El documento AIS 702-24, emitido por la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica (AIS), establece los requisitos de diseño sísmico para edificaciones con disipadores de energía. Esta normativa de 2024 tiene como propósito ofrecer un marco técnico detallado para la incorporación de dispositivos que mejoran la respuesta de las estructuras ante la actividad sísmica. El texto abarca desde definiciones fundamentales y especificaciones de la estructura principal hasta rigurosos métodos de análisis para evaluar el desempeño sísmico, como el método dinámico cronológico inelástico. Además, el documento fija los criterios de aceptación esenciales para estos dispositivos, basándose en ensayos de laboratorio y pruebas de prototipos que garantizan su durabilidad y correcto funcionamiento.
A continuación una infografía de la metodología del Documento.
1. Alcance y Contexto (Prefacio y Capítulo 1) El documento establece la normativa colombiana para el diseño, análisis y pruebas de edificaciones equipadas con sistemas de disipación de energía (SDE). Fue desarrollado por el comité AIS 700 siguiendo lineamientos de la ASCE 7-16 y FEMA 450. Define dos niveles de amenaza sísmica cruciales para el diseño: el Sismo de Diseño (DE) y el Sismo de Máxima Capacidad (SMC), este último definido en el Capítulo A.2 de la Norma AIS 100-24.
2. Requisitos Generales de Diseño (Capítulo 2) Establece que la estructura principal y el SDE deben trabajar conjuntamente. Puntos clave incluyen:
• Comportamiento Elástico: Los disipadores y sus conexiones deben diseñarse para permanecer elásticos o no fallar bajo las cargas del SMC. Elementos controlados por fuerza requieren un incremento del 20% en las fuerzas de diseño respecto a la respuesta promedio del SMC.
• Variabilidad de Propiedades (λ): No se permite diseñar con un valor único. El ingeniero debe calcular factores de modificación (λ) para determinar propiedades máximas y mínimas de los disipadores, considerando efectos de envejecimiento, temperatura y variaciones de fabricación (Ec. 2-3a y 2-3b).
• Cortante Mínimo (V min): Se imponen límites al cortante basal de diseño, impidiendo reducciones excesivas por el uso de amortiguamiento.
3. Metodología de Análisis (Capítulo 3 y 7) La norma prioriza el análisis riguroso pero permite métodos simplificados bajo condiciones estrictas:
• Método Dinámico Cronológico Inelástico (Capítulo 3): Es el método estándar. Requiere modelación explícita de la histeresis de los disipadores utilizando al menos 7 pares de registros de movimiento del terreno (rotados si están cerca de fallas).
• Métodos Alternativos (Capítulo 7): El Análisis Dinámico Elástico Espectral y la Fuerza Horizontal Equivalente solo se permiten si:
1. El amortiguamiento efectivo total (βmD) es ≤35%.
2. Existe redundancia (mínimo 2 disipadores por piso en cada dirección configurados para resistir torsión).
4. Criterios de Aceptación (Capítulo 4) Para el método inelástico, se evalúa el desempeño bajo el SMC. Las derivas de piso máximas no deben exceder 1.5 veces los límites de la norma AIS 100-24, con un tope absoluto del 3%.
5. Validación Experimental (Capítulo 6) El diseño teórico debe validarse mediante ensayos físicos obligatorios:
• Ensayos de Prototipo: Deben someterse a secuencias de carga que incluyen ciclos de viento, 5 ciclos al desplazamiento de diseño (DE) y 3 ciclos al desplazamiento máximo (SMC).
• Criterio de Aceptación: Las propiedades efectivas (rigidez, área de histéresis) no deben variar más del 15% respecto a los valores nominales o promedios.
• Ensayos de Producción: Se requiere probar los dispositivos que serán instalados en la obra para asegurar control de calidad.
6. Definición de Parámetros (Anexo/Definiciones) Proporciona ecuaciones detalladas para calcular el amortiguamiento viscoso, histéresis, fuerzas modales y desplazamientos para los métodos simplificados, considerando la interacción entre la estructura principal y el sistema de disipación.
En conclusión, la AIS 702-24 transforma el uso de disipadores de una "adición opcional" a un sistema rigurosamente regulado que exige considerar la incertidumbre de los materiales (factores λ) y la supervivencia del sistema ante sismos extremos (SMC) mediante ensayos de laboratorio y modelación avanzada.
