taboada aisladores y disipadores sismicos

8/18/2019 Taboada Aisladores y Disipadores Sismicos

1/82

Criterios para la revisión de proyectosque incorporan Aisladores yDisipadores Sísmicos

Expositor: Ing. Diego Taboada Saavedra 1


2/82

ANEXO 03 DE LA NORMA E-030 “SISTEMAS DE PR OT EC CIÓN SÍSM ICA ¨ , PARAESTABLECIMIENTOS DE SALUD

1. Los establecimientos de salud como hospitales, institutos o similares según clasificación del

MINSA, ubicados en las zonas 3 y 2 del mapa sísmico del Perú, deben ser diseñados con

sistemas de protección sísmica: aislación de base o disipación de energía. Las edificacionesque alojen los servicios indicados en la tabla 1, deberán necesariamente ser dotadas de

sistemas de aislación sísmica. En tanto no haya una norma técnica peruana, eldiseño se hará de acuerdo al estándar ASCE/SEI7 última edición.

2. El proyecto, construcción y supervisión deben ser responsabilidad de ingenieros civiles

colegiados, de acuerdo a lo estipulado en el artículo 11 de la norma G.030 de RNE.

2


3/82

Aisladores Sísmicos

3


4/82

4


5/82

REVISION DE PROYECTOS

INVOLUCRADOS

DISEÑO PRODUCTO EJECUCIÓN

PERSONAS ESTRUCTURAL CLIENTE / GERENCIA DEPROYECTOS

CONTRATISTA

REVISOR/SUPERVISIÓN CONTRATISTA SUPERVISOR

DOCUMENTOS MEMORIA CÁLCULO ESPECIFICACIONES MANUAL INST.

EXPEDIENTE TÉCNICO PLANOS PLANOS

ESPECIFICACIONES

5


6/82

6


7/82

1.REVISIÓN DE DISEÑO

Principales propiedades a obtener:

PARÁMETRO SISMO DE DISEÑO SISMO MÁXIMODesplazamiento Total Máximo:

Cargas Axiales Máximas: () ()

Rigidez Efectiva:

Amortiguamiento:

Periodo del edificio aislado

* Deben aparecer en la memoria de cálculo y las EE.TT.

7


8/82



* Deben aparecer en la memoria de cálculo y las EE.TT.

8


9/82

Elaborado por La SOCIEDAD AMERICANA DEINGENIEROS CIVILES ( ASCE ), colegioprofesional fundado en 1852, representa a ingenierosciviles de todo el mundo. La más antigua de lassociedades de ingeniería en los EE. UU.

ULTIMA VERSIÓN: 2010

CAPITULOS ESPECIALES:

CAPITULO 17.- Requerimientos de diseño paraestructuras aisladas sísmicamente.

CAPITULO 18.- Requerimientos de diseño paraestructuras con sistema de amortiguamiento.


- Referencia normativa: ASCE 7-10.

9


10/82

ALTURA / B < 2.5

FORMA DE LA

PLANTA:B B


10


11/82


Tipo de análisis:ESTÁTICO DINÁMICO

FUERZA LAT. EQ. ESPECTRAL TIEMPO-HISTORIA

# PISOS 4 Máximo (20m.)

T (aislado) Max. 3 seg.

CONFIGURACIÓN REGULAR

CERCA A FALLA Mayor a 10 KM Mayor a 10 KM

TIPO DE SUELO* S1 - S2 S1, S2 y S3

ZONA SISMICA* 3 (S1-S2); 2, 1

Fuente: Norma ASCE , cap. 17 de Aisladores Sísmicos,

(Modificada con sugerencias para las condiciones en el

Perú – No oficial)

11


12/82

Verificar que:


- Sismicidad: Sismo Máximo Posible (SMP)

= 1.5 × ()

Fuente: Norma Chilena NCh2745 de Aisladores Sísmicos

12


13/82


- Factores de Amortiguamiento:

Coeficiente de Amortiguamiento, BD o BM

Amortiguamiento Efectivo BD o BM (ASCE) BD o BM (CHILE)

≤2 0.80 0.65

5 1.00 1.00

10 1.20 1.37

20 1.50 1.94

30 1.70 2.38

40 1.90 2.7

≥50 2.00 3.02

13


14/82


- Excentricidad en interfaz de aislamiento

14


15/82

Verificar que:

- Fuerza cortante en superestructura:

= × ()

=3

8 R ; 1 ≤ ≤ 2

Donde:


Vs

15


16/82

- Límites de Drift:

∆< 0.004 (á á)

∆< 0.003 (á á)


16


17/82

- Limitar fuerzas de tracción en aisladores


Esfuerzo de tracción alrededor de 0,75 MPa a 1 MPa

FUERZA

17

1 REVISIÓN DE DISEÑO


18/82

Reducción de aceleración en un sismo hasta en un 80%.

-1701.21

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

0 10 20 30 40 50

S ( c m / s 2 )

T(s)

Original 03/10/74

S max

Con disipadores

Con Aisladores

ACELERACIONES MAXIMAS X-X (cm/s2)

ORIGINAL CON AISLADORES

03/10/1974 1700 (1.7g) 261 (0.4g)REDUCCIÓN - 84.50%


18


19/82

19

Producto


20/82


21/82

Respaldo de una organización de investigación en ingeniería de terremotos de renombre mundial.

(Centro de Investigación sísmica MCEER en EEUU y NCREE en Japón.)

Que tengan respaldo de centros de

investigación sísmica

21


22/82

Evidencien 20 años de experiencia en paísescon terremotos

22


23/82

Sean 100% libres de mantenimiento

23


24/82

Amplio rango para resistir cargas axialeselevadas

PESO DE LA

COLUMNA

EDIFICIO EN YOKOHAMA

JAPON 33 PISOS CON

AISLADORES DIS

EDIFICIO ÑUÑOA CHILE 28

PISOS CON AISLADORES DIS

4000 Ton.

24

CRITERIOS A TENER EN CUENTA EN LA CALIDAD DEL DISPOSITIVO


25/82

Ensayos de aisladores de obra: Al 100% de losaisladores.


Ensayos de aisladores prototipo: por lo menos 2 porcada tipo de aislador.

Certificado de calidad de todos los materiales: Plomo,Caucho, Acero, Pernos.

25

Ensayo con sismos reales:


26/82

Ensayo con sismos reales:

26



27/82

Ensayo de aislador que llega a deformaciones de 400%


27


28/82

28

Construcción


29/82

29


30/82

Colocacion de anclajes que

quedaran embebidos en elconcreto de la subestructura

Vaciado de concreto en

pedestal que soportara elaislador

* Verificar dimensiones de los aisladores con elfabricante

30


31/82

Izaje de aisladores en obra

Montaje de losaisladores sobre pedestal

31


32/82

Colocacion de anclajessuperiores Montaje de columnas y

vigas sobre el aislador

32

Detalles a tener en cuenta


33/82


33



34/82


34

FOSA SÍSMICADetalles a tener en cuenta:


35/82

FOSA SÍSMICADetalles a tener en cuenta:

35

Instalaciones flexiblesDetalles a tener en cuenta:


36/82

Instalaciones flexiblesDetalles a tener en cuenta:

36


37/82

Escaleras separadas para el nivel de sótano

37

Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas


38/82


El Capitolio en

Utah

El City Hall enOakland

Parlamento deNueva Zelandia



39/82

Experiencia: Reforzamiento de Estructuras HistóricasCONDICIÓN EXISTENTE

INSTALACION DE REFUERZO EN CIMENTACIÓN


40/82

INSTALACION DE REFUERZO EN CIMENTACIÓN



41/82

Experiencia:NUEVA CIMENTACIÓN CONSTRUIDA



42/82

Experiencia:

Encofrado para “gatos” hidraulicos alrededor de las columnas existentes



43/82

Experiencia:Construcción de apoyos



44/82

Experiencia:Apoyo construido



45/82

p“Gatos ” temporalmente instalados



46/82

pCorte de la columna existente



47/82

pAislador Instalado



48/82

pAislador Instalado



49/82

pViga superior rigidizadora sobre aisladores


50/82

Disipadoressísmicos

50

1 REVISIÓN DE DISEÑO


51/82

ADAS y fricción:

Fallan por fatiga: actúan antecualquier solicitación por lo que sufrirán

de desgaste permanente y tendrá una

capacidad limitada de ciclos de carga y

descarga.

Testeos: No se puede probar uno auno. No son industrializados.

Falla propiedades internas del metal:variaciones químicas entre capas que

alteran las propiedades del acero quehacen inconsistente su resistencia.

Fallas de material: No regresarán a suposición original.

1. CRITERIOS PRELIMINARES


51

Disipadores de Fluido Viscoso


52/82

p

52

Disipadores Viscosos


53/82

p

53


54/82



55/82

Elaborado por La SOCIEDAD AMERICANA DEINGENIEROS CIVILES ( ASCE ), colegioprofesional fundado en 1852, representa a ingenierosciviles de todo el mundo. La más antigua de lassociedades de ingeniería en los EE. UU.

ULTIMA VERSIÓN: 2010

CAPITULOS ESPECIALES:

CAPITULO 17.- Requerimientos de diseño paraestructuras aisladas sísmicamente.

CAPITULO 18.- Requerimientos de diseño paraestructuras con sistema de amortiguamiento.


- Referencia normativa: ASCE 7-10

55



56/82



Coeficiente de Amortiguamiento:

Exponente de Velocidad:

Fuerza Promedio:

Amortiguamiento:

Balance de Energía:

= ×

56



57/82

Verificar que:


- Sismicidad: Sismo Máximo Posible (SMP)

= 1.5 × ()

- Factores de Amortiguamiento:

Coeficiente de Amortiguamiento, BD o BM

Amortiguamiento Efectivo BD o BM (ASCE)

≤2 0.80

5 1.00

10 1.20

20 1.50

30 1.70

40 1.90

≥50 2.00

57



58/82

1.REVISIÓN DE DISEÑO- Sismicidad: Registros correctamente escalados,de la zona tal como manda la norma

58



59/82

1.REVISIÓN DE DISEÑO- Interacción Disipador-Estructura principal

59



60/82

Sistema Convencional Sistema con disipadores

60


61/82

61

Producto

PRINCIPALES GRUPOS DE CRITERIOS


62/82

62


63/82

Respaldo de una organización de investigación en ingeniería de terremotos de renombre mundial.

(Por ejemplo Centro de Investigación sísmica MCEER en EEUU y NCREE en Japón.)

Que tengan respaldo de centros deinvestigación sísmica

63


64/82

Conformidad con la prueba de Ciclo de Vida del dispositivo

Evidencian de ciclos de vida durante años de

trabajo

Sellos Taylor 1954: cero fallas Otros con menos tiempo, fallan

64


65/82

Garantía que certifique que en 30 años el disipador no requiere mantenimiento.

(Solo se requiere renovar pintura externa).

Sean 100% libres de mantenimiento

65


66/82

EL fabricante demuestra experiencia ensayando dispositivos con la carga de sismo máximo.

Ensayos a carga de sismo máximo

66


67/82

Sellos de presión fabricados para resistir como mínimo 20000 psi.

Demostrar que tienen sellos resistentes

Cero fallas/Cero derrames

Ensayo de disipadores a presión de 20000Psi Cuidado con estosproductosFuente: Taylor Devices

67


68/82

No se debe permitir el uso de amortiguadores que funcionen mediante el sistema de válvulas cómocomponente de disipación de energía.

Que no tengan válvulas en su composición

Que tengan orificios en el propio pistón .Las válvulas pueden fallar.

68


69/82

69

Construcción

PRINCIPALES GRUPOS DE CRITERIOS


70/82

70

* Verificar anclajes embebidos para conexiones


71/82

71

* Verificar dimensiones de los disipadores con elfabricante


72/82

fabricante

72

Protegerlos para posterior pintado o soldaduras deestructura metálica


73/82

est uctu a etá ca

73

Aplicaciones en PerúReforzamiento AIJCH / Proyectista: GCAQ


74/82

Reforzamiento AIJCH / Proyectista: GCAQ

74

Aplicaciones en PerúAmpliación y Reforzamiento Hotel Costa del Sol/ Proyectista: GCAQ


75/82

Ampliación y Reforzamiento Hotel Costa del Sol/ Proyectista: GCAQ

75


76/82

Dónde ocurrirá el siguiente terremoto?

Cuál será su magnitud?

Cuándo será la fecha?

76


77/82

“…En el caso de la región central del

Perú, daría origen a un sismo de magnituddel orden de 8.8 Mw (…), el sismo tendríaun área de ruptura del orden de 500x160 km, (…); similar al sismo de Japón del2011. En este escenario, toda la zonacostera entre Pisco y Chimbote se vería

afectada con los mayores niveles deaceleración…”

http://www.igp.gob.pe/portal/images/documents/sismos/Documentos/lima_2014.pdf

77


78/82

“…El análisis y cuantificaciónde la información obtenidapermite proponer para LimaMetropolitana y El Callaoniveles de sacudimiento delsuelo mayores a 500 cm/s2,

siendo el máximo de 900cm/s2 en la zona costera,entre Ventanilla yChorrillos…”

Créditos: (Pulido et al, 2012).

78


79/82

Créditos: (Pulido et al, 2012).

79

En cuanto a lasvelocidades desacudimiento del suelo,estas serían del orden de

80 cm/s en Villa elSalvador y el Callao.


80/82

“…las zonas costeras de LimaMetropolitana y el Callao, muestran quela primera ola del tsunami llegaría a lazona de costa en 18 minutos y conalturas probables de 8 metros. Los

niveles de inundación varían, hasta unmáximo de 1400 metros frente a lazona portuaria del Callao (…) el Callao yLa Punta serían afectados en mayorporcentaje.

80


81/82

“…No se debe olvidar que en estemomento, no es importante conocerdónde ocurrirá el siguiente terremoto, nitampoco su magnitud, mucho menos lafecha, sino el saber qué estamos haciendocomo personas y como sociedad para noser dañados por ese terremoto que detodas manera va a ocurrir…”

http://www.igp.gob.pe/portal/images/documents/sismos/Documentos/lima_2014.pdf

81


82/82

Av. Javier Prado Este 3349

San Borja, Lima

(511) 346 1002

www.cdvperu.com

taboada aisladores y disipadores sismicos

Documents