Download aislación sísmica basal

Sistemas de fundaciones de grandes estructuras
AISLACIÓN BASAL
EDIFICIO SN. AGUSTIN, ESCUELA INGENIERIA PUC
aisladores 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
a
i
s
l
a
d
o
r
e
s
s
í
m
i
c
o
s
aislando la cimentación de la
superestructura
_absorben mediante deformaciones elevadas la energía que un
terremoto transmite a una estructura
_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.
separar estructura del suelo
estructura
mediante una interfaz flexible
suelo
Comparación respuesta durante un sismo
edificio SIN aislación basal
edificio CON aislación basal
VENTAJAS
_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.
cambio en la forma inicial del edificio
SUFRE DEFORMACIÓN
mantiene forma inicial del edificio
los aisladores son los que se deforman
_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.
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.
Aislador elastomérico instalado en
obra
Aislador deformado durante ensayo
Ensayo dinámico de pareja de
aisladores elastoméricos
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
desplazamiento lateral
láminas de refuerzo
rigidez vertical
EDIFICIO SN. AGUSTIN, ESCUELA INGENIERIA PUC
Nombre: Edificio Sn. Agustín, Escuela Ingeniería
Ubicación: Santiago, Chile
Área construida: 5.480 m2
Nº Pisos: 5 plantas
Fecha inicio construcción: 12 de febrero 2001
Fecha término construcción: 8 de marzo 2002
Arquitectura: Murtinho & Asociados Arquitectos
Ingeniería Estructural: DICTUC S.A. División Ingeniería Estructural y Geotécnica
Construye: 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
6
5
7
8
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
CLAUDIO ACUÑA _ CARLA MENA _ ANGELA NEIRA _ MANUEL SALDÍA
E d i f i c a c i o n
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Profesor: Rodrigo Perez
Ayudante: Alejandro Salgado
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