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Dise帽o de Sistemas de Protecci贸n Antis铆smica

innovaci贸n y seguridad


Diseño de Sistemas de Protección Antisísmica

Presentación El Perú está ubicado en una de las zonas de mayor sismicidad del planeta. Hemos tenido grandes terremotos, 1746, 1868 y los seguiremos teniendo. Esperamos que nuestros edificios modernos resistan un gran sismo, aunque con mucho daño estructural y deterioro en su contenido. Hoy la Ingeniería Antisísmica cuenta con sistemas de protección que reducen drásticamente el daño en los edificios durante terremotos muy severos al mismo tiempo que permiten la operatividad inmediata de las instalaciones. DISIPA (Diseño de Sistemas de Protección Antísismica) ofrece la opción de dar una mayor protección a las edificaciones desarrollando el diseño y la instalación de Sistemas de Protección por aislamiento y disipación de energía para los edificios en el Perú.


¿Quienes somos? Somos una empresa del Grupo PRISMA, dedicada a la Protección de Edificaciones empleando Sistemas de Aislamiento y Disipación de Energía. Nuestros directores son reconocidos profesionales con 25 años de experiencia en diseño estructural y docentes de la PUCP en áreas de Ingeniería Antisísmica, Análisis por Elementos Finitos e Investigación. Tenemos una alianza de trabajo con SIRVE, la empresa chilena líder en el uso de sistemas modernos de protección contamos con su experiencia en el diseño, instalación y monitoreo de estos sistemas.

Daniel Quiun, Alejandro Muñoz y Marcos Tinman)

Nuestro socio SIRVE SIRVE es la empresa con mayor experiencia en diseño de sistemas de protección sísmica de vanguardia en Chile, uno de los países más sísmicos del mundo. SIRVE ha protegido más de 1.500.000 m2 en edificios, hospitales, industrias e infraestructura.

Más del 90% de los edificios protegidos en Chile con estos modernos sistemas, han sido diseñados por SIRVE, entre otros la Torre Titanium, la más alta de Sudamérica que ha incorporado estas tecnologías de protección sísmica. Torre Titanium, edificio más alto de Sudamérica con disipadores de energía. (56 pisos, 200 m. de altura)


Diseño de Sistemas de Protección Antisísmica

Sistemas de protección antisísmica Estos sistemas reducen significativamente los efectos de los terremotos sobre las edificaciones, protegiendo tanto el sistema estructural como el contenido de los edificios. En terremotos severos los edificios convencionales pueden alcanzar un nivel de daño tan elevado que deben demolerse o, si se reparan deben interrumpir sus servicios por intervalos prolongados de tiempo. En cambio los edificios con sistemas de protección antisísmica tienen un daño reducido, son facilmente reparables y hasta pueden operar durante o inmediatamente después de un terremoto importante. Los sistemas de protección antisísmica pueden ser por Aislamiento o por Disipación de Energía.


Aislamiento Sísmico La vibración reduce entre 6 y 8 veces. d

La estructura vibra y la deformación produce daño. D

edificio con aisladores

edificio sin aisladores

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Con este sistema el edificio permanece “casi quieto” mientras el suelo se mueve durante los segundos que dura un terremoto.

El comportamiento de los edificios aislados en grandes terremotos es impresionante. Se han reportado casos de cirugías que no se interrumpieron, gracias a que en el interior del edificio el movimiento fue imperceptible.

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El aislamiento de un edificio se logra colocando dispositivos mecánicos (aisladores, deslizadores, etc.) en la base del edificio o sobre los niveles de sótano.

El suelo se mueve pero la estructura queda “casi quieta”.

La base del edificio se mueve con el suelo, el edificio oscila y se daña.

Este sistema es ideal para • Edificios Hospitalarios y clínicas

• Edificios corporativos

• Edificios educativos

• Edificios residenciales

• Estaciones de Bomberos

• Edificios que necesitan estar

• Museos

operando inmediatamente después de un terremoto.

• Centros de Datos y centrales de

Comunicaciones

Hospital Angofagasta, Chile.

Tipos de Aisladores Aisladores Elastoméricos Consisten un una serie de láminas de goma natural y acero colocadas alternadamente y adheridas entre sí para formar un dispositivo que

soporta la carga de la columna o muro mientras se deforma lateralmente.

perno de anclaje superior relleno de plomo placa de anclaje superior láminas de goma láminas de acero placa de anclaje interior

Aisladores de fricción Está formado por dos piezas que permiten el desplazamiento relativo entre sus superficies de contacto.

Los más conocidos son el Slider y el aislador de Péndulo (FPS).

placa deslizante

SLIDER

acero inoxidable teflón elastomero FPS deslizador de fricción superficie esférica fluoropolimero


Disipación de Energía

edificio con disipación

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La estructura vibra y la deformación produce daño.

La vibración reduce entre 40% y 50%

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Los disipadores mecánicos se conectan al sistema estructural empleando generalmente piezas de acero.

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La disipación de energía sísmica se logra incorporando dispositivos mecánicos o masas oscilantes que capturan parte de la energía que ingresa a un edificio durante un sismo, evitando que la estructura y su contenido se dañen.

edificio sin disipación

Este sistema es ideal para • Edificios Hospitalarios y clínicas

• Edificios de oficinas.

• Edificios educativos

• Edificios residenciales

• Estaciones de Bomberos

• Edificios que necesitan estar

• Museos • Centros de Datos • Reforzamiento

existentes

de

operando inmediatamente después de un terremoto.

edificios

Centro Empresarial Panorama, Perú.

Torre Barlovento, Perú.

Tipos de Disipadores Disipadores Histeréticos Disipan energía mientras se deforman y fluyen por flexión, corte, torsión o extrusión.

(Added Dumping And Stiffness), que está formado por placas de acero (en forma de X), generalmente instaladas bajo los diafragmas.

Uno de los dispositivos más conocidos es el ADAS

Disipadores viscoelásticos y de fluido viscoso La energía que disipan esta asociada al desplazamiento y velocidad relativa de los extremos del disipador. Los disipadores viscoelásticos sólidos están formados por una

capa de material viscoelástico que se coloca entre dos placas de acero. Los dispositivos de fluido viscoso disipan la energía al forzar el paso de un fluido entre sus cámaras interiores.

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Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS) Un AMS consiste de un cuerpo rígido en el que la masa y rigidez de sus apoyos se regulan para que durante un sismo sus oscilaciones reduzcan las vibraciones del edificio.

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Amortiguadores de masa sintonizada suspendida.

Edificio con dos masas sintonizadas.

Confiabilidad estructural y Pérdidas por terremotos El comportamiento de los edificios tradicionales durante terremotos severos tiene un considerable nivel de incertidumbre debido a la naturaleza aleatoria de los terremotos y a las limitaciones en el conocimiento de las estructuras en condiciones dinámicas y con fuerte daño. Los aisladores y disipadores son componentes mecánicos cuyo comportamiento puede predecirse con menor nivel de incertidumbre que los sistemas estructurales. Cada aislador y algunos tipos de disipadores se prueban en el laboratorio bajo condiciones severas antes de su instalación en obra.

Las características controladas de los dispositivos, junto a la reducción importante que se logra en el daño estructural, permiten que los edificios protegidos tengan un nivel de confiabilidad estructural considerablemente mayor al de los edificios tradicionales. El costo de un edificio protegido por aislamiento o disipación de energía, suele ser similar al de un edificio tradicional, pero el costo de reparación es significativamente menor: 1 % del costo inicial para edificios aislados en comparación a valores del orden del 50 % para edificios tradicionales.

Diseño de Sistemas de Protección Antisísmica


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