Proteccion Sismica de Estructuras - Sistemas de Aislación Sísmica y Disipación de Energía

Proteccin Ssmica de Estructuras

Sistemas de Aislacin Ssmica y Disipacin de Energa

Documentos tcnicoscorporAcin DE DESArrollo tEcnolgico

no 29

proteccin ssmica de estructurasEl presente documento tcnicos, elaborado por la CDT junto a destacadas empresas especialistas en proteccin ssmica, entrega antecedentes generales sobre las distintas alternativas de aislacin y disipacin de energa, sus aplicaciones, beneficios y consideraciones para la evaluacin tcnico-econmica. Asimismo, el documento entrega respuestas a las consultas recurrentes que los usuarios formulan en el mbito de proteccin ssmica de estructuras. De esta forma, este documento permitir a profesionales y usuarios en general, aumentar sus conocimientos e informacin tcnica en esta materia, con el fin de evaluar el uso de sistemas de proteccin ssmica en sus prximos proyectos.

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PROYECTO FINANCIADO POR

corporacin de desarrollo tecnolgico 1

proteccin ssmica de estructuras

Documento DesarrollaDo por: corporacin de desarrollo tecnolgico - cmara chilena de la construccin

comit De reDaccin:carlos lpez (corporacin de desarrollo tecnolgico)rodrigo retamales (secretario tcnico)thomas Kannegiesser (secretario tcnico)

comit tcnico: Ricardo Abarca (VULCO S.A.) Alfredo Bolomey (SPS) Rubn Boroschek (RUBEN BOROSCHEK Y ASOCIADOS LTDA.) Jos Toms Castaeda (SISMICA) Leopoldo De Miguel (ARQUITECTO U.MAYOR) Carolina Garca Huidobro (SIRVE) Jos Bernardo Jorquera (CONSTRUCTORA SALINAS) Manuel Navarro (CORPORACIN DE DESARROLLO TECNOLGICO) Ignacio Santa Mara (EMPRESAS ARMAS) Juan Ignacio Searle (DESCO S.A.) Sebastin Varas (VMB)

eDicin perioDstica:rea de comunicaciones cdtMarcelo Casares, Subgerente de ComunicacionesFrancesca Chiappa, Periodista

Diseo: Alejandro Esquivel

impresin: Trama Impresores S.A.

ISBN: 978-956-7911-19-6Registro de Propiedad Intelectual: 214.077Consulta Pblica: Noviembre 2011

Corporacin de Desarrollo Tecnolgico, CDTMarchant Pereira 221 Of.11, Providencia. Santiago de Chile. Fono (56 2) 718 7500 - [email protected] - www.cdt.cl

Los contenidos del presente documento consideran el estado actual del arte en la materia al momento de su publicacin. CDT no escatima esfuerzos para procurar la calidad de la informacin presentada en sus documentos tcnicos. Sin embargo, advierte que es el usuario quien debe velar porque el personal que va a utilizar la informacin y recomendaciones entregadas est adecuadamente calificado en la operacin y uso de las tcnicas y buenas prcticas descritas en este documento, y que dicho personal sea supervisado por profesionales o tcnicos especialmente competentes en estas operaciones o usos. El contenido e informacin de este documento puede modificarse o actualizarse sin previo aviso. CDT puede efectuar tambin mejoras y/o cambios en los productos y programas informativos descritos en cualquier momento y sin previo aviso, producto de nuevas tcnicas o mayor eficiencia en aplicacin de habilidades ya existentes. Sin perjuicio de lo anterior, toda persona que haga uso de este documento, de sus indicaciones, recomendaciones o instruccio-nes, es personalmente responsable del cumplimiento de todas las medidas de seguridad y prevencin de riesgos necesarias frente a las leyes, ordenanzas e instrucciones que las entidades encargadas imparten para prevenir accidentes o enfermedades. Asimismo, el usuario de este documento ser responsable del cumplimiento de toda la normativa tcnica obligatoria que est vigente, por sobre la interpretacin que pue-da derivar de la lectura de este documento.

Proteccin Ssmica de EstructurasSistemas de Aislacin Ssmica y Disipacin de Energa

2 corporacin de desarrollo tecnolgico

documento tcnico cdt n 29

la corporacin de desarrollo tecnolgico agradece la colaboracin de las siguientes empresas e instituciones

en la publicacin de este documento tcnico.



corporacin de desarrollo tecnolgicocmara chilena de la construccin

El 27 DE fEbrEro DE 2010, nuestro pas vivi uno de los mayores eventos ssmicos en la historia de la humanidad. Aquella madrugada nos vimos sometidos a la mayor de las pruebas posibles para la ingeniera y construccin chilena.

Sin dejar lamentar los daos y prdidas humanas produci-das en este gran terremoto, no podemos dejar de reconocer el excelente desempeo que, en trminos generales, demos-traron nuestras edificaciones y obras de construccin.

Sin perjuicio de lo anterior, el terremoto de 2010 tambin dej en evidencia que nuestra poblacin demanda algo ms del sector de la construccin que el solo hecho de evitar el colapso de las estructuras en sismos de intensidad ex-cepcionalmente severa, como lo indica la normativa. Hoy en da, el confort y el resguardo del contenido se hacen una necesidad imperiosa. Es en esta rea donde la innovacin en el sector construccin tiene la palabra y es as como se han desarrollado nuevas soluciones y tecnologas que permiten avanzar en el logro de estos objetivos. En nuestro pas, ya en la dcada de los 90 se constatan las primeras experiencias de uso de sistemas de proteccin ssmica para estructuras, y durante los ltimos aos, los casos en los que se ha incorporado estas tecnologas, ya sea de aislamiento ssmico o de disipacin de energa, se han multiplicado en forma considerable.

Pese a lo anterior, an persisten algunas dudas e inquietu-des en relacin al uso y beneficio de la aplicacin de los siste-

mas de proteccin ssmica. En este contexto, la Corporacin de desarrollo tecnolgico de la cmara chilena de la cons-truccin, CDT, se present ante INNOVA CHILE de CORFO en 2010 para liderar una iniciativa que permitiera avanzar en difusin, capacitacin y sensibilizacin de los profesionales en la aplicacin, uso y beneficios de estas tecnologas. Fruto de este esfuerzo, desarrollado con 11 importantes empresas del sector, surge el documento tcnico que a continuacin presentamos y que quedar a disposicin de nuestros profe-sionales para aumentar la informacin y conocimientos sobre esta materia.

Debemos tener presente que vivimos en un pas ssmico, quizs el de ms actividad telrica del mundo, y no pode-mos abstraernos de las posibilidades que nos presentan los sistemas de proteccin ssmica que son abordados en este documento. Es nuestra responsabilidad prepararnos para enfrentar el futuro y los prximos eventos de forma adecua-da y, asimismo, como profesionales de la construccin, tener presente las nuevas demandas del mercado, que indican que los sistemas de proteccin ssmica tendrn cada da un rol ms protagnico dentro de la industria.

Con este documento, el vigesimonoveno publicado por la Corporacin de Desarrollo Tecnolgico, reafirmamos nuestro compromiso de aportar con informacin y conocimiento al sector construccin y constituirnos como su referente tec-nolgico.

CLAUDIO NITSCHE M.presidente



Tabla de Contenidos

1. Introduccin 3

1.1. Condicin ssmica nacional 6 1.2. Experiencia nacional e internacional 8 1.3. Proyecciones 11

1.4. Alcance 11

2. Conceptos generales 12

2.1. Sistemas de proteccin ssmica 12

2.1.1. Sistemas activos 12 2.1.2. Sistemas semi-activos 14 2.1.3. Sistemas pasivos 14

3. Sistemas pasivos de disipacin de energa 17

3.1. Alternativas de proteccin 17

3.1.1. Disipadores activados por desplazamientos 17 3.1.2. Disipadores activados por velocidad 22 3.1.3. Disipadores activados por desplazamiento y velocidad 24 3.1.4. Dispositivos activados por movimiento 26

3.2. Aspectos arquitectnicos 27

3.3.Beneficiosylimitacionesdeuso 28

3.4. Requisitos normativos 28



3.5. Ejemplos y aplicaciones 28

3.6. Consideraciones para la evaluacin econmica 33

4. Sistemas de aislacin ssmica 35

4.1. Alternativas de proteccin 35

4.1.1. Aisladores elastomricos 35 4.1.2. Aisladores deslizantes 37

4.2. Aspectos arquitectnicos 41

4.3. Beneficiosylimitacionesdeuso 42

4.4. Requisitos normativos 43

4.5. Ejemplos y aplicaciones 43

4.6. Consideraciones para la evaluacin econmica 48

5. Preguntas frecuentes 31



Los recientes terremotos ocurridos en Chile, Japn, Tur-qua y Nueva Zelandia han dejado de manifiesto la alta vul-nerabilidad ssmica de las estructuras y de sus contenidos. En el caso de Chile, no son pocos los casos de estructuras que, sin presentar problemas estructurales de considera-cin, sufrieron daos no estructurales que causaron prdi-das parciales o totales de operacin. Del mismo modo, la masificacin de la construccin en altura en el pas en los ltimos 20 aos, sumado a la magnitud del terremoto de febrero de 2010, generaron en muchos propietarios pnico durante el evento e insatisfaccin respecto a los daos pro-ducidos. Si bien es preciso reconocer el excelente desem-peo estructural de las edificaciones, no se puede concluir lo mismo en materia de proteccin de funcin, preservacin de contenidos y percepcin de la poblacin. Por estas razones, resulta necesario promover en Chile el uso de tecnologas, probadas a nivel nacional e internacional y reconocidas por la comunidad profesional, orientadas a mejorar la respuesta ssmica de las estructuras, ms all de los requisitos mni-mos de la normativa nacional vigente.

Durante su vida til, las estructuras son sometidas a diver-sas solicitaciones de servicio, como las provenientes de las cargas propias del uso del edificio y de fenmenos natura-les. Entre estos ltimos, las mayores demandas o solicitacio-nes sobre una estructura son causadas, generalmente, por eventos ssmicos. Durante un sismo, la energa liberada en la fuente se propaga a travs del suelo en forma de ondas. Esta energa, que es transmitida luego a las estructuras y sus contenidos, y que se manifiesta fundamentalmente como movimiento, aceleracin y deformacin de los componentes y sistemas estructurales y no estructurales, se disipa a travs de dao de dichos componentes. En el caso de edificios, la disipacin de energa se produce tpicamente en la interac-

cin entre el suelo y las fundaciones, en el dao de elemen-tos estructurales tales como muros, vigas, losas, columnas, encuentros viga-columna, conexiones, y en la interaccin entre el sistema estructural y sistemas no estructurales, prin-cipalmente tabiques.

En conformidad con la normativa nacional vigente, NCh433.Of96.Mod2009 y Decreto Supremo DS61 de 2011, las estructuras convencionales son diseadas para que: i) resistan sin daos movimientos ssmicos de intensidad mo-derada; ii) limiten los daos en elementos no estructurales durante sismos de mediana intensidad; y iii) aunque presen-ten daos, eviten el colapso durante sismos de intensidad excepcionalmente severa1, salvaguardando la vida de sus ocupantes. Esta filosofa de diseo no est orientada a que no se produzcan daos en las estructuras y sus contenidos, los que, en casos extremos, pueden incluso limitar o imposi-bilitar el uso de una estructura con posterioridad a un sismo severo. En el caso de estructuras crticas, esenciales, estra-tgicas, y/o con contenidos de gran valor, tales como hos-pitales, colegios, edificios pblicos e industriales, museos, datacenters, puertos, puentes y aeropuertos, entre otros, el objetivo de desempeo de la norma de prevenir el colapso estructural no es suficiente, ya que se requiere proteger los contenidos y/o que la estructura contine operando durante o inmediatamente despus de ocurrido un sismo severo. En algunos casos, puede ser un requerimiento del propietario o inversionista alcanzar objetivos de desempeo superio-res al de la normativa, tales como proteccin de la inversin y/o proteccin de la operacin. Estos objetivos superiores pueden alcanzarse implementando sistemas de proteccin

1. La clasificacin de sismos de intensidad moderada, media y severa corresponde a la utilizada en la norma NCh 433.

1. Introduccin



CiElo falsoDependiendo de las caractersticas, los cie-los falsos se pueden clasificar como cielos falsos rasos o modulares/lineales, los cuales se pueden subclasificar, a su vez, en suspen-didos o directos.

glosario >

figura 1. Comparacin de respuesta ssmica de edificio sin aislacin y edificio con aislamiento basal.

figura 2. Comparacin de edificio sin disipadores y edificio con disipadores de energa.

ssmica en las estructuras, tales como aislacin ssmica y disipacin de energa. Si bien los sistemas de proteccin ssmica no son esenciales para que las estructuras resistan movimientos ssmicos, proveen una mejora considerable al comportamiento dinmico de las estructuras.

El diseo sismorresistente convencional se fundamenta en la capacidad de las estructuras para disipar la energa que le entrega el sismo por medio de deformaciones inelsticas, las que como se ha mencionado anteriormente, implican un dao controlado de la estructura. Para alcanzar niveles de deformacin compatibles con las demandas ssmicas, las estructuras deben cumplir con los requisitos de detallamien-to ssmico indicados en las normativas correspondientes a cada material.

en las ltimas dos dcadas ha ganado aceptacin entre la comunidad profesional el uso de sistemas de proteccin ssmica en estructuras. Entre ellos, los sistemas de aislacin ssmica y de disipacin de energa han sido los ms utiliza-dos. En trminos generales, los sistemas de aislacin ssmica limitan la energa que el sismo trasfiere a la superestructura, reduciendo considerablemente los esfuerzos y deformacio-nes de la estructura aislada, previniendo el dao estructural y no estructural. La Figura 1 muestra una comparacin del comportamiento, ante la accin de un sismo, de un edificio sin aislacin y un edificio con aislacin ssmica. Por su parte, los sistemas de disipacin de energa, si bien no evitan el ingreso de energa a la estructura, permiten que la disipacin de energa se concentre en dispositivos especialmente dis-eados para esos fines, reduciendo sustancialmente la por-cin de la energa que debe ser disipada por la estructura. El uso de disipadores de energa reduce la respuesta estruc-tural, disminuyendo el dao de componentes estructurales y no estructurales. La Figura 2 muestra la comparacin del comportamiento de un edificio sin dispositivos de disipacin de energa y un edificio con disipadores de energa.

1.1. Condicin ssmica nacionalChile es uno de los pases con mayor actividad ssmica

del mundo. El 46,5% de toda la energa ssmica mundial del siglo XX, se liber en Chile, segn el sismlogo experto Sergio Barrientos. De los 15 terremotos ms destructivos registrados a nivel mundial desde 1900, 3 han ocurrido en Chile (Tabla 1).

La condicin ssmica de Chile se debe a que se ubica en

Edificio sin Aislacin Ssmica de Base Edificio con Aislacin Ssmica de Base

Edificio sin Disipadores de Energa Edificio con Disipadores de Energa



soporTEDependiendo de las caractersticas, los cie-los falsos se pueden clasificar como cielos falsos rasos o modulares/lineales, los cuales se pueden subclasificar, a su vez, en suspen-didos o directos. Dependiendo de las carac-tersticas, los cielos falsos se pueden clasi-ficar como cielos falsos rasos o modulares/lineales, los cuales se pueden subclasificar, a su vez, en suspendidos o directos.

glosario >

la llamada zona del Cinturn de Fuego del Pacfico, espe-cficamente contiguo al encuentro entre la Placa de Nazca, subplaca del Pacfico y la Placa Sudamericana. La Placa de Nazca se mueve bajo la Placa Sudamericana a una tasa cer-cana a los 10 centmetros por ao, generando una zona de subduccin paralela a las costas chilenas. En el extremo sur del pas, existe otra zona de subduccin en la cual la Placa Antrtica se mueve bajo la Placa Sudamericana. Este mo-vimiento es ms lento que el de la placa de Nazca y, por lo tanto, esta zona tiene una menor actividad ssmica. Al peligro ssmico nacional tambin contribuyen los sismos de tipo in-traplaca y corticales.

Las prdidas humanas del terremoto del Maule de febrero del 2010 alcanzaron las 5242 personas. Es importante des-tacar que este terremoto produjo un tsunami que afect a varias regiones del pas y que gran parte de las vctimas y da-os fueron causados por este evento. Las prdidas de vidas humanas producidas al interior de estructuras que haban

UbiCaCin fECha MagniTUD laTiTUD longiTUD (riChTEr)

1 Valdivia, Chile 1960/05/22 9.5 -38.29 -73.05 2 Prince William Sound, Alaska 1964/03/28 9.2 61.02 -147.65 3 Costa Oeste de Sumatra Norte 2004/12/26 9.1 3.30 95.78 4 Costa Este de Honshu, Japn 2011/03/11 9.0 38.322 142.369

5 Kamchatka, Rusia 1952/11/04 9.0 52.76 160.06 6 Maule, Chile 2010/02/27 8.8 -35.846 -72.719 7 Costa de Ecuador 1906/01/31 8.8 1.0 -81.5 8 Islas Rata, Alaska 1965/02/04 8.7 51.21 178.50

9 Sumatra Norte, Indonesia 2005/03/28 8.6 2.08 97.0110 Assam, Tibet 1950/08/15 8.6 28.5 96.511 Islas Andreanof, Alaska 1957/03/09 8.6 51.56 -175.3912 Sumatra Sur, Indonesia 2007/09/12 8.5 -4.438 101.367

13 Mar de Banda, Indonesia 1938/02/01 8.5 -5.05 131.6214 Kamchatka, Rusia 1923/02/03 8.5 54.0 161.015 Frontera Chile-Argentina 1922/11/11 8.5 -28.55 -70.5016 Islas Kuril 1963/10/13 8.5 44.9 149.6

Tabla 1. ranking DE TErrEMoTos Ms DEsTrUCTivos a nivEl MUnDial DEsDE 1900

Fuente: USGS.

2. Fuente: Balance de Reconstruccin, a un ao del 27/F, Ministerio del Interior (www.interior.gov.cl).



figura 3. Masificacin de edificios ssmicamente aislados en Japn, luego del terremoto de Kobe de 1995.

3.Fuente: MAE Center Report 10-04. The Maule (Chile) Earthquake of February 27, 2010.

4. Fuente: Plan de Reconstruccin, Programa de Gobierno y Financiamiento 2010-2013, Ministerio de Hacienda.

5. Fuente: Sismos del siglo XX y XXI, Ministerio del Interior.

sido diseadas por un profesional competente fueron consi-derablemente menores. Se estima que menos del 2,5%2 de los edificios diseados ssmicamente sufri dao severo, de ellos un porcentaje mnimo caus muertes.

La ocurrencia de terremotos ha trado consigo elevados costos econmicos para el pas. Para ejemplificar estas pr-didas, se tomar como referencia el terremoto del Maule de febrero de 2010. Segn reportes del Ministerio del Interior, el costo de esta catstrofe fue de $30.000 millones de dlares, equivalente al 18% del producto interno bruto del ao 2010. De estas prdidas, $21.000 millones de dlares correspon-den a prdidas en infraestructura, mientras que $9.000 mi-llones de dlares corresponden a bienes y servicios que se dejaron de producir a causa de los daos causados por el terremoto. De los $21.000 millones de dlares que se estima costar la reconstruccin de la infraestructura, 27% corres-ponden a viviendas, 25% a salud, 14% a educacin y 14% a obras pblicas3. En comparacin, el terremoto de San Anto-nio de 1985 dej prdidas avaluadas en $2.106 millones de dlares, y un total de 177 muertos4.

1.2. Experiencia nacional e internacionalProcedimientos para el anlisis y diseo de edificios y

puentes para cargas ssmicas existen en el mundo desde la dcada de 1920. Una detallada historia y resumen de los procedimientos usados para el diseo ssmico de edificios se puede encontrar en el documento ATC-34 (ATC, 1995). Para edificios, los efectos ssmicos fueron incorporados por primera vez en el Uniform Building Code (UBC) de 1927 en Estados Unidos. Sin embargo, el cdigo no incorporaba requerimientos de diseo. Los requerimientos de diseo se incorporaron en el cdigo de 1930.

En general, el desarrollo de normativa a nivel mundial ha estado siempre relacionado con la ocurrencia de terremotos de gran magnitud. Chile no ha sido la excepcin. Luego del terremoto de Talca de 1928 se public el primer reglamento de diseo ssmico que comenz a regir en 1935 a travs de la Ordenanza General de Construcciones y Urbanizacin.

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NMERO ESTRUCTURAS AISLADAS



El primer documento para el diseo de estructuras con ais-lacin ssmica de base fue publicado en 1986 por el SEAOC (Structural Engineering Association of California). Estados Unidos y Japn son los principales precursores del uso de estas tecnologas de proteccin. Los sistemas de proteccin ssmica presentaron su mayor auge luego de los terremotos de Northridge (EEUU) en 1994 y Kobe (Japn) en 1995. La Fi-gura 3 muestra el aumento del uso de sistemas de aislacin ssmica en Japn despus del terremoto de Kobe de 1995. En ambos terremotos se observ que las construcciones que posean sistemas de aislacin ssmica se comportaron de excelente forma, lo que estimul la masificacin de este tipo de tecnologa.

La experiencia internacional muestra que el uso de tecno-logas de proteccin ssmica no solo aplica para estructuras nuevas, sino que tambin es utilizada como estrategia de re-fuerzo o rehabilitacin (retrofit) de estructuras ya existentes. Algunos ejemplos emblemticos de estas aplicaciones son el Capitolio de Utah (EEUU), el Municipio de San Francisco (EEUU), y el puente Golden Gate en San Francisco (EEUU).

En la actualidad Japn cuenta con ms de 2500 cons-trucciones con sistemas de aislacin ssmica mientras que Estados Unidos con alrededor de 200.

En Chile, el primer edificio con aislacin ssmica de base fue construido en el ao 1991. Este edificio de viviendas so-ciales, de cuatro pisos, corresponde al conjunto habitacio-nal de la Comunidad Andaluca, ubicado en la comuna de Santiago. Posteriormente, una veintena de estructuras con sistemas de proteccin ssmica han sido construidos, entre los que destacan el viaducto Marga-Marga, el Muelle Coro-nel, el puente Amolanas, el Nuevo Hospital Militar La Rei-na, el edificio Parque Araucano, la Clnica UC San Carlos de Apoquindo, la Torre Titanium, y los edificios de la Asociacin Chilena de Seguridad en Santiago y Via del Mar, entre otras.

1.3. ProyeccionesSe espera que luego de los terremotos de Chile en fe-

brero del 2010 y del ocurrido en marzo 2011 en Japn se genere un nuevo auge, al igual que lo ocurrido en la d-cada de 1990 con los terremotos de Northridge y Kobe, que impulse la masificacin de la aplicacin de sistemas de proteccin ssmica en estructuras. En particular, debido a la cantidad de edificaciones que, contando con sistemas de proteccin ssmica en Japn, registraron un excelente

desempeo ssmico. a la par con este auge en el uso de sistemas de proteccin

ssmica, al momento de redaccin de este documento, se encuentra en revisin la normativa chilena NCh2745.Of2003 para el anlisis y diseo de edificios con aislacin ssmica, y en etapa final de desarrollo la normativa para el anlisis y diseo ssmico de edificios con disipadores de energa. Am-bos documentos estn basados en las exigencias del cdi-go ASCE 7-10 (ASCE/SEI, 2010) de los EEUU.

1.4. AlcanceEste documento es una gua tcnica informativa orien-

tada a ingenieros, diseadores, arquitectos, inversionistas y tomadores de decisin del rea de la construccin, que establece los conceptos, aplicaciones y beneficios de los sistemas de proteccin ssmica. El documento establece principalmente consideraciones para edificaciones habita-cionales, comerciales e industriales, y para obras civiles. Sin embargo, existen alternativas de proteccin ssmica de equi-pos e instalaciones, las que no sern abordadas en detalle en el presente documento.

Este documento no se presenta en desmedro de edifica-ciones que no consideran sistemas de proteccin ssmica tales como aisladores y disipadores, las que han demostra-do, en trminos generales, un adecuado comportamiento durante eventos ssmicos severos.

La norma chilena considera que las edificaciones pueden presentar daos en caso de sismos severos, en tanto se consiga prevenir el colapso de las edificaciones y salvagur-dar la vida de sus ocupantes. En este mismo sentido, y dado que Chile es un pas de alta sismicidad, daos de origen ssmico se seguirn produciendo, incluso en estructuras que incorporen dispositivos de proteccin ssmica.



figura 4. Esquema mecanismo de operacin de sistemas activos.

2. Conceptos generales

Este captulo presenta conceptos generales relacionados a los sistemas de proteccin ssmica de estructuras. Tam-bin se describen algunas de las aplicaciones tpicas de las distintas alternativas de proteccin ssmica de estructuras, las que sern tratadas con mayor detalle en los Captulos 3 y 4 de este documento.

2.1. Sistemas de proteccin ssmicaLos sistemas de proteccin ssmica de estructuras utiliza-

dos en la actualidad incluyen diseos relativamente simples hasta avanzados sistemas totalmente automatizados. Los sistemas de proteccin ssmica se pueden clasificar en tres categoras: Sistemas activos, sistemas semi-activos y siste-mas pasivos. El presente documento se concentra funda-mentalmente en los sistemas pasivos de proteccin ssmica.

2.1.1. sisTEMas aCTivosLos sistemas activos de proteccin ssmica son sistemas

complejos que incluyen sensores de movimiento, sistemas de control y procesamiento de datos, y actuadores dinmi-cos. La Figura 4 muestra el diagrama de flujo del mecanismo de operacin de los sistemas de proteccin ssmica activos.

Estos sistemas monitorean la respuesta ssmica de la estructura en tiempo real, detectando movimientos y aplicando las fuerzas necesarias para contrarrestar los

efectos ssmicos. El actuar de los sistemas activos se re-sume de la siguiente forma: las excitaciones externas y la respuesta de la estructura son medidas mediante sen-sores, principalmente acelermetros, instalados en pun-tos estratgicos de la estructura. Un algoritmo de control procesa, tambin en tiempo real, la informacin obtenida por los instrumentos, y determina las fuerzas necesarias que deben aplicar los actuadores para estabilizar la es-tructura. Las fuerzas que estos sistemas utilizan son, ge-neralmente, aplicadas por actuadores que actan sobre masas, elementos de arriostre o tendones activos. Una de las principales desventajas de los sistemas activos de proteccin ssmica, adems de su costo, es que ne-cesitan de una fuente de alimentacin externa continua para su funcionamiento durante un sismo. No obstante, constituyen la mejor alternativa de proteccin ssmica de estructuras, ya que permiten ir modificando la respuesta de los dispositivos en tiempo real, lo que implica un mejor comportamiento de la estructura durante el sismo.

Los sistemas de proteccin ssmica activos han sido desarrollados en Estados Unidos y en Japn. Estos siste-mas han sido aplicados principalmente en Japn, donde las restricciones de espacio de las grandes urbes, han detonado la construccin de estructuras de gran esbeltez. La Figura 5 muestra esquemticamente una estructura protegida con sistemas activos.

ALGORITMO DE CONTROL

SISTEMA DE CONTROL ACTIVOsensores

solicitacinSSMICA

sensores

RESPUESTAESTRUCTURA

fuente externa de energa



figura 7. Esquema mecanismo de operacin de sistemas pasivos.

figura 6. Esquema de estructura con sistema de control semi-activo.

2.1.2. sisTEMas sEMi-aCTivosLos sistemas semi-activos de proteccin ssmica, al igual

que los activos, cuentan con un mecanismo de monitoreo en tiempo real de la respuesta estructural. Sin embargo, a dife-rencia de los sistemas activos no aplican fuerzas de control directamente sobre la estructura. Los sistemas semi-activos actan modificando, en tiempo real, las propiedades mec-nicas de los dispositivos de disipacin de energa. Ejemplos de estos sistemas son los amortiguadores de masa semi-activos, los dispositivos de friccin con friccin controlable, y los disipadores con fluidos electro- o magneto-reolgicos. La Figura 6 muestra esquemticamente una estructura pro-tegida con sistema semi-activo.

2.1.3. sisTEMas pasivosLos sistemas pasivos son los dispositivos de proteccin

ssmica ms comnmente utilizados en la actualidad. A esta categora corresponden los sistemas de aislacin ssmica de base y los disipadores de energa. Los sistemas pasivos per-miten reducir la respuesta dinmica de las estructuras a tra-vs de sistemas mecnicos especialmente diseados para disipar energa por medio de calor. Dado que estos siste-mas son ms comnmente utilizados, en comparacin a los sistemas activos y semi-activos, es que sern tratados con mayor detalle en los prximos captulos. La Figura 7 mues-tra el diagrama de flujo del mecanismo de operacin de los sistemas de proteccin ssmica pasivos.

SISTEMA DE CONTROL PASIVO

ESTRUCTURA RESPUESTAsolicitacinSSMICA

SM

SM= sensor

Seales de monitoreo

Sistema de control activo

Actuador

Actuador

Actuador

Algoritmo de Control

Movimiento ssmico

SM

SM

figura 5. Esquema de estructura con sistema de control activo.

SM= sensorSC= sensor de control

Seales de monitoreo

Sistema de Contro Semiactivo

Masa Suplementaria

Algoritmo de Control

SMSC

Movimiento ssmico

SM

SM



2.1.3.1. Disipacin de energaLos disipadores de energa, a diferencia de los aisla-

dores ssmicos, no evitan que las fuerzas y movimientos ssmicos se transfieran desde el suelo a la estructura. Estos dispositivos son diseados para disipar la energa entregada por sismos, fenmenos de viento fuerte u otras solicitaciones de origen dinmico, protegiendo y redu-ciendo los daos en elementos estructurales y no estruc-turales. Estos dispositivos permiten aumentar el nivel de amortiguamiento de la estructura. Un caso particular de dispositivo de disipacin de energa, que ha comenzado recientemente a ser utilizado en chile para la proteccin ssmica de estructuras, corresponde a los amortiguado-res de masa sintonizada. Estos dispositivos, ubicados en puntos estratgicos de las estructuras, permiten reducir la respuesta estructural. Al igual que los sistemas de ais-lacin ssmica de base, los dispositivos de disipacin de energa, han sido ampliamente utilizados a nivel mundial en el diseo de estructuras nuevas y en el refuerzo de estructuras existentes.

Las ventajas y desventajas de los distintos tipos de dis-positivos de disipacin de energa se discuten con mayor detalle en el Captulo 3 de este documento.

2.1.3.2. Aislacin ssmicaEl diseo de estructuras con aislacin ssmica se fun-

damenta en el principio de separar la superestructura (componentes del edificio ubicados por sobre la interfaz de aislacin) de los movimientos del suelo o de la subes-tructura, a travs de elementos flexibles en la direccin horizontal, generalmente ubicados entre la estructura y su fundacin o a nivel del cielo del subterrneo (subes-tructura). Sin embargo, existen casos donde se han colo-cado aisladores en pisos superiores. La incorporacin de aisladores ssmicos permite reducir la rigidez del sistema estructural logrando que el perodo de vibracin de la es-tructura aislada sea, aproximadamente, tres veces mayor al perodo de la estructura sin sistema de aislacin.

El aislamiento ssmico es utilizado para la proteccin ssmica de diversos tipos de estructuras, tanto nuevas como estructuras existentes que requieren de refuerzo o rehabilitacin. A diferencia de las tcnicas convencionales de reforzamiento de estructuras, el aislamiento ssmico busca reducir los esfuerzos a niveles que puedan ser re-sistidos por la estructura existente. Debido a esto ltimo, la aislacin ssmica de base es especialmente til para la proteccin y refuerzo de edificios histricos y patrimonia-les. Detalles de los distintos tipos de aislacin ssmica de base se presentan en el Captulo 4 de este documento.



3.1. Alternativas de proteccinLos sistemas pasivos de disipacin de energa pueden ser

clasificados en cuatro categoras, segn sean estos activa-dos por desplazamientos, velocidades, por una combina-cin de desplazamientos y velocidades, o por movimiento (fuerzas inerciales). A continuacin se detalla brevemente las caractersticas generales de cada una de estas categoras de disipadores de energa.

3.1.1. DisipaDorEs aCTivaDos por DEsplazaMiEnTos

Los disipadores de esta categora se activan por medio de los desplazamientos relativos de los extremos del dispositi-vo, inducidos por los movimientos de la estructura durante un terremoto. Estos dispositivos disipan energa a travs de la deformacin plstica de sus componentes o mediante la friccin entre superficies especialmente diseadas para es-tos fines. Bajo esta clasificacin se encuentran los dispositi-vos metlicos, friccionales, de extrusin de materiales y los sistemas autocentrantes. La Figura 8 muestra ciclos fuerza-deformacin tpicos de disipadores activados por desplaza-mientos. El rea encerrada por la curva corresponde a la energa disipada por el dispositivo.

3. Sistemas pasivos de disipacin de energa

figura 8. Ciclo carga-deformacin disipador activado por desplazamiento: a) Metlico, b) Friccional y c) Autocentrante.

FUERZA

DESPLAZAMIENTO

FUERZA

DESPLAZAMIENTO

FUERZA

DESPLAZAMIENTO

a b C



3.1.1.1. disipadores metlicos Estos dispositivos disipan energa por medio de la

fluencia de metales sometidos a esfuerzos de flexin, corte, torsin, o una combinacin de ellos. Los disipado-res metlicos presentan, en general, un comportamiento predecible, estable, y confiable a largo plazo. En general, estos dispositivos poseen buena resistencia ante factores ambientales y temperatura. La Figura 9 muestra, a modo de ejemplo, un disipador metlico tipo ADAS, acrnimo del concepto Added Damping/Added Stiffness. Este tipo de dispositivo permite aadir, simultneamente, rigidez y amortiguamiento a la estructura. Los disipadores me-tlicos tipo ADAS pueden ser fabricados con materiales de uso frecuente en construccin. La geometra de estos dispositivos est especialmente definida para permitir la disipacin de energa mediante la deformacin plstica uniforme de las placas de acero.

En la seccin 3.5 se presenta un esquema de la confi-guracin tpica de estos dispositivos en estructuras.figura 9. Disipador metlico tipo ADAS.

figura 10. Conexin tipo SBC (Slotted Bolted Connection).

Placa mvil Perno preesforzado con indicador de tensin

Interfaz de contacto

Placa fija

Orificios ovalados



3.1.1.2. Disipadores friccionalesEstos dispositivos disipan energa por medio de la fric-

cin que se produce durante el desplazamiento relativo entre dos o ms superficies en contacto. Estos disipado-res son diseados para activarse una vez que se alcanza un determinado nivel de carga en el dispositivo. Mientras la solicitacin no alcance dicha carga, el mecanismo de disipacin se mantiene inactivo. La Figura 10 muestra un esquema de un disipador friccional. Estos disipadores pueden ser materializados de varias maneras, incluyen-do conexiones deslizantes con orificios ovalados o SBC (Slotted Bolted Connection), como el que se muestra en la figura, dispositivos con superficies en contacto someti-das a cargas de precompresin, etc. La Figura 11 mues-tra un esquema del disipador friccional tipo Pall.

Una desventaja importante de este tipo de dispositivo radica en la incertidumbre de la activacin de los disposi-tivos durante un sismo y en el aumento de la probabilidad de observar deformaciones residuales en la estructura.

figura 11. Esquema disipador de energa tipo Pall.

Columna

Disipador friccional

Viga

F

Perno preesforzadogenerando friccin entresuperficies en contacto

F

Columna

Disipador friccional

Viga

F

Perno preesforzadogenerando friccin entresuperficies en contacto

F



3.1.1.3. Disipadores de extrusin de materialesEstos dispositivos basan su comportamiento en la

extrusin de materiales (tpicamente plomo) a travs de perforaciones. En esta categora se encuentran las dia-gonales de pandeo restringido o BRBs (por sus siglas en ingls para Buckling Restrained Braces). Estos elementos permiten aadir, simultneamente, rigidez y amortigua-miento a las estructuras. Los disipadores de extrusin son durables en el tiempo, sin verse afectados mayor-mente por el nmero de ciclos de carga o efectos clim-ticos.

La desventaja de estos dispositivos se encuentra en que pueden aumentar la probabilidad de observar defor-maciones residuales al trmino del sismo.

3.1.1.4. Disipadores autocentrantesEstos dispositivos basan su comportamiento en los

ciclos histerticos que se producen en conexiones o elementos pretensionados. Algunos disipadores auto-centrantes pueden ser fabricados utilizando materiales con memoria de forma o SMA (por sus siglas en ingls para Shape Memory Alloys). Estos dispositivos utilizan las propiedades de los elementos que los componen, por ejemplo acero, y de la geometra de su configura-cin para disipar energa y, una vez finalizada la carga, regresar a su posicin inicial. De esta forma, los disipado-res autocentrantes permiten controlar gran parte de los desplazamientos residuales de la estructura luego de un terremoto. La Figura 12 muestra una biela con sistema autocentrante.

3.1.2.DisipaDorEs aCTivaDos por vEloCiDaDLos disipadores de esta categora se activan a partir de las

velocidades relativas de los extremos del dispositivo, induci-dos por los movimientos de la estructura durante un sismo. Estos sistemas, tpicamente aaden amortiguamiento a las estructuras, sin afectar su rigidez lateral. La Figura 13 mues-tra un esquema tipo de un ciclo fuerza-deformacin de un disipador activado por velocidad.

Estos disipadores, en general, permiten brindar proteccin a las estructuras durante sismos de baja, mediana y gran intensidad.

figura 12. Biela autocentrante.

figura 13. Ciclo fuerza-deformacin disipador activado por velocidad.

FUERZA

DESPLAZAMIENTO



3.1.2.1. Dispositivos fluido-viscosos Este tipo de dispositivo disipa energa forzando un flui-

do altamente viscoso a pasar a travs de orificios con di-metros, longitudes e inclinacin especialmente determi-nados para controlar el paso del fluido. Estos dispositivos son similares a los amortiguadores de un automvil, pero con capacidades para resistir las fuerzas inducidas por terremotos. La Figura 14 muestra el aspecto de disipa-dores del tipo fluido-viscoso.

3.1.2.2. Muros viscososLos muros viscosos estn compuestos por una placa

que se mueve en un fluido altamente viscoso deposita-do al interior de un molde de acero (muro). El comporta-miento de estos dispositivos depende principalmente de la frecuencia y amplitud de la carga, nmero de ciclos, y temperatura de trabajo. La Figura 15 muestra esquemti-camente un disipador tipo muro viscoso.

3.1.3. DisipaDorEs aCTivaDos por DEsplazaMiEnTo y vEloCiDaD

Los disipadores de esta categora se activan a partir de la accin combinada de los desplazamientos y velocidades relativas de los extremos del dispositivo, inducidos por los movimientos de la estructura producidos durante un terre-moto. Estos sistemas, tpicamente aaden, simultneamen-te, amortiguamiento y rigidez a las estructuras. La Figura 16 muestra un esquema tpico del ciclo fuerza-deformacin para este tipo de dispositivos.

figura 14. Disipador fluido-viscoso.

figura 15. Disipador muro viscoso.

figura 16. Ciclo fuerza-deformacin disipador activado por desplazamiento y velocidad.

FUERZA

DESPLAZAMIENTO

Placa interna

Fluido viscosoo viscoelstico

Placa externa



figura 17. Disipador slido viscoelstico.

3.1.3.1. Dispositivos viscoelsticos slidos Estos dispositivos estn formados por material vis-

coelstico ubicado entre placas de acero. Disipan ener-ga a travs de la deformacin del material viscoelstico producida por el desplazamiento relativo de las placas. Estos dispositivos se ubican generalmente acoplados en arriostres que conectan distintos pisos de la estructura. El comportamiento de los amortiguadores viscoelsticos slidos puede variar segn la frecuencia y amplitud del movimiento, del nmero de ciclos de carga, y de la tem-peratura de trabajo. La Figura 17 muestra esquemtica-mente un disipador slido viscoelstico.

3.1.4. DisposiTivos aCTivaDos por MoviMiEnToEsta categora de sistemas de proteccin ssmica incluye

los osciladores resonantes o Amortiguadores de Masa Sin-tonizada (AMS). Estos sistemas, que generalmente se mon-tan en la parte superior de las estructuras, son activados por las fuerzas inerciales transmitidas por la estructura. Un AMS es un sistema constituido por una masa, elementos resti-tutivos, y mecanismos de disipacin de energa. Este tipo de dispositivo utiliza el acoplamiento entre las frecuencias naturales de vibracin de la estructura y del oscilador reso-nante para reducir la respuesta dinmica de la estructura. los osciladores resonantes son generalmente utilizados en edificios de gran altura para reducir las vibraciones induci-das por el viento, sin embargo, tambin existen aplicaciones para mejorar el comportamiento de estructuras ante eventos ssmicos. Las Figuras 18 y 19 muestran un amortiguador de masa sintonizada. La gran ventaja de este tipo de dispositivo es que se pueden instalar a nivel de techo de las estructuras, minimizando el impacto en la arquitectura. No obstante, la respuesta de este tipo de dispositivos depende del grado de sintonizacin con la estructura durante el sismo. El diseo del AMS debe incorporar un mecanismo de ajuste de las propiedades dinmicas del AMS.

3.2. Aspectos arquitectnicosLos aspectos arquitectnicos dependen del tipo de disi-

pador de energa que se instale en la estructura. En general, los dispositivos de disipacin se distribuyen en toda la altura de las estructuras, para tomar ventaja de las deformacio-nes y velocidades de entrepiso a que se ven sometidas las

Placas metlicas

Material viscoelstico



estructuras durante eventos ssmicos. En estructuras donde las deformaciones y velocidades de entrepiso son bajas, es comn utilizar dispositivos que abarcan dos, tres e incluso ms pisos. Del mismo modo, los dispositivos suelen colo-carse en puntos alejados de los centros de gravedad de las plantas del edificio, tpicamente fachadas, a fin de mitigar efectos de torsin en las estructuras.

Los disipadores de energa se encuentran disponibles en gran variedad de tamaos. Los disipadores viscosos, vis-coelsticos, o friccionales pueden estar ocultos dentro de muros o tabiques. Los amortiguadores de masa sintonizada por su parte, que tpicamente se colocan a nivel de techo de las estructuras, requieren de recintos de mayor tamao especialmente habilitados para ellos, dimensionados consi-derando los desplazamientos mximos de los dispositivos en caso de sismo severo.

Los disipadores de energa, independientemente de su tipologa, deben ser instalados en puntos de la estructura donde puedan ser inspeccionados con posterioridad a sis-mos severos, y donde se les pueda dar mantencin en los casos en que se requiera.

En todas las estructuras donde se utilizan dispositivos de disipacin de energa, se recomienda considerar su uso des-de las etapas iniciales del proyecto, a fin de mitigar el impac-to en arquitectura de su incorporacin.

3.3. Beneficios y limitaciones de usoBeneficios: Los dispositivos de disipacin de energa

aumentan el nivel de amortiguamiento de las estructuras, reduciendo los esfuerzos y deformaciones en ellas y sus contenidos. Los esfuerzos, aceleraciones y deformaciones inducidos por un sismo en una estructura con sistemas de disipacin de energa, pueden ser entre un 15 a 40% menor que los correspondientes a una estructura sin disipadores, logrando reducir el dao producido a elementos estructura-les y no estructurales.

Limitaciones de uso: algunos tipos de disipadores pue-den requerir ser reemplazados parcial o totalmente luego de sismos excepcionalmente severos. Del mismo modo, algu-nos tipos de disipadores, que si bien reducen las demandas en la estructura, pueden incrementar la probabilidad de que se produzcan deformaciones residuales permanentes en las estructuras.

figura 18. Amortiguador de masa sintonizada.

figura 19. Amortiguador de masa sintonizada.



3.4. Requisitos normativosLa normativa chilena para el diseo ssmico de estructu-

ras con sistemas pasivos disipacin de energa se encuentra en desarrollo al momento de readaccin de este documen-to. Esta norma se basa en los requisitos del captulo 18 del ASCE 7.

3.5. Ejemplos y aplicacionesEn las figuras 20 a 25 se presentan una serie de ejemplos

y aplicaciones de dispositivos de disipacin de energa en estructuras.

3.6. Consideraciones para la evaluacin econmica

Al evaluar econmicamente la instalacin de disipadores de energa se deben considerar los siguientes aspectos:

Costos: Costo de los dispositivos.

- Costos de proyecto.- Costo de instalacin. Costos directos y gastos generales.- Costo de ensayos y certificacin.- Costos de los refuerzos locales de la estructura requeri-

dos para la instalacin de disipadores. En algunos casos el costo de los dispositivos puede ser menor al de los elementos de sujecin del dispositivo a la estructura.

- Costos generales por aumento de plazos. Costos de mantencin y/o reposicin. Costo de posibles recintos que dejan de utilizarse para ins-

talar los disipadores.

BenefiCios: Beneficio de reduccin de daos durante sismos severos. Disminucin de los costos de reparacin de daos, luego

de eventos ssmicos, dado que se reducen:- Daos estructurales.- Daos de componentes y sistemas no estructurales.

Menores daos de contenidos de recintos. Beneficio para el mandante en reputacin de marca. Ayuda

a vender mejor los atributos del producto. Percepcin de mayor seguridad del usuario. Posibilidad de reduccin de costos de estructura, condi-

cionado a la normativa de diseo ssmico vigente.

figura 20. Esquema de aplicacin disipador metlico tipo TADAS.Estos disipadores cumplen los mismos principios que los disipadores tipo ADAS.

figura 21. Aplicacin disipador metlico en base a flexin.TorrE TiTaniUM (ChilE)

Viga

DisipadorTADAS

Diagonal

TADAS



figura 22. Aplicacin disipador metlico en apoyo de puente. figura 23. Aplicacin amortiguador viscoso en apoyo de puente.

1. El diseo del sistema de proteccin ssmica del Edificio Parque Araucano, consistente en dos AMS (amortiguadores de masa sintonizada), fue producto de un proyecto colaborativo entre las empresas VMB y SIRVE, desarrollado en el ao 2005. Adems, VMB tuvo a su cargo el diseo estructural del edificio y SIRVE actu como revisor del mismo.

figura 24. Aplicacin amortiguador viscoso.pUEnTE aMolanas (ChilE)

figura 25. Aplicacin amortiguador AMS.1 EDifiCio parqUE araUCano (ChilE)



4. Sistemas de aislacin ssmica

4.1. Alternativas de proteccinLa aislacin ssmica de base es el procedimiento ms efi-

ciente para la proteccin ssmica de estructuras relativamen-te bajas o rgidas. Los aisladores ssmicos ms desarrollados y utilizados en la actualidad son los aisladores elastomricos de alto amortiguamiento (con o sin ncleo de plomo) y los deslizantes o friccionales. A continuacin se detallan breve-mente las caractersticas generales de los distintos sistemas de aislacin ssmica.

4.1.1. aislaDorEs ElasToMriCosLos aisladores elastomricos estn conformados por un

conjunto de lminas planas de elastmeros intercaladas con capas de acero. Las lminas de elastmeros son vulcaniza-das a las capas de acero y, por lo general, presentan una seccin circular o cuadrada. Mediante esta configuracin se logra la flexibilidad lateral necesaria para permitir el des-plazamiento horizontal relativo entre la estructura aislada y el suelo. La rigidez vertical del sistema es comparable con la rigidez vertical de una columna de hormign armado. El comportamiento de los aisladores elastomricos depende de la amplitud de la deformacin a la que son sometidos y, en menor grado, de la temperatura, el envejecimiento y la frecuencia del movimiento. Existen varios tipos de apo-yos elastomricos, entre ellos se encuentran los apoyos de goma natural (NRB, Natural Rubber Bearing), los apoyos de goma de bajo amortiguamiento (LDRB, Low-Damping Rub-ber Bearing) y alto amortiguamiento (HDRB, High-Damping Rubber Bearing), y los apoyos de goma con ncleo de plomo (LRB, Lead-plug Rubber Bearing).

4.1.1.1. Aisladores elastomricos de bajo amortiguamiento (LDRB)

Este tipo de dispositivos son los ms simples den-tro de los aisladores elastomricos. Los aisladores tipo LDRB presentan bajo amortiguamiento (2-5% como mximo), por lo que generalmente se utilizan en con-junto con disipadores de energa que proveen amorti-guamiento adicional al sistema. Estos dispositivos pre-sentan la ventaja de ser fciles de fabricar. La Figura 26 muestra una vista de un corte de un aislador elasto-mrico tipo LDRB.figura 26. Aislador tipo LDRB.



4.1.1.2. Aisladores elastomricos con ncleo de plomo (LRB)

Los aisladores con ncleo de plomo (LRB) son aislado-res elastomricos similares a los LDRB pero poseen un ncleo de plomo, ubicado en el centro del aislador, que permite aumentar el nivel de amortiguamiento del sistema hasta niveles cercanos al 25-30%. Al deformarse lateral-mente el aislador durante la accin de un sismo, el ncleo de plomo fluye, incurriendo en deformaciones plsticas, y disipando energa en forma de calor. Al trmino de la accin ssmica, la goma del aislador retorna la estructura a su posicin original, mientras el ncleo de plomo recris-taliza. De esta forma el sistema queda listo para un nuevo evento ssmico. La Figura 27 muestra los componentes de un aislador elastomrico tipo LRB.

4.1.1.3. Aisladores elastomricos de alto amortiguamiento (HDRB)

Los HDRB son aisladores elastomricos cuyas lminas de elastmeros son fabricados adicionando elementos como carbn, aceites y resinas, con el fin de aumentar el amortiguamiento de la goma hasta niveles cercanos al 10-15%.

Los aisladores tipo HDRB presentan mayor sensibili-dad a cambios de temperatura y frecuencia que los ais-ladores tipo LDRB y LRB. A su vez, los aisladores HDRB presentan una mayor rigidez para los primeros ciclos de carga, que generalmente se estabiliza luego del tercer ciclo de carga. Estos dispositivos, al igual que los dispo-sitivos tipo LRB, combinan la flexibilidad y disipacin de energa en un solo elemento, con la caracterstica de ser, relativamente, de fcil fabricacin.

4.1.2. aislaDorEs DEslizanTEsLos aisladores deslizantes o tambin llamados deslizado-

res friccionales utilizan una superficie de deslizamiento, tpi-camente de acero inoxidable, sobre la que desliza una placa de acero revestida de Politetra Fluoro Etileno (PTFE), sobre la que se soporta la estructura. La superficie de deslizamiento permite el movimiento horizontal de la estructura de manera independiente del suelo. Este sistema de aislacin ssmica

figura 27. Aislador tipo LRB.



permite disipar energa por medio de las fuerzas de roza-miento que se generan durante un sismo. El coeficiente de friccin del aislador depende de variables tales como la tem-peratura de trabajo, la presin de contacto, la velocidad de movimiento, el estado de las superficies de contacto (limpie-za, rugosidad, etc.) y el envejecimiento. Los aisladores des-lizantes planos generalmente deben ser acompaados por mecanismos o sistemas restitutivos (tpicamente aisladores elastomricos con o sin ncleo de plomo) que regresen la estructura a su posicin original luego de un sismo. Adicio-nalmente, estos sistemas requieren de mayor mantencin y cuidado, ya que cualquier modificacin en las superficies deslizantes puede resultar en un coeficiente de friccin dis-tinto al de diseo.

4.1.2.1. Apoyos deslizantes planos Los apoyos deslizantes planos son los aisladores des-

lizantes ms simples. Consisten bsicamente en dos superficies, una adherida a la estructura y la otra a la fundacin, que poseen un bajo coeficiente de roce, per-mitiendo los movimientos horizontales y resistir las cargas verticales. Poseen, generalmente, una capa de un material estastomrico con el fin de facilitar el movimiento del des-lizador en caso de sismos. Por lo general, las superficies deslizantes son de acero inoxidable pulida espejo, y de un material polimrico de baja friccin. Este tipo de aislacin puede requerir de disipadores de energa adicionales. A fin de prevenir deformaciones residuales luego de un evento ssmico, se debe proveer de sistemas restitutivos (tpica-mente aisladores elastomricos o con ncleo de plomo) que restituyan la estructura a su posicin original. La Figu-ra 28 muestra un esquema de un apoyo deslizante plano.

La combinacin de estos sistemas con aisladores elas-tmericos o con ncleo de plomo permite, en general, ahorros de costos del sistema de aislacin. La Figura 29 muestra la combinacin de un apoyo deslizante con un aislador elastomrico.

4.1.2.2. Pndulos friccionales (FPS, Friction Pendulum System)

Los pndulos friccionales cuentan con un deslizador ar-ticulado ubicado sobre una superficie cncava. Los FPS, a diferencia de los apoyos deslizantes planos, cuentan con la caracterstica y ventaja de ser autocentrantes. Luego de un

figura 28. Apoyo deslizante plano.UnivErsiDaD CaTliCa DEl MaUlE (ChilE)

figura 29. Combinacin de apoyo deslizante y aislador elastomrico.bErry sTrEET proJECT (EEUU)



movimiento ssmico, la estructura regresa a su posicin ini-cial gracias a la geometra de la superficie y a la fuerza indu-cida por la gravedad. La Figura 30 muestra un esquema de un pndulo friccional.

4.2. Aspectos arquitectnicosA diferencia de lo que sucede con la incorporacin de disi-

padores de energa, los aisladores ssmicos no representan una tarea compleja en trminos de solucin arquitectnica, y sta suele ser similar en todos los casos. En general, los dispositivos de aislacin ssmica se instalan en las plantas bajas de los edificios, sobre las fundaciones, o entre el cielo del primer subterrneo y el primer piso de la estructura. Sin embargo, existen casos, como el mostrado en la seccin 4.5 del presente captulo, donde se ha instalado aisladores ssmicos en pisos superiores. Ms an, existen soluciones de proteccin ssmica orientadas a aislar solo la planta de un piso o de un recinto especfico de un edificio. Este tipo de soluciones, conocidas como aislacin ssmica de piso, no son tratadas en este documento.

Los aisladores ssmicos generan una interfaz donde, en caso de sismos, se produce un gran desplazamiento hori-zontal relativo entre la estructura aislada y la no aislada o el suelo. Este desplazamiento, que suele estar en el rango entre 40 y 60 cm (o ms), debe ser considerado en el di-seo de caeras y ductos de servicios y redes distribuidas como agua, gas, electricidad, alcantarillado, red seca, etc., adems de sistemas de ascensores, escaleras, accesos al edificio y, en general, cualquier instalacin, servicio o com-ponente arquitectnico que cruce de la estructura aislada a la no aislada. Un espacio de similares dimensiones debe disponerse alrededor de la estructura a fin de prevenir el im-pacto de la estructura aislada con sectores no aislados de la estructura o estructuras adyacentes.

Los aisladores ssmicos deben ser instalados en puntos de la estructura donde puedan ser inspeccionados y donde se les pueda dar mantencin en el caso que se requiera. Por requerimiento normativo, los aisladores ssmicos de-ben ser susceptibles de reemplazo. Se debe tomar las pre-cauciones en el diseo arquitectnico para que esto sea factible.

Se recomienda considerar el uso de dispositivos de ais-lacin ssmica desde las etapas iniciales del proyecto, a fin de mitigar el impacto de su incorporacin en la arquitectura.

figura 30. Pndulo friccional.



4.3. Beneficios y limitaciones de usoBeneficios: Los dispositivos de aislacin ssmica actan

como filtro del movimiento ssmico, evitando que gran parte de la energa ssmica se traspase a la estructura aislada, reducien-do los esfuerzos y por lo tanto, el dao producido a elementos estructurales, no estructurales y contenidos de los edificios.

Limitaciones de uso: Algunos tipos de aisladores, como el caso de los aisladores deslizantes, requieren ser revisa-dos luego de sismos excepcionalmente severos. Debido al desplazamiento relativo entre la estructura aislada y el suelo u otras estructuras no aisladas, todas las especialidades in-volucradas en un proyecto, y que se puedan ver afectadas por el desplazamiento de la estructura aislada, deben reali-zar diseos especiales de sus sistemas a fin de acomodar los desplazamientos esperados para el sistema de aislacin.

4.4. Requisitos normativosEn Chile, la norma NCh2745.Of2003 rige el diseo de es-

tructuras con aislacin ssmica de base. La filosofa de esta norma es limitar el dao estructural y de contenidos en caso de sismos severos. Sin embargo, las disposiciones de la norma NCh433 siguen siendo obligatorias en tanto no con-tradigan las disposiciones de la norma NCh2745. Conforme a la normativa, se debe ejecutar ensayos de laboratorio en aisladores de prototipo y ensayos para el control de calidad de los aisladores de obra y de los materiales utilizados en su fabricacin. Los aisladores de prototipo deben ser so-metidos a ensayos de compresin y corte combinados a fin de refrendar las propiedades consideradas en el diseo. No obstante, para aisladores con dimensiones, materiales, fa-bricados utilizando el mismo proceso, y que cuenten con las mismas propiedades, ensayos efectuados con anterioridad pueden ser aceptados. El ingeniero diseador debe definir un programa para el control de calidad del proceso de fabri-cacin de los aisladores de obra.

Por otro lado, el nivel de proteccin contra fuego de los aisladores debe ser compatible con el nivel de proteccin contra fuego proporcionado a muros, columnas, vigas, u otros elementos estructurales ubicados en los recintos don-de los aisladores se encuentren instalados.

4.5. Ejemplos y aplicacionesEn las figuras 31 a 39 se presentan ejemplos y aplicacio-

nes de dispositivos de aislacin ssmica de estructuras.

figura 31. Aplicacin apoyo elastomrico en base de tanque de agua. (EEUU)

figura 32. Aplicacin aislador elastomrico. EDifiCio san agUsTn (ChilE)

figura 33. Aplicacin aislador elastomrico.MUEllE CoronEl (ChilE)



figura 34. Aplicacin apoyo deslizante.hospiTal TakasU (Japn)

figura 35. Aplicacin de apoyos elastomrico en techo de edificio.bErry sTrEET (EEUU)

figura 36. Estructura reforzada.san franCisCo CiTy hall (EEUU)

figura 37. Aisladores elastomricos.san franCisCo CiTy hall (EEUU)

figura 38. Estructura reforzada.pUEnTE golDEn gaTE, san franCisCo (EEUU)

figura 39. Aislador elastomrico.pUEnTE golDEn gaTE (EEUU)

Aislador elastomrico instalado por DIS a nivel de techo para laampliacin de un edificio. En este caso se instal aisladores con ncleo de plomo y deslizadores en el cielo de un edificio de tres pisos, para aislar ssmicamente una adicin de dos pisos superiores. Esta adicin funciona como AMS para la estructura existente.



4.6. Consideraciones para la evaluacin econmica

A continuacin se presenta una serie de costos y bene-ficios que deben ser considerados al evaluar econmica-mente la instalacin de aisladores ssmicos. Estos aspectos varan dependiendo del tipo de aislacin que se instale y las caractersticas de cada proyecto.

Costos: Costo de los dispositivos.

- Costos del proyecto de aislacin.- Costos de fabricacin y ensayo de prototipos y aislado-

res de obra.- Costos de instalacin. Costos directos (insertos, ancla-

jes, etc.) y gastos generales por aumento de plazos.- Costo de proteccin al fuego de los dispositivos (en caso

que se requiera).- Costo del sistema de conectores flexibles en las instala-

ciones y juntas de dilatacin.- Costo del diafragma adicional requerido por sobre el ni-

vel de aislacin y columnas de gran dimensin o enviga-dos por debajo del sistema de aislacin.

- Costos de la sper y subestructuras requeridas para alcanzar objetivos de desempeo compatibles con los provistos por el sistema de aislacin.

Costos de mantencin e inspeccin. Costo de proveer un espacio fsico adicional para la insta-

lacin de los aisladores.

BenefiCios: Beneficio de mantener la estructura operativa durante e

inmediatamente despus de ocurrido un sismo. Disminucin de los costos de reparacin de daos, luego

de eventos ssmicos severos, dado que se reducen:- Daos de componentes y sistemas no estructurales. - Daos estructurales.

Menores daos de contenidos de recintos. Beneficio para el mandante en reputacin de marca. Ayuda

a vender mejor los atributos del producto. Percepcin de mayor seguridad por parte del usuario.



5. Preguntas frecuentes

El presente captulo tiene por objetivo clarificar las con-sultas tpicas de inversionistas, diseadores, ingenieros y constructores en materia de aislacin ssmica y disipacin de energa en estructuras.

1. Cul es el beneficio que se consigue con el uso de estos sistemas de proteccin?

A travs de la utilizacin de sistemas de proteccin ss-mica se consigue una mejora considerable en el comporta-miento ssmico de las estructuras. Esto se traduce en una reduccin en los daos a elementos estructurales, no es-tructurales y en los contenidos de los edificios. Una conse-cuencia directa de esto ltimo es el aumento de la posibili-dad de utilizar los recintos protegidos ssmicamente durante e inmediatamente despus de eventos ssmicos severos.

Tambin existe un beneficio al mejorar la velocidad de ventas.

2. qu tipo de estructuras son adecuadas (o apro-piadas) para la aplicacin de aislacin ssmica y disi-pacin de energa?

Todo tipo de estructura, nueva o existente, donde se re-quiera proteger su contenido y/o que necesite continuar operando durante o inmediatamente despus de ocurrido un sismo severo, as como estructuras donde el propietario o inversionista solicite alcanzar objetivos de desempeo su-periores al de la normativa nacional vigente, tales como pro-teccin de la inversin y/o proteccin de la operacin, son apropiadas para la incorporacin de sistemas de proteccin ssmica. En general, el uso de aisladores ssmicos ha de-mostrado ser eficiente para reducir demandas ssmicas en estructuras no demasiado altas, mientras los disipadores de energa, tpicamente resultan ms eficientes cuando se utili-zan en estructuras esbeltas o flexibles, o que se encuentran ubicadas en suelos de baja competencia geotcnica.

las estructuras ms propicias para el uso de sistemas de proteccin ssmica son estructuras crticas, esenciales, estratgicas, y/o con contenidos de gran valor, tales como hospitales, colegios, edificios pblicos e industriales, mu-seos, datacenters, puertos, puentes y aeropuertos, entre otros. Los sistemas de proteccin tambin se han utilizado con xito en edificios de oficinas y residenciales, ajustndo-se a los costos del mercado.

3. Cul es la diferencia entre un aislador ssmico y un disipador de energa?

Los aisladores ssmicos generan una interfaz flexible en-tre el suelo y la superestructura, evitando que parte de los movimientos generados por un sismo se transfieran a la es-tructura, protegiendo de esta forma elementos estructurales y no estructurales. Los disipadores de energa, por su parte, son dispositivos que se ubican en puntos estratgicos de las estructuras, y que absorben la energa debida a sismos, vientos u otros, reduciendo el dao que esta energa pue-da provocar en elementos estructurales y no estructurales. Los principios de accin de ambos sistemas son intrnseca y conceptualmente distintos. Los aisladores ssmicos redu-cen la energa del sismo que ingresa a la estructura, mien-tras que los disipadores de energa permiten disipar parte de la energa que ingresa a la estructura por medio de dis-positivos especialmente diseados para esos fines.

4. Cmo se han comportado estructuras con ais-lacin ssmica y disipadores de energa en sismos anteriores?

De acuerdo a observaciones registradas en los ltimos grandes terremotos, en especial el ocurrido en Japn en marzo del 2011 donde se puso a prueba una gran cantidad de edificios con sistemas de proteccin ssmica, se puede concluir que los sistemas de proteccin ssmica han teni-do un rendimiento sobresaliente. Un caso emblemtico es el Teaching Hospital de la Universidad de South California (USC) en los Angeles (EEUU), construido sobre 81 apoyos elastomricos y 68 aisladores con ncleo de plomo, que ubicado a 36 kilmetros del epicentro del terremoto de Northridge (1994) no sufri daos estructurales ni en sus contenidos y pudo continuar operando. En esta estructura, que se encuentra totalmente instrumentada, el sistema de aislacin permiti reducir en un 75% las aceleraciones de campo libre. En comparacin, un hospital ubicado en las cercanas del hospital de USC, no pudo seguir operando y sufri daos cercanos a los 400 millones de dlares.

De manera similar, durante el terremoto del Maule del 27 de febrero del 2010, se pudo observar que las escasas es-tructuras del pas con proteccin ssmica se comportaron de buena manera, registrando daos incipientes (o casi nu-los) en elementos estructurales, no estructurales y conteni-



ga requieren se efecte una inspeccin visual de los disposi-tivos luego de la ocurrencia de sismos severos.

8. Cul es la vida til de los dispositivos?Normalmente los dispositivos son diseados para una

vida til mnima de 50 aos. Esta condicin debe ser exigi-da por el diseador en las especificaciones tcnicas de los dispositivos, y garantizada por el fabricante.

9. Cules son los costos de la proteccin ssmica?Los costos de la proteccin ssmica dependen del siste-

ma que se instale, de las caractersticas y requisitos del pro-yecto, y de los costos de los servicios o recintos que pue-dan verse afectados por los sistemas de proteccin smica, entre otros factores. Son muchas las variables a considerar y deben ser estudiadas para cada proyecto en particular. Mayores detalles sobre las consideraciones para el anlisis econmico de la implementacin de sistemas de disipacin de energa y aislamiento ssmico se pueden encontrar en los Captulos 3 y 4, respectivamente.

10. Dnde se pueden colocar los aisladores ssmi-

cos y los dispositivos de disipacin de energa dentro de una estructura?

Los aisladores suelen instalarse a nivel de cielo del primer subterrneo o entre las fundaciones y la superestructura. Por su parte, los disipadores se instalan en puntos espec-ficos distribuidos en toda la altura de la estructura, general-mente en puntos extremos de las plantas, a fin de contro-lar efectos de torsin. Una excepcin a esta configuracin corresponde a los disipadores de masa sintonizada, que suelen ubicarse a nivel de techo de las estructuras. En el caso de puentes, los sistemas de aislacin ssmica y disipa-cin de energa son instalados entre las cepas y el tablero. La Figura 40 muestra aisladores ssmicos instalados en un puente.

11. en qu etapa del proceso constructivo se de-ben instalar los disipadores de energa?

Los disipadores de energa pueden ser instalados una vez que la obra gruesa de los elementos que los soportan este lista. Tambin pueden instalarse en etapas posteriores de la construccin. Los insertos en hormign, requeridos para

dos. No obstante, se debe mencionar que ninguna de estas estructuras se ubicaba en las cercanas del rea epicentral. Un caso particular es el Nuevo Hospital Militar ubicado en la comuna de La Reina. Este hospital cuenta con parte de su estructura aislada y otra no. En este caso se pudo observar como la seccin aislada sufri daos considerablemente menores que la seccin no aislada de la estructura.

5. puede aislarse una estructura existente?S, es posible utilizar aisladores para la rehabilitacin o

refuerzo de estructuras donde se busca reducir los esfuer-zos a niveles que puedan ser resistidos por la estructura existente, o llevarlas a satisfacer los requisitos de resis-tencia exigidos por los cdigos actuales. Este tipo de me-todologa se ha aplicado exitosamente para la proteccin ssmica de estructuras con gran valor patrimonial, princi-palmente en Estados Unidos y se conoce como RETRO-FIT. Ejemplos de ello son el City Hall y el Puente Golden Gate en San Francisco y el LAX Theme Building en Los Angeles.

6. puede incorporarse disipadores de energa en una estructura existente?

S, los disipadores de energa pueden ser utilizados tanto en el diseo de estructuras nuevas como en el refuerzo de estructuras existentes, las cuales en algunos casos reque-rirn elementos estructurales adicionales para soportar los disipadores. Disipadores de energa se han utilizado vasta-mente para mitigar problemas de vibraciones en estructu-ras producidas por operacin o trfico, y para el refuerzo ssmico de estructuras que han presentado daos durante sismos, o cuyos propietarios han deseado alcanzar nive-les de proteccin compatibles con estndares de diseo actuales.

7. Cules son los requisitos de mantencin de los aisladores y disipadores?

Los requisitos de mantencin dependen de cada tipo de aislador o disipador en particular. Buena parte de los sistemas de aislacin ssmica y disipacin de energa disponibles en el mercado no requieren de mantencin. Dicha condicin debe ser exigida por el diseador y garantizada por el fabricante. Todos los sistemas de aislacin ssmica o disipacin de ener-



la conexin de los disipadores a la estructura, deben ser instalados conforme avanza la obra gruesa.

12. se requiere algn tipo de inspeccin especiali-zada durante el proceso constructivo?

Si se requiere inspeccin especializada durante la cons-truccin. Sin embargo, la supervisin es similar a la de una estructura convencional. El proceso de montaje se ejecuta por medio de tcnicas y procedimientos utilizados conven-cionalmente en construccin. La Figura 41 muestra la insta-lacin de un pndulo friccional.

13. se requerir de personal o equipo especial para el montaje?

No se requiere ni personal ni equipos especiales para el montaje de sistemas de aislacin ssmica o disipacin de energa en estructuras. El fabricante de los dispositivos debe proporcionar las especificaciones para la manipula-cin y montaje de los dispositivos. El montaje de los dispo-sitivos de proteccin ssmica requiere de recursos conven-cionales como gras o elementos para izar y elementos de control topogrfico. La Figura 42 muestra el momento en que se ubica un aislador en su posicin en la estructura.

14. se prolongar el tiempo de edificacin, por la instalacin de estos dispositivos?

Es probable que el plazo de ejecucin de la obra aumente ligeramente por la instalacin de los sistemas de aislacin ssmica o disipacin de energa. La instalacin de algunas soluciones particulares de proteccin ssmica conlleva una nueva faena lo que implica un aumento de plazo.

15. Cules son los requisitos de proteccin contra fuego de los dispositivos?

Los requisitos de proteccin contra fuego de los dispo-sitivos son los mismos de los elementos estructurales de las reas donde estos son instalados. Es decir, si los ele-mentos estructurales del sector donde se encuentran los aisladores ssmicos se encuentran protegidos para un de-terminado nivel de resistencia al fuego, el mismo nivel de proteccin contra fuego debe considerarse para el sistema de proteccin ssmica. Normativamente se requiere protec-cin al fuego, cuando la estructura requiere proteccin. La

figura 42. Instalacin de aislador ssmico.UnivErsiDaD CaToliCa DEl MaUlE (ChilE)

figura 40. Puente con aisladores smicos.

figura 41. Proceso de instalacin de pndulo friccional. DaTa CEnTEr sonDa (ChilE)



Figura 43 muestra un ejemplo de la proteccin contra fuego provista para un sistema de aisladores ssmicos.

16. Cules son los requisitos de ensayo de los dis-positivos?

Los requisitos de ensayo para los aisladores ssmicos se establecen en la norma NCh2745. Conforme a esta norma-tiva se debe ejecutar ensayos de laboratorio en aisladores de prototipo y ensayos para el control de calidad de los ais-ladores de obra y de los materiales utilizados en su fabrica-cin. El objetivo de los ensayos de aisladores de prototipo es refrendar los parmetros considerados en el diseo es-tructural. Los detalles del programa de ensayos de prototi-pos se encuentran explcitamente establecidos en la norma NCh2745. La normativa establece que el programa de en-sayos para el control de calidad de los dispositivos debe ser definido por el ingeniero diseador para cada aplicacin en particular. La Figura 44 muestra un aislador elastomrico siendo ensayado en laboratorio.

Para el caso de los disipadores de energa, la normati-va que se encuentra en desarrollo, al igual que la norma NCh2745, incluir requisitos para el ensayo de disipadores de prototipo orientados a validar las propiedades considera-das en el diseo y anlisis de la estructura. El procedimiento para controlar la calidad de los disipadores, debe ser esta-blecido por el ingeniero calculista responsable del diseo estructural del edificio.

17. se puede reducir el costo de la estructura?La normativa vigente no est orientada a reducir los cos-

tos iniciales de las estructuras con sistemas de proteccin ssmica, aunque especialmente en el caso de aislamiento ssmica es posible generar algn grado de aligeramiento de la estructura sismoresistente. De todas formas, el objetivo principal de los dispositivos de proteccin ssmica es mejo-rar la respuesta y seguridad ssmica de las estructuras. En general la inversin inicial en una estructura con sistemas de proteccin ssmica suele ser mayor que una estructura convencional. No obstante, la reduccin de la probabilidad de dao estructural y no estructural durante un evento ss-mico severo durante la vida til de la estructura compensa la inversin inicial.

figura 43. Proteccin contra fuego de aisladores ssmicos.Channing hoUsE California (EEUU)

figura 44. Ensayo de aislador elastomrico.Dis (EEUU)



18. qu tipo de garanta tienen estos dispositivos?La garanta que se ha solicitado en proyectos ejecutados

en Chile, a la fecha, ha sido de 15 aos. La garanta solicitada ha estado relacionada con deficiencias de fabricacin que se identifiquen durante el periodo de vigencia de la garanta.

19. Cules son los plazos tpicos requeridos para fabricacin y ensayo?

En el caso de aisladores ssmicos, la fabricacin, ensayo de prototipos, y ensayo de aisladores de obra, puede reque-rir un plazo que vara entre 2 y 6 meses (o ms), dependien-do de la cantidad de aisladores requeridos y su procedencia (nacional o importados).

El plazo requerido para la fabricacin de disipadores es tambin variable. Dispositivos metlicos pueden ser de r-pida fabricacin, requiriendo de entre 2 y 4 meses para su fabricacin y ensayo, mientras que disipadores tipo viscoso pueden requerir 4 a 8 meses para su fabricacin y ensayo.

A los plazos de fabricacin y ensayo debe sumarse, en el caso de dispositivos importados, los plazos requeridos para transporte e internacin, tpicamente de entre 4 y 6 semanas.

20. Cmo se deben estructurar ascensores y esca-leras en un edificio con aisladores?

Las escaleras tpicamente se apoyan en la superestruc-tura aislada y deslizan sobre la estructura bajo el nivel de aislacin. La estructura del sistema de ascensores, al igual que las escaleras, tpicamente se suspende desde la super-estructura. Es posible bajar el nivel de aislacin localmente de manera de incluir el pozo de los ascensores en la super-estructura.

21. Cmo se resuelve el tema de los accesos a un

edificio aislado?Los puntos de acceso al edificio tpicamente estn fijos a

la superestructura y deslizan sobre la estructura bajo el nivel de aislacin o suelo. Es posible disponer deslizadores para permitir los movimientos horizontales.

22. Cmo se acomodan las instalaciones bsicas en su cruce por la interfaz de aislacin?

Los ductos, canalizaciones, tuberas, y otros sistemas distribuidos que cruzan la interfaz de aislacin, deben ser

diseados de manera de acomodar los movimientos hori-zontales de la interfaz de aislacin. Para ello, deben utilizar-se conexiones flexibles o sistemas de articulaciones.

23. vuelve una estructura aislada a su posicin ori-ginal despus de un terremoto?

La normativa nacional vigente establece la capacidad de restitucin mnima que deben poseer estos sistemas, de manera que una estructura aislada vuelva a su posicin original luego de concluida la accin ssmica, dependiendo del tipo de aislador que se utilice. Para el caso de aislado-res sin la capacidad de regresar la estructura a su posicin original se utilizan dispositivos adicionales que cumplan esa funcin.

24. De qu magnitud es el desplazamiento del sis-tema de aislacin en una estructura aislada?

Los desplazamientos deben ser determinados para cada proyecto en particular, ya que dependen de la geometra de la estructura, y de la magnitud del sismo, tipo de sistema de aislacin amortiguamiento del sistema de aislacin ssmica, zona ssmica y tipo de suelo, entre otros factores.

25. Es peligroso para la salud el plomo contenido en los aisladores con ncleo de plomo?

No, el plomo contenido en los aisladores se encuentra confinado por los anillos de elastmeros y metal, y no se en-cuentra en contacto con el ambiente. Es decir, no presenta riesgo alguno para la salud.

26. Cul es la respuesta en la direccin vertical de una estructura aislada?

Por lo general, los aisladores tienen una rigidez vertical que es comparable con la de los dems elementos estruc-turales. Sin embargo, la normativa vigente establece los requisitos de rigidez vertical mnima que deben satisfacer los sistemas de aislacin ssmica, a fin de prevenir eventual amplificacin dinmica en la direccin vertical.

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Reacondicionamiento Trmico de Viviendas en Uso2010

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Recomendaciones Tcnicas para la Especificacin de Ventanas2011

Construyendo Innovacin2010

Anuario Solar 20112010

Compendio Tcnico para Maquinaria de Movimientos de Tierra2010

Manual de Tolerancias para Edificaciones2009

Sistemas Solares Trmicos2007

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Recomendaciones tcnicas para la especificacin de

Ventanas

Documentos tcnicoscorporAcin de desArrollo tecnolgico

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DOCUMEnTOS TCnICOS CDT

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DoCUMEnTos TCniCos CDT

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guas para resultados para la optimizacin de la logstica interna en obras de construccin2007

recomendaciones Tcnicas para el diseo, fabricacin, instalacin y mantencin de muros cortinas2006

gua de Diseo y Construccin sustentable2005

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industria del rido en Chile ToMo ii2001

recomendaciones para Diseo, Ejecucin y Control de anclajes inyectados y postensados en suelos y rocas2001

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DOCUMENTOS TCNICOS CDT

recomendaciones para Pintado Arquitectnico2000

Efectos del agua lluvia en Muros de albailera y problemas de humedad en Elementos Constructivos1998

recomendaciones para el Diseo de pavimentos en Chile segn aashTo1997

recomendaciones para la seleccin e instalacin de ventanas1999

incentivos en la Construccin1998

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DOCUMENTOS TCNICOS CDT

Proteccin Ssmica de Estructuras

Sistemas de Aislacin Ssmica y Disipacin de Energa


no 29

proteccin ssmica de estructurasEl presente documento tcnicos, elaborado por la CDT junto a destacadas empresas especialistas en proteccin ssmica, entrega antecedentes generales sobre las distintas alternativas de aislacin y disipacin de energa, sus aplicaciones, beneficios y consideraciones para la evaluacin tcnico-econmica. Asimismo, el documento entrega respuestas a las consultas recurrentes que los usuarios formulan en el mbito de proteccin ssmica de estructuras. De esta forma, este documento permitir a profesionales y usuarios en general, aumentar sus conocimientos e informacin tcnica en esta materia, con el fin de evaluar el uso de sistemas de proteccin ssmica en sus prximos proyectos.

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PROYECTO FINANCIADO POR

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Proteccion Sismica de Estructuras - Sistemas de Aislación Sísmica y Disipación de Energía