2013 presentacion rba aislación aice

[email protected]

Innovacin y desafos prcticos en edificios con

proteccin ssmica pasiva en Chile

Rubn Boroschek Krauskopf, PhDRubn Boroschek y Asociados Ltda.

Luis Thayer Ojeda 0127, Of. 202, Providencia. Tel/Fax: (562) 2310508 email: [email protected]

Extensamente usada: Japn, China, Italia, Turqua, EEUU y otros

San Francisco City Hall Utah State Capitol Building Oakland City

Patria Acueducto Mxico

BNZ Arcade New Zealand

Aislacin Ssmica

- Proteger la funcin en la estructura

- Mejora el confort de los ocupantes del edificio en caso de sismos

- Proteccin adicional de componentes estructurales y no estructurales

Cmo funciona?Ncleo de Plomo (Provee rigidez y amortiguamiento)

Capas de acero y goma vulcanizadas

Placa de montaje

Cubierta de proteccin Ozono y UV

Registros U. de Chile: http://terremotos.ing.uchile.cl

Soluciones arquitectnicas

2RBA en Chile

E d i f i c i o s P u e n t e s

H o s p i t a l e s

Grandes Proyectos

Innovacin en edificios con sistemas de Aislacin Ssmica

Edificio Torre del Sol

Edificio de departamentos en Copiap 19100 m2 construidos, aproximadamente 20 niveles: 1 piso mecnico+2 subterrneos+15 pisos +1 nivel

equipamiento+1 nivel sala de mquinas Se usan 45 aisladores de goma con ncleo de plomo (20%

amortiguamiento) Velocidad de ondas de corte en primeros 30m: vs = 598 m/s Suelo clasificado como Tipo II conforme a DS 117


Se utilizan 45 aisladores, 8 de ellos en los extremos del edificio, bajo los estacionamiento del segundo subterrneo, para prevenir tracciones en los aisladores

20 niveles en total: 1 piso mecnico+2 subterrneos+15 pisos +1 nivel equipamiento+1 nivel sala de mquinas

19100 m2 construidos, aproximadamente. Se usan aisladores de goma con ncleo de plomo (20% amortiguamiento)

52 m

13 m

21 m

53 m


Modo

Estructura Aislada Estructura Base Fija

Periodo (s)

Masa ParticipantePeriodo

(s)

Masa ParticipanteDir.

Long.Dir.

Trans.Dir.

Long.Dir.

Trans.1 2.89 0.21% 97.43% 0.22 54.02% 5.48%2 2.84 99.69% 0.24% 0.21 6.90% 49.44%3 2.25 0.05% 2.14% 0.18 0.38% 3.95%

Edificio Torre del SolComparacin de comportamiento de edificios

3Edificio Torre del Sol

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.50

0.5

1

1.5

2

2.5Comparison Response vs Design Spectra

Periodo T (s)

Sa

(g)

Promedio Cortes Basales (Tonf)

DireccinEstructura

ReduccinBase Fija AisladaLongitudinal 13011 1492 89%Transversal 13010 1580 88%

Reduccin de Demanda .Direccin Transversal

dPromedio Aislado = 0.0009dPromedio Convencional = 0.0045

APromedio Aislado = 0.17gAPromedio Convencional = 1.11g


Edificio uoa Capital

Edificio de oficinas y departamentos en Santiago 40000 m2 construidos, aproximadamente 33 niveles (29 Pisos + 4 Subterrneos) Se usan 24 aisladores de goma con ncleo de plomo Suelo clasificado como Tipo B conforme a DS 61

Imagen: www.empresasarmas.cl


86 metros

40 m

32 m

Modelo desarrollado por Rene Lagos Engineers

Edificio uoa Capital Por qu proteccin ADICIONAL?

Si bien la estructura cumple con todos los requisitos de diseo de la normativa nacional vigente, incorporar dispositivos de proteccin ssmica permite dar un plus de confort a los ocupantes del edificio en caso de sismos y de proteccin adicional de componentes estructurales y no estructurales en caso de sismo severo, lo que inherentemente constituye un plus comercial para el edificio

uoa Capital Proceso de diseo

Estructura original con disipadores viscoelsticos en tabiques

Estructura modificada con disipadores viscoelsticos en tabiques

Se descarta el uso de disipadores de energa en fachadas

A solicitud del Mandante, se

estudia la respuesta de la estructura para varias

alternativas de proteccin sin impacto en la arquitectura del edificio:

4uoa Capital Proceso de diseo

Placa de acero conectada al piso superior introducida en muro conectado al piso inferior. Material viscoso entre placas provee amortiguamiento a la estructura

Figura: CDT

Foto cortesa de: www.dis-inc.com

Disipadores de Muro Viscoso (VWD)

uoa Capital Estructura Convencional


T=2.72 (s) T=2.62 (s)

T=2.45 (s) T=2.41 (s)

Edificio uoa CapitalAlternativa 1. Los dispositivos de disipacin de energa son incorporados en los pisos 9 a 28 de la estructura, donde se concentran las mayores deformaciones entre piso.


Alternativa 2. La estructura modificada considera cortar la seccin de los muros en los ejes indicados (tercio central) para incorporacin de disipadores. En este caso se utilizan los disipadores como elementos de acoplamiento entre muros.


De manera complementaria, se evala el efecto de uso de aislacin: Estructura con sistema de aislacin ssmica a nivel de primer piso

Estructura con sistema de aislacin ssmica a nivel de base

Edificio uoa CapitalAlternativas 3 y 4. Aislacin ssmica en el primer piso y en la base


5Edificio uoa Capital

Variable Direccin

ReduccionesTipo de proteccin

Disipacin Aislacin

Original ModificadaPrimer

piso Base

Desp. CMX 17% 0% 44% 47%Y 18% -3% 12% 13%

Drift CMX 31% 4% 87% 81%Y 23% -2% 84% 82%

Aceleracin CM

X 29% 32% 97% 95%Y 8% 15% 95% 94%

EstructuraCorte Direccin X Corte Direccin YTonf Reduccin Tonf Reduccin

Est. Original 12530 --- 15140 ---Original + Disipacin 11482 8% 14088 7%

Modificada + Disipacin 11987 4% 11774 22%

Aislacin en primerpiso 515 96% 641 96%

Aislacin en la base 979 92% 1293 91%

Datacenter

Aislacin de Datacenters en el mundo realizados por DIS

Datacenter Respuesta Estructural

28

Parmetro Direccin ReduccinEst.Aislada

X 71%DriftCM

Y 65%X 67%Drift

Esquina Y 66%X 81%Aceleracin

CM Y 81%X 86%Intensidad

Arias Y 88%

Datacenter Efectos en la Operacin

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

Prob

abili

dad

de E

xced

enci

a

Mxima Aceleracin del Suelo, PGA (g)

Curvas de Fragilidad Estructuras con Componentes Anclados

DS1 (Dao Moderado)DS2 (Dao Extenso)DS3 (Dao Total)

P(Sin Daos)=0.30

P(Dao Moderado)=0.39

P(Dao Extenso)=0.26

P(Dao Total)=0.05

Datacenter Efectos en la Operacin

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00

Prob

abili

dad

de E

xced

enci

a

Mxima Aceleracin del Suelo, PGA (g)

Curvas de Fragilidad Estructuras con Componentes Anclados

DS1 (Dao Moderado)DS2 (Dao Extenso)DS3 (Dao Total)

P(Sin Daos)=0.95

P(Dao Moderado)=0.05

6Datacenter Efectos en la Operacin

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Porc

enta

je d

e Fu

ncio

nalid

ad

Dias

Curvas de Recuperacion de Estructuras con Componentes Anclados

DS1 (Dano Moderado)

DS2 (Dano Extenso)

DS3 (Dano Total)

Datacenter Sistema de Aislacin

Datacenter

Los efectos de implementar aislacin ssmica en el Edificio Datacenter son: Reducir los desplazamientos de piso entre un

65 y un 70%, con la consecuente mejora en el confort de los ocupantes del edificio en caso de sismos

Reducir las deformaciones de entrepiso entre un 66% y un 67%, con la consecuente reduccin de dao estructural y no estructural

Reducir las aceleraciones de piso en hasta un 80%, con la consecuente reduccin de dao no estructural y en equipamiento elctrico y computacional (servidores, UPS, generadores de emergencia, racks de bateras, etc.)

Nuestros desafos actuales

Hospital del Salvador

Edificio Hospital del Salvador.

Santiago

Superficie de nivel de aislacin

de 53000 m2aproximadamente

4 Edificios en 1 placa comn

Suelo clasificado como Tipo B

conforme a DS 61

Imagen Cortesa IDOM

Hospital del Salvador

Todos los edificios en una placa comn de 265x200 m, aproximadamente

Imagen Cortesa IDOM

2013 presentacion rba aislación aice

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