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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.
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.
