Disipadores Sismicos
ani23121997Documentos de Investigación1 de Septiembre de 2021
3.076 Palabras (13 Páginas)456 Visitas
- Introducción
- Historia y Evolución
INDICE
Página 3
4-5
5-11
- Tipos de Disipadores Sísmicos
- Disipadores Viscoelasticos
- Disipadores Histeréticos
- Disipadores Friccionales
- Materiales
- Proceso de Colocación
- Usos
- Ejemplos en el Perú
- Ejemplo en Latinoamérica
- Conclusiones
- Linkografia
12-13
14
15-17
17-20
21
22
23
INTRODUCCION
Las normas de diseño sismorresistente de edificaciones, por lo general fijan una referencia de vida útil. Para la mayor parte de las edificaciones es de 50 años. Durante esa vida útil se supone que estarán sometidas a la acción de sismos de baja intensidad y de ocurrencia frecuente, de mediana intensidad y de ocurrencia probable, y de gran intensidad y de ocurrencia poco probable
La ocurrencia de desastres asociados a terremotos, han generado grandes pérdidas a la Humanidad a lo largo de la historia, tanto en términos de vidas como en términos económicos.
Las normas de diseño sismorresistente de edificaciones, por lo general fijan una referencia de vida útil. Para la mayor parte de las edificaciones es de 50 años. Durante esa vida útil se supone que estarán sometidas a la acción de sismos de baja intensidad y de ocurrencia frecuente, de mediana intensidad y de ocurrencia probable, y de gran intensidad y de ocurrencia poco probable.
Los disipadores viscosos o dampers son elementos que se adosan a los pórticos estructurales, y que en un momento sísmico, disipan energía sísmica a través del paso de fluido viscoso en su interior ocasionando una resistencia al movimiento libre del edificio.
En especial la exigencia de garantizar su funcionalidad después de terremotos severos, ha motivado el desarrollo de tecnologías de aislamiento sísmico y de disipación de energía, las cuales han mostrado ser efectivas, tanto para en el diseño de estructuras nuevas.
HISTORIA Y EVOLUCIÓN
HISTORIA DE LOS DISIPADORES SISMICOS
PALACIO DE KNOSSOS 2000 A.C.
Las estructuras antiguas tienen un comportamiento de cargas muy complejo debido a la interacción masiva y continua de cúpulas, bóvedas, arcos y pilares. La historia de los aisladores sísmicos se remonta al año 2000 a.C. en el Palacio de Knossos, Grecia donde el sistema de aislamiento era del tipo friccional y consistía en una capa de arena fina bajo la cimentación del Palacio.
[pic 1]
Escuela Heinrich Pestalozzi 1969
La primera vez en utilizar un sistema de aislamiento en edificaciones se dio en la Escuela Heinrich Pestalozzi, en Skopje, actual Macedonia, en 1969, mediante un método suizo denominado “Aislamiento total de la base en tres direcciones” utilizando vigas de caucho natural sin reforzar. El edificio cuenta con 54 aisladores de goma natural, de 70 x 70 cm, 20 cm de alto.[pic 2]
Rodamientos no íefoízados utilizados en la escuela Pestalozzi.
[pic 3]
HISTORIA DISIPADORES EL PERU
Fusibles sísmicos (bloques de vidíio) utilizados en el sistema de aislamiento de la escuela Pestalozzi.
[pic 4]
BIBLIOTECA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL UNI
En la actualidad, en el Perú la primera experiencia en diseño con aisladores sísmicos fue en la biblioteca de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)
[pic 5]
BIBLIOTECA UPC
La nueva construcción de la biblioteca de la Universidad Peruana de Ciencias Aplicadas (UPC) usando este tipo de sistema.
[pic 6]
TIPOS DE DISIPADORES SISMICOS
- DISIPADORES VISCOELASTICOS
Disipan energía de una manera radio dependiente. Este agrupamiento incluye disipadores viscoelásticos sólidos y disipadores viscoelásticos fluidos. Las respuestas típicas fuerza-desplazamiento obtenidas para estos dispositivos bajo amplitud constante, condiciones cíclicas de desplazamiento controlado son provistas. En general, estos dispositivos exhiben amortiguamiento y rigidez, en muchas aplicaciones, el comportamiento es confinado al rango lineal. Esto generalmente simplifica enormemente los procedimientos de análisis requeridos. Desde que la disipación de energía ocurre, incluso para deformaciones infinitesimales, los dispositivos viscoelásticos tienen potencial aplicación tanto para protección sísmica como para viento.
- Disipadores viscoelasticos sólidos. Los materiales viscoelásticos sólidos empleados en estructuras, son usualmente copolímeros o sustancias vidriosas que disipan energía cuando están sujetas a deformación por corte. Un disipador viscoelástico típico (VE), el cual consiste en capas viscoelásticas entre platos de acero.
Cuando son montadas en una estructura, la deformación por corte y por consiguiente la disipación de energía ocurre cuando la vibración estructural induce el movimiento relativo entre las láminas de acero exteriores y el plato central.
[pic 7]
- Disipadores viscoelasticos de fluidos. Utilizan la acción de sólidos para mejorar el desempeño de la estructura a diversas acciones externas. Por otra parte, los fluidos también pueden ser efectivamente empleados para obtener el nivel deseado de control pasivo.
Un esfuerzo significante ha sido orientado recientemente al desarrollo de los disipadores de fluido viscoso para aplicaciones estructurales, hacia la conversión de la tecnología para la milicia y la industria pesada.
La disipación de energía ocurre vía conversión de la energía mecánica al calor relacionada a la deformación del pistón y a la sustancia altamente viscosa similar a un gel de silicona.[pic 8]
[pic 9]
DISIPADORES HISTERÉTICOS.
Los disipadores histeréticos son aquellos que trabajan por medio del desplazamiento de entrepiso de la estructura y pueden ser de fluencia o friccionantes. Los dispositivos por fluencia disipan energía introduciendo comportamiento inelástico en el metal mediante ciclos de deformación inelástica por flexión, corte, torsión o extrusión.
Por lo general los disipadores histeréticos se comportan elásticamente para resistir las cargas laterales producidas por viento y sismos menores, y trabajan en el rango inelástico en el caso de sismos intensos disipando energía mediante este comportamiento.
- Disipador ADAS (Added Camping And Stiffness). Es un dispositivo formado por un conjunto de chapas en paralelo, de espesor constante y sección variable en forma de X. Este sistema frontalmente es similar a dos trapecios unidos por la base menor. El número frontal de chapas en paralelo resulta variable, permitiendo ajustar el disipador a las necesidades de la estructura a la cual se incorpora. Cada placa del dispositivo se encuentra impedida de giro en ambos extremos, de forma que un desplazamiento relativo entre estos en dirección perpendicular al plano de la placa produce una distribución de momentos flectores lineales, simétricos y con doble curvatura.
[pic 10]
- Disipador TADAS (Triangular Added Damping And Stiffness). Está formado por un conjunto de placas trapezoidales de acero paralelas y de espesor constante. El hecho de que las placas se encuentren con un extremo empotrado y el otro articulado, condiciona la forma trapezoidal, que posibilita también una distribución global de la plastificación. La base menor de la placa se conecta al nivel de viga a una estructura aporticada, mientras que la otra se articula con una unión a dos contravientos dirigidos a la base de los pilares del pórtico.
[pic 11]
- Disipador Honey-Comb. Debido a los espacios vacíos que deja entre disipadores se le conoce genéricamente como disipador de tipo panal, y se comercializa con el nombre de “Honeycomb”. Su geometría tiene como objeto una plastificación lo más uniforme posible en la zona disipativa. Su comportamiento histerético es muy estable y de forma casi rectangular, con una respuesta más próxima a la rígida-plástica que es el caso del ADAS, la cual es más flexible.
[pic 12]
- Unbonded Braces. Consiste en una diagonal de acero que fluye dentro de una sección de hormigón que la confina. Su principio básico de funcionamiento es prevenir el pandeo de Euler cuando el elemento de acero fluye en compresión.
[pic 13]
DISIPADORES FRICCIONALES:
Los dispositivos metálicos se caracterizan por tener una fricción seca entre dos metales. El principio básico de los disipadores friccionales consiste en utilizar la deformación relativa entre dos puntos de una estructura para disipar energía a través de fricción. La fuerza de fricción en cada conexión es igual al producto de la fuerza normal por el coeficiente de rozamiento. Existen diversos dispositivos basados en la disipación por fricción.
- Conexión SBC (Slotted Bolted Connection). Este dispositivo es el más simple de todos. Consiste en una unión de dos placas paralelas (de acero) interconectadas entre sí a través de láminas de bronce y pernos de alta resistencia. El deslizamiento entre las placas se produce a través de orificios ovalados.
[pic 14]
- Sistema PALL. Utiliza la deformación relativa de entrepiso y la deformación angular del paralelogramo central como medio de disipación.
[pic 15]
- Dispositivo de fricción por golillas. En este caso la disipación se logra por la fricción producto del giro relativo entre placas metálicas.
[pic 16]
...