dispositivos viscoelásticos para protección sísmica de edificios

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Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] 40 30 20 10 0 20 10 0 30 20 10 0 30 20 10 0 30 20 10 0 20 10 0 Capem end A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Corralitos A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Kobe A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] New hall A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Sylmar 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Centro A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Fig. 9: Espectros de pseudoaceleraciones de las señales sísmicas Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] Aceleración [m/s²] 20 10 0 30 20 10 0 20 10 0 40 30 20 10 20 10 0 Coalinga A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 8 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Im pe ria l A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] Taiw an A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s] 0 P e trolia A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0,5 1 1,5 2 2,5 T [s] Tabas A mortiguamiento 0,05 0,1 0,3 Cirsoc 103,SII 0 0 ,5 1 1 ,5 2 2 ,5 T [s]
Los desplazamientos máximos admisibles de proyecto en los aisladores del sistema BCS son de 100 mm de acuerdo con el tipo seleccionado, lo que garantiza un funcionamiento dentro del rango normal previsto para los sismos máximos probables elegidos. Por otro lado, de los desplazamientos calculados en los aisladores NZ para algunos sismos resulta evidente que se hubiese planteado una situación similar, esto es la necesidad de trabajar sobre algunos parámetros del proyecto original de manera de garantizar un correcto funcionamiento de los aisladores y la seguridad de la estructura soportada. Nro. Terremoto Aislador B.C.S. Desplaz. horizontal [mm] Aislador NZ Desplaz. horizontal [mm] 1 Cape Mendocino 78 276 2 Coalinga 39 57 3 Loma Prieta – Corralitos 62 123 4 Imperial Valley, Array Nº 6 61 87 5 Kobe 38 68 6 Chi-Chi –Taiwan 59 114 7 Northridge New Hall, La Country 70 128 8 Cape Mendocino, Petrolia 95 333 9 Northridge – Sylmar 89 357 10 Tabas – Iran 70 389 11 Imperial Valley, El Centro 56 420 Tabla 3: Desplazamientos horizontales máximos de los aisladores BCS y NZ. En las Fig. 10 y Fig. 11 se muestran los desplazamientos verticales y horizontales en los aisladores BCS y NZ. Los desplazamientos verticales en los BCS no superan en general los ±30 mm mientras que en los NZ se mantienen por debajo de ±0,4 mm, debido a la alta rigidez vertical provista en este último caso. Los gráficos aceleración vs. desplazamiento, con ambas variables medidas en la dirección horizontal en un nudo sobre la esquina del edificio y en su plano superior, son usados aquí para mostrar un panorama general de las prestaciones de los diferentes sistemas analizados. En las Fig. 12 y Fig. 13 se observan los citados gráficos dispuestos en tres columnas a efectos comparativos: a la izquierda las correspondientes al edificio sin aislamiento, al centro las obtenidas en el modelo con aisladores BCS y a la derecha con aisladores NZ. Es posible observar el límite en las aceleraciones máximas provistas por ambos sistemas de aislamiento y una buena reducción de las aceleraciones en las señales con elevada magnitud, destacándose los aisladores NZ por proveer aceleraciones menores y consecuentemente desplazamientos mayores que el sistema BCS. La Fig. 14 muestra las aceleraciones verticales vs. los desplazamientos verticales para los distintos casos y para el sismo identificado como Petrolia. Con el fin de comparar las prestaciones en cuanto a la reducción de esfuerzos, a modo de ejemplo se muestran las solicitaciones máximas obtenidas durante los sismos para una columna situada en la planta baja y en la esquina del edificio, o sea inmediatamente por encima de los aisladores y para los tres casos calculados. La Tabla 4 contiene esfuerzos normales, la Tabla 5 esfuerzos de corte y la Tabla 6 momentos flectores máximos. 9
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