SISTEMAS DE PROTECCION ESTRUCTURAL

Sistemas de Protección Estructural
Propósito. Tipos de sistemas de protección.

Propósito
En esta sección se revisan los sistemas de protección adaptados a las estructuras para mitigar el daño de fuerzas ambientales adversas como los sismos, los vientos y las mareas. Se entienden como dispositivos que se agregan a las estructuras para desarrollar el efecto mitigante aludido.

Para una mejor comprensión de estos sistemas, se revisan los conceptos básicos sobre teoría de vibraciones aplicables a estructuras.[1]

Tipos de sistemas de protección
Se identifican tres tipos de estos sistemas: de aislamiento sísmico, de disipación pasiva de energía, y controles activos. Se describen sus efectos y se listan los más conocidos.

De aislamiento sísmico
Estos dispositivos son colocados en la base o cimentación de la estructura. Se distinguen los siguientes:

· Soportes con elastómeros.

· Soportes de plomo y caucho.

· Soportes con elastómeros con dispositivos disipadores de energía.

· Péndulo de fricción deslizante.

· Soportes deslizantes planos con dispositivos de restauración de fuerzas.

· Soportes deslizantes lubricados con dispositivos de disipación de energía.

La flexibilidad y capacidad de absorción de estos dispositivos les permite absorber y reflejar parcialmente la energía del sismo antes de su transmisión a la estructura. Con ello se reduce la demanda de disipación de la energía en la estructura aumentando su tiempo de vida útil.

De disipación pasiva de energía
Los dispositivos de este tipo son usados tanto para solicitaciones sísmicas como para cargas de vientos. Introducen el concepto de disipación de energía asociado al de amortiguación suplementaria. Se incorporan a las estructuras con la finalidad de absorber o consumir una porción de la energía de ingreso. Se trata de los siguientes.

· Amortiguadores metálicos.

· Amortiguadores de fricción.

· Amortiguadores visco-elásticos.

· Amortiguadores viscosos.

· Amortiguadores de masa calibrados.

· Amortiguadores líquidos calibrados.

Estos dispositivos reducen la demanda de disipación de energía en los principales componentes de la estructura y minimizan los posibles daños estructurales.

De controles activos
Se dispone de un área de protección estructural y de un suministro externo de energía. El movimiento de la estructura es controlado o modificado por la acción de sistemas de control. Se distinguen los siguientes.

· Sistema activo de abrazaderas.

· Amortiguadores activos de masa.

· Sistema activo de amortiguación rigidez variable.

· Sistemas de pulso.

· Apéndices aerodinámicos.



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[1] Referencia principal: International Centre for Mechanical Sciences. Passive and Active Structural Vibration Control in Civil Engineering. Springer – Verlag. Wien – New York, 1994.

Elementos de vibraciones. Caso de excitaciones armónicas. Casos de amortiguación estructural. Control óptimo. Riesgos no estructurales.