monografia de aisladores y disipadores

8/10/2019 Monografia de Aisladores y Disipadores

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UNIVERSIDAD CATOLICA LOS NGELES DE CHIMBOTE

FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

CURSO:

INGENIERIA DE PUENTES

TITULO:

AISLADORES Y DISIPADORES SISMICOS

AUTOR:

Silva Mndez LuisVsquez Velarde JohanChunque Zamora hamer

CHIMBOTE-2014ChimbotePer

2014


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Uladech catlica de Chimbote 2014

2 ALBAELERIA ESTRUCTURAL

INDICE

1. Resumen

2. Introduccin

3. Marco terico

4. Descripcin

4.1.Aislacin ssmica

4.2.Disipacin ssmica

5. Caracterstica que poseen los aisladores ssmicos

6. Tipos de aisladores

7. Tipos de disipadores

8. Bibliografa

9. Anexos


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RESUMEN

Dentro de la proteccin ssmica nos encontramos con distintas variantes, por lo que no hay

que confundir aislacin ssmica con disipacin ssmica.

La aislacin ssmica consiste en desacoplar la estructura de la sub-estructura por lo que se

utilizan los dispositivos llamados aisladores que se ubican estratgicamente en partes

especficas de la estructura, los cuales, en un evento ssmico, proveen a la estructura la

suficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de la

estructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cual

podra provocar daos severos o el colapso de la estructura.

Por otra parte la disipacin ssmica es una de las partes esenciales en la proteccin ssmica,

los disipadores tienen como funcin, como su nombre lo expresa, disipar las acumulaciones

de energa asegurndose que otros elementos de la estructuras no sean sobre exigidos, lo

que podra provocar daos severos a la estructura. Las complejas respuestas dinmicas de la

estructuras requiere de dispositivos adicionales para controlar los desplazamientos

horizontales


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INTRODUCCIN

En los ltimos aos la ingeniera ssmica en todo el mundo ha enfocado muchos de sus

esfuerzos a investigar e implementar mtodos para debilitar la amenaza de las comunidades

ms vulnerables. Entre estos, los sistemas pasivos de disipacin de energa para el diseo y

reforzamiento de estructuras han tomado gran auge, gracias a la ayuda de los procesadores

electrnicos y la dinmica estructural hoy en da existen numerosos ejemplos de estructuras

construidas o reforzadas en algunos de los pases del mundo ms propensos a la amenaza

ssmica. Es por ello que el presente informe tiene la finalidad de dar a conocer losprincipales tipos de aislantes y disipadores ssmicos en la construccin de estructuras y

edificios, dando a conocer algunas caractersticas de stos como el funcionamiento, el

material utilizado y sus aplicaciones, entre otros.

Con la finalidad de disminuir los efectos de los sismos en las estructuras o edificios se usa

la aislacin ssmica y los disipadores de energa, esperando as un buen nivel de desempeo

en cuanto a la proteccin de la vida de las personas y previniendo el colapso de la

estructura.


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1. GENERALIDADES

1.1. TITULO: AISLADORES Y DISIPADORES SISMICOS

1.2. AUTORES:

Silva Mndez Luis Jos

Vsquez Velarde Johan Roy

Chunque Zamora hamer

1.3. ASESOR:

Ing. Marcos Vsquez

2. PLAN

2.1. REALIDAD DEL PROBLEMA:

2.2. PLANEAMIENTO DEL PROBLEMA: De acuerdo a los problemas ssmicos que

suceden en nuestro pas los aisladores y disipadores ssmicos nos ayudan a proteger y

brindar seguridad de tal manera que puedan resistir a los sismos y reducir daos.

2.3. OBJETIVOS:

2.3.1.1. OBJ. GENERRALES:

Conocer los tipos aisladores y disipadores.

2.3.1.2. OBJ. ESPECIFICOS:

Identificar los tipos aisladores y disipadores.

2.4. JUSTIFICACION:

2.4.1.1. J. TECNICA:

Que los estudiantes con el pasar de los aos puedan determinar de manera eficiente conocer

lo tipos de aisladores y disipadores.


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Marco terico.

Aisladores y disipadores ssmicos.

Sistema de aislacin y disipacin ssmica, con sistema presentes entre la subestructura y lasuperestructura de edificio, puentes y tambin en algunos casos, en la mismasuperestructura de edificios, que permiten mejorar la respuesta ssmica de ellos,aumentando los periodos y proporcionando amortiguamiento y absorcin de energaadicional, reduciendo sus deformaciones sea el caso.

Descripcin

Dentro de la proteccin ssmica nos encontramos con distintas variantes, por lo que no hayconfundir aislacin ssmica con disipacin ssmica.

La aislacin ssmica consiste en desacoplar la estructura de la sub-estructura por lo que seutilizan los dispositivos llamados aisladores que se ubican estratgicamente en la partes

especificas de la estructura, los cuales, en un evento ssmico, proveen a la estructura lasuficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de laestructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cualpodra provocar daos severos o el colapso de la estructura.

Caractersticas que poseen los aisladores ssmicos:

Desempeo bajo todas las cargas de servicio, verticales y horizontales. Debera se tanefectiva como la estructura convencional.

Provee la flexibilidad horizontal suficiente para alcanzar el periodo l periodo natural de laestructura aislada.

Capacidad de la estructura de retornar a su estado original sin desplazamientos residuales.Provee un adecuado nivel de disipacin de energa de modo de controlar losdesplazamientos que de otra forma pudieran daar otros elementos estructurales.


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Disipadores de energa.

Los disipadores de energa estn basados en la idea de aumentar la capacidad de

perder energa de una estructura durante un sismo, reduciendo las deformaciones

y los esfuerzos sobre la estructura. El principio bsico es el aumento del

amortiguamiento estructural. Como resultado los esfuerzos inducidos por el sismo

en la estructura pueden ser hasta un 50% menores que los correspondientes a la

estructura sin disipadores, reduciendo sustancialmente las incursiones inelsticas

(dao) de la estructura.

Algunas estructuras tienen muy poco amortiguamiento, por lo que experimentan

grandes amplitudes de vibracin incluso para sismos moderados. Por lo que

mientras mayor es la capacidad de disipacin de energa, menor ser la amplitud

de las vibraciones. Los mtodos que incrementan la capacidad de disipacin de

energa son muy efectivos para reducir la amplitud de la vibracin. La disipacin

de energa puede ser alcanzada ya sea por la conversin de energa cintica en

calor, o por la transferencia de energa entre modos de vibracin. El primer

mtodo incluye dispositivos que operan en base a principios tales como la friccin,

fluencia de metales, transformaciones de fase en metales, deformaciones de

slidos viscoelsticos o fluidos. El segundo mtodo incluye la incorporacin de

osciladores adicionales, los cuales actan como absorbedores de vibraciones

dinmicas1.


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2.2. TIPOS DE DISIPADORES DE ENERGA.

Los disipadores de energa pueden ser clasificados principalmente como

histerticos, friccionantes y visco elsticos.

DISIPADORES HISTERTICOS:

Esta clasificacin comprende los disipadores metlicos y los disipadores

friccionantes, estos dependen esencialmente de los desplazamientos de la

estructura.

Los disipadores metlicos estn basados en la fluencia de los metales debido a

flexin, corte, torsin, o extrusin. Se caracterizan por tener un comportamiento

histerticos dctil que es, en gran medida, independiente de la velocidad de

deformacin.

Disipador ADAS

Este disipador es uno de los dispositivos metlicos ms reconocidos, est

compuesto por placas de acero con seccin transversal en forma de X instaladas

en paralelo sobre los arriostres, de modo que la fluencia sea uniforme en la altura.

Disipador TADAS

Este disipador consiste en un conjunto de placas triangulares dispuestas a flexin

fuera de su plano, disipando as la energa sin que esta llegue con tanta intensidad

en la estructura.

Disipador Honey-Comb

Este dispositivo consiste tambin en placas ahusadas como el ADAS, pero

trabajando en su plano. Ver (figura2-3)


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"Unbonded Braces"

Consiste en una diagonal de acero que fluye dentro de una seccin de hormign

que la confina. El principio bsico de este es el prevenir el pandeo de Eulercuando el elemento de acero fluye en compresin. Ver (figura2-4)

2.2.2. DISIPADORES FRICCIONANTES:

Los disipadores friccionantes son dispositivos metlicos que consisten en utilizar la

deformacin relativa entre dos puntos de una estructura para disipar energa a

travs de friccin. Son diseados para deslizar a una carga predeterminada, y

permanecen inactivos mientras no existe una demanda ssmica importante sobre

la estructura.

Sistema PALL

Este sistema utiliza como medio de disipacin la deformacin relativa de entrepiso

y la deformacin angular del paralelogramo central, es decir, este disipador de

energa funciona a medida que la estructura se va deformando.

Sistema EDR (Energy Dissipating Restraint)

Este sistema utiliza resortes pretensados y topes para as tener un

comportamiento de gran capacidad de disipacin.


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DISIPADORES VISCO ELSTICOS:

El funcionamiento de estos dispositivos consiste en movilizar un elemento a travs

de un fluido viscoso, generando as fuerzas proporcionales a la velocidad que seoponen al movimiento del objeto. Ver (figura2-7) Estos sistemas incluye:

Los sistemas de slidos viscoelsticos: Constituidos por una capa de material

viscoelsticos ubicada entre dos placas de acero, usualmente acopladas a los

arriostres que conectan los extremos del entrepiso.

Fluidos viscoelsticos: Disipan la energa por medio de las deformaciones

inducidas por un pistn en una sustancia altamente viscosa.

Los disipadores fluido-viscosos: Disipan energa forzando el flujo de un fluido a

travs de un orificio. Estos dispositivos son similares a los amortiguadores de un

automvil, pero operan con un mayor nivel de fuerzas y son fabricados con

materiales ms durables para lograr un mayor tiempo de vida til 2.


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CONCLUSIONES

Los sistemas de aislacin ssmica buscan aumentar la seguridad estructural de

alguna estructura convencional, protegiendo los contenidos de esta y evitando la

paralizacin post sismo.

En un edificio con aislamiento ssmico, se debe cuidar hasta el ltimo detalle en la

conexin entre el edificio, el aislador y la cimentacin, ya que debe existir un claro

deslinde entre la cimentacin y la superestructura.

El aislamiento ssmico no es un sistema que se pueda implementar en todos los

casos, ya que presenta limitaciones en ciertos rangos de masas y secciones de

aisladores. Adems las condiciones del suelo deben de ser tales que no

amplifiquen el sismo en perodos medios o largos.

La disipacin pasiva de energa es una tecnologa que mejora el desempeo de

una edificacin aadiendo amortiguacin a su estructura, adems de ser el

sistema ms utilizado actualmente en la disipacin de energa.

Hay dos factores que influyen importantemente en la efectividad de la respuesta

de un edificio con aislamiento ssmico en la base bajo la accin de un sismo que lo

lleve a un comportamiento no lineal, los cuales son: La cantidad de energa que el

dispositivo absorbe y el cambio del perodo en el primer modo de la edificacin,

debido a la flexibilizacin de la estructura.

Los disipadores de energa reducen, igualmente, la fuerza en la estructura,

proporcionndole a su vez una respuesta elstica, en algunos casos, sin que deba

esperarse la reduccin de la fuerza en estructuras que estn respondiendo ms

all de la fluencia.


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BIBLIOGRAFIA

Amtel Security, (2006): Sistema de disipadores

http://www.amtel-disipadores.com/products/ACS.html

Aisladores y disipadores ssmicos

http://facingyconst.blogspot.com

Art-para ingenieros ingenio de un proyecto q el terremoto no destruye

http://www.ingevision.org/index.php?option=com_content&view=article&id=390:

http://articulosdeestructura.blogspot.com

AISLADORES

Figura 1- 2 Figura 1- 3Estructura Convencional Estructura Aislada smicamente
http://www.amtel-disipadores.com/products/ACS.htmlhttp://www.amtel-disipadores.com/products/ACS.htmlhttp://facingyconst.blogspot.com/http://facingyconst.blogspot.com/http://www.ingevision.org/index.php?option=com_content&view=article&id=390http://www.ingevision.org/index.php?option=com_content&view=article&id=390http://facingyconst.blogspot.com/http://www.amtel-disipadores.com/products/ACS.html


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Figura 1- 9Esquema de los componentes de un sistema de aislamiento

Aislador de Caucho aplastado y abultado a loslados.

Esquema de un aislador elastomerico moderno


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DISIPADORES

Disipadores de alas.

Disipadores de Tadas.


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Disipadores de Honey-Coney

Honey-Coney

Unbounded Braces

Conexin SBC(Slotted BoltedConnection.


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Sistema de friccin porGOLILIAS.

Disipadores visco elsticos.

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