EDIFICACIONES CON SISTEMAS DE PROTECCIÓN SÍSMICA

1. Introducción: Los terremotos son una consecuencia natural de la incesante evolución de nuestro planeta. La ingeniería civil está mejorando continuamente las formas de hacer frente a este fenómeno inherente. A lo largo de las últimas décadas, surgieron diversos métodos en el contexto del desarrollo tecnológico. Un método es controlar el desempeño estructural durante los terremotos. 

El control de la respuesta sísmica se rige por la ecuación del balance energético

donde E es la energía inducida por la agitación sísmica, Ek es la energía cinética, es es la energía de tensión elástica, EH es la energía de amortiguación histéresis , EV es la energía de amortiguación viscosa. El sistema de aislamiento sísmico (SIS) se utiliza para disminuir la energía del terremoto (E) actuando sobre la estructura. El aislamiento sísmico es un sistema de control estructural pasivo porque su funcionamiento no depende de fuentes de energía externas. Se basa únicamente en las propiedades de sus materiales constitutivos (elasticidad, rendimiento, coeficiente de fricción, módulo de cizallamiento, etc.). Puede ser también una parte de los sistemas semiactivos o activos, que necesita una fuente de alimentación externa para funcionar correctamente. La meta aquí es presentar las direcciones actuales del estado y del futuro de la tecnología sísmica del aislamiento. 

2. efectos del aislamiento sísmico: El concepto de aislamiento de base es bastante simple. El sistema desempareja el edificio o la estructura de los componentes horizontales del movimiento de tierra interponiendo elementos estructurales con la rigidez horizontal baja entre la estructura y la Fundación. Esto da a la estructura una frecuencia fundamental eso es mucho más bajo que su frecuencia de base fija y las frecuencias predominantes del movimiento de tierra [4]. Este cambio de período natural provoca una caída en la aceleración espectral para el temblor típico del terremoto-Fig. 1 a). Esta mejora se realiza a expensas de un mayor desplazamiento lateral-fig. La amortiguación por disipación de energía influye en el desplazamiento y en la respuesta de aceleración tal como se muestra en los esquemas 1 a) y 1 b. Las condiciones locales del suelo tienen un gran impacto en la fiabilidad del aislamiento de la base. En condiciones de suelo rígido se logra una reducción significativa de la aceleración espectral mientras que en el suelo blando se produce el adverso-Fig. 1 c) [1, 2]

Fig.1 – efectos del aislamiento de la base: a) sobre la aceleración espectral, b en el desplazamiento lateral, c) para las diferentes condiciones del suelo.

FUENTE: researchgate.net 

Rodamientos de caucho natural y sintético (NRB)

Como se puede observar en la Fig. 2 a, las NRB están hechas de capas de elastómeros alternos y de cuñas de acero vulcanizadas o pegadas juntas. Las capas elastoméricos proporcionan flexibilidad lateral y fuerza de restauración elástica. Las placas de acero refuerzan el rodamiento proporcionando capacidad de carga vertical y previniendo lateral bulto. Una cubierta de goma protege el conjunto. Las placas de montaje conectan el dispositivo a la estructura arriba y abajo. Dependiendo de los compuestos elastoméricos utilizados, los NRB están disponibles como amortiguación baja o de alta amortiguación. Los cojinetes de baja amortiguación se utilizan en conjunción con dispositivos de amortiguación suplementarios. Los altos amortiguadores son capaces de proporcionar suficiente amortiguación inherente y eliminar la necesidad de otras herramientas. 

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