Aisladores sísmicos
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El documento describe diferentes tipos de aisladores sísmicos que modifican las propiedades dinámicas de las estructuras para reducir los daños durante los terremotos. Menciona aisladores elastoméricos de goma y acero, dispositivos de deslizamiento seco como deslizadores y anillos de goma, y sistemas de piso flotante. También describe el primer edificio en Perú con este sistema de aisladores, el cual absorbe la energía sísmica a través de deformaciones en dispositivos de caucho entre la estructura y el su
Aisladores sísmicos
- 1. AISLADORES SÍSMICOS La teoría La aislación sísmica modifica las propiedades dinámicas de rigidez (aumento del período fundamental en torno a 2.5 seg) y amortiguamiento (incremento de amortiguamiento a valores del orden del 10%) del sistema estructural de modo que los esfuerzos inducidos por la excitación son considerablemente menores. Dispositivos Entre los distintos dispositivos que permiten mejorar el comportamiento de las estructuras en terremotos se encuentran los aisladores elastoméricos, el más comúnmente utilizado por arquitectos y constructores, el cual está formado por un conjunto de láminas planas de goma intercaladas por placas planas de acero adheridas a la goma y cubierto en sus extremos superior e inferior por dos placas de acero en las cuales se conecta con la superestructura en su parte superior y la fundación en su parte inferior. Entre las placas planas de acero, la lámina de goma puede deformarse en un plano horizontal y de esta manera permitir el desplazamiento horizontal de la estructura relativo al suelo. Para evitar excesivas deformaciones verticales, las placas intermedias de acero del aislador cumplen la función de restringir la expansión lateral (bajo carga vertical) del dispositivo. Este hecho tiene implicancias importantes en el funcionamiento de un sistema de aislación de goma. El pédulo friccional es un dispositivo consistente en un “deslizador” que se mueve sobre una superficie esférica cóncava. Cualquier movimiento de la base producirá un desplazamiento del “deslizador” a lo largo de esta superficie disipando energía por fricción. Como este desplazamiento ocurre sobre una superficie curva la fuerza vertical transmitida por el “deslizador” provee una componente tangencial que tiende a centrar al sistema. La idea del FPS es muy simple y funciona extraordinariamente bien. También están los denominados deslizadores, los cuales disipan la energía mediante la fricción seca entre superficies de materiales distintos, como por ejemplo fluoropolímero y acero. El dispositivo VPJ que es un aislador metálico, formado por 16 elementos en forma de C, el cual disipa energía a través de la plastificación de estos, y posee una resistencia uniforme en todas las direcciones.
- 2. El aislador friccional con anillo de goma, el cual disipa la energía mediante la fricción seca entre superficies de materiales distintos, como por ejemplo fluoropolímero y acero. El sistema de piso flotante consistente en secciones de apoyo (apoyos de bola) y unidades de amortiguamiento (amortiguadores viscosos y resorte helicoidal). Perú El primer edificio construido en el Perú con el sistema de aisladores sísmicos estará en la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI) y hará que un movimiento telúrico pase casi inadvertido para sus ocupantes, informó el ingeniero Javier Piqué del Pozo. La aislación sísmica de base separa la edificación del suelo mediante los aisladores, que son dispositivos cilíndricos de caucho que absorben, a través de deformaciones elevadas, la energía que un terremoto transmite a una estructura. De esta manera, la fuerza del movimiento telúrico se ejerce sobre el dispositivo y la edificación prácticamente no se mueve, por lo que ofrece seguridad hasta ocho veces mayor que aquella lograda en un edificio convencional. Cada aislador sísmico tiene un costo promedio de 500 mil nuevos soles y a las empresas postoras en la licitación se les exigirá calidad y experiencia. El diseño sismorresistente de edificios con aisladores sísmicos modifica las características dinámicas de la estructura reduciendo de esta forma la demanda sísmica. Se reducen las aceleraciones y deformaciones de la superestructura, eliminando el daño estructural y por ende el de sus contenidos. Al aumentar el amortiguamiento de la estructura se modifica la respuesta Aisladores sísmicos Elastoméricos Los apoyos elastoméricos emplean un elastómero de caucho natural o neopreno reforzado con finas láminas de acero. La notable flexibilidad lateral en el elastómero permite el desplazamiento lateral de los extremos del aislador, mientras que las láminas de refuerzo evitan el abultamiento del elastómero. Aisladores sísmicos Deslizantes Los aisladores sísmicos deslizantes poseen una superficie de deslizamiento que permite la disipación de energía por medio de las fuerzas de rozamiento. Características de una estructura aislada en su base Aumenta el periodo fundamental de la estructura. Incrementa el amortiguamiento estructural de la edificación.
- 3. Se reducen las aceleracioens en la superestructura el cual es sinónimo de daño. Se reducen las deformaciones. Se aumenta el desplazamiento de una forma uniforme.