Publicado en Structural Magazine del mes de marzo de 2025, el artículo escrito por Jason Armes, SE; Gina Carlson, SE; y Leo Panian, SE, analiza el proceso de diseño estructural del nuevo edificio de investigación para la Universidad Samuel Merritt en Oakland, California.
Este edificio de gran altura, que se convertirá en el campus insignia de la institución, exigía un sistema estructural capaz de conciliar eficiencia económica, flexibilidad arquitectónica y un alto desempeño sísmico. Para ello, el equipo de ingeniería de Tipping llevó a cabo un análisis comparativo de distintas soluciones estructurales, evaluando marcos rígidos, sistemas duales y arriostramientos con restricción al pandeo (BRB).
Si bien los marcos rígidos proporcionaban flexibilidad espacial, requerían grandes cantidades de acero para cumplir con los requisitos de deriva sísmica, tornándolos costosos y menos eficientes. Por otro lado, el sistema dual, que combinaba marcos rígidos con arriostramientos BRB, mostró limitaciones en la compatibilidad de rigidez entre ambos elementos, lo cual dificultaba la distribución uniforme de cargas y limitaba su desempeño. Finalmente, el análisis condujo a la elección de una variante innovadora: el sistema Buckling Restrained Braced Mast (BRBM).
Este sistema integra una armadura vertical (mast) que permanece elástica durante un sismo, trabajando en conjunto con los dispositivos BRB, encargados de disipar la energía sísmica. La combinación de estos elementos permite separar los componentes que absorben energía de aquellos que garantizan la estabilidad global de la estructura, lo que mejora significativamente su desempeño sísmico. Entre sus principales ventajas, el BRBM reduce la cantidad de dispositivos BRB necesarios en comparación con un sistema tradicional, lo que disminuye el impacto en los espacios interiores y optimiza la eficiencia del material utilizado.
El análisis estructural del edificio demostró que el BRBM ofrece una distribución uniforme de la deriva en altura, evitando concentraciones de daño en pisos específicos y aumentando la resiliencia global de la estructura. Mientras que un sistema BRB convencional alcanzaría una deriva máxima del 1.7 %, el BRBM logra reducirla a valores entre 1.2 % y 1.3 %, mejorando el desempeño frente a terremotos sin un incremento significativo en los costos. Además, al permitir una integración más eficiente con los elementos arquitectónicos, este sistema facilita el diseño de espacios abiertos y la incorporación de fachadas vidriadas, aspectos clave en la planificación del edificio.
Con este enfoque, el nuevo campus de la Universidad Samuel Merritt no solo contará con un sistema estructural innovador y eficiente, sino que también establecerá un precedente en la ingeniería sísmica para edificios de gran altura. El proyecto demuestra cómo la combinación de análisis avanzados, estrategias de diseño optimizadas y una estrecha colaboración entre arquitectos e ingenieros puede dar lugar a soluciones estructurales de alto rendimiento que equilibran economía, seguridad y funcionalidad.
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