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SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS 1 Nelson Echeverría Agusztine Terreros ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DEL RIESGO SÍSMICO

Sistemas pasivos de proteccion sismica

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Page 1: Sistemas pasivos de proteccion sismica

SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

1

Nelson Echeverría

AgusztineTerreros

ANÁLISIS Y REDUCCIÓN DEL RIESGO SÍSMICO

Page 2: Sistemas pasivos de proteccion sismica

CONTENIDO

• SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

• TIPOS DE PROTECCIÓN PASIVA

o DISIPADORES DE ENERGÍA

o AISLACIÓN SÍSMICA

• BENEFICIOS Y LIMITACIONES

• APLICACIONES Y USOS

2SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 3: Sistemas pasivos de proteccion sismica

SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

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• No requieren una fuente externa de potencia.• Producen fuerzas en respuesta al movimiento de laestructura.

• Permiten reducir la respuesta dinámica de lasestructuras a través de sistemas mecánicosprincipalmente diseñados para disipar energía pormedio de calor.

• Los sistemas pasivos son los dispositivos deprotección sísmica más comúnmente utilizados en laactualidad.

SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 4: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

• Disipadores de energía

4SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

• Aislación sísmica

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 5: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

• Disipadores de energía

� No evitan que las fuerzas ymovimientos sísmicos se transfierandesde el suelo a la estructura.

� Estos dispositivos son diseñados paradisipar la energía debida asolicitaciones de origen dinámico,protegiendo y reduciendo los dañosen elementos estructurales y noestructurales.

� Estos dispositivos permiten aumentarel nivel de amortiguamiento de laestructura permitiendo de esta formareducir la respuesta estructural.

5SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

Ambas técnicas usadas en diseño de estructuras nuevas y en el refuerzo o rehabilitación de estructuras existentes.

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

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TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Disipadores de energía

6SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Disipadores activados por desplazamientos

� Disipadores metálicos � Disipadores friccionales

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 7: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Disipadores de energía

7SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Disipadores activados por desplazamientos

� Disipadores de extrusión de materiales

� Diagonales de pandeo restringido (BRB - Buckling

Restrained Braces)

� Disipadores autocentrantes

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 8: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Disipadores de energía

8SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Disipadores activados por velocidad.

� Dispositivos fluido-viscosos � Muros Viscosos

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 9: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Disipadores de energía

9SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Disipadores activados por desplazamiento y velocidad

� Dispositivos viscoelásticos sólidos

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 10: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Disipadores de energía

10SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Disipadores activados por movimiento

� Osciladores resonantes � Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS).

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 11: Sistemas pasivos de proteccion sismica

EJEMPLOS DE EDIFICOS CON DISIPADORES SIMICOS

Edificio Geocentro

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Page 12: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

• Aislación sísmica

� El principio es el de separar lasuperestructura de los movimientosdel suelo o de la subestructura, através de elementos flexibles en ladirección horizontal, generalmenteubicados entre la estructura y sufundación o a nivel del suelo delsubterráneo (subestructura).

� Permite reducir la rigidez del sistemaestructural logrando que el período devibración de la estructura aislada sea,aproximadamente, tres veces mayor alperíodo de la estructura sin sistema deaislación

12SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

Ambas técnicas usadas en diseño de estructuras nuevas y en el refuerzo o rehabilitación de estructuras existentes.

• Aislación sísmica

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 13: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

� Aumenta el Periodo Fundamental de la estructura.

� Incrementa el amortiguamiento estructural de la edificación.

� Se reducen las aceleraciones en la superestructura el cual essinónimo de daño.

� Se reducen las deformaciones.

� Se aumenta el desplazamiento de manera uniforme.

13SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Aislación sísmica - características

Page 14: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Aislación sísmica

14SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Aisladores elastoméricos

� A.E. de bajo amortiguamiento (LDRB)

� A.E. con núcleo de plomo (LRB)

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Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 15: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Aislación sísmica

15SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Aisladores elastoméricos

� A.E. de alto amortiguamiento (HDRB)

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 16: Sistemas pasivos de proteccion sismica

TIPO DE SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN

Aislación sísmica

16SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCIÓN SÍSMICA DE ESTRUCTURAS

� Aisladores deslizantes

� Apoyos deslizante planos � Péndulos friccionales (FPS)

Contenido Sistemas Pasivos de Protección

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Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

Page 17: Sistemas pasivos de proteccion sismica

EJEMPLOS DE ESTRUCTURAS CON AISLAMIENTO SISMICO

Puente Helicoidal Torre latinoamericana

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Page 18: Sistemas pasivos de proteccion sismica

BENEFICIOS Y LIMITACIONES

� Reducción de costos debidos a reforzamiento sísmico en la edificación

�Mayor conocimiento de la respuesta sísmica de la estructura

� Fácil reparación de elementos averiados

�Altos costos

�Desconocimiento en la industria de la construcción

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Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

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APLICACIONES Y USOS

� Puentes en zonas de alta sismicidad

� Edificios de gran altura

� Rehabilitación de estructuras

� Reforzamiento de estructuras

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Contenido Sistemas Pasivos de Protección

Tipos de Protec. Pasiva

Disipadores de energía Aislación sísmica Beneficios y

LimitacionesAplicaciones y

usos

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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