Análisis del coeficiente de capacidad de disipación de energía por medio de la metodología de diseño inelástico (2022)
La capacidad de disipación de energía está definida como “la capacidad que tiene un sistema estructural, un elemento estructural, o una sección de un elemento estructural, de trabajar dentro del rango inelástico de respuesta sin perder su resistencia.” (Theran Cabello, 2011). Esta capacidad se cuantifica por medio de un coeficiente Ro. En el contexto colombiano la normativa sismo resistente (NSR-10) es la que se encarga de asignar unos valores a dicho coeficiente basados en los materiales y el sistema estructural con el objetivo de proteger la vida de las personas y al mismo tiempo asegurar que las estructuras soporten los movimientos sísmicos de diseño, disipando parte de la energía en forma de deformaciones inelásticas, sin generar daños significativos, salvaguardando el patrimonio. La determinación del coeficiente R0 es aún objeto de análisis e investigación pues no hay consenso en cuanto a los valores y la forma de calcularlos. Diferentes países han optado por asignar en sus códigos o normas valores que se consideran adecuados a las condiciones sísmicas de cada nación. En Colombia, los valores que se establecieron del coeficiente de disipación de energía Ro oscilan entre 1 y 8, valores que dependen del sistema estructural, sistema de resistencia sísmica (fuerzas horizontales) y el sistema de resistencia para cargas verticales. El Reglamento actual (NSR-10) da los valores para que los diseñadores estructurales realicen los cálculos, sabiendo que esos valores no son característicos de las estructuras a construir, es decir, son aproximaciones de valores que den rangos de seguridad, pero no son los valores reales de la capacidad con la que las edificaciones realizan la disipación de energía; son valores asumidos para poder cumplir con las deformaciones y se pueda salvaguardar tanto la vida como el patrimonio, pero “sin embargo, al final del diseño no es común, como debiera hacerse, comprobar cuál es la capacidad de disipación que la estructura diseñada está en capacidad de asumir.” (Murillo Rivas, 2017). Este trabajo tiene por objeto evaluar el coeficiente de disipación de energía asumido en el diseño con el obtenido a partir de un análisis estático no lineal y con el obtenido experimentalmente construyendo y ensayando una parte de la estructura, consistente en un pórtico plano de una edificación tridimensional. Estos ensayos se llevan a cabo en el laboratorio de materiales y estructuras del bloque H de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.