ubicada en una zona de elevada peligrosidad sísmica y es una tarea de la ingeniería y del diseño sismo-resistente la protección de la vida, mejorando el comportamiento sísmico de las edificaciones para reducir el colapso. Por ende, una de las estrategias para mejorar el comportamiento de la edificación es el aislamiento sísmico. Este aislamiento permite un control pasivo de la vibración de la estructura, reduciendo la transmisión de las fuerzas sísmicas a la superestructura. Este concepto se ha consolidado como una solución efectiva para reducir la vulnerabilidad de las edificaciones ante los efectos destructivos del movimiento sísmico. No obstante, su aplicación en edificios con características especiales, como aquellos que presentan demandas torsionales e irregularidades en planta, plantea nuevos desafíos. Con el creciente desarrollo urbanístico y las imposiciones de restricción de dominio impuestas por los códigos de edificación, es cada vez más común la construcción de edificios asimétricos o con geometrías irregulares, debido a limitaciones de espacio, requisitos de diseño arquitectónico, o pendientes del terreno. En este contexto, resulta esencial estudiar el comportamiento sísmico de estos edificios y evaluar la eficiencia del aislamiento sísmico en su protección. Las demandas de torsión ocurren cuando el centro de masa y el centro de rigidez no coinciden en los diferentes niveles del edificio o en el sistema de base. Esta distancia entre el centro de masa y el centro de rigidez se denomina excentricidad geométrica (o natural); sin embargo, existe también la excentricidad accidental o adicional producida por: la componente torsional del movimiento del suelo, errores en la determinación y distribución de las rigideces y masas respecto a los valores reales, relaciones no reales fuerza-deformación de los materiales del sistema resistente, no uniformidad de las constantes de amortiguamiento y la deformación en una dirección perpendicular al análisis. Este proyecto presenta un análisis comparativo de la respuesta sísmica de una edificación hipotética con un elevado grado de irregularidad torsional, utilizando herramientas informáticas de la práctica de la profesión. El estudio compara el comportamiento de la estructura con base fija, con aisladores elastoméricos y con aisladores de péndulo de fricción.