¿Qué es una riostra restringida de pandeo?
La abrazadera restringida de pandeo (que es la abreviatura de BRB) es un tipo de dispositivo de amortiguación con una alta capacidad de disipación de energía.Es una riostra estructural en un edificio, diseñada para permitir que el edificio resista cargas laterales cíclicas, típicamente cargas inducidas por terremotos.Consiste en un núcleo de acero delgado, una carcasa de hormigón diseñada para soportar continuamente el núcleo y evitar el pandeo bajo compresión axial, y una región de interfaz que evita interacciones no deseadas entre los dos.Los pórticos arriostrados que usan BRB, conocidos como pórticos arriostrados con restricción de pandeo o BRBF, tienen ventajas significativas sobre los pórticos arriostrados típicos.
¿Cómo funciona una riostra restringida de pandeo?
Se pueden distinguir tres componentes principales de un BRB: su núcleo de acero, su capa que evita la adherencia y su carcasa.
El núcleo de acero está diseñado para resistir toda la fuerza axial desarrollada en el arriostramiento.Su área de sección transversal puede ser significativamente menor que la de los arriostramientos regulares, ya que su desempeño no está limitado por el pandeo.El núcleo consta de una longitud media que está diseñada para ceder de manera inelástica en caso de un terremoto de nivel de diseño;y tramos rígidos que no cede en ambos extremos.El área de sección transversal aumentada de la sección que no cede garantiza que permanezca elástica y, por lo tanto, la plasticidad se concentra en la parte media del núcleo de acero.Tal configuración proporciona una alta confianza en la predicción del comportamiento y falla del elemento.
La capa que evita la unión desacopla la carcasa del núcleo.Esto permite que el núcleo de acero resista toda la fuerza axial desarrollada en el arriostramiento, tal como fue diseñado.
La carcasa, a través de su rigidez a la flexión, proporciona el soporte lateral contra el pandeo por flexión del núcleo.Por lo general, está hecho de tubos de acero rellenos de hormigón.El criterio de diseño para la carcasa es proporcionar una restricción lateral adecuada (es decir, rigidez) contra el pandeo del núcleo de acero.
¿Cuál es la ventaja de una riostra restringida con pandeo?
Los estudios comparativos, así como los proyectos de construcción terminados, confirman las ventajas de los sistemas de pórtico arriostrado con restricción de pandeo (BRBF).Los sistemas BRBF pueden ser superiores a otras estructuras disipativas comunes con respecto a la rentabilidad global por las siguientes razones:
Los arriostramientos con restricción de pandeo tienen un comportamiento de disipación de energía mucho mejor que el de los pórticos arriostrados concéntricamente especiales (SCBF).Además, debido a que su factor de comportamiento es más alto que el de la mayoría de los otros sistemas sísmicos (R=8), y los edificios generalmente se diseñan con un período fundamental aumentado, las cargas sísmicas suelen ser más bajas.Esto, a su vez, puede conducir a una reducción en los tamaños de los miembros (columnas y vigas), conexiones más pequeñas y simples y demandas de cimentación más pequeñas.Además, los BRB suelen ser más rápidos de montar que los SCBF, lo que genera ahorros de costos para el contratista.Además, los BRB se pueden utilizar en la rehabilitación sísmica.Finalmente, en el caso de un terremoto, dado que el daño se concentra en un área relativamente pequeña (el núcleo elástico de la riostra), la investigación y el reemplazo posteriores al terremoto son relativamente fáciles.
Un estudio independiente concluyó que el uso de los sistemas BRBF, en lugar de otros sistemas sísmicos, produjo ahorros en el costo por pie cuadrado de hasta $5 por pie cuadrado.
¿Cuál es la ventaja de una riostra restringida con pandeo?
El sistema de arriostramiento restringido de pandeo no solo se utiliza en proyectos de nueva construcción, sino que también los proyectos de refuerzo y reconstrucción de los edificios antiguos dependen de su excelente rendimiento y bajo costo.Los campos de aplicación son los siguientes.
Edificios de gran altura / Aeropuertos / Escuelas y hospitales / Centro de conferencias y exposiciones / Edificio de fábrica industrial
