Henry Sady O. SIRVE S.A. - aice.cl · aislada concepto edificio cio ministro hales . 10 aisladores elastomÉricos ... carga axial h4-d60 dfd350/300 p st1 (tonf) 280 187 -20 -10 0

Henry Sady O. SIRVE S.A.

10 SEPTIEMBRE 2013, SANTIAGO

SEGUNDO CONGRESO DE PROYECTOS MINEROS E INDUSTRIALES

INTRODUCCIÓN EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

(Enero, 2010)

Explotar y tratar los minerales del yacimiento MH

183.000 ton cobre 300 ton plata al año

Prestripping más grande de la minería chilena (238 millones ton

de material estéril)

Construcción de mina a rajo abierto

UBICACIÓN EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

II región de Antofagasta

Calama

Constructora: INARCO

Mandante: Codelco

Cálculo: MP Ingenieros Protección Sísmica:

SIRVE S.A.

Superficie: 1000 m2

Planta: 40 x 25 m

Altura: 10 m

PROYECTO EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

Niveles: 2

EDIFICIO SIN

AISLAMIENTO BASAL EDIFICIO CON

AISLAMIENTO BASAL

La estructura vibra y

la deformación produce daño

La vibración se reduce

entre 6 y 8 veces

CONCEPTO EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

09

Fuerz

a d

e d

iseño (

W/g

)

3 0

0 0.5 1 1.5 2 2.5

0.2

0.4

0.6

1

1.2 1.2

1

0.4

0

NCh2745

Espectro diseño

según proyecto

0.8

0.2

R ≈

6

R =

2,

BD

Periodo (s)

Ve

Vi

ESTRUCTURA CONVENCIONAL

ESTRUCTURA AISLADA

CONCEPTO EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

10 AISLADORES ELASTOMÉRICOS

13 DESLIZADORES FRICCIONALES

ESTRUCTURACIÓN EDIFICIO CIO MINISTRO HALES


LOSA METAL DECK


ESTRUCTURA METÁLICA

MODELO ESTRUCTURAL EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

frame

shell link

• Aisladores elastoméricos:


• Constitutiva Teórica:

Modelo de comportamiento

-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

H4-85L-006(para D

D=41.2042 - unidades: ton y cm)

Desplazamiento (cm)

Fuerz

a (

ton)

k1=10.1509

k2 = 0.7635

rk = 0.0752

Fy = 19.2514

ksec

= 1.1955

WD = 2799.251

= 0.219

Calibración Experimental

Ensayos de Laboratorio

Modelo SAP


Parámetros sísmicos según NCh2745

• Zona Sísmica: 3 • Tipo Suelo: II (B)

Registros sísmicos compatibles con el espectro de la norma NCh2745, basados el terremoto de 1985.

• Llolleo • Melipilla • San Isidro

SOLICITACIÓN SÍSMICA EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

Compatibilización de registross

SOLICITACIÓN SÍSMICA EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

Análisis Sísmico

Historia en el tiempo

Sismos Horizontales Unidireccionales

(X , Y)

Sismos Horizontales y Verticales simultáneos

( X+Y+Z)

Modal Espectral

Análisis Unidireccional según NCh2745 ( ~ 30%)

Se realizaron principalmente 2 tipos de análisis, con distintas consideraciones respecto a la simultaneidad de la solicitación

ANÁLISIS EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

TIPO Kmin

(ton/cm)

Kmax

(ton/cm)

min

(%)

DD

(cm)

AS1 0.59 0.81 12.5 17.0

TIPO Den. Cant. Dext

(cm)

Dint

(cm)

ts

(cm)

nr tr

(cm)

Bf

(cm)

tf

(cm)

Hr

(cm)

Ht

(cm)

Núcleo

plomo

AS1 H4-60 10 60 10 0.3 26 0.7 70 2 18.2 29.7 NO

SL1 DFD 350/300 13 - - - - - - - - 11.4 -

Propiedades mecánicas AS1

G (kgf/cm2) 4.6

Kh (tonf/cm) 70.5

Kv (tonf/cm) 108236

SISTEMA AISLAMIENTO EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

AISLADORES (AS1)

DESLIZADORES (SL1)

EDIFICIO CIO MINISTRO HALES SISTEMA AISLAMIENTO

Parámetro Valor

Tn (s) 2.0

(%) 30

DD (cm) 17.0

DTD (cm) 19.9

DM (cm) 26.4

DTM (cm) 26.8

RESULTADOS EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

RESULTADOS EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

Carga axial H4-D60 DFD350/300

PST1 (tonf) 280 187

-20 -10 0 10 20-15

-10

-5

0

5

10

15

udes

[cm]

Fdes [

tonf]

Respuesta de DFD 350/300

-20 -10 0 10 20-15

-10

-5

0

5

10

15

uais

[cm]

Fais

[to

nf]

Respuesta de H4-60

DESEMPEÑO EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Ps

eu

do

Ac

ele

rac

ión

Sa

(g

)

Período de Vibración T (s)

Elastico Diseño NCh2745 Elastico NCh2745 / xi=30%

0.15

Espectro de Diseño Norma de Aislamiento NCh2745

Espectro de Diseño

Bases Proyecto CIO

(R = 1 y R = 5)

30% de amortiguamiento sistema aislamiento

0.27

R =

5

Dañ

o E

str

uctu

ral

Reducción Esfuerzos

de Diseño: 40%

REDUCCIÓN DE LA

DEMANDA REAL SOBRE

LA ESTRUCTURA 80%

Sismo de diseño Sismo máximo

X Y

Drift elástico superestructura (0/00) 0.71 1.00

Corte elástico superestructura (ton) 161.9 160.6

Qelas / R=2 (ton) 80.9 80.3

Corte de diseño superestructura (ton) 159.4 159.4

Vdis/Wsup 0.15 0.15

Demanda de ductilidad real 0.65 0.65

X Y

Drift elástico superestructura (0/00) 0.88 1.18

Corte elástico superestructura (ton) 191.8 191.8

Qelas / R=2 (ton) 95.9 95.9

Corte de diseño superestructura (ton) 159.4 159.4

Vdis/Wsup 0.15 0.15

Demanda de ductilidad real 0.77 0.77


Comparación Edificio Aislado v/s Base Fija

Puntos de Control


Aceleración

Drift

Corte

0 10 20 30 40 50 60 70-1000

-500

0

500

1000

1500

Tiempo [s]

Cort

e B

asal [t

onf]

Base Fija

Aislado


Corte

REDUCCIÓN:

85%

TIPO CORTE (tonf)

AISLADO 160.6

FIJO 1068.5

0 10 20 30 40 50 60 70-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Tiempo [s]

Drift

[o/o

o]

Base Fija

Aislado


Drift

REDUCCIÓN:

79%

TIPO DRIFT (0/00)

AISLADO 0.82

FIJO 3.99

0 10 20 30 40 50 60 70-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Tiempo [s]

Acele

ració

n [

g]

Base Fija

Aislado


Aceleración

REDUCCIÓN:

79%

TIPO ACELERACIÓN (g)

AISLADO 0.72

FIJO 3.44

Comparación Edificio Aislado v/s Base Fija


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Drift

[‰

]

Aislado Base Fija

0

200

400

600

800

1000

1200

Cort

e B

asal [tonf]

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

Acele

ració

n T

echo (

g)

EFECTO DE FRICCIÓN EDIFICIO CIO MINISTRO HALES

0 10 20 30 40 50 60 700

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Tiempo [s]

Energ

ía [

tonf

m]

Esismo

Ehistéresis

Edeslizadores

Eaisladores

Emodal

Epotencial

Ecinética

100%

90%

62% des

28% ais

9%


0 5 10 15 20 25 300

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

vdesl

[cm/s2]

desl

Coeficiente de roce

µ = f(v)


0 5 10 15 20 25 300

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

vdesl

[cm/s2]

desl

Coeficiente de roce

Roce diseño

Diseño - 50%

Diseño + 50%

0 10 20 30 40 50 60 70-200

0

200Corte Elástico Superestructura

Q [

tonf]

0 10 20 30 40 50 60 70-200

0

200

Q [

tonf]

0 10 20 30 40 50 60 70-200

0

200

tiempo [s]

Q [

tonf]

0 10 20 30 40 50 60 70-30

-20

-10

0

10

20

30

tiempo [s]

uC

M [

cm

]

Desplazamiento Centro Masa

ROCE Δ

[cm]

Qelas

[tonf]

Qdes

[tonf]

Diseño-50% 24.9 192.7 33.5

Diseño 19.9 191.9 67.0

Diseño+50% 19.1 182.5 100.3

REEMPLAZO DISPOSITIVOS EDIFICIO CIO MINISTRO HALES



AGRADECIMIENTOS

Documents

Henry Sady O. SIRVE S.A. - aice.cl · aislada concepto edificio cio ministro hales . 10 aisladores elastomÉricos ... carga axial h4-d60 dfd350/300 p st1 (tonf) 280 187 -20 -10 0