Carlos Casabonne - Incremento en El Amortiguamiento Como Medida Para Reducir Esfuerzos

X CONVENCIONINTERNACIONAL

EL INCREMENTO EN EL AMORTIGUAMIENTO COMO MEDIDA PARA REDUCIR ESFUERZOS Y DERIVAS TANTO EN EDIFICACIONES EXISTENTES COMO EN NUEVAS ESTRUCTURAS

Carlos Casabonne

Noviembre 2011

CONTEXTO ACTUAL

TECNOLOGÍAS DISPONIBLESPARA REDUCIR LA DEMANDA SÍSMICA

EXPERIENCIAS RECIENTES EN LA RETROCAPACITACIÓN DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO.

APLICACIÓN EN EL DISEÑO DE NUEVAS EDIFICACIONES.

CONTENIDO

GCAQ Ingenieros Civiles S.A.C.

CONTEXTO ACTUAL

PERU…..PAIS SISMICO


Presenter

Presentation Notes

PERU, PAIS SISMICO, HA SUFRIDO TERREMOTOS MUY FUERTES Y FRECUENTES Y LOS SEGUIRA SUFRIENDO EN EL FUTURO. EL PAIS TIENE QUE PREPARARSE. ELLO INVOLUCRA: CAPACITACION, PREVENCION, REVISION Y RETROCAPACITACION.

CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO

INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURA SUB ESTANDAR:- Flexibles- Poco dúctiles- Configuración deficienteMuchas de ellas Requeriríanretrocapacitación


Presenter

Presentation Notes

Tenemos también un inventario enorme de edificaciones en altura, de concreto armado, que datan de los años 50s, 60s, y 70s que no necesariamente tienen características estructurales exigídas hoy para estructuras sismo resistentes. Dichas edificaciones se caracterizan por ser flexibles, poco dúctiles y con configuraciones, en muchos casos que han demostrado ser peligrosa en caso de sismos fuertes. Muchas de esas estructuras tienen una capacidad intrínsica provista por la estructura misma y por la gran densidad de particiones de albañilería. Otras no.

CONTEXTO ACTUAL

PAIS SISMICO INVENTARIO ENORME

DE EDIFICACIONES CONESTRUCTURA SUB ESTANDAR

BOOM DE EDIFICACIONES


Presenter

Presentation Notes

El Perú vive desde hace 10 años una bonanza económica que se ha traducido, particularmente en Lima, en un BOON de edificaciones. Hemos superado en altura a la torre del Cento Civico que se mantenía como ícono desde la década de lo 70. El Boon continúa y ya hay en proyectos edificios de sustancial mayor altura y sin lugar la tendencia continuará en la medida que el desarrollo económico del país lo permita. Tenemos pues, los ingenieros peruanos, un reto interesante….ya no para el futuro lejano sino para el futuro inmediato.

CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURAS SUB-ESTANDAR BOOM DE EDIFICACIONES

AVANCES SIGNIFICATIVOS EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y SISMICAESTUDIO DE LOS SISMOS Y SUS EFECTOSKOBE, NORTHRIDGE, CONCEPCION Y MUCHOS OTROS


Presenter

Presentation Notes

SE HA AVANZADO MUCHO EN EL CONOCIMIENTO DE LOS SISMOS Y SU EFECTO EN LAS ESTRUCTURAS. LA EXPERIENCIA DE SISMOS PASADOS EN EL MUNDO, DONDE HEMOS VISTO EVENTOS DE GRAN MAGNITUD CON INTENSIDAD DE DAÑOS EN OBRAS DE INGENIERIA MODERNAS QUE HAN OBLIGADO A ESFUERZOS CONJUNTOS PARA DESARROLLAR NUEVAS PROCEDIMIENTOS DE ANALISIS Y DISEÑO.

CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO BOOM DE EDIFICACIONES INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURAS SUB-

ESTANDAR. AVANCES SIGNIFICATIVOS EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y SISMICA

NORMA DE DISEÑOBASADA EN RESISTENCIA,DUCTILIDAD e INTEGRIDAD

ESTÁNDARES MÍNIMOS


Presenter

Presentation Notes

Las normas de diseño establecen requisitos mínimos de seguridad a través de especificaciones con criterios prescriptivos para regular materiales de construcción aceptables, aprobar sistemas estructurales y no estructurales, especifica niveles mínimos de resistencia, rigidez y control de los detalles para ensamblar la edificación. Si bien la intención de dichos criterios prescriptivos es lograr edificaciones capaces de proveer ciertos niveles de desempeño, el desempeño individual del diseño de un edificio no es evaluado como parte del proceso de diseño de la norma. Como resultado el desempeño de algunos edificios diseñados con los criterios prescriptivos de las normas pueden mostrar capacidades mayores que las mínimas anticipadas por la norma mientra otras pueden estar por debajo.

DISEÑO CONVENCIONAL ESTRUCTURAS DE BASE FIJA

DEMANDA SISMICA ES SUSTANCIALMENTEMAYOR QUE LA CAPACIDAD.

Período

Fuer

zade

Sis

mo

Capacidad

Demanda SísmicaFuerza de Diseñopor Código

1 S 2 S 3 S

DEPENDEN DEL DAÑO ESTRUCTURAL COMO PRINCIPAL MEDIO PARA DISIPARLA ENERGIA SISMICA.

Fuerza lateral de sismo

VE

Vy

Vs

Respuesta lástica de la estructura

PlastificacionesSecesivas

d

DISIPAN LA ENERGIA SISMICA EN BASE A DEFORMACION EN EL RANGO INELASTICO,ES DECIR EN BASE A DUCTILIDAD.



METODOS DE ANALISIS

ESTATICOMODAL ESPECTRALTIEMPO HISTORIA

INELASTICOSINELASTICOS DINAMICOS en 2DINELASTICOS DINAMICOS EN 3D

ES POSIBLE INCLUIR INTERACCION SUELO ESTRUCTURA

CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO BOOM DE EDIFICACIONES INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURAS SUB-ESTANDAR. AVANCES SIGNIFICATIVOS EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y SISMICA

NORMA DE DISEÑOBASADA EN RESISTENCIA,DUCTILIDAD INTEGRIDADESTÁNDARES MÍNIMOS

NORMAS SISMICA ORIENTADA A:LA PROTECCION A LA VIDA Y

A LA PREVENCIÓN AL COLAPSONO PROTEGEN CONTRA LA

PARALIZACIÓN DE LA OPERACIÓN


Presenter

Presentation Notes

LAS EXIGENCIAS DE LA NORMA TIENEN COMO INTENCION PROTEGER CONTRA FALLAS MAYORES Y PERDIDAS DE VIDA, NO LIMITAR EL DAÑO, MANTENER LA OPERACION O PERMITIR FACIL REPARACION. ESTO ES UNA SORPRESA PARA MUCHOS PROPIETARIOS QUE AL CONTRATAR UN INGENIERO ESTRUCTURAL COMPETENTE, CREEN QUE AL EXIGIR UN DISEÑO DE ACUERDO A NORMAS, ESTAN OBTENIENDO UN EDIFICIO A PRUEBA DE TERREMOTOS. DEBEMOS ADOPTAR OTROS PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO.

CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO BOOM DE EDIFICACIONES INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURAS SUB-ESTANDAR. AVANCES SIGNIFICATIVOS EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y SISMICA DESARROLLO DE PROCEDIMIENTOS DE BASADO EN EL DESEMPEÑO NORMA SISMICA ORIENTADA A:

- LA PROTECCION A LA VIDA Y- A LA PREVENCION AL COLAPSO

Y NORMA DE DISEÑO BASADA EN RESISTENCIA, INTEGRIDAD Y DUCTILIDAD

DESARROLLO DE PROCEDIMIENTOSBASADOS EN EL DESEMPEÑO


Presenter

Presentation Notes

EL DESARROLLO DE PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO BASADOS EN EL DESEMPEÑO ES LA SOLUCION AL DILEMA, PORQUE REQUIERE QUE EL INGENIERO ESTRUCTURAL DISCUTA CON EL PROPIETARIO UN RANGO DE OPCIONES DE DESEMPEÑO PARA QUE EL ESCOJA ENTRE : PREVENCION AL COLAPSO, SEGURIDAD A LA VIDA, OCUPACION INMEDIATA U OPERACION CONTINUA. El diseño basado en el desempeño evalúa explícitamente el comportamiento posible de la edificación cuando sujeta al peligro potencial que es posible que experimente, considerando las incertidumbres del diseño y de la evaluación del peligro. Permite el diseño de edificios nuevos y la retrocapacitación de edificios existentes con un entendimiento realista del riesgo de victimas, de interrupción de la operación y de la pérdida económica que puede ocurrir en un futuro terremoto. El diseño basado en el desempeño evalúa explícitamente el comportamiento posible de la edificación cuando sujeta al peligro potencial que es posible que experimente, considerando las incertidumbres del diseño y de la evaluación del peligro. Permite el diseño de edificios nuevos y la retrocapacitación de edificios existentes con un entendimiento realista del riesgo de victimas, de interrupción de la operación y de la pérdida económica que puede ocurrir en un futuro terremoto.

DISEÑO POR DESEMPEÑO

FACTORES QUE AFECTAN EL DESEMPEÑO

1. INTENSIDAD DEL MOVIMIENTO Y PELIGROS SÍSMICOS DEL SITIO.

2. RESPUESTA DEL EDIFICIO AL MOVIMIENTO3. VULNERABILIDAD DEL EDIFICIO Y DE SUS SISTEMAS.4. NÚMERO DE PERSONAS, SU UBICACIÓN Y CONTENIDO.5. ACCION DE LAS PERSONAS ANTE LOS DAÑOS QUE OCURREN.


Presenter

Presentation Notes

La evaluación del comportamiento no es fácil y en algunos caso imposible, como por ejemplo predecir dónde ocurrirá el próximo sismo, su magnitud y la dirección de propagación y menos aún las características de movimiento en un sitio en particular. El diseño estructural también tiene muchas incertidumbre: modelos matemáticos imperfectos, propiedades de los materiales aproximadas, procesos de construcción que introducen nueva variabilidad, etc La respuesta del edificio también es incierta.

METODOLOGÍA DEL DISEÑO POR DESEMPEÑO

Materiales: Diagramas esfuerzo – deformación

Elementos estructurales: Diagramas momento - curvatura

Momento

Curvatura

Elementos estructurales: Idealización de rótulas

Curva de capacidad y niveles de desempeño de la estructura

IO CPLS

CO

CO: Operación continuaIO: Ocupación inmediataLS. Seguridad a la vidaCP: Prevención al colapso



La filosofía del diseño por desempeño, como la propuesta del ATC-40 o ATC-58 [2009] o FEMA 350 se basa en:

La elección de la respuesta que se espera tenga la estructura durante un sismo de diseño.Se elige de antemano el comportamiento deseable y con eso,

el nivel esperado de daño estructural y no estructural.


CURVA DE DESEMPEÑO

Niveles de desempeño sísmico:

CO: Operación continuaIO: Operatividad Inmediata.LS: Resguardo a la vida.CP: Prevención al Colapso.

Sismos catastróficosΔDm: Demanda de desplazamiento por sismo moderado.

ΔD:Demanda de desplazamiento por sismo de diseño.

IO CPLS

ΔD

CO


Comportamiento esperado relativo a la categoría de ocupación(OC) y nivel de sismo. (FEMA)

MSC

Diseño

Frecuente

Movimientodel suelo

OperacionalOcupaciónInmediata

Seguridad deVida

Prevención deColapso

NIVELES DE DESEMPEÑO


PROCESO DEL DISEÑO POR DESEMPEÑO

Definición de objetivos de desempeño.El diseñador y los interesados conjuntamente identifican los objetivos de comportamiento del edificio.Dichos objetivos sirven de guía a las muchas decisiones de diseño que deben tomarse.

Involucra:

1. Ubicación y características del sitio.2. Dimensiones del edificio, configuración y uso.3. Características de los elementos arquitectónicos no estructurales.4. Estimación de la resistencia, rigidez y ductilidad del sistema

estructural..


Presenter

Presentation Notes

En el proceso del diseño considera explícitamente el comportamiento del edificio Esto contrasta con el proceso típico de diseño en el cual los componentes del edificio y sus sistemas son proporcionados y detallados para satisfacer los requisitos de los códigos sin tomar en cuenta el comportamiento de la edificación. En el diseño por comportamiento, el diseñador y los interesados conjuntamente identifican las características de comportamiento del edificio y dichos objetivos sirven de guía a las muchas decisiones de diseño que deben tomarse. Luego, el diseñador debe desarrollar un diseño preliminar con suficiente detalle para permitir la determinación de las características de comportamiento. Para edificios nuevos esto involucra: Ubicación y características del sitio. Dimensiones del edificio, configuración y uso. Tipo, ubicación y características de los acabados y elementos no estructurales. Estimación de la resistencia, rigidez y ductilidad del sistema estructural. Para un edificio existente, dichas características estan ya definidas y hay que establecer cuales son y luego definir conceptos preliminares para la retrocapacitación.


Tres medidas fundamentales de desempeño o comportamiento sísmico:

1. Víctimas2. Costo de reparación3. Tiempo fuera de servicio


CONTEXTO ACTUAL PAIS SISMICO BOOM DE EDIFICACIONES INVENTARIO ENORME DE EDIFICACIONES CON ESTRUCTURAS SUB-ESTANDAR. AVANCES SIGNIFICATIVOS EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y SISMICA NORMA SISMICA ORIENTADA A:

LA PROTECCION A LA VIDA YA LA PREVENCION AL COLAPSO

Y NORMA DE DISEÑO BASADA EN RESISTENCIA, INTEGRIDAD Y DUCTILIDAD

DESARROLLO DE PROCEDIMIENTOS BASADO EN EL DESEMPEÑO

DE DISPOSITIVOS PARA REDUCIR DEMANDA SISMICA


Presenter

Presentation Notes

Hasta aquí hemos visto procedimientos de diseño para entrentar al sismo en base a resistencia, ductilidad. Desarrollos relativamente recientes y que han adquirido auge notable a raíz de los sismos de Kobe y Northridge, permiten reducir la demanda del sismo sobre la edificación modificando sustancialmente su desempeño.

CONTEXTO ACTUAL


EXPERIENCIAS RECIENTES EN LA RETROCAPACITACIÓN DE EDIFICACIONES DE CONCRETO ARMADO.

APLICACIÓN EN EL DISEÑO DE NUEVAS EDIFICACIONES.

CONTENIDO



AISLACION SISMICA AISLACION SISMICA + AMORTIGUACION

DISIPACION DE ENERGIA


En ambos casos se mejora sustancialmenteel desempeño de la estructura

DESACOPLA A LAESTRUCTURA DEL SUELO

REDUCE SIGNIFICATIVAMENTE LARESPUESTA SISMICA: FUERZAS Y DERIVA RELATIVA ENTRE PISOS

REDUCE DAÑOSMAXIMIZA POSIBILIDAD DE

OPERACIÓN POST-SISMO

AISLACION SISMICA


FLEXIBILIDAD/DESLIZAMIENTO

Cambio deperiodo

Desplazamiento de la estructura

Fuerzas en la estructura

Periodo

Fuer

zao

Des

plaz

amie

nto INCREMENTA EL PERIODO

REDUCE LA ACELERACIÓN Y LAS FUERZAS

AUMENTA DESPLAZAMIENTO


REDUCCION DE RESPUESTA


AISLADA0.12g

West Japan Postal Savings Computer Center

Kobe - Enero 17, 1995

0.40g

0.12g

Ampl

ifica

ciónd

e fue

erza

sEstructura convencional instrumentada

Kobe - Enero 17, 1995

1.18g

0.37g0.37g

LA ENERGIA SISMICA ES INTERCEPTADAPOR LOS AISLADORES


EN RESUMEN... EL AISLAMIENTO SÍSMICO PROVEE

GRANDES VENTAJAS

PROTECCIÓN DE: LOS OCUPANTES, DEL CONTENIDO, DE LA ESTRUCTURA

REDUCTION DRAMÁTICA DE DAÑOS

OPERACI[ON CONTINUA

Y.…CON COSTO-BENEFICIO ATRACTIVO

Estructura Aislada

APLICABLE SOBRE TODO ANUEVAS EDIFICACIONESINDISPENSABLE EN:HOSPITALES Y CLINICAS


REDUCIR LA DEMANDAAISLACIÓN SÍSMICA



AISLACION SISMICA DISIPACION DE ENERGIA


TECNOLOGIAS DISPONIBLES PARA REDUCIR DEMANDA SISMICA


AUMENTA EL AMORTIGUAMIENTOREDUCE DESPLAZAMIENTOS GLOBALES y DERIVASREDUCE FUERZAS EN LA ESTRUCTURAREDUCE DAÑOSREDUCE SENSACION DE MOVIMIENTO

USOSRETROCAPACITACIONEDIFICIOS ESBELTOSESDIFICIOS ALTOS


Presenter

Presentation Notes

La disipación pasiva de energia es una tecnología nueva que mejora el desempeño de las edificaciones al añadir amortiguamiento y en algunos casos rigidez. El uso primordial es la de reducir los desplazamientos laterales de la estructura. Al aumentar el amortiguamiento también reducen las fuerzas siempre que la estructura permanezca en el rango el[astico. Es muy útil en la retrocapacitación de edificaciones para reducir desplazamientos laterales globales y las derivas (desplazamiento relativo entre dos niveles consecutivos. También porque se reduce la demanda sísmica sobre los elementos de la estructura. Permite disminuir la magnitud de la intervención y es ideal para la retrocapacitación de edificios que están operativos y en los cuales la retrocapacitación debe ser hecha con la menor molestia a la operación.

DISPOSITIVOS PARA DISIPACION DE ENERGIA

PASIVOS: No requieren energía para funcionar ACTIVOS: Requieren bastante energia para

funcionar SEMI ACTIVOS: requieren muy poca energía para

funcionar.


CON ESTOS DISPOSITIVOS DISIPAMOS ENERGIA ALAUMENTAR EL AMORTIGUAMIENTO VISCOSO


LAS ESTRUCTURAS DISIPAN LA ENERGIA SISMICA A TRAVES DEL AMORTIGUAMIENTO: INHERENTE βI

HISTERETICO βH

VISCOSO βV

AMORTIGUAMIENTO EFECTIVO βmβm =βI + βH + βm


Ref: Satake N y otros, ASCE Journal of Structural Eng, Abril 2003


AMORTIGUAMIENTO INHERENTE ……… 5% ?


DISIPADORES PASIVOS DE ENERGIA (3)

AMORTIGUADORES DE FRICCIONDependen del desplazamiento



AMORTIGUADORES DE FLUENCIA Dependen del desplazamiento


MUROS DE AMORTIGUAMIENTO VISCOS

ESQUELETO ESTRUCTURAL EDIFICIO TERMINADO



VISCO ELASTICOS, Fricción entre láminas viscoelásticas y plachas de aceroDependen del desplazamiento


Presenter

Presentation Notes

The W-EQ Coupling Damper Amortiguador de acoplamiento entre placas o en los arbotantes o outriggers. Añade amortiguamiento distribuido en la altura de edificios altos. Consiste en multiples capas de material viscoesástico que alternan entre planchas de acero todas se extienden de un extremo al otro del dispositivo. Fue desarrollado en la universidad de Toronto en colaboración con destacados diseñádores de edificios altos.


LÍQUIDO VISCOSODependen de la velocidad


Presenter

Presentation Notes

Con la inclusión de amortiguadores de líquido viscoso se logra que las estructuras permanezcan en el rango elástico y disminuye sustancialmente la necesidad de refuerzos en sus elementos.

SISTEMAS DE CONTRO SEMI ACTIVOS


EFECTO DE LOS DISIPADORES DE ENERGÍA DE FLUIDO VISCOSO:

Funcionan a partir del espectro de velocidades, es decir, de la energía aplicada a la estructura.

Al reducir la energía, los disipadores aumentan el amortiguamiento y reducen la demanda que provienen de la aceleración y desplazamientos.


Las velocidades y desplazamientos están desfasados y por lo tanto no se introducen fuerzas adicionales en la estructura.


EFECTO DE LOS DISIPADORES DE ENERGÍA DE FLUIDO VISCOSO:

Resultados experimentales para un edificio de 3 pisos con estructura de acero.(Constantines and Symans, 1993)

Funcionan a partir del espectro de velocidades, es decir, de la energía aplicada a la estructura.

Al reducir la energía, los disipadores aumentan el amortiguamiento y reducen la demanda que provienen de la aceleración y desplazamientos.


B) DISIPADORES PASIVOS DE ENERGÍAUSANDO FLUIDOS VISCOSOS

Torre Mayor Mexico


REDUCCIÓN DE L DESPLAZAMIENTO POR MEDIO DE MASA SINCRONIZADA


SISTEMAS ACTIVOS DE DISIPACION DE ENERGIA

MASAS SINTONIZADAS (TUNED MASS DAMPERS)


Presenter

Presentation Notes

AMORTIGUADORES DE MASAS SINTONIZADAS O TUNED MASS DAMPERS El amortiguamiento, en un sistema mecánico o estructural, es la medida del ritmo en que la energía de movimiento es disipada. En todos los sistemas mecánicos y estructurales hay algo amortiguamiento. Un ejemplo es el del amortiguamiento viscoso que ocurre en un amortiguador de automóvil cuando el líquido viscoso pasa por un orificio, se genera calor y quita energía al sistema. Generalmente produce pérdida de enérgia, pero en el caso de edificios altos el amortiguamiento es beneficioso porque reduce el movimiento, haciéndolo más confortable. El cantidad de amortiguamiento de un sistema se mide comunmente como un % del amortiguamiento crítico, es decir el nivel al cual el sistema queda en reposo sin oscilaciones. El amortiguamiento típico de edificios altos es del orden de 1 a 2 % del crítico. (una ves iniciadas las oscilaciones éstas continúan por muchos ciclos) Se puede aumentar el amortiguamiento de una estructura incorporando amortiguadores de fricción o viscoso distribuidos en la altura del edificio o mediante masas sintonizadas. (TMD)

TUNED LIQUID MASS DAMPERS


CASOS DE RETROCAPACITACION DE ESTRUCTURAS SUB ESTANDAR

De una edificación de los años 50 De una edificación de los años 60 De una edificación de los años 70


Presenter

Presentation Notes

En todos los casos hemos empleado amortiguadores de líquido viscoso. Su gran ventaja radica en que tienen la habilidad única de reducir simultaneamente los esfuerzos y las derivas de la estructura sujeta a fuerzas de sismo. Ello se debe a que el amortiguador de líquido viscoso varía su fuerza sólo con la velocidad, lo que provee una respuesta fuera de fase con los esfuerzos producidos por el sismo.

DEFICIENCIAS COMUNES

Configuración deficiente: Torsión, poca rigidezPoca ductilidad: estribos en columnas, placas y

vigas, detallado del refuerzo.Baja resistencia: falta de acero para fuerzas

horizontales, concretos de baja resistencia.Juntas sísmica insuficiente.


OBJETIVOS

Aumentar la capacidad resistente a los niveles de la norma sísmica vigente (NTE 030)

Costo mínimo de intervención Plazo mínimo de intervención Mínima molestia a la operación en el edificio


SOLUCIONES COMUNES

Soluciones:- DARLE RESISTENCIA Y RIGIDEZ- REDUCIR DEMANDA: AUMENTAR

AMORTIGUAMIENTO- MIXTA: Incremento parcial de resistencia en

pórticos seleccionadosAumento de amortiguamientomediante disipadores pasivos de

energía. (Líquido viscoso)


1963

LA TORRE

2007


Desplazamiento lateral en el techo del edificioDirección larga

Sismo octubre de 1966

-0.1-0.08-0.06-0.04-0.02

00.020.040.060.08

0 10 20 30 40

seg

m

ORIGINAL RETROCAPACITADO

DESPLAZAMIENTOS


Desplazamiento lateral en el techo del edificioDirección corta

Sismo octubre de 1966

-0.3

-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

0.3

0 10 20 30 40

seg

m


DESPLAZAMIENTOS


ENVOLVENTE DE DESPLAZAMIENTOS MÁXIMOS

DIRECCIÓN LARGA

0

2

4

6

8

10

0 2 4 6 8 10 12 14

Desplazamiento (cm)

Niv

el

DIRECCIÓN CORTA

0

2

4

6

8

10

0 5 10 15 20 25N

ivel


Desplazamiento (cm)



Cortantes basales en la dirección corta del edificio.Registro octubre 1966

-600

-400

-200

0

200

400

600

0 10 20 30 40

Seg

Ton





EDIFICIO DE 10 NIVELES EN LA CIUDAD DE LIMA

0

10

20

30

40

50

60

0.0000 0.0020 0.0040 0.0060 0.0080 0.0100 0.0120 0.0140

Altu

ra (m

)

Derivas

Derivas - Estructura amortiguada vs sin amortiguar

Estructura Amortiguada

Estructura sin amortiguar

Al incluir disipadores, se redujo los desplazamientos laterales en 30%


UBICACIÓN DE DISIPADORES EN ALTURA


EDIFICIO DE 10 NIVELES EN LA CIUDAD DE LIMA

Al incluir disipadores, se redujo la fuerza cortante basal en 40%

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Fuerza cortante - Estructura amortiguada vs sin amortiguar

Est. Amortiguada Est. Sin Amortiguar


REQUISITOS PARA EDIFICACIONES NUEVAS

CASO DE EDIFICACIONES DE POCA ESBELTEZSeguir lineamientos de la norma E 030 CASO DE EDIFICACIONES DE GRAN ESBELTEZ

O EDIFICIO DE H>60m (Japón) Requisitos especiales:

Controlar derivas: para proteger el contenido, minimizar daños en sismos.

Reducir secciones de elementos verticales paramaximizar área útil. Para ello es necesario reduciresfuerzos en elementos verticales.


Con la inclusión de amortiguadores de líquidoviscoso se logra que las estructuras permanezcanen el rango elástico y disminuye sustancialmentela necesidad de refuerzos en sus elementos.


CONCLUSIONES

PERU ES UN PAIS SISMICO LOS SISMOS NO SOLO PRODUCEN PERDIDAS DE VIDA Y

DESTRUCCION, PRODUCEN PERDIDAS ENORMES EN EL CONTENIDO DE LOS EDIFICIOS,

DISRUPCION DE LA OPERACION COSTO ALTOS DE RECONSTRUCCION Y REPARACION LAS NORMAS Y PROCEDIMIENTOS DE DISEÑO ACTUALES ESTAN

ORIENTADOS A LA PROTECCION DE LA VIDA Y EVITAR EL COLAPSO.

DEBEN MODIFICARSE PARA QUE SE EXIGA PROCEDIMIENTO DE PERFORMANCE Y CONTROL DE DAÑOS


CONCLUSIONES 2

ELLO REQUIERE CONCIENTIZACION DE LOS PROMOTORES E INVERSIONISTAS

DIFUSION DEL CONOCIMIENTO EN LA COMUNIDAD DE INGENIEROS Y REENTRENAMIENTO

COMO OPINAN LOS INVESTIGADORES AMERICANOS ES DIFICIL ACEPTAR QUE SEAN NECESARIAS PERDIDAS DE VIDA Y

ECONOMICAS PARA MEJORAR LAS PRACTICAS DE LA INGENIERIA LA OPORTUNIDAD QUE SE HA ABIERTO CON EL SISMO EN CHILE DEL

2010 DEBE APROVECHARSE PARA PROMOVER EL USO DE TECNOLOGIAS DE CONTROL PARA REDUCIR LAS DEMANDAS DE LOS SISMOS, PROTEGER LA VIDA Y LA INVERSION


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Carlos Casabonne - Incremento en El Amortiguamiento Como Medida Para Reducir Esfuerzos