Los edificios altos no pueden estar aislados en la base o podrían volcarse. Al ser muy flexible en comparación con edificios de poca altura, es necesario controlar su desplazamiento horizontal. Esto se puede lograr mediante el uso de amortiguadores, que absorben una buena parte de la energía que hace que el desplazamiento sea tolerable. El reacondicionamiento de edificios existentes a menudo es más fácil con amortiguadores que con aisladores de base, especialmente si la aplicación es externa o no interfiere con los ocupantes.
Se considera que las estructuras de hormigón armado poseen un 5% de amortiguamiento inherente, mientras que las estructuras de acero se cree que tienen un 2% de amortiguación. Sin embargo, las mediciones reales del sitio han demostrado que la amortiguación intrínseca de los edificios es mucho más complicada y variable que las cifras genéricas de 1.3 y 5%. La amortiguación se reduce a medida que aumenta la altura y también los niveles de amortiguación difieren mucho de un edificio a otro. Para construir hasta 50 metros de altura, la amortiguación intrínseca medida se vio que variaba de 1 a 5%, mientras que para estructuras muy altas de más de 200 metros de altura, la amortiguación intrínseca era solo de 0,5 a 1%. Lo que es más preocupante es que esta amortiguación intrínseca no se puede conocer o calcular con precisión en la etapa de diseño. [1]
La única manera de determinar la amortiguación correcta es mediante pruebas físicas y mediciones una vez que se construye el edificio. Esta incertidumbre en los niveles de amortiguación puede resultar fatal en condiciones sísmicas.
Para probar el caso en cuestión si en realidad la amortiguación es de 1%, mientras el diseñador ha diseñado el edificio suponiendo un 5% de amortiguación, entonces la estructura así diseñada no podrá funcionar a los estándares esperados en caso de un terremoto.
Esto enfatiza el proceso de pensamiento de que los diseñadores deben asumir un valor de amortiguación conservador mientras diseñan, de lo contrario es casi seguro que incluso con el análisis y diseño asistido por computadora, los edificios diseñados serían inseguros.
Se puede agregar muy fácilmente una amortiguación diseñada y precisa adicional a los edificios mediante la instalación de ciertos dispositivos mecánicos llamados amortiguadores. Los amortiguadores pueden proporcionar una amortiguación de hasta el 25-30% de los críticos, lo que garantiza que el edificio funcionará muy bien en condiciones sísmicas como también fuertes vientos en el caso de edificios muy altos.
Los amortiguadores actúan disipadores de energía durante cualquier tipo de movimiento y evitan que el edificio se dañe. Mediante el uso de amortiguadores, el diseñador puede superar las incertidumbres de baja amortiguación intrínseca y esto ayuda a predecir la respuesta dinámica con precisión. Al agregar amortiguación adicional, la rigidez y la masa del edificio también pueden reducirse, garantizando que el edificio esté ahora sometido a fuerzas sísmicas más bajas.
Las ventajas de la amortiguación adicional son la reducción de la oscilación del edificio evitando daños a componentes estructurales y no estructurales, fuerzas de diseño reducidas, ya que gran parte de la energía es disipada por los amortiguadores y la incertidumbre en el nivel de amortiguación intrínseca se supera mediante amortiguación suplementaria.
La amortiguación suplementaria es también la forma más eficiente y rentable de lograr la disipación de energía en los edificios. Esto significaría inadvertidamente una disminución de la demanda de disipación de energía en los componentes estructurales, es decir, vigas / columnas / losas, aumentando así la capacidad de supervivencia de la estructura del edificio. Los amortiguadores son dispositivos mecánicos cuya función es absorber y disipar la energía suministrada por el movimiento del suelo durante un terremoto, de modo que el edificio permanezca ileso.
Cuando el edificio está en movimiento durante un terremoto o vientos excesivos, los amortiguadores ayudan a evitar que el edificio se balancee excesivamente y, por lo tanto, previene el daño estructural. La energía absorbida por los amortiguadores se convierte en calor que luego se disipa inofensivamente en la atmósfera..
Referencias:
[1] Ensayo: Aplicación de dispositivos de disipación energética como técnicas resistentes a terremotos en la estructura. Essay UK, Student Academic Services Limited. Reino Unido. Recuperado de: http://www.essay.uk.com/essays/engineering/essay-application-of-energy-dissipation-devices-as-earthquake-resistant-techniques-on-structure/. Acceso: martes 29 de mayo de 2018.
