Proyecto de Física General II: Disipador Sísmico. Integrantes: Guillermo Daniel Molina Flores Lenin Moisés Valeriano

Disipación de energía. Los disipadores de energía, a diferencia de los aisladores sísmicos, no evitan que las fuerzas y movimientos sísmicos se transfieran desde el suelo a la estructura. Estos dispositivos son diseñados para disipar la energía entregada por sismos, fenómenos de viento fuerte u otras solicitaciones de origen dinámico, protegiendo y reduciendo los daños en elementos estructurales y no estructurales. Estos dispositivos permiten aumentar el nivel de amortiguamiento de la estructura.

Disipador Sísmico.

Estos dispositivos, ubicados en puntos estratégicos de las estructuras, permiten reducir la respuesta estructural. Los dispositivos de disipación de energía aumentan el nivel de amortiguamiento de las estructuras, reduciendo los esfuerzos y deformaciones en ellas y sus contenidos. Los esfuerzos, aceleraciones y deformaciones inducidos por un sismo en una estructura con sistemas de disipación de energía, pueden ser entre un 15 a 40% menor que los correspondientes a una estructura sin disipadores, logrando reducir el daño producido a elementos estructurales y no estructurales. Los disipadores se activan a partir de las velocidades relativas de los extremos del dispositivo, inducidos por los movimientos de la estructura durante un sismo. Estos sistemas, típicamente añaden amortiguamiento a las estructuras, sin afectar su rigidez lateral. Estos disipadores, en general, permiten brindar protección a las estructuras durante sismos de baja, mediana y gran intensidad.

La amortiguación. La amortiguación o amortiguamiento se define como la capacidad de un sistema o cuerpo para disipar energía cinética en otro tipo de energía. Típicamente los amortiguadores disipan la energía cinética en energía térmica y/o en energía plástica (e.g. atenuador de impactos), es decir, la función de un amortiguador es recibir, absorber y mitigar una fuerza tal, ya sea porque se ha dispersado o porque la energía se ha transformado de forma que la fuerza inicial se haya hecho menor. Cuanto mejor sea la amortiguación de la fuerza inicial, menor será la fuerza recibida sobre el punto final

Tipos de amortiguamiento. Un sistema mecánico que posea masa y elasticidad tendrá una frecuencia natural y además la particularidad de llegar a vibrar; si se le proporciona energía al sistema éste tenderá a vibrar, o si una fuerza externa actúa en el sistema con cierta frecuencia, el sistema podría entrar en un estado de resonancia y esto a su vez significaría una condición de alta vibración y el sistema se vuelve inestable y dispuesto a fallar. En todo esto se fundamenta la importancia del estudio del amortiguamiento, principalmente en ingeniería mecánica. Existen diferentes mecanismos o tipos de amortiguamiento, según sea su naturaleza: Amortiguamiento fluido. Se produce por la resistencia de un fluido al movimiento de un sólido, siendo este viscoso o turbulento. Amortiguamiento por histéresis. Se ocasiona por la fricción interna molecular o histéresis, cuando se deforma un cuerpo sólido. Amortiguamiento por fricción seca. Es causado por la fricción cinética entre superficies deslizantes secas ( F=Mu* N ).

Proyecto de disipador sísmico.

El proyecto funciona de la siguiente forma, una de las estructuras cuenta con amortiguadores cuya función es disipar la energía cinética producida por el desplazamiento de la tabla que simula un sismo, al mismo tiempo se ubica una estructura similar a su lado para observar el efecto sobre una estructura sin amortiguadores. La tabla sobre la que se ubican las estructuras cuenta con ruedas pequeñas que posibilitan su movimiento. La tabla está conectada a dos bandas elásticas pequeñas en dos extremos como se observa en la figura, las cuales al estirarlas crean un movimiento horizontal sobre el sistema. La energía producida por este movimiento es el que el amortiguador debe disipar. Ya que esa energía es la responsable que se deformen las estructuras durante los sismos.