23/10/2020 DISEÑO Y REVISIÓN DE PROYECTOS CON AISLAMIENTO SÍSMICO Docentes: Ing. Alejandro Muñoz Peláez Ing. Luis Speicher Mendiola Octubre 2020 ALTERNATIVAS DE PROVISIÓN LDR PROCESO DE DISEÑO DE EDIFICIOS AISLADOS CAPÍTULO 3 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] ALTERNATIVAS DE PROVISIÓN LRB HDR • Baja rigidez lateral y capacidad de desplazamiento lateral. • Aportan amortiguamiento. FOTO: ROBINSON SEISMIC FOTO: DRB FPS - DOBLE FPS - SIMPLE FOTO: ZAOQIANG DACHENG RUBBER CO. FPS - TRIPLE • Alta rigidez y capacidad de carga axial. • Capacidad restitutiva y alta rigidez para desplazamientos FOTO: MCEER 11 FOTO: MCEER 11 FOTO: MCEER 11 bajos (el deslizador no) POT-SLIDER Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com FOTO: EL HERALDO - MÉXICO Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com FOTO: EL HERALDO - MÉXICO Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 1 23/10/2020 ∆ lateral Comportamiento lateral FUERZA LATERAL “F” MODELO MATEMÁTICO DEL SISTEMA DE AISLAMIENTO F ∆ ENERGY DISSIPATION Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Propiedades efectivas de una curva bilineal Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Comportamiento lateral A F+ B Keff Qd ∆ENERGY DISSIPATION ∆’ ∆+ ÁREA “Ah” F- 1 unidad de desplazamiento 𝐹 𝑹𝒊𝒈𝒊𝒅𝒆𝒛 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂: 𝐾𝑒𝑓𝑓 = ∆ 2 𝐴ℎ Amortiguamiento efectivo o equivalente: 𝜉 = 𝜋 ∗ 𝐾𝑒𝑓𝑓∗(Δ2) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 2 23/10/2020 Propiedades efectivas de una curva bilineal Propiedades efectivas de una curva bilineal Influencia de K1 en el comportamiento global de los aisladores 35 35 30 30 Fuerza lateral (Ton) Fuerza lateral (Ton) Influencia de K1 en el comportamiento global de los aisladores 25 20 α=7 15 α=10 10 α=25 5 20 α=7 15 α=10 10 α=25 5 0 0 0 0 50 100 150 100 150 200 Desplazamiento (mm) 3000 Rigidez efectiva ((Ton) 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 50 200 Desplazamiento (mm) Amortiguamiento efectivo (%) 25 α=7 α=10 α=25 2500 2000 α=7 1500 α=10 1000 α=25 500 0 0 100 200 300 0 Desplazamiento (mm) 100 200 Desplazamiento (mm) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Propiedades efectivas de una curva bilineal Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aisladores elastoméricos “Relación entre el cociente “Qd/K2” con el amortiguamiento” 𝑭𝒖𝒆𝒓𝒛𝒂 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 F(D) 𝐾2 𝑲𝒆𝒇𝒇 𝐹𝑦 𝑄𝑑 2𝐷𝑦 𝐾1 𝐷𝑦 𝑫𝒆𝒔𝒑𝒍𝒂𝒛𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒍𝒂𝒕𝒆𝒓𝒂𝒍 tc=[5mm;20mm] 𝐷 𝐴𝑏 = 𝜋 ∗ 𝐷𝑒𝑥𝑡 2 /4 𝐴′ = 𝜋 ∗ (𝐷𝑒𝑥𝑡 − 𝑡𝑐)2 /4 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 3 23/10/2020 Aislador elastomérico de bajo amortiguamiento (LDR) Aislador elastomérico con núcleo de plomo (LRB) FOTO: DRB G [0.4 – 0.6 Mpa] 𝑇𝑟 = 𝑛 ∗ 𝑡𝑖 ; 𝑡𝑖 = 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑜𝑚𝑎 n=cantidad de capas de goma Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aislador elastomérico con núcleo de plomo (LRB) 𝜎𝑦 = [6 − 10𝑀𝑃𝑎] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Aislador elastomérico de alto amortiguamiento (HDR) 𝛾 = ∆/𝑡𝑖 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com % Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 4 23/10/2020 Aisladores Friccionales ” (M. C. Constantinou et al, 2011) Deslizador plano de fricción “Coeficiente de fricción vs velocidad para diferentes presiones” (Kelly, Robinson, & Skinner, 2008) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aislador pendular de fricción (FPS) - Simple Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aislador pendular de fricción (FPS) - Simple 𝑅𝑒 = 𝑅 + ℎ ” (M. C. Constantinou et al, 2011) ” (M. C. Constantinou et al, 2011) 𝐹= Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com 𝑃 ∗𝐷+𝑢∗𝑃 𝑅𝑒 Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 5 23/10/2020 Aislador pendular de fricción (FPS) - Doble Aislador pendular de fricción (FPS) - Doble “𝑅𝑒” = 𝑅1 − ℎ1 + 𝑅2 − ℎ2 ” (M. C. Constantinou et al, 2011) “𝑅𝑒” = 𝑅1 − ℎ1 + 𝑅2 − ℎ2 “𝑢𝑒𝑞 ” = Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com ” (M. C. Constantinou et al, 2011) 𝑢1 𝑅1 − ℎ1 + 𝑢2 𝑅2 − ℎ2 𝑅1 − ℎ1 + 𝑅2 − ℎ2 Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 𝐹= Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com 𝑃 ∗ 𝐷 + 𝑢𝑒𝑞 ∗ 𝑃 𝑅𝑒 Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Variación de propiedades de dispositivos VARIABILIDAD DE LOS DISPOSTIVOS Figura C17.5-3 extraída del ASCE7-16 – Curva nominal y límites de variación Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 6 23/10/2020 Variación de propiedades de dispositivos – ASCE7-16 Variación de propiedades de dispositivos – E.031 MÁXIMAS Tabla C17.2-6 del ASCE716 para factores λ de proveedores desconocidos Tabla C17.2-7 del ASCE7-16 para factores λ de proveedores calificados Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Variación de propiedades de dispositivos – E.031 Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] APLICACIÓN DE FACTORES DE MODIFICACIÓN Factores de modificación “λ” – Condiciones de frontera F MÍNIMAS DTM 𝒙 "𝝀" Tipo de Factor lambda máximo Factor lambda máximo Dispositivo para “Qd” para “𝑲𝟐 ” Aisladores 1.5? 1.3? Deslizadore 1.6? - s Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Tipo de Dispositivo Factor lambda mínimo para “Qd” Factor lambda mínimo para “𝑲𝟐 ” Aisladores 0.50? 0.75? Deslizadores 0.50? - Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 7 23/10/2020 EFECTO P-DELTA V M 2𝑀 = 𝑉 ∗ 𝐻 + 𝑃 ∗ 𝐷𝑇𝑀 3.3 EFECTO P-DELTA DTM P P 𝑀 = 0.5 ∗ 𝑉 ∗ 𝐻 + 0.5 ∗ 𝑃 ∗ 𝐷𝑇𝑀 M V H V M P V M Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] EFECTO P-DELTA Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] EFECTO P-DELTA Fuente: FEMA P-751: Seismically Isolated Structures (Charles & Kircher) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Fuente: FEMA P-751: Seismically Isolated Structures (Charles & Kircher) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 8 23/10/2020 EFECTO P-DELTA EFECTO P-DELTA Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] EFECTO P-DELTA DISEÑO DEL EDIFICIO Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 9 23/10/2020 ANTECEDENTES CÓDIGOS FOTO: MUNDO CONSTRUCTOR - ECUADOR FOTO: EL HERALDO - MÉXICO FOTO: EL HERALDO - MÉXICO Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] GENERAL Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] GENERAL Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 10 23/10/2020 Daño estructural GENERAL ∆máx h Daño Deriva (‰) para Edificios Aporticados modernos Bajo Moderado Extensivo Completo 2.5 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 5.0 15.0 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com 40.0 Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Control de las Aceleraciones de piso Daño en el Contenido a máx. Sa prom. Daño – Sa prom. (g) (Edificios modernos) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Bajo Moderado Extensivo Completo 0.3 0.6 1.2 2.4 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 11 23/10/2020 Recordemos..OBJETIVOS DE DESEMPEÑO Nivel de Daño Descripción Leve Fisuras muy delgadas por flexión o cortante en algunos elementos, generalmente en la cercanía de los nudos. Moderado La mayoría de las vigas y columnas tienen fisuras y algunos elementos muy solicitados tienen grietas de cortante y estallido del concreto. Extensivo Algunos elementos han alcanzado su capacidad última. Muchos elementos con fallas de cortante y traslapes. Estribos rotos, pandeo de barras en columnas, colapsos parciales en columnas afectadas. Completo OBJETIVOS DE DESEMPEÑO – E.031 Deriva de entrepiso máxima (‰) y daño asociado Estructura colapsada o en eminente peligro de colapso debido a la falla frágil Tipo de Análisis Espectral Tiempo-Historia C1M 3.5 5.0 de elementos o la pérdida de estabilidad de los ejes resistente. Deriva de entrepiso (‰) y daño asociado Tipo de Edificio Leve Moderado Extensivo Completo C1M 3.3 6.7 20 53.3 Tipo de Edificio Leve Moderado Extensivo Completo C1M 0.3 0.6 1.2 2.4 Aceleración espectral media de piso (g) y daño Asociado Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com FOTO: EL HERALDO - MÉXICO Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Derivas con caso de modificación superior Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aceleración espectral media de piso (g) y daño Asociado Tipo de Edificio C1M Leve Moderado Extensivo Completo 0.3 0.6 1.2 2.4 Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com FOTO: EL HERALDO - MÉXICO Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Aceleraciones con caso de modificación superior Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 12 23/10/2020 CORTANTE DE DISEÑO - SUBESTRUCTURA Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com CORTANTE DE DISEÑO - SUPERESTRUCTURA Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] LIMITES DE VS Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] LIMITES DE VS Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 13 23/10/2020 Separados de cualquier cosa fija ANÁLISIS TIEMPO - HISTORIA RESULTADOS Los edificios aislados necesitan estar separados del límite de propiedad. DTM=42 cm DESPLAZAMIENTO TOTAL MÁXIMO – MCE (Tr=2500 años) Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] ¡MUCHAS GRACIAS! Calle Jorge Chávez 263-265 – Of. 601 – Miraflores www.prismaing.com Central Telefónica: (01) 201-3340 e-mail: [email protected] 14
