AISLAMIENTO SSMICOEl aislamiento ssmico es una coleccin de elementos estructurales para desemparejar una superestructura del edificio de su tierra que sacudare y, as, para proteger la integridad del edificio. El aislamiento ssmico es una herramienta de gran alcance de la ingeniera .
Caractersticas El aislamiento de base es la herramienta ms potente de la ingeniera ssmica permitiendo un control pasivo de la vibracin de la estructura. Esta herramienta es capaz de proteger a una estructura (edificada por el hombre o no) del efecto devastador del impacto ssmico a travs de un diseo inicial apropiado o de sus consecuentes modificaciones. En algunos casos, la aplicacin de aislamiento de base puede incrementar su resistencia al sismo considerablemente. Contrariamente a la creencia popular el aislamiento de base no hace al edificio a prueba de terremotos. En la actualidad la tcnica est conseguida para cualquier tipo de edificio, incluso edificios ms altos y flexibles. Los sistemas de aislamiento de base consisten en unidades de aislamiento con o sin componentes de aislamiento, donde:
Las unidades de aislamiento son elementos bsicos del aislamiento de base que se encargan de ejercer el efecto de desacoplamiento entre el edificio y la cimentacin. Los componentes de aislamiento son la conexin entre las unidades de aislamiento y las partes que no estn desacopladas.
Por su respuesta al impacto del terremoto, todas las unidades de aislamiento pueden ser divididas en dos categoras bsicas: unidades a cortante1 and sliding units.2 La primera evidencia de arquitectos usando el principio de aislamiento de base fue descubierta en Pasargadae, una antigua ciudad de Persia, ahora Irn.
Esta tecnologa puede ser usada en el diseo estructural y tambin se puede realizar en edificios ya existentes. Basta con crear una planta para darle rigidez, lo que sera un diafragma donde asentar los aisladores y reservar un espacio para los previsibles desplazamientos de los edificios.3 Ejemplos de edificios que estn montando aisladores son los ayuntamientos de San Francisco, Salt Lake, Los ngeles, la Torre Latinoamericana, Torre Pemex y Torre Mayor en la Ciudad de Mxico.
Edificio de Servicios Municipales, Glendale
PROYECTOSEnero 21, 2011 Diseo del sistema de proteccin ssmica para Edificio Magnus II (Ciudad Empresarial) NOMBRE PROYECTO: Diseo de sistema de proteccin ssmica Edificio Magnus II CLIENTE: Inmobiliaria Santa Fe CARACTERISTICAS: Edificio de oficinas data center; 5 pisos y 3 subterrneos. AO CONSTRUCCION: 2010-2011. TIPO SISTEMA DE PROTECCIN SSMICA: Aislamiento ssmico DESCRIPCIN SISTEMA: Sistema de aislamiento ssmico consistente en 25 aisladores elastomricos, otros seis aisladores con ncleo de plomo .
Diciembre 30, 2010 Diseo de sistema de proteccin ssmica Edificio Geocentro Agustinas NOMBRE PROYECTO: Sistema de disipacin de energa en base a masa sintonizada (AMS) para Edificio Agustinas (Santiago Centro) CLIENTE: Inmobiliaria Aconcagua CARACTERISTICAS:Edificio residencial de 36 pisos (y 4 subterrneos). AO CONSTRUCCION: 2010-2011 TIPO SISTEMA DE PROTECCIN SSMICA: Sistema de disipacin de energa en base a masa sintonizada (AMS) DESCRIPCIN SISTEMA: Sistema de proteccin ssmica consistente
FUNDAMENTOS DEL AISLAMIENTO SISMICOEl Aislamiento Ssmico busca limitar el efecto negativo del sismo interponiendo elementos especiales en la base de la estructura tales que puedan absorber la accin del sismo y al mismo soportar el peso de la estructura.
SISMO
SISMO
CONVENCIONAL CONVENCIONAL Cortantes de entre piso grandes. Mayores distorsiones de entrepiso. Mayor dao y grietas. Aceleracin de entrepiso grandes AISLADO Cortantes de entrepiso menores. Menores distorsiones de entrepiso. Menor dao y grietas. Aceleracin de entrepiso baja
AISLADO
Mayor periodo Menor Cortante No Aislado Aislado Cortante basal Aislado
periodo Mayor periodo Mayor desplazamiento en la base
desplazamiento
periodo
Suelo blando
Cortante basal
Suelo rigido periodo El Aislamiento incrementa la fuerza en suelos blandos
OBJETIVOS DE AISLAMIENTO SISMICOMinimizar la interrupcin de las actividades en un edificio, cuando ocurra un sismo. Reducir las distorsiones de entrepiso y por lo tanto el dao en los componentes estructurales y no estructurales. Reducir la aceleracin de entrepiso en la estructura, para minimizar el dao en los componentes de la estructura (Equipo elctrico, computadoras, archivos, etc.)
ESQUEMA DE UN EDIFICIO AISLADO
Elementos del sistema de aislamiento1. Un elemento que desacople la estructura de su base. 2. Flexibilidad lateral que permita elevar el periodo de la estructura ante niveles altos de cargas laterales. 3. Rigidez ante niveles de carga pequeos tales como viento o sismos menores. 4. Suficiente amortiguamiento para reducir el desplazamiento del nivel de aislamiento. 5. Rigidez ante cargas verticales. 6. Mecanismo de restauracin de la posicion original del sistema.
Aplicacion del Aislamiento SsmicoAlta efectividadEstructuras en suelos firmes. Estructuras con periodo bajo y de pocos pisos (estructuras rgidas) CENTRO PERUANO JAPONES DE INVESTIGACIONES SISMICAS Y MITIGACION DE DESASTRES CISMID
Poca efectividadEstructuras en suelos blandos. Estructuras con periodo altos (Edificios altos).
DISPOSITIVOS DE AISLAMIENTO SISMICO AISLADORES BASADOS EN ELASTOMEROS
AISLADORES DE CAUCHO NATURAL
AISLADORES DE CAUCHO CON CORAZON DE PLOMO
AISLADORES DE CAUCHO DE ALTO AMORTIGUAMIENTO
CAUCHO DE ALTO AMORTIGUAMIENTO
CAUCHO DE NATURAL CAUCHO NATURAL CON CORAZON DE PLOMO CAUCHO NATURAL CON SISTMA DESLIZANTE
FUERZA AXIAL DESPLAZAMIENTO FUERZA CORTANTE
ENSAYO SEUDO ESTATICO EN APOYOS AISLADORES
Caucho con corazn de plomo
FUERZA CORTANTEamortiguamiento
Caucho de alto amortiguamient o
Caucho de bajo amortiguamientoamortiguamiento
DESPLAZAMIENTO AISLADORES DESLIZANTES
SISTEMA DE FRICCION RESILENTE
SISTEMA DESLIZANTE DE RODILLOS
SISTEMA DE PENDULO DE FRICCION
SISTEMA DE PENDULO DE FRICCION (FPS)ARTICULACION DESLIZANTE TRATADO CON TEFLON SUPERFICIE DE ACERO INOXIDABLE COBERTURA
PLANCHA CONCABA