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AISLAMIENTO SISMICO DE EDIFICIO HABITACIONAL

PREFABRICADO

EDIFICIO MARINA PAIHUE

MARIO ALVAREZ SABRA INGENIERO CIVIL, M.SC. P.U.C. DE CHILE

SANTIAGO , 17 DE MAYO, 2012

AICE, ASOCIACIÓN DE INGENIEROS CIVILES ESTRUCTURALES

PRIMER CONGRESO DE PROYECTOS DE INGENIERIA ESTRUCTURAL

SIRVE

Seismic Protection Technologies

Innovative Solutions for Optimal Structural Performance

1. DESCRIPCION DEL PROYECTO

• Nombre: Edificio Marina Paihue • Mandante: Inversiones las Quilas S.A. • Uso: Habitacional • Superficie: 2.400 m2 aprox. • Ubicación: Sector La Poza, Pucón. • Período de Construcción: 2010 • Arquitectura: Daniel Marín Dañobeitía • Ingeniería: Sirve S.A. • Construccción: Prefabricados y Obra Gruesa:

Tensocret. Terminaciones: Constructora Araucaria • Montaje: Tensocret

SIRVE



2. DISEÑO ESTRUCTURAL 2.1 NORMATIVA UTILIZADA

Para el desarrollo del proyecto se han utilizado principalmente las siguientes normas:

• NCh433.Of96 Diseño sísmico de edificios • NCh2745.Of2003 Análisis y diseño de edificios con aislación

sísmica • ACI318 Building Code Requirements for Structural Concrete • PCI Design Handbook. Precast and Prestressed Concrete

SIRVE



• Detallamiento: Para el diseño estructural del edificio se buscó cumplir con todos los requisitos que establece el código ACI318 para “marcos especiales resistentes a momento”.

• Corte mínimo: De acuerdo a los requisitos estipulados por la norma NCh433 y el período del sistema aislado, la estructura ha sido diseñada con el corte mínimo, es decir, 5%.

2.2 CRITERIOS DE DISEÑO

SIRVE



• Solicitación sísmica:

• Suelo: Suelo Tipo II (B)

• Zona: Zona sísmica 2 (Pucón está en el

límite entre las zonas 1 y 2)

• Registros: Registros sísmicos compatibles con el espectro que establece la norma chilena NCh2745 para suelo tipo II y zona sísmica 2

2.2 CRITERIOS DE DISEÑO

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 40

2

4

6

8

10

12

T (s)

Sa (

g)

NCh2745

Llolleo

Melipilla

San Isidro

Zona de modos aislados > ξ

SIRVE



2.3 ESTRUCTURACIÓN • Estructuración:

• Marcos rígidos de hormigón armado

• Materiales:

• Hormigón in situ

H40: Nivel de aislamiento, fundaciones y muros de contención H30: Desde el zócalo hasta la mansarda. • Hormigón prefabricado

H40: Todos los elementos • Acero de refuerzo A63-42H • Acero estructural A42-27ES

SIRVE



Viga de H.A. in situ

Sobrelosa H.A. in situ

Losetas prefabricadas Columnas prefabricadas

Viga prefabricada

Losa H.A. in situ

2.4 COMPONENTES SISTEMA PRE-FABRICADO

SIRVE



Conexión de momento en todas las vigas

Conexión de momento en ambos extremos de la viga in situ.

Ménsula para vigas prefabricadas simplemente apoyadas.

2.5 CONEXIONES DE ELEMENTOS PRE-FABRICADOS

Tipo Cadweld Tipo Lenton Lock

SIRVE



Amarre de las losetas a las vigas in situ

2.6 ESTRUCTURACIÓN DEL DIAFRAGMA DE SOBRE-LOSA ESTRUCTURAL

SIRVE



Fundaciones Aisladas

Fundaciones combinadas

Caliz

2.7 SISTEMA DE FUNDACIONES

SIRVE



3. AISLAMIENTO SÍSMICO 3.1 IDEA CONCEPTUAL

Aislamiento sísmico

• Estructura se flexibiliza (aumenta su período, T) • Incorporación de amortiguamiento adicional

¡¡ Reducción de demanda (fuerzas y deformaciones) en la estructura!!

Reducción ~90%

SIRVE



3.2 MODELO ESTRUCTURAL

Principales propiedades dinámicas del modelo: • Masa sísmica: 3370tonf • Tn: 2.94 (s) • Masa modal en x: 94.73%

• Masa modal en y: 91.69%

SIRVE



3.3 SISTEMA DE AISLAMIENTO

• Tipo de dispositivos:

Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento

• Cantidad de dispositivos: 13 dispositivos

• Tamaño de dispositivos : 75 centímetros de diámetro

SIRVE



3.4 ENSAYOS DE LABORATORIO

Se ensayó el 100% de los aisladores sísmicos de obra

-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

-15

-10

-5

0

5

10

15

Deformación [cm]

Fu

erz

a d

e C

ort

e [to

n]

G=13.5 kg/cm2

=0.141

PROYECTO EDIFICIO MARINA PAI-HUE PUCON

CLIENTE -

CARGA AXIAL 397 ton

DEFLEXION [-5.1,+5.2] cic., (=0.253)

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE

Laboratorio de Ensayos Dinámicos y Control de Vibraciones

Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica

Trabajo Nº

PUCON-VUL-A0201

Fecha

10-may-2010

Hora

15:35

Figura

01

A partir de los resultados se hizo una verificación no-lineal del diseño del edificio.

SIRVE



Reducción de la aceleración máxima de techo

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2

-1

0

1

2

t (S)

ax(g

)

Reduccion = 81.28

Edificio Aislado

Edificio Base fija

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2

-1

0

1

2

t (S)

ay(g

)

Reduccion = 83.53

Edificio Aislado

Edificio Base fija

Losa Cielo P7

TIPO ACELERACIÓN X (G)

ACELERACIÓN Y (G)

AISLADO 0.22 (red 81%) 0.21 (red 84%)

FIJO 1.18 1.25

El punto de control está en el centro de la planta

3.5 COMPARACIÓN EDIFICIO BASE FIJA v/s EDIFICIO AISLADO

SIRVE



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2000

-1000

0

1000

2000

t (S)

Qb(t

onf)

Reduccion = 82.62

Edificio Aislado

Edificio Base fija

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-2000

-1000

0

1000

2000

t (S)

Qb(t

onf)

Reduccion = 83.87

Edificio Aislado

Edificio Base fija

Losa Cielo Subterráneo

TIPO CORTE BASAL X (tonf)

CORTE BASAL Y (tonf)

AISLADO 296 (red 83%) 279 (red 84%)

FIJO 1703 1729


Reducción del corte basal elástico

El punto de control está en el centro de la planta

SIRVE



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-20

-10

0

10

20

t (S)

d(cm

)

Reduccion = 80.13

Edificio Aislado

Edificio Base fija

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100-20

-10

0

10

20

t (S)

d(cm

)

Reduccion = 81.99

Edificio Aislado

Edificio Base fija

Losa Cielo P7

Losa Cielo Subterráneo

TIPO Def .Relativa. X (cms)

Def. Relativa. Y (cms)

AISLADO 2.91 (red 80%) 2.68 (red 82%)

FIJO 14.62 14.89


Reducción del drift entre el techo y el subterráneo

SIRVE



4. CONSTRUCCION ESTRUCTURA PREFABRICADA

SIRVE



EDIFICIO CHACAY

4. NUEVAS TENDENCIAS

Destino: Oficinas y locales Ubicación: Temuco Nº pisos: 6 Superficie: 2650 m2

Estructuración: • marcos prefabricados de

hormigón armado • Losetas prefabricadas • Sobrelosa estructural in-situ

SIRVE



EDIFICIO HABITACIONAL

4. NUEVAS TENDENCIAS

Destino: Habitacional Ubicación: Las Condes Nº pisos: 19 Superficie: 2650 m2

Estructuración: Muros de H.A.

Dimensiones: planta 42m x 36 mts altura 60m

AISLAMIENTO EDIFICIOS ALTOS

Sistemas de Protección Sísmicas - Estructuras en Chile

El excelente comportamiento de los

edificios protegidos sísmicamente ha sido reconocido

por el mercado incrementado exponencialmente la demanda.

2001 1

2003 2

2005 3

2007 6

2009 13

2011 45

Edificios protegidos sísmicamente

JAPON

Se repite el efecto producido en Japón tras el terremoto de Kobe (1995)

Gracias por su atención

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