trabao de dinamica

7/25/2019 Trabao de Dinamica

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INTRODUCCION

En la dcada pasada se ha visto un crecimiento acelerado en eldesarrollo y aplicaciones estructurales de depsitos de disipacin de

energa, los que se haban concentrado en amortiguadores de acero yamortiguadores pasivos de goma para poder mitigar el riesgo ssmico.

La disipacin ssmica es una de las partes esenciales en la proteccinssmica, los disipadores tienen como funcin, como su nombre loexpresa, disipar las acumulaciones de energa asegurndose queotros elementos de la estructuras no sean sobre exigidos, lo quepodra provocar daos severos a la estructura. Las comple!asrespuestas dinmicas de la estructuras requiere de dispositivosadicionales para controlar los despla"amientos hori"ontales.

En los #ltimos aos la ingeniera ssmica en todo el mundo haenfocado muchos de sus esfuer"os a investigar e implementarmtodos para debilitar la amena"a de las comunidades msvulnerables. Entre estos, los sistemas pasivos de disipacin deenerga para el diseo y refor"amiento de estructuras han tomadogran auge, gracias a la ayuda de los procesadores electrnicos y ladinmica estructural hoy en da existen numerosos e!emplos deestructuras construidas o refor"adas en algunos de los pases delmundo ms propensos a la amena"a ssmica. Es por ello que lapresente monografa tiene la $nalidad de dar a conocer los principales

tipos de aislantes disipadores ssmicos en la construccin deestructuras y edi$cios, dando a conocer algunas caractersticas destos como el funcionamiento, el material utili"ado y sus aplicaciones,entre otros.

%on la $nalidad de disminuir los efectos de los sismos en lasestructuras o edi$cios se usa la aislacin ssmica y los disipadores deenerga, esperando as un buen nivel de desempeo en cuanto a laproteccin de la vida de las personas y previniendo el colapso de laestructura.

La $nalidad de incluirlos a las estructuras, es para me!orar sucapacidad de disipacin de energa ante sismos moderados y fuertes&la mayora de estos dispositivos son sistemas caros para pases endesarrollo.


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'()(*+'-E) 'E EE-/(+ 0E%(%+) 'E '()E1 )()2 -E)()0E0E

Sistemas de proteccin

La energa que recibe una estructura durante un terremoto puede sersoportada de tres maneras diferentes3

4 *or resistencia3 %onsiste en dimensionar los elementos estructurales de talmodo que tengan su$ciente resistencia como para soportar las cargasssmicas sin romperse. 5ste mtodo requiere unas sobredimensionesbastante importantes de los elementos estructurales y tiene algunos riesgos

de rotura frgil.

4 *or ductilidad3 %onsiste en dimensionar los elementos de tal manera queparte de la energa del sismo sea disipada por deformaciones plsticas delos propios elementos estructurales. Esto implica que la estructura recibirdaos en caso de sismo, pero sin llegar a colapsar. -educe el riesgo derotura frgil y la dimensin necesaria de los elementos estructurales esbastante menor.

4 *or disipacin3 %onsiste en introducir en la estructura elementos cuyo $nes disipar la energa recibida durante un terremoto, y que no tienen unafuncin resistente durante el resto de la vida normal del edi$cio. Existenprincipalmente tres tipos de sistemas de disipacin3

6 +islamiento ssmico3 )e conoce as a la tcnica de desacoplar eledi$cio del suelo. La energa proveniente del terremoto no penetra enel edi$cio ya que ste est aislado del suelo.

6 Elementos de disipacin pasiva3 )on tcnicas que permiten dar unamortiguamiento suplementario mediante elementos que absorben laenerga del terremoto, evitando que sta dae al edi$cio. Estoselementos llamados amortiguadores pueden ser de muy distintaforma3 de aceite, de metal, visco6elsticos, viscosos. En algunos

casos los amortiguadores tienen que ser sustituidos tras un impactossmico.

6 Elementos de disipacin activa3 )on elementos que absorben laenerga por despla"amiento de elementos preparados para ello. )erael caso del amortiguador de masa del 0aipei 787 que reali"a undespla"amiento para absorber la energa del viento sobre laestructura o el sismo.


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+()L+'-E) )()2(%)

Estos dispositivos aslan al edi$cio de toda la energa que el suelo introducepor causa de un evento tel#rico. )u aplicacin en diferentes edi$caciones en

Latinoamrica y especialmente antes y despus del terremoto ocurrido en%hile, ha tenido resultados alentadores.

El aislador ssmico desacopla la estructura del suelo y hace que laaceleracin ssmica no pase y si lo hace, que esto ocurra en una proporcinmnima.

Entonces la estructura se comporta como un bloque rgido que se muevesobre los aisladores en despla"amientos relativamente pequeos. *or lotanto, ya no hay despla"amiento entre piso a piso que es lo que destruye laedi$cacin.

En los edi$cios de construccin convencional, que estn $!os a tierra, seampli$ca la aceleracin ssmica en las partes altas, en cambio unaedi$cacin que est sobre aisladores se mueve como un bloque, seestabili"a y la ampli$cacin ssmica es menor9, a$rm el ingenieroestructuralista %arlos %asabonne, gerente general de /allegos %asabonne+rango, :uesada (ngenieros %iviles.


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Caractersticas que poseen los aisladores ssmicos

6 'esempeo ba!o todas las cargas de servicio, verticales yhori"ontales. 'eber ser tan efectiva como la estructuraconvencional.

6 *rovee la ;exibilidad hori"ontal su$ciente para alcan"ar el periodonatural de la estructura aislada.

6 %apacidad de la estructura de retornar a su estado original sindespla"amientos residuales. *rovee un adecuado nivel de disipacinde energa, de modo de controlar los despla"amientos que de otraforma pudieran daar otros elementos estructurales.

TIPOS DE AISLADORES SISICOS

6 Los aisladores )smicos con centro de plomo, mantienen una rigide"inicial y una amortiguacin que llega al =.


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6 Los aisladores de *ndulo o super$cie curva con -obo)lide ?)uper$ciecontrolada por sensores@ permitiendo una amortiguacin sobre el


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'()(*+'-E) 'E EE-/+

La disipacin de energa se logra mediante la introduccin de dispositivos

especiales en una estructura, con el $n de reducir las deformaciones yesfuer"os sobre ella.

Estos dispositivos reducen la demanda de deformacin y esfuer"osproducidos por el sismo mediante el aumento del amortiguamientoestructural. %omo resultado los esfuer"os inducidos por el sismo en laestructura pueden ser hasta un A8= menores que los correspondientes a laestructura sin disipadores, reduciendo sustancialmente las incursionesinelsticas ?dao@ de la estructura.

Es una de las partes esenciales en la proteccin ssmica, los disipadorestienen como funcin, como su nombre lo expresa, disipar las acumulaciones

de energa asegurndose que otros elementos de la estructuras no seansobre exigidos, lo que podra provocar daos severos a la estructura. Lascomple!as respuestas dinmicas de la estructuras requiere de dispositivosadicionales para controlar los despla"amientos hori"ontales.

La estructura sin disipadores de energa sobrevive el sismo severo disipandoenerga en sus elementos principales, los que sufren dao.


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En la

estructura con disipadores, la energa es absorbida por estos dispositivosreduciendo signi$cativamente las deformaciones y el dao estructural.

BE0+C+)

6 La seguridad estructural es entre un A8 y un 788= mayor que unedi$cio convencional

6 )e protegen los contenidos6 )e evita la parali"acin post6sismo6 )e puede utili"ar tanto en edi$cios como en equipos industriales para

el control de vibraciones

+ modo de e!emplo, en los terremotos de orthridge, D)+ ?7F@ y Gobe,Capn ?7A@ se pudo comprobar con xito las venta!as que poseen lasestructuras provistas de sistemas de disipacin de energa, al observar elexcelente comportamiento de este tipo de edi$cios frente a losconvencionales.

TEORIA

Los disipadores de energa modi$can la propiedad dinmica deamortiguamiento del sistema estructural de modo que las vibraciones

inducidas por la excitacin son absorbidas por estos dispositivos. )u


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utili"acin es especialmente adecuada en edi$cios ;exibles fundados sobrecualquier tipo de suelo.

TIPOS DE DISIPADORES

6 Los disipadores -E)0 )+ de amortiguacin hidrulica para disiparla energa y controlar despla"amientos.

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