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SISTEMA DE
FUNDACIONES DE
GRANDES ESTRUCTURAS
PÉNDULO FRICCIONAL
FUNDACIONES
Estructura que esta en contacto con
la tierra destinada a la transmisión
de la cargas edificio tanto el peso
propio de este, como las cargas
móviles.
Son piezas de madera u otro material que
se “clavan” en el terreno de una longitud
maxima de 15 m
- Fundaciones superficiales
- Fundaciones semi profundas
- Fundaciones profundas
Pilotes
Perforación con hélice
Colocación de la armadura
Hormigonado
Limpieza con cazo
Pilote terminado
Pilotes prefabricados
Pilotes in situ
Pilotes de extracción de tierra
Pilotes de desplazamiento
AISLAMIENTO SISMICO
En
un
edificio
convencional sin aislación,
la estructura vibra como
consecuencia
del
movimiento del suelo. Si
esta vibración excede un
cierto nivel, se produce un
daño en la estructura y sus
contenidos. Pero en el
edifico
aislado
se
independiza la estructura
del suelo de fundación
mediante
dispositivos
especial de modo que el
movimiento
ocasionado
por las ondas sísmicas no
sea
transmitido
a
la
estructura.
AISLAMIENTO BASAL
La aislación basal o aislación sísmica es una técnica de diseño
sismorresistente, en la cual con la introducción en la estructura de un
elemento de apoyo de alta flexibilidad, logra un grado de
desacoplamiento de los movimientos del suelo inducidos por un
sismo. En algunos
Edificio sin aislación basal
Edificio con aislación basal
disminución de la energía de entrada en la supraestructura.
SISTEMAS
FRICCIONALES
Placa deslizante
Acero
teflón
elastómero
Mecanismo de limitación
de las deformaciones
APARATO
DE
FRICCIÓN
PURA
En estos tipos de apoyos, las
fuerzas
horizontales
de
rozamiento se oponen al
movimiento y logran disipar
energía. La característica
fundamental es que este
tipo de aislador carece de
fuerzas
restitutivas,
ocasionando con ello que
cuando la estructura sea
solicitada sísmicamente se
producirán desplazamientos
remanenetes que serán
inevitables.
CONCEPTO
estructura
deslizador
Superficie
deslizante
Cóncava de
acero inoxidable
sello
retenedor
Material
de
apoyo
Consiste en un "deslizador" que se mueve
sobre una superficie esférica cóncava.
Cualquier movimiento de la base producirá
un desplazamiento del "deslizador" a lo largo
de esta superficie disipando energía por
fricción
POSIBILIDAD
DE
Posición centrada
a
b
Posición desplazada
a
b
INTALACIONES
CONCEPTO
La forma de la curvatura del
FPS es lenticular esférico
Al ser la curva más acentuada en un
lente que en una esfera el grado de
acción del deslizador es mayor y por
ende es más óptimo para la
disipación de cargas.
CONCEPTO
El apoyo FPS solo es activado cuando el
sismo produce una fuerza de corte sobre la
interfase de aislación que supera la fuerza
de fricción estática del aislador
BENEFICIOS
-Elasticidad y costo
- No los afecta la temperatura o el
paso del tiempo
- Eficaces en muchas estructuras
-Responde mejor a los esfuerzo de
lateralidad sísmica
MATERIALIDAD
- Acero Inoxidable porque
posee una alta resistencia a
la corrosión y la factibilidad
de un pulimiento de alta
calidad.
- El teflón (PTFE) que permite
alcanzar
valores
de
coeficiente
de
fricción
entre 0.02 < µ < 0.07.
Eficiencia del Péndulo Friccional
Existen
modificaciones
de
este
sistema que comprenden
un
deslizamiento bidireccional gracias a
dos platos (superficies cóncavas)
tanto en la parte
inferior como
superior generando un grado de
libertad mayor a la estructura.
Dado el movimiento lateral del
deslizamiento, este tipo de ondas son
soportables generalmente por edificios
equipados con sistema FPS.
DISEÑO
-Generales: Cantidad, peso
estructura, carga máxima y
mínima en su vida útil.
-Particulares: Valor
amortiguamiento,
desplazamiento, fricción,
conexión aisladores
Permite diseñar. Consta en calcular la
rigidez, el periodo de tiempo, radio
de curvatura, las dimensiones.
EJEMPLO
Edificio San Agustín
Departamento de
Ingeniería.
Superficie
construida:
5.480 metros
cuadrados
Fecha inicio 12
de
construcción: febrero 2001
Fecha
término
construcción:
8 de marzo
2002
El ejemplo escogido cuenta con una
alta tecnología de aislación que le
permite un excelente desempeño
estructural y funcional frente a un
sismo.
Cuenta con 42 aisladores elastoméricos de alto
amortiguamiento y 14 aisladores friccionales. El
sistema de aislación se ubica directamente sobre las
fundaciones
lo que
permite
un
excelente
desempeño estructural y funcional del edificio frente
a sismos.
Pendulo friccional
Pendulo friccional
Pendulo friccional
Pendulo friccional
La colocación de los PFS son principalmente en los extremos, es decir,
perimetral y algunos en su núcleo con el fin de dar una distribuciòn
equitativa para un mejor funcionamiento del sistema.
Sistema de fundaciòn basal en
base a pendulos friccionales.
CONCLUSIONES
- Chile es un país que posee una alto grado de sismicidad y por lo mismo debe ser un
país inquieto por conocer y aprender sobre la nueva tecnología antisísmica.
- Es positiva, a su vez, la participación activa del país; de investigadores y profesionales
en el desarrollo de nuevas tecnologías de mitigación de desastres sísmicos a nivel
mundial.
- Por todo lo anterior se presentan múltiples desafíos ante el problema sísmico
- Comprobar el buen funcionamiento de múltiples dispositivos que se puedan generar
para el control de las vibraciones producidas por los sismos sobre las estructuras, tal
como son los aisladores basales,
- La implementación de sistemas de aislación sísmica va acorde a las nuevas ideologías
mundiales de diseño estructural
- En total, hoy día a nivel del país hay más de 20 dispositivos de Aislación Sísmica entre
aisladores sísmicos elastoméricos, aisladores friccionales, y aisladores con núcleo de
plomo, cuya durabilidad está garantizada por sobre los 50 años.