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AISLAMIENTO SISMICO DE EDIFICIO HABITACIONAL
PREFABRICADO
EDIFICIO MARINA PAIHUE
MARIO ALVAREZ SABRA INGENIERO CIVIL, M.SC. P.U.C. DE CHILE
SANTIAGO , 17 DE MAYO, 2012
AICE, ASOCIACIÓN DE INGENIEROS CIVILES ESTRUCTURALES
PRIMER CONGRESO DE PROYECTOS DE INGENIERIA ESTRUCTURAL
SIRVE
Seismic Protection Technologies
Innovative Solutions for Optimal Structural Performance
1. DESCRIPCION DEL PROYECTO
• Nombre: Edificio Marina Paihue • Mandante: Inversiones las Quilas S.A. • Uso: Habitacional • Superficie: 2.400 m2 aprox. • Ubicación: Sector La Poza, Pucón. • Período de Construcción: 2010 • Arquitectura: Daniel Marín Dañobeitía • Ingeniería: Sirve S.A. • Construccción: Prefabricados y Obra Gruesa:
Tensocret. Terminaciones: Constructora Araucaria • Montaje: Tensocret
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2. DISEÑO ESTRUCTURAL 2.1 NORMATIVA UTILIZADA
Para el desarrollo del proyecto se han utilizado principalmente las siguientes normas:
• NCh433.Of96 Diseño sísmico de edificios • NCh2745.Of2003 Análisis y diseño de edificios con aislación
sísmica • ACI318 Building Code Requirements for Structural Concrete • PCI Design Handbook. Precast and Prestressed Concrete
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• Detallamiento: Para el diseño estructural del edificio se buscó cumplir con todos los requisitos que establece el código ACI318 para “marcos especiales resistentes a momento”.
• Corte mínimo: De acuerdo a los requisitos estipulados por la norma NCh433 y el período del sistema aislado, la estructura ha sido diseñada con el corte mínimo, es decir, 5%.
2.2 CRITERIOS DE DISEÑO
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• Solicitación sísmica:
• Suelo: Suelo Tipo II (B)
• Zona: Zona sísmica 2 (Pucón está en el
límite entre las zonas 1 y 2)
• Registros: Registros sísmicos compatibles con el espectro que establece la norma chilena NCh2745 para suelo tipo II y zona sísmica 2
2.2 CRITERIOS DE DISEÑO
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40
2
4
6
8
10
12
T (s)
Sa (
g)
NCh2745
Llolleo
Melipilla
San Isidro
Zona de modos aislados > ξ
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2.3 ESTRUCTURACIÓN • Estructuración:
• Marcos rígidos de hormigón armado
• Materiales:
• Hormigón in situ
H40: Nivel de aislamiento, fundaciones y muros de contención H30: Desde el zócalo hasta la mansarda. • Hormigón prefabricado
H40: Todos los elementos • Acero de refuerzo A63-42H • Acero estructural A42-27ES
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Viga de H.A. in situ
Sobrelosa H.A. in situ
Losetas prefabricadas Columnas prefabricadas
Viga prefabricada
Losa H.A. in situ
2.4 COMPONENTES SISTEMA PRE-FABRICADO
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Conexión de momento en todas las vigas
Conexión de momento en ambos extremos de la viga in situ.
Ménsula para vigas prefabricadas simplemente apoyadas.
2.5 CONEXIONES DE ELEMENTOS PRE-FABRICADOS
Tipo Cadweld Tipo Lenton Lock
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Amarre de las losetas a las vigas in situ
2.6 ESTRUCTURACIÓN DEL DIAFRAGMA DE SOBRE-LOSA ESTRUCTURAL
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Fundaciones Aisladas
Fundaciones combinadas
Caliz
2.7 SISTEMA DE FUNDACIONES
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3. AISLAMIENTO SÍSMICO 3.1 IDEA CONCEPTUAL
Aislamiento sísmico
• Estructura se flexibiliza (aumenta su período, T) • Incorporación de amortiguamiento adicional
¡¡ Reducción de demanda (fuerzas y deformaciones) en la estructura!!
Reducción ~90%
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3.2 MODELO ESTRUCTURAL
Principales propiedades dinámicas del modelo: • Masa sísmica: 3370tonf • Tn: 2.94 (s) • Masa modal en x: 94.73%
• Masa modal en y: 91.69%
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3.3 SISTEMA DE AISLAMIENTO
• Tipo de dispositivos:
Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento
• Cantidad de dispositivos: 13 dispositivos
• Tamaño de dispositivos : 75 centímetros de diámetro
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3.4 ENSAYOS DE LABORATORIO
Se ensayó el 100% de los aisladores sísmicos de obra
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
-15
-10
-5
0
5
10
15
Deformación [cm]
Fu
erz
a d
e C
ort
e [to
n]
G=13.5 kg/cm2
=0.141
PROYECTO EDIFICIO MARINA PAI-HUE PUCON
CLIENTE -
CARGA AXIAL 397 ton
DEFLEXION [-5.1,+5.2] cic., (=0.253)
PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE
Laboratorio de Ensayos Dinámicos y Control de Vibraciones
Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica
Trabajo Nº
PUCON-VUL-A0201
Fecha
10-may-2010
Hora
15:35
Figura
01
A partir de los resultados se hizo una verificación no-lineal del diseño del edificio.
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Reducción de la aceleración máxima de techo
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2
-1
0
1
2
t (S)
ax(g
)
Reduccion = 81.28
Edificio Aislado
Edificio Base fija
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2
-1
0
1
2
t (S)
ay(g
)
Reduccion = 83.53
Edificio Aislado
Edificio Base fija
Losa Cielo P7
TIPO ACELERACIÓN X (G)
ACELERACIÓN Y (G)
AISLADO 0.22 (red 81%) 0.21 (red 84%)
FIJO 1.18 1.25
El punto de control está en el centro de la planta
3.5 COMPARACIÓN EDIFICIO BASE FIJA v/s EDIFICIO AISLADO
SIRVE
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2000
-1000
0
1000
2000
t (S)
Qb(t
onf)
Reduccion = 82.62
Edificio Aislado
Edificio Base fija
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2000
-1000
0
1000
2000
t (S)
Qb(t
onf)
Reduccion = 83.87
Edificio Aislado
Edificio Base fija
Losa Cielo Subterráneo
TIPO CORTE BASAL X (tonf)
CORTE BASAL Y (tonf)
AISLADO 296 (red 83%) 279 (red 84%)
FIJO 1703 1729
3.5 COMPARACIÓN EDIFICIO BASE FIJA v/s EDIFICIO AISLADO
Reducción del corte basal elástico
El punto de control está en el centro de la planta
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-20
-10
0
10
20
t (S)
d(cm
)
Reduccion = 80.13
Edificio Aislado
Edificio Base fija
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-20
-10
0
10
20
t (S)
d(cm
)
Reduccion = 81.99
Edificio Aislado
Edificio Base fija
Losa Cielo P7
Losa Cielo Subterráneo
TIPO Def .Relativa. X (cms)
Def. Relativa. Y (cms)
AISLADO 2.91 (red 80%) 2.68 (red 82%)
FIJO 14.62 14.89
3.5 COMPARACIÓN EDIFICIO BASE FIJA v/s EDIFICIO AISLADO
Reducción del drift entre el techo y el subterráneo
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4. CONSTRUCCION ESTRUCTURA PREFABRICADA
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EDIFICIO CHACAY
4. NUEVAS TENDENCIAS
Destino: Oficinas y locales Ubicación: Temuco Nº pisos: 6 Superficie: 2650 m2
Estructuración: • marcos prefabricados de
hormigón armado • Losetas prefabricadas • Sobrelosa estructural in-situ
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EDIFICIO HABITACIONAL
4. NUEVAS TENDENCIAS
Destino: Habitacional Ubicación: Las Condes Nº pisos: 19 Superficie: 2650 m2
Estructuración: Muros de H.A.
Dimensiones: planta 42m x 36 mts altura 60m
AISLAMIENTO EDIFICIOS ALTOS
Sistemas de Protección Sísmicas - Estructuras en Chile
El excelente comportamiento de los
edificios protegidos sísmicamente ha sido reconocido
por el mercado incrementado exponencialmente la demanda.
2001 1
2003 2
2005 3
2007 6
2009 13
2011 45
Edificios protegidos sísmicamente
JAPON
Se repite el efecto producido en Japón tras el terremoto de Kobe (1995)
Gracias por su atención
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