SISTEMAS DE PROTECCIN SISMICA

SISTEMAS DE PROTECCIN SISMICA

NDICE

INTRODUCCIN1PRESENTACION2

CAP I DISIPADORES DE ENERGIA4CONCEPTOSAPLICACIONESIMPORTANCIA

CAP II AISLADORES 10CONCEPTOSAPLICACIONESIMPORTANCIA

CAP III AMORTIGUADORES U OSCILADORES SISMICOS15CONCEPTOSAPLICACIONESIMPORTANCIA

CONCLUSION 18BIBLIOGRAFIA19

INTRODUCCION

Durante los ltimos aos se han realizado esfuerzos importantes que han logrado desarrollar sistemas muy tiles y novedosos para proteger a las estructuras de las vibraciones, dos de los hechos ms importantes que han contribuido substancialmente a crear sistemas modernos de proteccin estructural fueron: a) la necesidad de aislar las edificaciones de los indeseables ruidos y vibraciones producidos por los trenes en los ferrocarriles y los vehculos en las carreteras, y b) el desarrollo de la carrera espacial que construa y sigue construyendo estructuras cada vez ms livianas que necesitan soportar mejor las vibraciones.Todos estos esfuerzos han conducido a un buen nmero de sistemas que permiten mantener las estructuras dentro de los esfuerzos elsticos, disminuir los ruidos y vibraciones as como las deformaciones y desplazamientos, etc., con una mejora importante en su comportamiento dinmico en general, como resultado, se han desarrollado sistemas modernos de proteccin estructural, tanto activos (actuadores de masa y de fuerza, tendones), como pasivos (aisladores de base y los dispositivos de absorcin de energa) con muchas combinaciones y variaciones entre estos.Muchas estructuras y tambin la mayora de las estructuras civiles tienen niveles bajos de amortiguacin, las cuales requieren sistemas de proteccin estructural que satisfagan mejor sus requerimientos de seguridad sobre todo a la accin de sismos, disminuyendo los niveles de plasticidad en muchas reas crticas de la estructura, obteniendo deformaciones pequeas para evitar rajaduras indeseables en elementos estructurales y no estructurales, evitar movimientos fuertes en edificios que contengan equipos costosos como centrales nucleares, centrales de comunicacin o elctricas y laboratorios o permitir el funcionamiento de una estructura durante e inmediatamente despus de un sismo como un hospital, una central de bomberos o de policas, y tambin evitar deformaciones y vibraciones debidas a fuerzas del viento sobre todo en estructuras esbeltas como rascacielos, torres y puentes largos; de igual forma atenuar las frecuencias altas producidas por los de trenes y trfico pesado que contaminan las grandes ciudades tanto acsticamente como vibracionalmente, etc. Actualmente existen tres formas bsicas modernas de proteger a una estructura de los movimientos y vibraciones que pueden originar dao o mal funcionamiento de la misma, estos son: el amortiguamiento el aislamiento y los sistemas de control activo o disipadores de energa (que modifican a voluntad la respuesta de una estructura frente a impulsos de excitacin externa).

PRESENTACIN

El Per, es uno de los pases de mayor actividad ssmica en el mundo, debido al proceso de subduccin de la placa ocenica (Nazca) bajo la placa continental (Sudamericana). Este proceso genera una constante acumulacin de energa que se libera en forma de sismos.Estos movimientos ssmicos amenazan todo tipo de edificacin, y en la bsqueda de brindar mayor seguridad a las edificaciones han surgido nuevos e innovadores sistemas de disipacin de energa. En el Per, se ha introducido recientemente algunos de estos sistemas, tales como: el sistema de AISLAMIENTO SISMICO y el sistema de DISIPADORES FLUIDO VISCOSO.Estos sistemas no slo son estrategias de diseo sino tambin de reforzamiento de edificaciones, permitiendo aumentar el nivel de desempeo de la edificacin durante un sismo.Los costos asociados con el diseo, fabricacin e instalacin de estos dispositivos son compensados no tanto por minimizar la rigidez de la edificacin sino porque se logran mejores desempeos; de esta manera se compensa la inversin.

CAP I DISIPADORES DE ENERGIA SISMICA

Una de las maneras de reforzar estructuras para que tengan un mejor comportamiento ssmico es con el uso de disipadores de energa. stos mejoran el desempeo de la estructura mediante la adicin de amortiguamiento y en algunos casos por la rigidez al sistema, que provoca una reduccin en las demandas de desplazamiento y en las fuerzas internas de respuesta del edificio. Estos dispositivos son una opcin competitiva cuando se trata de mejorar el desempeo de la estructura en niveles de proteccin de vida e incluso de ocupacin inmediata, pero su aplicacin puede ser limitada para el caso de la prevencin del colapso.Cuando un sismo de considerable magnitud excita una estructura, el grado de dao que adquiere depender de la manera que sta absorba los niveles de energa cintica a los cuales estuvo sometida. Como los cdigos de diseo actuales lo reconocen, sera demasiado costoso absorber esta energa dentro de la capacidad elstica de los materiales. La mayora de los reglamentos recomiendan aprovechar la ductilidad que son capaces de desarrollar las estructuras. Los edificios diseados de esta manera dependen para su supervivencia durante un sismo severo, de la ductilidad que puedan desarrollar los elementos estructurales que lo conforman. La razn fundamental que lo motiva es que al entrar la estructura al intervalo de comportamiento inelstico, la respuesta se reduce ya que existe disipacin de energa. Cabe decir que el equilibrio energtico que se presenta en un sistema estructural durante un sismo puede expresarse de la siguiente manera:EK+ES+EH+ED=EIDonde EI es la energa total inducida por el sismo; EK y ES son las energas cintica y de deformacin elstica; y ED y EH son las energas disipadas por el amortiguamiento viscoso de la estructura y por la deformacin de la estructura en el rango inelstico, respectivamente. La suma de las energas cinticas y de deformacin elstica: EK+ES representa la energa que se presenta durante la vibracin elstica, mientras que EH+ED representa la energa disipada por el sistema. De estas formas de energa, las dos primeras slo representan un bajo porcentaje de la energa recibida por el sismo (la que liberan los sismos y absorben las estructuras). La energa disipada por amortiguamiento ocurre mediante el movimiento relativo de las partes que componen los edificios, pudiendo ser stas estructurales o no; y tambin representa un bajo porcentaje de la energa recibida. La energa disipada en la estructura mediante el comportamiento en el rango inelstico de sus miembros es sin duda la ms importante en magnitud, pues es la que ocurre cuando los elementos estructurales llegan al rango inelstico de su comportamiento desarrollando articulaciones plsticas.Cuando en un elemento se forman articulaciones plsticas existen deformaciones permanentes en su seccin transversal, lo que puede traducirse en un dao. En el caso de elementos de concreto, estas articulaciones pueden ir desde pequeas grietas hasta desprendimiento del recubrimiento y deformacin del acero de refuerzo.La secuencia en que se desarrollan las articulaciones plsticas no es del todo controlable. sta depende de factores tales como: distribucin de la carga en el momento en que ocurre el sismo, regularidad de las dimensiones de los componentes estructurales y su forma de conexin, secuencia del proceso constructivo y en gran parte del detallado de los elementos estructurales.

Resulta difcil valorar en los casos reales de los edificios hasta qu punto se puede confiar en la ductilidad de la estructura sin poner en peligro las vidas humanas, sobre todo si se trata de estructuras ya existentes, las cuales han sido diseadas con reglamentos antiguos y daadas significativamente por sismos ocurridos.Para disipar energa ssmica de forma ideal, es necesario no depender directamente de la ductilidad de los elementos estructurales, sino ms bien del amortiguamiento interno y dejar el comportamiento inelstico de las estructuras como una reserva de resistencia. Sin embargo, el amortiguamiento de los sistemas estructurales generalmente est limitado a un intervalo comprendido entre el 2 y el 5% del amortiguamiento crtico. El amortiguamiento depende de las caractersticas de los materiales utilizados, la forma de la estructura, la naturaleza del subsuelo y las caractersticas de la vibracin. Entre mayor sea el porcentaje de amortiguamiento interno de la estructura, menores sern las ordenadas espectrales de las aceleraciones. Como consecuencia las fuerzas de inercia originadas por los sismos sern menores. Los dispositivos disipadores de energa permiten incrementar el amortiguamiento interno de las estructuras para hacerlas menos vulnerables a los sismos, con lo cual se disminuyen los desplazamiento laterales, los esfuerzos internos en la estructura, las descargas a la cimentacin y los momentos de volteo originados por las fuerzas ssmicas.En trminos generales los dispositivos disipadores de energa se clasifican segn su funcionamiento como: de control activo y de control pasivo; pudiendo existir sistemas que combinan ambos casos (sistemas hbridos y semi activos).Los dispositivos de control activo responden de acuerdo a mecanismos de control que se ajustan a la excitacin provocada durante un sismo y que se retroalimentan con la respuesta que presenta la estructura. Estos mecanismos de control activo recurren a un equipo analgico o digital de control por lo que sus costos de instalacin y mantenimiento resultan ser elevados; ya que debe garantizarse el funcionamiento correcto de los sistemas bajo la accin de un sismo severo. Entre los dispositivos de control activo destacan los de masa activa y los tendones activos.Los dispositivos de control pasivo responden al movimiento de la estructura de forma prevista por el diseador. Su funcionamiento depende exclusivamente de las propiedades mecnicas del elemento, ya sea por las propiedades del material utilizado o el funcionamiento conjunto de las partes que conforman el dispositivo. Los sistemas de control pasivo son los ms conocidos e incluyen los sistemas de aislamiento ssmico, osciladores resonantes y los dispositivos mecnicos de disipacin de energa

Los disipadores de energa son dispositivos diseados para absorber la mayora de la energa ssmica, evitando as que sta sea disipada mediante deformaciones inelsticas (dao) en los elementos estructurales. Pueden ser clasificados de acuerdo a sus comportamientos como histricos o visco elsticos. Ambos tipos de disipadores de energa suelen colocarse en arreglos de diagonales a lo alto de los entrepisos de los edificios (Ver Fig. 1).

Los disipadores histricos dependen esencialmente de los desplazamientos de la estructura. Los disipadores metlicos estn basados en la fluencia de los metales debido a flexin, corte, torsin, o extrusin. Uno de los dispositivos histricos ms reconocidos es el ADAS (Added Damping And Stiffness), compuesto por placas de acero con seccin transversal en forma de X instaladas en paralelo sobre los arriostres. El diseo de los elementos ADAS requiere que sus placas queden comprimidas entre s con fuerzas lo suficientemente elevadas como para lograr empotrarlas en sus extremos sin que ocurran desplazamientos relativos entre ellos. Por su parte en los dispositivos TADAS (Triangular Added Damping And Stiffness), la parte superior de cada placa se conecta a un perno que permite que sta gire libremente, similares a la mitad de una placa ADAS disipan energa por fluencia del material y se deforman en curvatura simple. En el Instituto de Ingeniera de la UNAM se ha estudiado el comportamiento de dispositivos disipadores de energa en forma de U cuyo comportamiento histertico resulta estable. stos operan bajo el concepto de rolado por flexin; disipan la energa al desplazarse de manera similar que las orugas de un tractor. (Ver Fig. 2).

Los disipadores friccionantes disipan la energa mediante las fuerzas de friccin que se presentan por el desplazamiento relativo entre dos placas en contacto. Son diseados para deslizar a una carga predeterminada; permanecen inactivos mientras no existe una demanda ssmica importante sobre la estructura. Un ejemplo de este tipo de disipador fue el diseado por Pall y Marsh (Ver Fig. 3) en los aos ochenta. Los disipadores visco elsticos incluyen los sistemas de slidos viscoelsticos, fluidos viscoelsticos y los disipadores fluido-viscosos. Los viscoelsticos dependen de la velocidad del movimiento en el sistema estructural. Los disipadores viscoelsticos slidos estn constituidos por una capa de material viscoelstico ubicada entre dos placas de acero, usualmente acopladas a los arriostres que conectan los extremos de los entrepisos. Los dispositivos viscoelsticos lquidos disipan la energa por medio de las deformaciones inducidas por un pistn en una sustancia altamente viscosa.

Los disipadores fluido-viscosos son dispositivos que disipan energa forzando el flujo de un fluido a travs de un orificio. Estos dispositivos son similares a los amortiguadores de un automvil; sin embargo, operan con un mayor nivel de fuerzas y son fabricados con materiales ms durables para lograr un mayor tiempo de vida til (Ver Fig. 4). Los disipadores de energa son una alternativa de refuerzo viable en el caso de estructuras donde resulta vital que continen en operacin y funcionamiento inmediatamente despus de un evento ssmico como es el caso de hospitales, edificios de gobierno y escuelas. Los beneficios de estos sistemas para la reduccin de la respuesta y de los daos por sismos en estructuras de concreto han sido estudiados y comprobados internacionalmente en importantes trabajos de investigacin y se encuentran documentados en la literatura tcnica especializada.

La efectividad de este tipo de sistemas estuvo a prueba en los sismos de febrero de 2010 ocurridos en Chile en donde existen varias estructuras con disipadores de energa y aislamiento de base. Estas estructuras presentaron buen comportamiento tanto en la proteccin de las estructuras como de los propios contenidos, permitiendo que prcticamente continuaran en funcionamiento minutos despus de ocurrido el terremoto. En Mxico su uso es an limitado, debidosobre todoa la inexperiencia y escepticismo acerca de su efectividad.Sin embargo, existen edificios de relevancia en el DF donde han sido empleados dispositivos disipadores de energa; tales son los casos de: la Torre Mayor, el Hospital de Cardiologa Centro Mdico Siglo XXI, las oficinas centrales del IMSS y el edificio en Izazaga #38-40.

Los ltimos tres edificios son bsicamente estructuras a base de marcos de concreto que fueron reforzados para cumplir con los requisitos reglamentarios implementados despus de los sismos de 1985. El uso de los dispositivos disipadores en estos edificios increment considerablemente su resistencia ssmica. En estos casos el proceso constructivo de refuerzo se realiz mientras los edificios continuaban en operacin, lo que da otra atractiva ventaja con respecto a otros sistemas de reforzamiento. De acuerdo a la experiencia vivida es necesario contar para su implementacin con personal que cuenten con experiencia y criterios tcnicamente adecuados, as como mano de obra calificada para su instalacin. Sin duda, se espera que el uso de sistemas disipadores de energa ssmica se incremente en Mxico conforme se conozca ms de sus ventajas.

Qu son los disipadores ssmicos viscosos?Los disipadores viscosos o dampers son elementos que se adosan a los prticos estructurales y que en un movimiento ssmico disipan energa ssmica a travs del paso de fluido viscoso en su interior ocasionando una resistencia al movimiento libre del edificio.

Hay data sobre el tiempo de vidade los disipadores viscosos, particularmentede sus sellos?Taylor Devices viene fabricando sistemas deabsorcin de energa desde 1955. Los sellos sonpatentados, la silicona es inerte que protege a lossellos y el pistn es de acero inoxidable. Laproduccin total de elementos de absorcin deenerga de fluido viscoso excede los 2 millones deunidades.

Cmo pueden los disipadores viscosos Taylorreducir el desplazamiento y el esfuerzo al mismotiempo?El disipador de fludo viscoso reduce los esfuerzosy la deflexin al mismo tiempo porque la fuerza deldisipador est completamente fuera de fase con los esfuerzos debido a la flexin de las columnas.Esto slo se cumple con el amortiguamiento defluido viscoso, donde la fuerza del disipador varacon la velocidad. Adems los disipadoresviscosos regresan a la posicin original luego deproducirse un evento ssmico a diferencia de losdisipadores metlicos de friccin y viscoelsticos.

Cmo se instalan los disipadores viscosos?

Los amortiguadores de fluido viscoso se puedeninstalar como miembros diagonales de variasmaneras, o puede atarse en los arriostres(Chevron braces).Requieren adicionalmente de ir conectados a unaestructura metlica.

Se ahorra si se trabaja con disipadores viscosos?De los diseos de experiencias peruanas, se hadeterminado que la inversin en disipadoresviscosos estn entre el 0.5% y el 2% del valor delproyecto, sin tomar en cuenta la disminucin devolmenes de concreto y acero. Adems al norequerir mantenimiento ni reemplazo luego de unterremoto severo y sus rplicas, no hay gastosadicionales por mecanismos de abrasin,desgastes, rozamiento ni destruccin por fluencia,tambin se eliminan o disminuyen notablementelos costos de reconstruccin los cuales puedenestar entre un 25% y 30% de la inversin inicial, sinconsiderar las prdidas de vidas humanas.

Cules son los beneficios de los disipadoresviscosos?Ventajas tcnicas: Reducen los desplazamientos de la estructuraante un sismo. Constituyen un elemento estructural adicional.Disipan entre un 20% y 50% la energa ssmica.Las fuerzas de disipacin incrementan con lavelocidad por lo que ante un evento telricomuy grande el comportamiento del disipadorviscoso es el ideal. Ideales para aplicaciones en edificios nuevos ytambin para reforzamientos.No incorporan esfuerzos adicionales a laestructura.REFORZAMIENTO DEL AEROPUERTO JORGE CHVEZVentajas funcionales:Estticos.Fcil montaje e instalacin.Regresan a su posicin original luego de un fuerteterremoto.Ventajas econmicas:Por los aos usados en la industria militar y aeroespacial son los nicos disipadores que sonfabricados a prueba de averas. No requieren mantenimiento. Permiten reducir volumen de concreto y acero con menores espesores de placas, columnas y vigas. Disminuyen daos en equipamiento y elementos no estructurales.No requieren reemplazo.CAP II AISLADORES SISMICOS

El aislamiento ssmico est basado en la premisa de que es posible separar una estructura de los movimientos del suelo mediante la introduccin de elementos flexibles entre la estructura y su cimentacin. Los aisladores reducen notablemente la rigidez del sistema estructural, haciendo que el periodo fundamental de la estructura aislada sea mucho mayor que el de la misma estructura con base fija. Existen bsicamente dos tipos de sistemas de aislamiento: los apoyos elastomricos y los apoyos deslizantes.El aislamiento ssmico es un sistema muy usado para la proteccin ssmica de diversos tipos de estructuras. Numerosos estudios tericos, anlisis numricos y ensayos de laboratorio demuestran el excelente comportamiento que puede lograr este sistema en la proteccin de estructuras sometidas a eventos ssmicos moderados y severos. Adicionalmente, la efectividad de este sistema fue evidenciada por los registros de la respuesta dinmica de los edificios con aislamiento de base, sacudidos por los sismos de Northridge, en 1994, Kobe, en 1995 y de Chile, en 2010.A diferencia de las tcnicas convencionales de reforzamiento de edificios existentes, con el aislamiento ssmico se busca reducir la demanda ssmica a niveles en los que la capacidad existente en la estructura sea suficiente para resistir las cargas. Esta tcnica es apropiada para la proteccin de edificios con valor histrico en donde no se puede afectar la superestructura de la construccin.

Aislacin ssmica de base Est basada en la idea de aislar una estructura del suelo mediante elementos estructurales que reducen el efecto de los sismos sobre la estructura. Estos elementos estructurales se denominanaisladores ssmicosy son dispositivos que absorben mediante deformaciones elevadas la energa que un terremoto transmite a una estructura. Estos dispositivos pueden ser de diferentes tipos y formas, los ms conocidos son los basados en goma de alto amortiguamiento, goma con ncleo de plomo, neoprenicos o friccinales. Al utilizar estos elementos, la estructura sufre un cambio en la forma como se mueve durante unos sismos y una reduccin importante de las fuerzas que actan sobre ella durante un sismo.

Efecto de un sismo en un edificio Efecto de un sismo en un edificio con aislacin de base

En Chilelos msusados son los de goma de alto amortiguamiento y los neoprenicos. Una aplicacin de esta tecnologa lo constituye elEdificio Andalucaque fue el primer edificio habitacional en Chile con aislacin ssmica de base. Actualmente tambin se utiliza esta tecnologa en obras civiles como elViaducto Marga-Margaque fue el primer puente carretero construido con aislacion ssmica de base.

AisladorEdificio Andaluca Aislador Viaducto Marga-Marga

Por otra parte la disipacin ssmica es una de las partes esenciales en la proteccin ssmica, los disipadores tienen como funcin, como su nombre lo expresa, disipar las acumulaciones de energa asegurndose que otros elementos de la estructuras no sean sobre exigidos, lo que podra provocar daos severos a la estructura. Las complejas respuestas dinmicas de la estructuras requiere de dispositivos adicionales para controlar los desplazamientos horizontales.

Caractersticas que poseen los aisladores ssmicos: Desempeo bajo todas las cargas de servicio, verticales y horizontales. Deber ser tan efectiva como la estructura convencional. Provee la flexibilidad horizontal suficiente para alcanzar el periodo natural de la estructura aislada. Capacidad de la estructura de retornar a su estado original sin desplazamientos residuales. Provee un adecuado nivel de disipacin de energa, de modo de controlar los desplazamientos que de otra forma pudieran daar otros elementos estructurales.

Tipos de aisladores ssmicosLos aisladores Ssmicos con centro de plomo, mantienen una rigidez inicial y una amortiguacin que llega al 30%. Los aisladores Ssmicos sin ncleo de plomo, estn compuestos de una mixtura especial de caucho y placas de acero que permiten otorgar una amortiguacin de hasta un 16%. Los aisladores de Pndulo o superficie curva con RoboSlide (Superficie controlada por sensores) permitiendo una amortiguacin sobre el 30%. Estos transmiten el esfuerzo vertical a la cimentacin registrando rotaciones de una esfera contra una superficie cncava. La superficie permite movimientos longitudinales como transversales con la posibilidad de controlar los sentidos de los movimientos mediante sus barras de control.

Qu es un Aislador Ssmico de Base?El AISLAMIENTO SSMICO es una tecnologa que protege la estructura de los efectos destructivos de un sismo. Reduce la respuesta de la superestructura separando o aislando la estructura de los movimientos del suelo y proporcionndole mayor amortiguamiento.Cul es la diferencia entre una estructura con y sin aislador ante un evento ssmico?

Reduce las fuerzas cortantes y desplazamientos relativos Las vidas son protegidas y los elementos no estructurales preservados, mantenindose lasestructuras operativas luego de un sismo. Reduce seccin geomtrica de las estructuras. Aminora los costos de siniestralidad. Evita prdidas materiales cuantiosas y tiempos en reparaciones.Qu tan confiable es un Aislador Ssmico DIS?El aislador ms probado y confiable del mundo, usado en zonas de gran actividad ssmica como San Francisco, Tokio, Estambul, Turqua.

nico aislador que admite deformaciones mayores a 1.00 m y con cargas de hasta 4000tn.

Qu efecto causa el aislamiento a una estructura durante un terremoto?Una estructura aislada con DIS recibe la cuarta o quinta parte de la aceleracin del terreno, mientras que la estructura convencional la amplifica 3 a 4 veces.

Fig. 2. Influencia del amortiguamiento en el espectro de aceleraciones

Desempeo de una edificacin aisladaBajo condiciones favorables, las distorsiones de entrepiso y aceleraciones se reducen hasta un 75% si la estructura estuviera fija en la base.La reduccin de las distorsiones de entrepiso protege tanto a los elementos estructurales como a los elementos no estructurales sensibles a los daos inducidos por las distorsiones de entrepiso. La reduccin de las aceleraciones protege a los elementos no estructurales que son sensibles a los daos inducidos por la aceleracin. Por lo tanto, despus de ocurrido el sismo, la estructura es funcional con poco o ningn dao.

Aisladores elastomricos con ncleo de plomoLateralmente, estos aisladores son muy flexibles pero verticalmente son muy rgidos. La alta rigidez vertical es alcanzada teniendo delgadas capas de caucho reforzadas por platinas de acero. El ncleo de plomo proporciona amortiguamiento deformando plsticamente cuando el aislador se mueve lateralmente en un sismo (Ver figura N3).

Fig. 3. Aislador elastomrico con ncleo de plomo

Aisladores ssmicos elastomricos en el PerA travs de la empresa CDV Representaciones se ha introducido en el mercado peruano los aisladores ssmicos elastomricos DIS (Dynamic Isolation System), empresa lder y pionera del sistema de aislamiento ssmico fundada en 1982 en Nevada (USA). DIS tiene una experiencia en ms de 300 proyectos completos en 15 pases como USA, Japn, Turqua, India, Mxico, etc. En la actualidad se han instalado ms de 15000 aisladores en diferentes partes del mundo.Estructuras candidatas para ser aisladas Instalaciones esenciales: Hospitales, puentes, centros de emergencia, estaciones de bombero operaciones militares etc. Edificios con contenido valioso: Museos, medios de comunicacin, instalaciones de fabricacin de alta tecnologa, etc. Edificios con altos costos de interrupcin Aeropuertos, centros de computacin, Hoteles, laboratorios, etc. Estructuras HistricasCAP III

AMORTIGUADORES SISMICOS

Otro enfoque para el control de daos ssmicos en los edificios y mejorar su comportamiento ssmico es mediante la instalacin de amortiguadores ssmicos en el lugar de los elementos estructurales, tales como diagonales. Estos actan como amortiguadores de los amortiguadores hidrulicos en los vehculos - la mayor parte de las sacudidas repentinas son absorbidos en los fluidos hidrulicos y slo un poco por encima se transmite al chasis del coche. Cuando la energa ssmica se transmite a travs de ellos, amortiguadores absorben parte de ella, y as amortiguar el movimiento del edificioEl Amortiguamiento considera la disipacin de la energa dentro de la estructura misma, este puede ser intrnseco (propio de la estructura) y tambin externo mediante la incorporacin de amortiguadores en la estructura. Se han desarrollado tcnicas matemticas para calcular el amortiguamiento en las estructuras e interpretar su comportamiento, materiales que absorben una buena parte de la energa, tambin diseos estructurales como el Diseo por Capacidad o Desempeo que permiten la disipacin por la fluencia de ciertos elementos en forma controlada.Las vibraciones se encuentran en todo lugar, y donde existe vibracin tiene que existir amortiguamiento, comnmente la vibracin es indeseable y el amortiguamiento es til. Hay que considerar que el amortiguamiento es una propiedad de las estructuras que generalmente mejora el comportamiento dinmico de la misma.Se puede resumir la historia del amortiguamiento con la frase toma lo que tienes, ya que hasta hace poco tiempo atrs se ha usado el material especfico para una determinada estructura con sus propiedades de amortiguamiento intrnsecas sin considerar que estas propiedades se pueden modificar. Solo en los ltimos aos el amortiguamiento en las estructuras se ha convertido en un parmetro de diseo.De uso general amortiguadores ssmicos 1. Amortiguadores viscosos: (la energa es absorbida por el basado en el lquido de silicona que pasa entre el cilindro disposicin de pistn).2. Amortiguadores de friccin: (la energa es absorbida por las superficies de friccin entre ellos frotar uno contra el otro).3. Cediendo amortiguadores: (la energa es absorbida por los componentes metlicos que producen). 4. Viscoelstico amortiguadores: (la energa es absorbida por la utilizacin de la esquila controlada de slidos).As, mediante el equipamiento de un edificio con dispositivos adicionales que tienen una capacidad de amortiguacin de alta, que puede disminuir la energa ssmica de entrar al edificio.

Cmo funciona?

La construccin de un amortiguador de fluido se muestra en la (figura). Consta de un pistn de acero inoxidable con cabeza de bronce del orificio. Est lleno de aceite de silicona. La cabeza del pistn utiliza especialmente en forma de pasajes que alteran el flujo del fluido del amortiguador y por lo tanto modificar las caractersticas de resistencia del amortiguador. Amortiguadores de fluido puede ser diseado para comportarse como un disipador de energa pura o un manantial o una combinacin de los dos.Un amortiguador viscoso lquido; similar al amortiguador comn, como las que se encuentran en los automviles. El pistn transmite la energa que entra al sistema con el fluido en el amortiguador, haciendo que se mueva dentro de la compuerta. El movimiento del lquido dentro del lquido amortiguador absorbe esta energa cintica mediante la conversin en calor. En automviles, lo que significa que un choque recibido en la rueda es amortiguado antes de que llegue el compartimiento de pasajeros. En los edificios que esto puede significar que las columnas del edificio protegidos por amortiguadores ser sometido a movimiento horizontal y mucho menos daos durante un terremoto.

CONCLUSIONES

a) Disipacin de energa Est basada en la idea de colocar en la estructura dispositivos destinados a aumentar la capacidad de perder energa de una estructura durante un terremoto. Toda estructura disipa o elimina la energa de un sismo mediante deformaciones. Al colocar un dispositivo de disipacin de energa en una estructura, estos van a experimentar fuertes deformaciones con los movimientos de la estructura durante un sismo. Mediante estas fuertes deformaciones se incrementa notablemente la capacidad de disipar energa de la estructura con una reduccin de las deformaciones de la estructura. Estos dispositivos se conocen como disipadores de energa o amortiguadores ssmicos y pueden ser de diversas formas y principios de operacin. Los ms conocidos son en base a un elemento viscoso que se deforma o con un elemento metlico que logra la fluencia fcilmente.

b) El Amortiguamiento considera la disipacin de la energa dentro de la estructura misma, este puede ser intrnseco (propio de la estructura) y tambin externo mediante la incorporacin de amortiguadores en la estructura. Se han desarrollado tcnicas matemticas para calcular el amortiguamiento en las estructuras e interpretar su comportamiento, materiales que absorben una buena parte de la energa, tambin diseos estructurales como el Diseo por Capacidad o Desempeo que permiten la disipacin por la fluencia de ciertos elementos en forma controlada.Las vibraciones se encuentran en todo lugar, y donde existe vibracin tiene que existir amortiguamiento, comnmente la vibracin es indeseable y el amortiguamiento es til. Hay que considerar que el amortiguamiento es una propiedad de las estructuras que generalmente mejora el comportamiento dinmico de la misma.Se puede resumir la historia del amortiguamiento con la frase toma lo que tienes, ya que hasta hace poco tiempo atrs se ha usado el material especfico para una determinada estructura con sus propiedades de amortiguamiento intrnsecas sin considerar que estas propiedades se pueden modificar. Solo en los ltimos aos el amortiguamiento en las estructuras se ha convertido en un parmetro de diseo.c) La aislacin ssmica consiste en desacoplar la estructura de la sub-estructura por lo que se utilizan los dispositivos llamados aisladores que se ubican estratgicamente en partes especficas de la estructura, los cuales, en un evento ssmico, proveen a la estructura la suficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de la estructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cual podra provocar daos severos o el colapso de la estructura.

BIBLIOGRAFIA

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AISLADORES DISIPADORES Y AMORTIGUADORES18