aislamiento sismico
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Sistemas de fundaciones de grandes estructurasAISLACIÓN BASAL
EDIFICIO SN. AGUSTIN, ESCUELA INGENIERIA PUCaisladores elastoméricos
DISEÑO SISMORESISTENTE CONVENCIONAL NUEVOS SISTEMAS ANTISISMICOS
aumentar las capacidades de resistencia y deformación de los elementos
estructurales
modifica las características dinámicas de una estructura, reduciendo la demanda
sísmica
los sismos generan altas aceleraciones, esfuerzos y deformaciones, produciendo
daño en ella y sus contenidos
se reducen las aceleraciones y deformaciones de la superestructura,
eliminando el daño en ella y sus contenidos
AISLACIÓN SÍSMICA BASAL
reducción de la demanda sísmica
aislando la cimentación de la superestructura
_absorben mediante deformaciones elevadas la energía que un terremoto transmite a una estructura
aisladores
_alarga el período fundamental de vibración de la estructura
_llevándose a zonas en donde las aceleraciones generadas por los sismos son reducidas
_las fuerzas que producen resultan de menor suma total.
símicos
separar estructura del suelo
mediante una interfaz flexible
estructura suelo
Comparación respuesta durante un sismo
edificio SIN aislación basal edificio CON aislación basal
cambio en la forma inicial del edificioSUFRE DEFORMACIÓN
mantiene forma inicial del edificiolos aisladores son los que se deforman
_La seguridad estructural es entre 6 a 8 veces mayor que un edificio convencional _Se protegen a los contenidos _Se evita la paralización post-sismo _disminución de los limitantes estructurales sobre la arquitectura y nuevas técnicas constructivas_minoriza la incertidumbre ante el comportamiento sísmico, debido a la variabilidad en las propiedades de la estructura.
VENTAJAS
_En los terremotos de Northridge, USA (1994) y Kobe, Japón (1995) se pudo comprobar con éxito las ventajas de la aislación sísmica al observar el excelente comportamiento de los edificios aislados frente a los convencionales.
PROPIEDADES
_Pueden alcanzar valores significativos de amortiguamiento a través de una modificación en la composición química de la goma, alcanzando razones de amortiguamiento viscoso equivalente que varían entre 12% y 18%, para un amplio rango de frecuencias y deformaciones típicas de diseño.
_Alternativamente, para lograr niveles de amortiguamiento significativos (20% a 40%), se utiliza el aislador de goma con corazón de plomo incorpora un núcleo de plomo confinado por las láminas de goma y acero.
Aislador elastomérico instalado en obra Aislador deformado durante ensayo Ensayo dinámico de pareja de
aisladores elastoméricos
Funciones primordiales. _aumentar el amortiguamiento del aislador a través de fluir bajo deformación lateral. _rigidizar la estructura lateralmente para cargas de servicio y eventuales como el viento.
Existen básicamente dos tipos de sistemas de aislamiento
apoyos deslizantes
apoyos elastoméricos
AISLADORES ELASTOMÉRICOS
_Es el dispositivo más comúnmente usado en sistemas de aislación sísmica
Idea conceptual aislar el edificio del suelo a través de verdaderas gomas amortiguadoras
disipar la energía proveniente del sismo
_Está formado por un conjunto de láminas planas de goma intercaladas por placas planas de acero adheridas a la goma y cubierto en sus extremos superior e inferior por dos placas de acero en las cuales se conecta con la superestructura en su parte superior y la fundación en su parte inferior
_La notable flexibilidad lateral en el elastómero permite el desplazamiento lateral de los extremos del aislador, mientras que las láminas de refuerzo evitan el abultamiento del elastómero y le proporcionan una gran rigidez vertical
estado en reposo estado en oscilación
láminas de refuerzo
rigidez vertical
desplazamiento lateral
EDIFICIO SN. AGUSTIN, ESCUELA INGENIERIA PUC
Nombre: Edificio Sn. Agustín, Escuela IngenieríaUbicación: Santiago, ChileÁrea construida: 5.480 m2Nº Pisos: 5 plantasFecha inicio construcción: 12 de febrero 2001Fecha término construcción: 8 de marzo 2002Arquitectura: Murtinho & Asociados ArquitectosIngeniería Estructural: DICTUC S.A. División Ingeniería Estructural y GeotécnicaConstruye: Empresa Constructora Serinco Ltda.
_Este edificio contará con un sistema de aislación sísmica, formado por 42 aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento y 14 aisladores fricciónales, siendo uno de los primeros en Chile que contó con esta tecnología.
_Esta estructurado en base a un sistema dual de muros de hormigón armado y marcos gravitacionales.
_ El sistema de aislación se ubica en este caso directamente sobre las fundaciones.
columna
Viga base
aislador
fundación
1 2
3 4
56
7
Los aisladores de este edificio fueron fabricados en Chile por la empresa VULCO S.A.
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CONCLUSIONES
_Se pueden definir dos factores que influyen principalmente en la efectividad de la respuesta de un edificio con aislamiento sísmico basal, bajo la acción de un sismo, que lo diferenciaría de uno sin aislación. La cantidad de energía que el dispositivo absorbe y el cambio del período en el primer modo de la edificación, debido a la flexibilización de la estructura.
_En Chile al ser un país con alto riesgo sísmico y con un aumento en la construcción de edificios, este tipo de edificios con aislamiento sísmico debieran encontrarse en todos lados, pero la verdad es que son poco utilizados, siendo mas comunes en países desarrollados.
_La aislacion sismica experimentaró una crecida luego de los devastadores terremotos de Kobe y Northridge. Sólo en Japón se construyeron más de 80 hospitales y 400 edificios con aislamiento sísmica entre 1997 y 1998, No se debe esperar a que ocurra algo asi, para tomar acciones.
_El ahorro de los aisladores no se mide en el momento de la construcción, sino después de un sismo.
BIBLIOGRAFÍA
- Nuevas tecnologías del diseño antisísmico y sus incidencias en la arquitectura, Daniel Alejandro Leal Jeldrez, Seminario de Titulo (Concepcion Nov. 2008)
- Arquitectura Sísmica “Prevención y Rehabilitación”, Belen Garcia
-Web:- www.ing.puc.cl- www.sirve.cl
Sistemas de fundaciones de grandes estructurasAISLACIÓN BASAL
EDIFICIO SN. AGUSTIN, ESCUELA INGENIERIA PUCaisladores elastoméricos
CLAUDIO ACUÑA _ CARLA MENA _ ANGELA NEIRA _ MANUEL SALDÍA
E d i f i c a c i o n 2Profesor: Rodrigo Perez Ayudante: Alejandro Salgado