Criterios para la revisión de proyectosque incorporan Aisladores y Disipadores Sísmicos Expositor: Ing. Diego Taboada Saavedra 1 ANEXO 03 DE LA NORMA E-030 “SISTEMAS DE PROTECCIÓN SÍSMICA¨, PARA ESTABLECIMIENTOS DE SALUD 1. Los establecimientos de salud como hospitales, institutos o similares según clasificación del MINSA, ubicados en las zonas 3 y 2 del mapa sísmico del Perú, deben ser diseñados con sistemas de protección sísmica: aislación de base o disipación de energía. Las edificaciones que alojen los servicios indicados en la tabla 1, deberán necesariamente ser dotadas de sistemas de aislación sísmica. En tanto no haya una norma técnica peruana, el diseño se hará de acuerdo al estándar ASCE/SEI7 última edición. 2. El proyecto, construcción y supervisión deben ser responsabilidad de ingenieros civiles colegiados, de acuerdo a lo estipulado en el artículo 11 de la norma G.030 de RNE. 2 Aisladores Sísmicos 3 4 REVISION DE PROYECTOS INVOLUCRADOS PERSONAS DOCUMENTOS DISEÑO PRODUCTO EJECUCIÓN ESTRUCTURAL CLIENTE / GERENCIA DE PROYECTOS CONTRATISTA REVISOR/SUPERVISIÓN CONTRATISTA SUPERVISOR MEMORIA CÁLCULO ESPECIFICACIONES MANUAL INST. EXPEDIENTE TÉCNICO PLANOS PLANOS ESPECIFICACIONES 5 . 6 . 7 .1.REVISIÓN DE DISEÑO Principales propiedades a obtener: PARÁMETRO SISMO DE DISEÑO SISMO MÁXIMO Desplazamiento Total Máximo: 𝐷𝑇𝐷 𝐷𝑇𝑀 𝑃𝑈(𝑑𝑖𝑠) 𝑃𝑈(𝑚𝑎𝑥) Rigidez Efectiva: 𝐾𝐷 𝐾𝑀 Amortiguamiento: 𝛽𝐷 𝛽𝑀 Periodo del edificio aislado 𝑇𝐷 𝑇𝑀 Cargas Axiales Máximas: * Deben aparecer en la memoria de cálculo y las EE.TT. 1.REVISIÓN DE DISEÑO Principales propiedades a obtener: * Deben aparecer en la memoria de cálculo y las EE.TT. 8 1.REVISIÓN DE DISEÑO - Referencia normativa: ASCE 7-10. Elaborado por La SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS CIVILES (ASCE), colegio profesional fundado en 1852, representa a ingenieros civiles de todo el mundo. La más antigua de las sociedades de ingeniería en los EE. UU. ULTIMA VERSIÓN: 2010 CAPITULOS ESPECIALES: CAPITULO 17.- Requerimientos estructuras aisladas sísmicamente. de diseño para CAPITULO 18.- Requerimientos de diseño estructuras con sistema de amortiguamiento. para 9 1.REVISIÓN DE DISEÑO ALTURA / B < 2.5 FORMA DE LA PLANTA: B X B 10 1.REVISIÓN DE DISEÑO Tipo de análisis: ESTÁTICO DINÁMICO FUERZA LAT. EQ. ESPECTRAL TIEMPO-HISTORIA # PISOS 4 Máximo (20m.) T (aislado) Max. 3 seg. CONFIGURACIÓN REGULAR CERCA A FALLA Mayor a 10 KM Mayor a 10 KM TIPO DE SUELO* S1 - S2 S1, S2 y S3 ZONA SISMICA* 3 (S1-S2); 2, 1 Fuente: Norma ASCE , cap. 17 de Aisladores Sísmicos, (Modificada con sugerencias para las condiciones en el Perú – No oficial) 11 Sismicidad: Sismo Máximo Posible (SMP) Verificar que: 𝑆𝑀𝑃 = 1.5 × (𝑆𝐷 ) Fuente: Norma Chilena NCh2745 de Aisladores Sísmicos 12 .REVISIÓN DE DISEÑO .1. 65 1.38 2.7 3.REVISIÓN DE DISEÑO .00 1.00 1.Factores de Amortiguamiento: Coeficiente de Amortiguamiento.37 1.02 13 .90 2. BD o BM Amortiguamiento Efectivo BD o BM (ASCE) BD o BM (CHILE) ≤2 5 10 20 30 40 ≥50 0.50 1.00 0.20 1.1.94 2.70 1.80 1. 1.Excentricidad en interfaz de aislamiento 14 .REVISIÓN DE DISEÑO . 1. 8 1 ≤ 𝑅1 ≤ 2 Vs 15 .REVISIÓN DE DISEÑO .Fuerza cortante en superestructura: Verificar que: Donde: 𝑅1 = 𝑘𝐷 × (𝐷𝐷 ) 𝑉𝑠 = 𝑅1 3 R . 003 (𝐴𝑛á𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 𝐸𝑠𝑡á𝑡𝑖𝑐𝑜) ∆𝑑 < 0.1.REVISIÓN DE DISEÑO .004 (𝐴𝑛á𝑙𝑖𝑠𝑖𝑠 𝐷𝑖𝑛á𝑚𝑖𝑐𝑜) 16 .Límites de Drift: ∆𝑑 < 0. REVISIÓN DE DISEÑO .75 MPa a 1 MPa 17 .1.Limitar fuerzas de tracción en aisladores FUERZA Esfuerzo de tracción alrededor de 0. REVISIÓN DE DISEÑO Reducción de aceleración en un sismo hasta en un 80%.21 -2000 T(s) 18 .7g) 261 (0.1.4g) REDUCCIÓN - 84. ACELERACIONES MAXIMAS X-X (cm/s2) ORIGINAL CON AISLADORES 03/10/1974 1700 (1.50% 1500 Original 03/10/74 S max Con disipadores Con Aisladores 1000 S (cm/s2) 500 0 0 10 20 30 40 50 -500 -1000 -1500 -1701. Producto 19 . 20 . ) 21 .Que tengan respaldo de centros de investigación sísmica Respaldo de una organización de investigación en ingeniería de terremotos de renombre mundial. (Centro de Investigación sísmica MCEER en EEUU y NCREE en Japón. Evidencien 20 años de experiencia en países con terremotos 22 . Sean 100% libres de mantenimiento 23 . 28 PISOS CON AISLADORES DIS 4000 Ton. EDIFICIO EN YOKOHAMA – JAPON. 33 PISOS CON AISLADORES DIS 24 .Amplio rango para resistir cargas axiales elevadas PESO DE LA COLUMNA EDIFICIO ÑUÑOA CHILE. Certificado de calidad de todos los materiales: Plomo.CRITERIOS A TENER EN CUENTA EN LA CALIDAD DEL DISPOSITIVO Ensayos de aisladores de obra: Al 100% de los aisladores. Caucho. 25 . Pernos. Ensayos de aisladores prototipo: por lo menos 2 por cada tipo de aislador. Acero. Ensayo con sismos reales: 26 . CRITERIOS A TENER EN CUENTA EN LA CALIDAD DEL DISPOSITIVO Ensayo de aislador que llega a deformaciones de 400% 27 . Construcción 28 . 29 . * Verificar dimensiones de los aisladores con el fabricante Colocacion de anclajes que quedaran embebidos en el concreto de la subestructura Vaciado de concreto en pedestal que soportara el aislador 30 . Izaje de aisladores en obra Montaje de los aisladores sobre pedestal 31 . Colocacion de anclajes superiores Montaje de columnas y vigas sobre el aislador 32 . Detalles a tener en cuenta 33 . Detalles a tener en cuenta 34 . Detalles a tener en cuenta: FOSA SÍSMICA 35 . Detalles a tener en cuenta: Instalaciones flexibles 36 . Escaleras separadas para el nivel de sótano 37 . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas El Capitolio en Utah Parlamento de Nueva Zelandia El City Hall en Oakland . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas CONDICIÓN EXISTENTE . INSTALACION DE REFUERZO EN CIMENTACIÓN . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas NUEVA CIMENTACIÓN CONSTRUIDA . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Encofrado para “gatos” hidraulicos alrededor de las columnas existentes . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Construcción de apoyos . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Apoyo construido . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas “Gatos” temporalmente instalados . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Corte de la columna existente . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Aislador Instalado . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Aislador Instalado . Experiencia: Reforzamiento de Estructuras Históricas Viga superior rigidizadora sobre aisladores . Disipadores sísmicos 50 . Fallas de material: No regresarán a su posición original.1. 51 . Testeos: No se puede probar uno a uno. Falla propiedades internas del metal: variaciones químicas entre capas que alteran las propiedades del acero que hacen inconsistente su resistencia.REVISIÓN DE DISEÑO ADAS y fricción: 1. CRITERIOS PRELIMINARES Fallan por fatiga: actúan ante cualquier solicitación por lo que sufrirán de desgaste permanente y tendrá una capacidad limitada de ciclos de carga y descarga. No son industrializados. Disipadores de Fluido Viscoso 52 . Disipadores Viscosos 53 . PRODUCTO 3.PRINCIPALES GRUPOS DE CRITERIOS 1.CONSTRUCCIÓN 54 .DISEÑO 2. .1. representa a ingenieros civiles de todo el mundo.. colegio profesional fundado en 1852.Requerimientos de diseño estructuras con sistema de amortiguamiento. de diseño para CAPITULO 18. ULTIMA VERSIÓN: 2010 CAPITULOS ESPECIALES: CAPITULO 17.Referencia normativa: ASCE 7-10 Elaborado por La SOCIEDAD AMERICANA DE INGENIEROS CIVILES (ASCE). UU.Requerimientos estructuras aisladas sísmicamente. para 55 . La más antigua de las sociedades de ingeniería en los EE.REVISIÓN DE DISEÑO . REVISIÓN DE DISEÑO Principales propiedades a obtener: 𝐹 = 𝐶 × 𝑉𝛼 Coeficiente de Amortiguamiento: 𝐶 Exponente de Velocidad: 𝛼 Fuerza Promedio: 𝐹 Amortiguamiento: 𝛽𝑒𝑓𝑓 Balance de Energía: 56 .1. 90 2.50 1.1.5 × (𝑆𝐷 ) .00 57 .20 1.Sismicidad: Sismo Máximo Posible (SMP) Verificar que: 𝑆𝑀𝑃 = 1. BD o BM Amortiguamiento Efectivo BD o BM (ASCE) ≤2 5 10 20 30 40 ≥50 0.REVISIÓN DE DISEÑO .Factores de Amortiguamiento: Coeficiente de Amortiguamiento.00 1.80 1.70 1. 1.REVISIÓN DE DISEÑO .Sismicidad: Registros correctamente escalados. de la zona tal como manda la norma 58 . REVISIÓN DE DISEÑO .Interacción Disipador-Estructura principal 59 .1. 1.REVISIÓN DE DISEÑO Sistema Convencional Sistema con disipadores 60 . Producto 61 . PRINCIPALES GRUPOS DE CRITERIOS 62 . ) 63 .Que tengan respaldo de centros de investigación sísmica Respaldo de una organización de investigación en ingeniería de terremotos de renombre mundial. (Por ejemplo Centro de Investigación sísmica MCEER en EEUU y NCREE en Japón. Evidencian de ciclos de vida durante años de trabajo Sellos Taylor 1954: cero fallas Otros con menos tiempo. fallan Conformidad con la prueba de Ciclo de Vida del dispositivo 64 . 65 . (Solo se requiere renovar pintura externa).Sean 100% libres de mantenimiento Garantía que certifique que en 30 años el disipador no requiere mantenimiento. Ensayos a carga de sismo máximo EL fabricante demuestra experiencia ensayando dispositivos con la carga de sismo máximo. 66 . 67 .Demostrar que tienen sellos resistentes Ensayo de disipadores a presión de 20000Psi Fuente: Taylor Devices Cuidado con estos productos Cero fallas/Cero derrames Sellos de presión fabricados para resistir como mínimo 20000 psi. No se debe permitir el uso de amortiguadores que funcionen mediante el sistema de válvulas cómo componente de disipación de energía.Que no tengan válvulas en su composición Que tengan orificios en el propio pistón . Las válvulas pueden fallar. 68 . Construcción 69 . PRINCIPALES GRUPOS DE CRITERIOS 70 . * Verificar anclajes embebidos para conexiones 71 . * Verificar dimensiones de los disipadores con el fabricante 72 . Protegerlos para posterior pintado o soldaduras de estructura metálica 73 . Aplicaciones en Perú Reforzamiento AIJCH / Proyectista: GCAQ 74 . Aplicaciones en Perú Ampliación y Reforzamiento Hotel Costa del Sol/ Proyectista: GCAQ 75 . Dónde ocurrirá el siguiente terremoto? Cuál será su magnitud? Cuándo será la fecha? 76 . igp.8 Mw (…).“…En el caso de la región central del Perú. el sismo tendría un área de ruptura del orden de 500x 160 km.pdf 77 .gob. En este escenario. toda la zona costera entre Pisco y Chimbote se vería afectada con los mayores niveles de aceleración…” http://www. similar al sismo de Japón del 2011. daría origen a un sismo de magnitud del orden de 8.pe/portal/images/docume nts/sismos/Documentos/lima_2014. (…). entre Ventanilla y Chorrillos…” Créditos: (Pulido et al. 2012).“…El análisis y cuantificación de la información obtenida permite proponer para Lima Metropolitana y El Callao niveles de sacudimiento del suelo mayores a 500 cm/s2. 78 . siendo el máximo de 900 cm/s2 en la zona costera. Créditos: (Pulido et al. 79 .En cuanto a las velocidades de sacudimiento del suelo. 2012). estas serían del orden de 80 cm/s en Villa el Salvador y el Callao. hasta un máximo de 1400 metros frente a la zona portuaria del Callao (…) el Callao y La Punta serían afectados en mayor porcentaje. 80 . Los niveles de inundación varían.“…las zonas costeras de Lima Metropolitana y el Callao. muestran que la primera ola del tsunami llegaría a la zona de costa en 18 minutos y con alturas probables de 8 metros. mucho menos la fecha. ni tampoco su magnitud.igp.pe/portal/images/docume nts/sismos/Documentos/lima_2014. no es importante conocer dónde ocurrirá el siguiente terremoto. sino el saber qué estamos haciendo como personas y como sociedad para no ser dañados por ese terremoto que de todas manera va a ocurrir…” http://www.“…No se debe olvidar que en este momento.gob.pdf 81 . www.cdvperu.com Av. Lima (511) 346 1002 antisismica@cdvperu. Javier Prado Este 3349 San Borja.com 82 .
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