Estudio Teórico Del Aislamiento
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-
Estudio terico del
comportamiento ssmico
de construcciones con
aislamiento de base
Claudia Guardia Csar Sotelo Marcial Blondet
Pontificia Universidad Catlica del PerDepartamento de Ingeniera
-
Objetivo General
Estudiar la factibilidad del uso de sistemas
de aislamiento en el Per.
-
Objetivo Especfico
Disear e implementar un ensayo en mesa
vibradora para demostrar la efectividad del
aislamiento ssmico.
-
Presentacin
Base Terica
Diseo del Modelo
Prediccin analtica.
Conclusiones
-
Base Terica
-
Aislamiento de Base vs
Cimentacin convencional
-
Parmetros del sistema aislado de 2 GDL
)()( bssbss uukuucum
)()( gbbgbbbbs uukuucumum
-
Ecuacin del movimiento (Desp. Relativos)
gsssb umkvvcvmvm
gbbbbbsbb u)mm(vkvcvmv)mm(
Ordenes de magnitud:
mb>b = ( kb /M )
1/2
= ( b/s ), O(10-2)
s = cs/(2ms) y b = cb/(2Mb), O( )
-
Frecuencias modales:
aisladoresaislada.Sist
2/1estructura
aislada.Estr1
-
Modos de vibracin del sistema aislado
11
11
1
2
11L
2L
-
Factores de amortiguamiento:
2
31
)1(
)21(b2/1
baislado.sist
2/1
2/1
b
2/1
sestructura
)1()1(
-
Respuesta mx. de desplazamientos:
bbDb
V
maxestructura,S
Sv
bbDb
V
maxaislado.sist,S
Sv
-
Coeficiente de cortante basal:
estructuraestructuraAs ,SC
Reduccin de la fuerza cortante basal:
2/1aislado.sistaislado.sistAS 11,SC
estructuraestructuraA
aislado.sistA
,S
,aislado.sistS
O(1/2)
-
Diseo de Modelo
Experimental
-
Modelo ensayado en LEDI
PUCP (1993)
-
Mdulo de Albailera
-
Aislador de caucho
-
Excitacin Ssmica
-
Espectro de aceleracin
Norma E-030ESPECTRO DE ACELERACIN GENERADO (Norma)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4
Periodo (segundos)
Acele
raci
n (
g)
-
Seal de aceleracin sinttica
(Norma E-030)Seal de aceleracin generada (Norma)
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tiempo (segundos)
Ac
ele
raci
n (
g)
-
Prediccin del
Comportamiento Ssmico
-
Distribucin de deformaciones
Mdulo sin aislar Mdulo aislado
-
Anlisis no lineal
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
-0.006 -0.004 -0.002 0.000 0.002 0.004 0.006
Distorsin angular
Fu
erz
a c
ort
an
te (
kN
)
-15.0
-10.0
-5.0
0.0
5.0
10.0
15.0
-0.0002 -0.0002 -0.0001 -0.0001 0.0000 0.0001 0.0001 0.0002 0.0002
Distorsin angular
Fu
erz
a c
ort
an
te (
kN
)
-0.80
-0.60
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
-0.008 -0.006 -0.004 -0.002 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008
Curvatura (1/m)
Mo
me
nto
(k
N.m
)
Muro 1 piso
-3.0
-2.0
-1.0
0.0
1.0
2.0
3.0
-0.05 -0.04 -0.03 -0.02 -0.01 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Curvatura (1/m)
Mo
me
nto
(k
N.m
)
Mdulo sin aislar Mdulo aislado
Viga 2 piso
-
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
-0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0.000 0.001 0.002 0.003 0.004
Curvatura (1/m)
Mo
me
nto
(k
N.m
)
-8.0
-6.0
-4.0
-2.0
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
-0.10 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
Distorsin angular
Fu
erz
a c
ort
an
te (
kN
)-2.50
-2.00
-1.50
-1.00
-0.50
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
-0.06 -0.04 -0.02 0.00 0.02 0.04 0.06
Curvatura (1/m)
Mo
me
nto
(k
N.m
)
Aislador
Columna 1 Piso
-
Resumen
ELEMENTOPARAMETROMEDIDO
VALORESMXIMOS
BASEFIJA
BASEAISLADA
MuroFuerza cortanteresistente(kN)
60 60 9.3
VigaMomento resistente
(kN.m)2.5 2.5 0.7
ColumnaMomento resistente
(kN.m)1.9 1.9 0.2
AisladorDesplazamientomximo (mm)
150 -- 90
-
Conclusiones
Factibilidad de ensayo experimental.
Efectividad del aislamiento ssmico.