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Investigación
aisladores elastomericos
EDIFICACION 2
alumnos: Natalia Ferrer / Bernardo Parada / Mauricio Rivas
docente: Rodrigo Pérez
Introducción
en el siguiente trabajo detallaremos algunos sistemas utilizados para disminuir el
efecto de un posible sismo en las edificaciones, de manera general revisaremos
tipos estructurales relacionados con la construcción sismorresistente, dispositivos
desarrollados en conjunto, abarcando específicamente a los dispositivos llamados
aisladores elastomericos
Desarrollo
Dispositivos sismorresistentes:
_Están basados en la idea de aislar una estructura del suelo mediante
elementos estructurales que reducen el efecto de los sismos sobre la
estructura.
_absorben mediante deformaciones elevadas las fuerzas de un terremoto.
_los mas conocidos son los basados en goma de alto amortiguamiento,
goma con núcleo de plomo, neoprenicos o fricionales.
_Al utilizar estos elementos, la estructura sufre un cambio en la forma
como se mueve durante un sismos y una reducción importante de las
fuerzas que actúan sobre ella durante un sismo.
Temas a considerar en la construcción sismorresistente
Asimetría
Planta libre/densidad en planta
Altura y masa del edificio
A) SISTEMAS SISMORRESISTENTES
Las ondas sísmicas “entran” en el edificio
Se dota a la estructura de “suficiente
resistencia” para soportar los esfuerzos
sísmicos
La energía sísmica no desaparece hasta
transformase en MOVIMIENTO,
DEFORMACIÓN, ROTURA O CALOR
Sistemas antisísmicos actuales
B) SISTEMAS DE CONTROL PASIVO
Evitan que las energía sísmica “penetre” en
el edificio
Se basan en la amortiguación de las ondas
sísmicas
Lo componen complejos mecanismos de
elevado costo
Péndulo friccional:
_consiste en un "deslizador“ (empotrado en la base de
elementos
resistentes) que se mueve sobre una superficie esférica cóncava (empotrada
en el cimiento).
_Cualquier movimiento de la base producirá un desplazamiento del "deslizador"
a lo largo de esta superficie, disipando energía por la fricción entre el material
que recubre la cabeza del deslizador y la superficie de acero. Como este
desplazamiento ocurre sobre una superficie curva la fuerza vertical transmitida
por el "deslizador" tiende a centrar el sistema.
Fluoropolimero
Cabeza friccional
Superficie esférica cóncava
Elastómero
Los elastómeros son aquellos polímeros que muestran
un comportamiento elástico, es decir, se deforman al
someterlos a una fuerza pero recuperan su forma inicial
al suprimir la fuerza.
el término elasticidad designa la propiedad mecánica
de ciertos materiales de sufrir deformaciones
reversibles cuando se encuentra sujetos a la acción de
fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si
estas fuerzas exteriores se eliminan.
AISLADORES ELASTOMERICOS
Consiste en un conjunto de capas de acero unidas a capas de goma,
a través de un proceso de vulcanización, las cuales se encuentran
confinadas dentro de dos capas, mas gruesas, de acero, las que se
unen a la parte superior del cimiento y a la parte inferior de un
elemento resistente.
Sistemas antisísmicos de control pasivo
actuales
Sistema que no requiere de la utilización de fuentes de energía exterior
para ejercer fuerzas de control que regulen su comportamiento
estructural ante los efectos de un sismo.
Ventajas:



Alta eficacia contra los efectos de los terremotos
Protegen al edificio y a sus habitantes
Aportan mayor seguridad y durabilidad al edificio
Inconvenientes:


Sistemas complejos
Difícil aplicación y puesta en obra
SISTEMA DE ABSORCION NEUMATICO



Este sistema se compone de dos placas, unidas por un
bloque central, que albergan una abrazadera elástica
rellena de un material sólido con propiedades
hidráulicas.
Este granulado sólido tiene la propiedad de transmitir la
presión a la abrazadera elástica sin perder estanqueidad
(capacidad de evitar el paso de agua), alcanzando una
presión 10 veces superior que la puede soportar un
neumático convencional.
Las unidades pueden aplicarse en serie o en paralelo,
alcanzando un óptimo rendimiento para todo tipo de
frecuencias sísmicas.
Variante 1 del sistema neumático
Abrazadera elástica formada por
ANILLOS de diferente elasticidad
Relleno de material sólido con un bloque
central
Los componentes son de PVC
Variante 2 del sistema neumático
Abrazadera elástica formada por un
ANILLO de elasticidad MEDIA a baja
Relleno de material sólido Con un bloque
central
Los componentes son de PVC
Variante 3 del sistema neumático
Abrazadera elástica formada por un
NEUMÁTICO usado
Relleno de material plástico Con un
bloque central
ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO
UTILIZACIÓN DE PLÁSTICOS CON PROPIEDADES MECÁNICAS EQUIPARABLES A
OTROS MATERIALES DE LA CONSTRUCCIÓN:
Los avances de la técnica en el campo de los plásticos, permiten conseguir:
- Resistencias próximas al Acero
- Elasticidad asimilable al Caucho
- Ductibilidad cercanas al Plomo
Aplicable dentro de una gran
cantidad de campos de la
CONSTRUCCIÓN
ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO DEL
SISTEMA
ANTE
LAS
ACCIONES
SÍSMICAS
DE COMPONENTE HORIZONTAL
ESQUEMA DE COMPORTAMIENTO DEL
SISTEMA
ANTE
LAS
ACCIONES
SÍSMICAS
Efecto de pretensado de la abrazadera elástica
efecto de pretensado de la
abrazadera neumática
Incrementa la capacidad portante del sistema
Mejora su comportamiento mecánico
Ajusta la elasticidad para recuperar la posición
inicial después de la deformación
Modelo de comportamiento
Es equiparable a un COLCHÓN, con elasticidad suficiente para que el
edificio recobre su posición inicial después del sismo
El sistema se comporta como un CONDENSADOR de energía,
absorbiendo parte de la energía sísmica y reduciendo el desplazamiento
del edificio
Utiliza la energía potencial del peso de la construcción para cancelar las
ondas por inversión de fase
Se instala bajo el edificio para
absorber el tren de ondas
transmitido por el suelo.
Representación gráfica esquemática de la cancelación ondas
Podemos observar en la gráfica la representación esquemática de :
1) La onda sísmica en una senoidal, equivalente al total de la energía que transmite el
suelo al sistema.
2) La onda sísmica en una senoidal, equivalente al total de la energía absorbida por el
sistema.
3) La onda sísmica en una senoidal, equivalente la energía resultante de las dos
anteriores, que será la energía
Aplicación y puesta en obra
Su aplicación y puesta en obra
es sencilla.
No requiere mano de obra
especializada
Mantenimiento nulo y alta durabilidad
Por su ubicación en el subsuelo (con muy poco oxígeno)
Al resguardo de los rayos ultravioletas
Con variaciones mínimas de humedad y temperatura
Compuesto por materiales muy estables y duraderos
El Sistema es de fácil aplicación, requiriendo poca mano de obra no especializada.
Se instala entre el suelo y la cimentación de la construcción; y puede desempeñar el papel de limpieza y
regularización de la base de cimentación.
sistema aplicable a:

Viviendas: unifamiliares y colectivas.

Edificios públicos: hospitales, colegios, juzgados.

Construcciones civiles: puentes, presas, depósitos.

Aislante de vibraciones [de cualquier foco emisor]: metro,
trenes.
Conclusión
Es un sistema antisísmico de control pasivo (aislamiento de base), que actúa como un colchón
amortiguador, impidiendo que las ondas penetren y afecten al edificio. Su finalidad es la de
salvaguardar las vidas humanas, evitar daños materiales y contribuir a la mejora y equilibrio
medioambiental.
Por lo tanto este sistema es:
Eficaz:
- Absorbe y cancela hasta el 90% de las ondas sísmicas para un grado 10.
- Alto margen de seguridad y durabilidad.
-Sistema sencillo y sin mantenimiento alguno con respuesta inmediata.
Económico.
-Compuesto por materiales económicos.
-Fácil aplicación y puesta en obra.
-Mantenimiento nulo.
Ecológico:
-Posible utilización de neumáticos usados en la variante 3 del sistema.
-tanto la fabricación del sistema como su aplicación y puesta en obra, no
suponen impacto
medioambiental alguno. Más bien todo lo contrario, la posible utilización de materiales plásticos
reciclados y neumáticos usados contribuye a la mejora de la salud y equilibrio medioambiental.