Presentación protección sísmica VMB (3)
Download
Report
Transcript Presentación protección sísmica VMB (3)
Protección Sísmica
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Enfoque Energético del
Diseño Sísmico
Enfoque Energético del Diseño Sísmico
Ei = EE + EK + EH + EV
Ei
Entrada de energía. Corresponde al trabajo realizado por la fuerza de
inercia que actúa sobre la estructura (Esfuerzo cortante en la base),
debido al desplazamiento de su punto de apoyo
EE Energía de deformación elástica
EK Energía Cinética
Ed Energía disipada (a través de distintos mecanismo. Por ejémplo
Histeréticos EH y viscosos EV)
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Enfoque Energético del
Diseño Sísmico
Demanda Oferta
Ei EE + EK + Ed
La protección sísmica se puede llevar a cabo reduciendo la demanda y/o
aumentando la oferta
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Enfoque Energético del
Diseño Sísmico
Capacity design (resistencia)
=
aumento de la oferta
(aumento de Ed)
La estructura debe proyectarse con suficiente ductilidad global y local, de tal modo que se
formen la mayor cantidad posible de plastificaciones antes del colapso; la estructura por ende
debe estar en condiciones de disipar la mayor cantidad posible de energía. Esta disipación se
produce a través del daño de los elementos estructurales ( además de los no estructurales)
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Enfoque Energético del
Diseño Sísmico
Aislación sísmica =
reducción de la demanda
La energía de ingreso no es una propiedad intrínseca del
terremoto, en el sentido que además de depender del
desplazamiento del terreno también depende de la
respuesta estructural.
Y esta depende principalmente del período fundamental de
vibración además de la aceleración aplicada.
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislación Sísmica:
El Concepto
Disociar el movimiento de la estructura del de la tierra para
reducir los efectos destructivos del sismo
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
El Concepto
•
Edificio Tradicional
Edificio Aislado
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
El Concepto
Utilización de dispositivos de baja rigidez en su base lo que
entrega flexibilidad a la estructura.
Período fundamental de la estructura
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
El Concepto
Reducciones espectrales debido a la utilización
de dispositivos con mayor amortiguamiento
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislación Sísmica: El
Concepto
La disociación se obtiene a través de dispositivos llamados
Aisladores, los que reducen las aceleraciones que se
transmiten a la superestructura la cual funciona como
cuerpo rígido.
La Aislación Sísmica tiene los siguientes resultados:
• Evitar completamente daños estructurales y no
estructurales
• Evitar el daño o perdida de funcionalidad de los
equipos que se encuentran al interior del edificio,
mejorando así su continuidad operativa
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
Dispositivos
Aisladores Elastoméricos
AISLADORES
ELASTOMÉRICOS
-Ensayo
CON NÚCLEO DE PLOMO
AISLADORES
ELASTOMÉRICOS
-Solarino
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
Dispositivos
Aislador de Péndulo Friccional
PÉNDULOS
FRICCIONALES
- Periodo no
depende de la
masa de la
estructura
- Elimina la rotación
- Menor costo que
aisladores
elastoméricos
- Menor tiempo de
fabricación
L’Aquila
Ensayo
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
Dispositivos
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislamiento Sísmico:
Dispositivos
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Funcionamiento equivalente al
funcionamiento del péndulo
El período T
no depende de la masa
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislación Sísmica:
Beneficios
-Disminuye hasta en un 80% la aceleración que se percibe
dentro de la estructura posibilitando un ahorro en la
misma.
-Asegura la continuidad operativa del Edificio.
-Disminuye al mínimo la probabilidad de daño en elementos
estructurales y no estructurales.
Especialmente utilizadas en:
Oficinas, hospitales públicos y privados, data
centers, puertos, aeropuertos, viviendas, etc.
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Aislación Sísmica:
Instalación
Instalación 1
Instalación 2
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
AMS
=
reducción de la demanda
Absorbedor de vibraciones (Frahm 1909)
“... si la frecuencia del absorbedor adherido a la
estructura coincide con la frecuencia de la excitación,
entonces la masa del sistema principal permanece
quieta, y el absorbedor genera en todo instante sobre
la estructura fuerzas iguales y contrarias a la
excitación”
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
AMS sin amortiguamiento
Ecuación de movimiento:
Solución con forma: u H ( j )
1
1
j t
e
u H ( j )
2 2
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Las funciones de transferencia H1(j) y H2(j) son:
1
2
ωa2
H1 j
ust
2 ωa2
2 ωa2
1 2 1 2 μ 2 2 μ
Ωn Ωn
ωa Ωn
H 2 j
1
ust
2 ωa2
2 ωa2
1 2 1 2 μ 2 2 μ
Ωn Ωn
ωa Ωn
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Se observa que si = wa entonces H1(j) = 0, y
esto significa que:
u1 0 jt
u P0 e
2 k
y
f a k( P0 /k)ejt
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Taipei 101, (508 m)
Taipei – Taiwan, 2004
AMS (1)
Peso: 730 ton
Frecuencia: 0.14 - 0.15 Hz
Reducción viento: 37%
Taipéi 101
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Edificio
Parque
Araucano
Primer Edificio con AMS en Sudamérica
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
AMS
Poner atención en:
- Reducción del desplazamiento
- Retorno al “reposo” en sistema con AMS
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Edificio Parque Araucano
• Edificio de Oficinas
• Masa Sintonizada
• 2 Amortiguadores Viscosos de gran tamaño.
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Amortiguador de Masa
Sintonizada
Respuesta versus período
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
El concepto
Dispositivos
= Aumentar la oferta
-Focaliza la disipación de energía del sismo en elementos
diseñados para este propósito.
-Permite manejar la respuesta de un edificio frente a un sismo.
-Aumenta la capacidad de absorción de energía de la estructura.
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
Dispositivos
Amortiguadores Viscosos
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
Dispositivos
Amortiguadores Viscosos
-Puente Rion – Antirion Grecia
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
Dispositivos
-
Trasladar el centro de rigidez de
manera de acercarlo al centro de
gravedad, eliminando torsión.
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
Dispositivos
Edificio Nueva Apoquindo
• Edificio de Oficinas
• 22 Amortiguadores Viscosos
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
Disipación Sísmica:
Dispositivos
Disipadores Metálicos
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014
NORMATIVA SISMORRESISTENTE Y NUEVAS TECNOLOGÍAS ANTISISMICAS EN LA CONSTRUCCIÓNO, ANTOFAGASTA, MAYO 2014