Instrumentación sísmica de edificios con fines de reglamentación · 2018-09-28 · un terremoto...

Instrumentación sísmica de edificios con fines de reglamentación

Juan Carlos Botero Palacio, PhD

Septiembre 19-21 de 2018

6to Congreso Internacional de Ingeniería de Materiales y Estructuras

Eppur si muove

EVOLUCIÓN…

?

Eppur si muove…y sin embargo se mueve…

Galileo Galilei

Zhang Heng (132 d. C.)

En 1978 AIS publicó el código ATC-3-06por primer vez en el mundo en español,convirtiéndose en un documento deespecial interés no sólo para la ingenieríacolombiana sino para los países deAmérica Latina en general.

http://www.asosismica.org.co

Sismo de Mistrato del 23 de noviembre de 1979

registrado en la Facultad de Minas

Popayán-31 de marzo de 1983

http://periodicovirtual.com

El 31 de marzo de 1983 a las 8:15 am ocurrióun terremoto de magnitud 5,5 en la escala deRichter, con una duración de 18 segundos yuna profundidad de 4 km. El terremotodejó 243 muertos, 3.000 personas heridas,2.470 casas destruidas y 6.885 con dañosmayores al 50%. El 25% de todas las muertescausadas por el terremoto ocurrieron en laCatedral Basílica.

En: GoogleEarth 6.1.0.5001Consulta: 26-10-2012

El 13 de noviembre de 1985 el volcán colombiano Nevado del Ruiz, entró enerupción. La lava emitida por el cráter del volcán fundió cerca del 10% delglaciar de la montaña formándose varias corrientes de flujos de lodo, tierra yescombros, que descendieron por las laderas del Nevado a 60 km/h. El pueblode Armero situado a menos de 50 km del volcán, fue arrasado por completomuriendo más de 20.000 de sus 29.000 habitantes.

http://desastresdelsigloxx.blogspot.com/2012/06/tragedia-de-armero-1985.html

Erupción del Ruiz-13 de noviembre de 1985

Chile - Viña del Mar - 3 de marzo de 1985: Magnitud 7.8.

México – Michoacán – 19 de septiembre de 1985: Magnitud 8.1.

1987…

https://www2.sgc.gov.co/sismos/sismos/ultimos-sismos.html

Rubén Boroschek

1886

1886

SEGURIDAD

$50.000.000 $60 000.000.000

NSR-101 a 3 SENSORES??

0.15 %

La instrumentación y el monitoreo estructural es una actividad

netamente preventiva de ayuda y no evita los daños en las estructuras…

Propuesta:

1- Siempre se deberían colocar como MÍNIMO DOS EQUIPOSde instrumentación sísmica. Colocar un solo instrumento nobrinda información de la estructura.

2- Se deben reglamentar políticas de MONITOREOpermanente de las estructuras.

3- Se debe exigir pruebas de VIBRACIÓN AMBIENTAL una vezterminado el edificio y dos pruebas adicionales espaciadas porun año.

4- Incluir en las exigencias de estructuras a instrumentar,aquellas que están consideradas en el GRUPO IV(Edificaciones Indispensables).

http://www.1de3.es/2004/10/29/pie-rey/

http://inciclopedia.wikia.com/wiki/Archivo:Regla.jpg

http://www.conevyt.org.mx/cursos/cursos/numhogar/nch02_41.html

http://www.directindustry.es/prod/aep-transducers/transductores-de-desplazamiento-lvdt-37929-553727.html

http://www.directindustry.es/prod/lap/sensores-de-desplazamiento-laser-ccd-56123-429640.html

http://www.alava-ing.es/

Dentro del campo de la ingeniería estructural, las mediciones se realizan empleando diferentes aparatos de medición y

tecnologías, y su aplicación depende de las necesidades y de la precisión con la cual se requiera obtener resultados.

http://www.web-dream.fr/A2androidesp/index.html

http://www.sensores-de-medida.es/sensing_sl/SENSORES-Y-TRANSDUCTORES_35

Propuesta:

1- Establecer condiciones mínimas de equipos para emplearlosen las redes locales de monitoreo de estructuras civiles, sintener que contar con la aprobación del Servicio GeológicoColombiano.

Evaluar la excitaciónEvaluar la respuestaEvaluar condiciones de sueloEvaluar efectos sísmicos fuertes

Murià-Vila D., (2007), “Experiencia mexicana sobre la respuesta sísmica de edificios instrumentados”, Instituto de Ingeniería, UNAM.

Edificio JAL _ México

PP1

CL1 S1 S2

S3

P2

P3P1

A1 A2

A3

x

y

z

Particularmente, la instrumentación de estructuras

permite colocar sensores de aceleración con el fin de evaluar las propiedades de vibración de

un sistema

Evaluar las propiedades de la estructura

Hacer seguimiento a la estructura para definir patologías estructurales

Implementar sistemas de alerta sísmica

Avanzar en el entendimiento de los fenómenos sísmicos

http://www.rrhhmagazine.com/

http://www.caepccm.df.gob.mx/appalertasismica

Periodos modalesFormas modalesAmortiguamientos Funciones de transferenciaEfectos ISEEfectos de torsión

Nivel 1. Está la estructura dañada?Nivel 2. Donde está el daño?Nivel 3. Cual es la extensión del daño?Nivel 4. Cual es la vida útil de la estructura?

Tiempo

Fuerzas Sísmicas

• Medición de los periodos de vibración de la edificación• Determinación del nivel de daño en la edificación luego de un sismo• Identificación de efectos de sitio por la amplificación de las ondas sísmicas • Grado de atenuación que sufren las ondas sísmicas• Mejorar el conocimientos de los fenómenos sísmicos

Propuesta:

1- Se debe definir y reglamentar el monitoreo estructural con elfin de evaluar el comportamiento estructural ante diferentestipos de excitación.

Eventos Sísmicos

Pruebas de vibración forzada

Alerta sísmica

Salud estructural

Pruebas de vibración ambiental

MONITOREO

http://www.eafit.edu.co/

http://www.roberto-acevedo.cl/2011/02/apuntes-del-taller-serie-de-fourier/

Amplitud

Medida en el dominio de la Frecuencia

Medida en el dominio del tiempo

Señal Real RuidoSeñal

Registrada

Baja Frecuencia

Alta Frecuencia

Análisis en el dominio del tiempo:Corrección de línea baseAmplitudesFiltrado de señales

Análisis en el dominio de la frecuencia:Espectros de FourierEspectros promedio de FourierEspectros cruzados de FourierFunciones de transferenciaÁngulos de faseFunciones de coherencia

Análisis NO ParamétricosEspectral

Análisis ParamétriccosOptimización

Análisis de Subspace para identificación de sistemas

N4SIDMOESP

Modelo Proyectado

Modelo Construido

Modelo Analítico

1

2

3

4

SERVIDOR CENTRAL

Nuevo Edificio

PROPUESTA:

1- Permitir que se establezcan diferentes configuraciones deredes locales con el fin de que se puedan evaluar aspectosrelevantes en el comportamiento estructural.

2- El espacio para la ubicación de los sensores debe sermodificado, en términos que los equipos que se desee colocaren un proyecto.