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SOLUCIONES INNOVADORAS EN INGENIERÍA Y PROTECCIÓN SÍSMICA Ignacio Vial G. Gerente General SIRVE  – NÜYÜN_TEK

CONFERENCIA 1

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Conferencia sismo

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7/17/2019 CONFERENCIA 1

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SOLUCIONES INNOVADORAS EN 

INGENIERÍA 

PROTECCIÓN 

SÍSMICAIgnacio Vial G.

Gerente General SIRVE  – NÜYÜN_TEK

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TABLA DE CONTENIDOS

1. SIRVE / NÜYÜN_TEK

2. El problema sísmico y sus efectos

3. Concepto y aplicaciones de Sistemas de Protección Sísmica:

a) Aislamiento sísmico

b) Disipación de energía

c) Amortiguador de Masa Sintonizada (AMS)

4. Proyectos de retrofit estructural

a) Aislamiento sísmico

b) Disipación de energía

5. Desarrollo y fabricación de dispositivos

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1.1 SIRVE EN NÚMEROS

Profesionales

m2 en proyectos de ingeniería estructural  y 

sistemas de protección sísmica.Años de experiencia, desde 1995

Proyectos con Sist. de Protección Sísmica

Edificios con SPS soportaron con éxito el sismo 

del 27/F, Mw=8.8

Patentes (3 aprobadas + 4 en proceso)

Emprendimiento del año, Endeavor

>45

1,500,000

18

>60

13

7

2011

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Edificios de oficinas

Edificios altos

InfraestructuraEdificios públicosEducacionales

Edificios prefabricados

Centros Médicos

Viviendas sociales

Hospitales

PuentesEstructuras 

complejas

1.2 SOLUCIONES INTEGRALES

Viviendas

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2.1 SISMOS RECIENTES

2011Japón

2010Chile

2010

Haití 

2004‐2007‐2012Indonesia

2011Nueva Zelanda

2006Kuril Islands

2007Perú

2009

Samoa

2013Solomon Islands

2013Rusia

2011Guatemala

2003

México

2002Alaska

2014

Chile

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2.2 CHILE: UN PAÍS SÍSMICO

País Año Magnitud

Chile 1960 9.5Alaska 1964 9.2

Rusia 1952 9.0

Japan 2011 9.0

Indonesia 2004 9.0

Chile 2010 8.8Ecuador  1906 8.8

Alaska  1957 8.8

Kuril Islands 1958 8.7

Alaska  1965 8.7

Chile 1922 8.51

10

100

1,000

10,000

100,000

1,000,000

10,000,000

5.0 6.0 6.4 7.0 7.7 8.0 8.2 8.8 9.0 9.5

    E   n   e   r   g

     í   a    M   w   =    X     /    E   m   e   r   g

     í   a    M   w   =    5

Magnitud de momento (Mw)

Momento 

sísmico: 

energía 

(N‐

m)

42 veces

32 veces

1.024 veces

32.768 veces

8,4 veces

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2.3 HISTORIA SÍSMICA

FUENTE IMAGEN:  Adaptación de la Imagen de Videoconferencia “Sismicidad en 

Chile”. José naranjo. Geólogo. Fecha  13 de abril del 2010

1575 1960

20101730

1877

1868   2005

2007

1928

1835

1647

2001

19651690

1722

1786

1796

1837

SEISMIC SEGMENTATIONHISTORIC SEISMICITY

SITEMAS DE CONTROL ESTRUCTURAL ANTE ACCIONES SISMICASSistemas de Protección Sísmicos. Visión Sistémica desde la Arquitectura. Romina Arzani  Suitt 2010 

1829

SISMO ALTA 

MAGNITUD8,3 a 9,5

SISMOMAGNITUD 

ALTA‐

MODERADA8,0 a 8,2

SISMOMAGNITUD 

ALTA‐ BAJABajo 7,9

1985

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2.4 GAP SÍSMICO:  CHILE‐PERÚ

B. Schurr, P. Victor, O. Oncken, G. Gonzalez, J. Klotz & M. Moreno, Integrated Plate boundary Observatory Chile

Ms  ≈8 y 8½

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2.5 PÉRDIDAS

2010 Tsunami

$USD por año2.5  ‐ 4 billones 

500 en 2010

1,600 en 1960800 en 1922    f   a    l    l   e   c

    i    d   o   s

   e   n

    C    h    i    l   e

~

~~

 – 1,5% 

del 

PIBCosto anual

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2.6 COSTOS TERREMOTO CHILE 2010

30.000millones  de USDcosto estimado total

5.700millones

 de

 USDcosto compañías 

aseguradoras 

≈ 17% del PIB

US$ 30.000millones

5.700millones  de USDcosto compañías 

aseguradoras 

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2.7 ESTADÍSTICAS

México

PIB: 1.200.000 millones (USD)

Pérdida anual = 0,002 x 1.200.000 = 2.400 millones (USD)

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2.8 DAÑOS: EDIFICACIÓN

    E    D    I    F    I    C    I    O    S    D    E    V    I    V    I    E    N    D    A

    S

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2.8 DAÑOS: EDIFICIOS INDUSTRIALES

    E    D    I    F    I    C    I    O    S    I    N    D    U    S    T    R    I    A    L    E    S

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2.8 DAÑOS: INFRAESTRUCTURA

    I    N    F    R    A    E    S    T    R    A    C    T    U    R    A

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2.8 DAÑOS: INFRAESTRUCTURA

    A    E    R    O    P    U    E    R    T    U    A    R    I    A

Cielos

Pasarelas / Accesos

Equipos

• Daños estructurales leves

• Graves daños no estructurales: Instalaciones,

equipos y sistemas

• Operaciones reanudadas a pocos días delterremoto en instalaciones provisorias de

emergencia

• Paralización del funcionamiento del Terminal

Principal

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2.9 CARACTERIZACIÓN Y ESPECTROS

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2.10 CONCEPTO DE RIESGO SÍSMICO 

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2.10 CONCEPTO DE RIESGO SÍSMICO 

Curva de Amenaza

Forma del espectro

Espectro de Sitio

Definición de espectros de sitio 

para proyectos de gran 

importancia

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2.11 FILOSOFÍA TRADICIONAL 

LEVEL 

Resistir sin dañoseventos sísmicos de 

intensidad moderada

LEVEL

Limitar daños a 

elementos no 

estructuralesen eventos de 

intensidad media

LEVEL 

Evitar colapso (daño 

permitido) ante eventos de 

intensidad severa o extrema

Daño 

estructural

Protección a 

la vida

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2.12 NUEVA FILOSOFÍA DE DISEÑO 

TECNOLOGÍAS DE 

PROTECCIÓN 

SÍSMICA

Mayor confort

Protección 

estructural

Protección de 

equipos y contenido

Continuidad de 

operación

Protección a 

la vida

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2.12 NUEVA FILOSOFÍA DE DISEÑO 

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2.12 NUEVA FILOSOFÍA DE DISEÑO 

1.   Edificación Privada:•   + 50 proyectos

•   Edificios corporativos y clínicas•   Edificios habitacionales y oficinas 

2. Industria y Energía•   Planta de procesos y Muelles Portuarios•   Estanques GNL  (Mejillones y Quinteros)•   Explotación minera

3. Infraestructura Pública•   Programa de nuevos Hospitales

+ 15 hospitales entre 30 y 180mil m2

•   + 40 Edificios Poder Judicial y PDI•   Edificios de Vivienda Social (Santa Cruz)

4. Líneas Vitales y Comunicaciones•   Edificio Central ONEMI•   Datacenters•   Puentes 

Promoción pública y privada

Í

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO 

     C     O    N

     C    E    P    T     O

EDIFICIO SIN

AISLACION BASALEDIFICIO CON

AISLAMIENTO BASAL

La estructura vibra y 

la deformación produce dañoLa vibración se reduce 

entre 6 y 8 veces

Í

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO 

     C     O    N

     C    E    P    T     O

      R 

    =

      7

      R 

    =

      2       b       d

Ve

Vi

Í

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Implementación de aisladores 

(deslizadores) de bajo costo. 

Viviendas sociales Santa CruzUbicación:   Santa Cruz, VI Región, Chile

Material: Hormigón armado

Nº de edificios:  8

Dispositivos sísmicos:  56 aisladores elastoméricos

168 deslizadores

Í

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Diseño estructural y sistema de aislamiento

3 AISLAMIENTO SÍSMICO

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Diseño sistema de aislamiento Edificio Mirador Sur

ÍTEM VALOR

PESO SÍSMICO 16.040 tonf  SUPERFICIE 29.650 m2

PISOS  21 + 2

SUELO 1

ZONA 3

N° AISLADORES 59

Parámetro

Base Fija Aislado Reducción

X Y X Y X Y

Período 1.82 1.82 3.47 3.43   ‐ ‐

Drift elástico máximo (0/00) 5.7 3.7 1.0 0.9 82.4% 75.7%

Aceleración Abs. Techo (g) 1.43 1.50 0.18 0.19 87.4% 92.0%

Corte Elástico Aisladores (tonf) 8447 8386 786 805 90.7% 90.4%

3 AISLAMIENTO SÍSMICO APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Diseño sistema de aislamiento Edificio Amura

ÍTEM VALOR

PESO SÍSMICO 15.800 tonf  

SUPERFICIE 17.580 m2

PISOS  21 + 1

SUELO 1

ZONA 3

N° AISLADORES 41

Parámetro

Base Fija Aislado Reducción

X Y X Y X Y

Período 0.67 0.75 3.18 3.19   ‐ ‐

Drift elástico máximo (0/00) 2.59 2.56 0.34 0.44 86.8% 82.6%

Aceleración Abs. Techo (g) 1.56 1.58 0.19 0.15 87.8% 90.5%

Corte Elástico Aisladores (tonf) 13.178 10.685 1.150 1.128 91.3% 89.4%

3 AISLAMIENTO SÍSMICO APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Design of  the Seismic Isolation System 

for Universidad de Los Andes Hospital

Design of  the Seismic Isolation System for the New Military Hospital

Design of  the Seismic Isolation System for the 

ACHS Building

Proyectos hospitalariosDesign of  the Seismic Isolaion System 

for the San Carlos de Apoquindo UC Hospital

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Clínica Cruz Blanca Santiago

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Nuevo Hospital Militar

Ubicación:   Santiago, Chile

Material: Hormigón armado

Edificio médico

 de

 5

 pisos

 con

 aislamiento

 sísmico

Edificio de hospitalización sin protección sísmica

Superficie: 55.000 m2

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Nuevo Hospital Militar

    Z     O

    N    A    N

     O

    A    I     S

    L    A    D    A

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Nuevo Hospital Militar

Edificio 

aislado

Edificio 

no aislado

Segundos de apagón

30

Los elementos estructuralesno presentaron daños

  Sub‐estructura   Super‐estructura

Elementos no estructurales mostraron sólo daños menores

El equipamiento médico se mantuvo 100% operativo

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Nuevo Edificio Oficina Nacional de Emergencias (ONEMI)

3 a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Edificio corporativo VULCO S.A.

    P    R    E    F    A    B    R

    I     C    A    D     O

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Vivienda unifamiliar

    A    I     S    L    A    M

    I    E    N    T     O

    H      Í    B    R

    I    D     O

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Puentes

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

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3.a AIS AMI NTO SÍSMICO: AP ICACION S

Aislamiento sísmico Muelle Coronel

Ubicación:   Coronel, VIII Región, Chile

Material: Pilas de acero, losa hormigón

Dimensiones: longitud 420m, ancho 37m

Uso: 1200 ton grúas y 

2.5 ton/m2 cargas vivas

Dispositivos sísmicos:  96 aisladores elastoméricos

reducción de deformaciones y 

esfuerzos símicos, en comparación con en diseño convencional80%

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Page 39: CONFERENCIA 1

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Aislamiento Estanque de GNL

Ubicación:   Mejillones, III Región, Chile

Material: Hormigón pretensado y 

estructura de acero

Dimensiones: H=50m, D=90m

Peso máximo:  160.000 ton ton

Dispositivos sísmicos:  501 aisladores elastoméricos

(208 con núcleo de plomo)

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Page 40: CONFERENCIA 1

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Estudio Aislamiento Chancador de Pebbles ‐ Minería

X Y X Y X Y

0.39 0.39 3.42 3.42   ‐ ‐

2.53 1.87 0.48 0.64 81% 66%

0.5 0.5 0.50 0.50  ‐ ‐

0.5 0.5 0.23 0.25 54% 50%

1.45 1.92 0.28 0.44 81% 77%

8277 7583 232 240 97% 97%

INDICADORORIGINAL

Periodo

Drift elástico máximo superestructura (0/00)

REDUCCIÓN

Aceleración 

SueloAceleración absoluta nivel aislameinto (g)

Aceleración Absoluta nivel techo (g)

Corte Elástico base columnas primer nivel (tonf)

AISLADO

X Y X Y X Y

0.39 0.39 3.42 3.42   ‐ ‐

2.53 1.87 0.48 0.64 81% 66%

0.5 0.5 0.50 0.50  ‐ ‐

0.5 0.5 0.23 0.25 54% 50%

1.45 1.92 0.28 0.44 81% 77%

8277 7583 232 240 97% 97%

INDICADORORIGINAL

Periodo

Drift elástico máximo superestructura (0/00)

REDUCCIÓN

Aceleración 

SueloAceleración absoluta nivel aislameinto (g)

Aceleración Absoluta nivel techo (g)

Corte Elástico base columnas primer nivel (tonf)

AISLADO

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Page 41: CONFERENCIA 1

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Estudio Aislamiento Telescopio E‐ELT (ESO)

reducción de deformaciones y 

esfuerzos símicos, en comparación con en diseño convencional90%

3.a AISLAMIENTO SÍSMICO: APLICACIONES

Page 42: CONFERENCIA 1

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ENSAYO A ESCALA REAL (U. CARLIFORNIA, SAN DIEGO)

Diseño desarrollado por SIRVE S.A.

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA 

Page 43: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     C    E    P    T     O

EDIFICIO SIN

DISIPACIÓN

EDIFICIO CON

DISIPACIÓN

EDIFICIO SIN DISIPACION EDIFICIO CON DISIPACION

The structure vibrates and the corresponding 

deformation generates damageThe vibration is reduced between 20 

and 40%

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA

Page 44: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     C    E    P    T     O

    F   u   e   r   z   a   s    í   s   m    i   c   a    l   a    t   e   r    l   a    l    (    W    /   g    )

Período de vibración (seg.)

300 0.5 1 1.5 2 2.5

0.2

0.4

0.6

1

1.2NCh. 2745-03

0.8

    F   u   e   r   z   a

    S     í   s   m    i   c   a     (    W     /   g     )

Ve

         ≈

   1 .   5

  -

   2

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 45: CONFERENCIA 1

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Diseño sistema de disipación de energía (VD y AMS)

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 46: CONFERENCIA 1

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Diseño estructural y sistema de disipación de energía (TADAS)

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 47: CONFERENCIA 1

7/17/2019 CONFERENCIA 1

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ZONA CON AMORTIGUACION

Diseño sistema de disipación de energía (VD)

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 48: CONFERENCIA 1

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PROYECTO: DISIPACION DE ENERGIA TORRE TITANIUM

Nombre del proyecto:Titanium La Portada

Ubicación :   Comuna Vitacura, Santiago, Chile

Año de Ejecución: 2006‐ 2010

Materialidad: Hormigón Armado

Sistema Estructural: Muros (núcleo) y marcos dehormigón armado

Numero de Pisos: 52

Superficie Total: 140.000 m² (bloque A)

Disipación :   45 disipadores metálicos

de reducción de las deformaciones 

dinámicas de la estructura en 

dirección transversal40%

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 49: CONFERENCIA 1

7/17/2019 CONFERENCIA 1

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sector 

2(CP22‐CP52) = 10

(CP22‐CP40) = 6

sector 

1

sector 

3Disipadores longitudinalesDisipadores tversales

(CP40‐CP52 = 4)

sector 

A(CP12‐CP51 = 13)

sector 

B(CP15‐CP51 = 12)

Diseño sistema de disipación de energía

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 50: CONFERENCIA 1

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BRB design for the Moly Building,Mejillones, Chile

Characteristics:

•   2,000ton Steel structure•   Dimensions: h=45m , 15x15m floor plan.

Energy dissipation system

•  Buckling restrained braces (BRBs)

Secundarystructure

45m

15mMain building

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 51: CONFERENCIA 1

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0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.350

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0000

Desplazamiento (m)

    A   c   e    l   e   r   a   c    i     ó   n     (   g     )    l Menores

aceleraciones

Mayor ductilidad

1

2

3

4

5

6

8

910

1112   14

1617

20

1   2   3   4   5   6   7   8   9   1417 19   20   23

51

Punto de desempeño 

según sismo de diseño

Step 4: Primera 

fluencia de BRBStep 5:  Varios BRB 

fluyenStep 7: Fluencia masiva de BRB

Step 21: 

Fluencia 

casi 

total de BRB

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 52: CONFERENCIA 1

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0

500

1000

1500

2000

2500

Conv. Original Conv.Optimizado

BRB al Costo BRB a laseguridad

ARRIOSTRAMIENTO /BRB

CONEXIONES

VIGAS

COLUMNAS

FUNDACIONES

* Estos costos sólo incluyen el valor directo de los elementos y ningún 

costo adicional por operación & instalación

    C   o   s

    t   o     (    M    M     $     )

(‐720 MM$)   (‐683 MM$)(‐578 MM$)

(referencia)

Costo

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 53: CONFERENCIA 1

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Estudio Disipación con BRB Chancador de Pebbles  ‐ Minería

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 54: CONFERENCIA 1

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MARCO TIPICO DEL PROYECTO   MARCO CON BRB

ItemOriginal BRB

1 conexión típica Totalestructura 1 conexión típica Totalestructura

Numero de pernos 82 14.199 6 888

Placas de conexión [kg] 8.1 8100 1.1 1067

Numero de arriostramientos   ‐‐   70   ‐‐   37

3.b DISIPACIÓN DE ENERGÍA: APLICACIONES

Page 55: CONFERENCIA 1

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Comparación FPS (aislamiento) / BRB (disipación)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

T [s]

   S  a

   [  g   ]

 

NCh2326, R=1 =0.03

NCh2326, R=5 =0.05

NCh2745, R=1 =0.03

NCh2745, R=2 =0.10

NCh2369, R=1 =0.03

NCh2369, R=5 =0.05

NCh2745, R=1 =0.03

NCh2745, R=2 =0.10

R’=10.4

TBRB   TFPS

R’=5.0

+ ξBRB = 2%Sa = 0.37g

Sa = 0.07g

R’=2.0 Sa = 0.15g

+ ξBRB = 5%

Sa = 0.76g

R’=5

Sa = 0.15g

3.c AMOTIGUADOR DE MASA SINTONIZADA

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The structure vibrates and the 

corresponding deformation generates 

damage

EDIFICIO SIN AMS EDIFICIO CON AMS

     C     O    N

     C    E    P    T

     O

EDIFICIO SIN DISIPACION EDIFICIO CON DISIPACION

The masses counteracts the building 

vibration

3.c AMS: APLICACIONES

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EDIFICIO PARQUE ARAUCANO

PROYECTO: AMS EDIFICIO PARQUE ARAUCANO

Nombre del proyecto: Edificio Parque AraucanoUbicación : Comuna Las Condes, Santiago, ChileAño de Ejecución : 2005‐2006Materialidad: Hormigón ArmadoSistema Estructura: Estructura Mixta, Muros (núcleo) y marcos de hormigón

armadoNumero de Pisos: 22Subterráneos: 6Superficie Total : 50.000 m²Sistema de Protección Sísmica: Dos AMS de aproximadamente 160 ton cada uno y un

disipador magneto‐reológico en el piso mecánico

3. COSTOS Y EFICIENCIAS

Page 58: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

COSTOS Y EFICIENCIAS

REDUCCIONES 

ESPERABLES EN 

ESTRUCTURAS PROTEGIDAS

COSTO (USD/M2)  DRIFT DE 

ENTREPISO

DESPLAZ. DE 

TECHO

ACELERACIONES 

DE TECHO

AISLACIÓN BASAL 10  – 25 70 % ‐ 80 % 70 % ‐ 80 % 70 % ‐ 80 %

DISIPADORES 

VISCOSOS/METÁLICOS10  – 20 (DV)5  –20 (DM)

  30 % ‐ 40 % 25 % ‐ 35 % 25 % ‐ 35 %

AMORTIGUADORES 

DE MASA 

SINTONIZADA10  – 15  25 % ‐ 35 % 20 % ‐ 25 % 15 % ‐ 25 %

4. PROYECTOS DE RETROFIT ESTRUCTURAL

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Page 60: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

Location : Santiago de Chile

Year Built: 1873 ‐ 1892

Architect: Teodoro Burchard / Josué Smith Solar

Surface: 3600 m2

Restauración y aislamiento sísmico Basílica del Salvador

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

CRACKS

Page 61: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

CRACKS(1985‐2010)

COLLAPSE (2010)

1 INTERIOR COLUMN AND 

ARCHES 

WEST WALL SEGMENT

DEFLECTIONS (2010)

UP TO 10 CM EAST WALL

COLLAPSE (1985)

TRANSEPT WALLS, INTERIOR COLUMNS AND 

ARCHES, REBUILT IN 

CONCRETE AND STEEL

(1985)

COLLAPSE (1985)

OUTSIDE ARCADESOUTH CORNERMAIN ARCH

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Page 62: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

Restauración y aislamiento sísmico Basílica del Salvador

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Page 63: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

Restauración y aislamiento sísmico Basílica del Salvador

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Estabilización temporal

Page 64: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S

    I    T    U    A

    M     S

Estabilización temporal

Type of Analysis: STATIC EQUIVALENT

Seismic coefficient: Cs = 0.18

Base Shear Design: Qs = 2.820 tonf 

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Proyecto definitivo con aislamiento

Page 65: CONFERENCIA 1

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Proyecto definitivo con aislamiento

UNDERGROUND LEVEL  ‐1Reinforced concrete 

basement will be 

constructed under the building, that 

will support de isolators.

FIRST LEVEL

54 elastomeric seismic isolators support the masonry structure, through a 

system of  concrete 

beams 

and 

slabs

SEISMIC 

ISOLATORS85cm and 75cm diameter rubber 

bearings will be required, to resist the 

weight of  the upper structure and 

provide the required horizontal vibration periods.

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Secuencia constructiva 1) ACTUAL STATE

Page 66: CONFERENCIA 1

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Secuencia constructiva   1) ACTUAL STATE 

Masonry structure on original stone 

foundations

2) PREPARATION 

Construction of  micro‐piles for 

temporary support of  the existing 

structure, and soil retaining concrete 

piles at perimeter

3) CONCRETE BASE AND EXCAVATIONConstruction of  the concrete base 

(beams and slabs), load transfer from 

the existing foundations to the micro‐

piles, soil excavation

4) UNDERGROUND LEVEL Construction of  the concrete basement

5) SEISMIC ISOLATORSInstallation of  the seismic isolators and 

load transfer from the micro‐piles to 

the basement structure

6) REMOVAL OF MICRO‐PILESRemoval of  the micro‐piles

11   22   3

4

3

4   55   66

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Generación modelo detallado

Page 67: CONFERENCIA 1

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Generación modelo detallado

MAIN SPECS:‐   Element type: Solids

‐   3 million nodes

‐   1 million elements

FEM MODEL

MASONRY PROPERTIES(PRELIMINARY   ASSUMPTIONS FROM LITERATURE)

‐   Compression strength: 1.5 MPa

‐   Tension strength: 0.1 MPa

NON LINEAR CONSTITUTIVE

‐   Drucker  – Prager

•   Compr.:  Yielding  – Crushing

•   Tension:  Cracking

MASONRY PROPERTIES(PRELIMINARY   ASSUMPTIONS FROM LITERATURE)

‐   Compression strength: 1.5 MPa

‐   Tension strength: 0.1 MPa

NON LINEAR CONSTITUTIVE

‐   Drucker  – Prager

•   Compr.:  Yielding  – Crushing

•   Tension:  Cracking

     3    D    L    A     S    E    R     S     C    A

    N

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Generación modelo detallado

Page 68: CONFERENCIA 1

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FixedBase

IsolatedBase

(d) 0,26Hz (f) 0,31Hz(e) 0,29Hz

T1 = 0.63s T3 = 0.52s T5 = 0.45s

T1 = 3.85s T2 = 3.45s   T3 = 2.22s

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Desempeño

Page 69: CONFERENCIA 1

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p

Step due to damping increase from 5% to 10% (seismic isolation)

Reduction:

≈12 Times

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Desempeño

Page 70: CONFERENCIA 1

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EQUIVALENT STRESS [Mpa]NCh‐2745 Spectrum, R=1

30 modes

FixedBase

R. CONCRETE

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Desempeño

Page 71: CONFERENCIA 1

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EQUIVALENT STRESS [Mpa]NCh‐2745 Spectrum, R=1

26 modes, 95% mass

Isolated 

BaseELASTICBASE SHEAR:   ~5%

4.a RETROFIT: APLICACIÓN AISLAMIENTO

Análisis no lineal

Page 72: CONFERENCIA 1

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(a ‐ f) Equivalent stress [Pa] and (g ‐ l) equivalent accumulated plastic strain 

for different arch strengthening models (noted values correspond to the 

total plastic strain energy [Joules] at the base and top of  the column and the arch)

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

Page 73: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Retrofit Centro de Distribución, Santiago, Chile

Columnas empotradas en 

la baseUnión viga‐columna 

rotulada

Techo tipo diafragma 

con arriostres metálicos

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

Page 74: CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Daños en diversos centros de distribución por 27/FUniones viga / columna

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

Page 75: CONFERENCIA 1

7/17/2019 CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Daños en diversos centros de distribución por 27/FDesmonte de vigas

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

Page 76: CONFERENCIA 1

7/17/2019 CONFERENCIA 1

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     C     O    N

     S    T    R    U     C

     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Fallas en Centro de Distribución en cuestiónRotura de arriostres costanera / dala

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     C     O    N

     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Fallas en Centro de Distribución en cuestiónRotura de conexión de arriostramientos

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

Fallas en Centro de Distribución en cuestión

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    I    N      ‐

     S    I    T    U    A

    M     S

Conexiones deficientes en unión viga / columnay empotramiento basal de la columna

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Objetivos específicos del reforzamiento

‐   Cumplimiento normativa Nch2369 

para Edificios Industriales‐   Asegurar la condición de diafragma 

rígido del techo‐   Evitar fallas frágiles‐   Solución con mínimo impacto a la 

operación de Centro

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Solución 1, Unión arriostre / dala deslizante

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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Solución 2, Desarrollo de Limitador de fuerza (fusible)

Limitador de Fuerza 

Material de Roce

Conexión #1 

Conexión #2 

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     C     O    N

     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Solución 2, Desarrollo de Limitador de fuerza (fusible)

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4-150

-100

-50

0

50

100

150

Desplazamiento (cm)

   F   u

   e   r   z   a 

    (   k   N

    )

Validación Experimental

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Solución 3, Conexión viga / columna

Disipador

ViscoElástico

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Solución 3, Conexión viga / columna

-20 0 20 40-400

-200

0

200

400

Desp [mm]

   F   u   e   r   z   a 

   [   k   N

   ]

Validación ExperimentalDisipador Viscoelástico

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     C     O    N

     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Verificación del diseñoDisipador fricción o limitador de fuerza

Limitación de Fuerza a 12 ton

Sobre todo efectivo para NCh 2745

Límite dispositivo = 100mm

4.b RETROFIT: APLICACIÓN DISIPACIÓN

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     C     O    N

     S    T    R    U     C     C    I     O    N

    I    N      ‐

     S    I    T    U    A    M     S

Verificación del diseñoDisipador viscoelástico

Límite dispositivo = 60mm Límite dispositivo = 58 Tonf 

5. DESARROLLO Y FABRICACIÓN DE DISPOSITIVOS

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NÜYÜN_TEK es una empresa 

chilena dedicada al desarrollo, fabricación y provisión de 

sistemas de protección sísmica. 

5. DESARROLLO Y FABRICACIÓN DE DISPOSITIVOS

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Disipadores Viscosos (VD)

5. DESARROLLO Y FABRICACIÓN DE DISPOSITIVOS

i i d i ( )

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Disipadores Viscosos (VD)Distribución de temperatura en un amortiguador tras un sismo y 

aumento de presión sobre el cilindro