EDIFICACIONES CON SISTEMAS DE

PROTECCION SISMICA

DR. GENNER VILLARREAL CASTRO DOCTOR (Ph.D) EN INGENIERIA SISMO-RESISTENTE

PROFESOR PRINCIPAL EN PREGRADO Y POSTGRADO UPC

PREMIO NACIONAL ANR 2006, 2007, 2008

Disipadores de

fluido viscoso

-300

-200

-100

0

100

200

300

0 10 20 30 40 50 60 70

Tiempo (s)

Ace

lera

cin (

cm/s

2)

N Coeficiente de

amortiguamiento

(T.s/m)

Exponente de

amortiguamiento

Rigidez

(T/m)

Fluencia

(T)

Radio de

rigidez

post-

fluencia

Exponente

de fluencia

VD 10,85 0,5 54,25 - - -

VE 177,65 1,0 882,43 - - -

FD - - 25007,5 2,9 0,000 0,5

YD - - 2500 3,25 0,025 2,0

REGISTRO SISMICO DE LIMA 17/10/1966

N Perodo de vibracin por la forma (s)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

SD 0,906 0,568 0,502 0,281 0,175 0,158 0,153 0,096 0,083 0,027 0,027 0,027

VD 0,906 0,568 0,502 0,281 0,175 0,158 0,153 0,096 0,083 0,027 0,027 0,027

VE 0.815 0,510 0,473 0,259 0,160 0,150 0,147 0,091 0,081 0,027 0,027 0,027

FD 0,382 0,286 0,218 0,128 0,095 0,079 0,074 0,058 0,046 0,027 0,027 0,027

YD 0,705 0,457 0,418 0,230 0,145 0,138 0,135 0,084 0,078 0,027 0,027 0,027

N

Estructura

Piso

Desplazamiento Distorsin

(cm)

(cm)

SD

Sin disipadores

3

2

1

7,15

5,86

3,43

5,12

4,09

2,22

0,0043

0,0081

0,0098

0,0034

0,0062

0,0063

VD

Disipadores

viscosos

no-lineales

3

2

1

4,19

3,47

2,09

4,56

3,64

1,99

0,0024

0,0046

0,0060

0,0031

0,0055

0,0057

VE

Disipadores

viscoelsticos

slidos

3

2

1

4,67

3,76

2,10

4,05

3,23

1,77

0,0031

0,0055

0,0060

0,0027

0,0049

0,0050

FD

Disipadores

por

friccin

3

2

1

4,43

3,59

2,11

4,49

3,60

1,96

0,0028

0,0049

0,0060

0,0030

0,0055

0,0056

YD

Disipadores por

plastificacin de

metales (fluencia)

3

2

1

4,61

3,72

2,10

3,93

3,10

1,63

0,0030

0,0054

0,0060

0,0028

0,0049

0,0047

mxX mxYmxx mxy

N

Estructura

Fuerzas internas (columnas 1er piso)

(T)

(T)

(T.m)

(T.m)

SD Sin disipadores 247,53 289,97 618,12 8,64

VD Dis. Viscosos NL 192,89 260,26 555,24 5,92

VE Dis. Viscoelsticos 211,75 262,85 555,53 5,93

FD Dis. Friccin 205,96 261,97 558,05 4,92

YD Dis. Fluencia 196,26 255,36 546,39 4,56

mxN mxV mxM mx,tM

N

Estructura

Columna

(T)

(T)

(T.m)

(T.m)

SD Sin disipadores 29,24

(2,62)

23,00

(6,10)

46,57

(6,10)

0,54

(varios)

VD Dis. Viscosos NL 23,55

(2,62)

20,69

(6,10)

41,81

(6,10)

0,37

(varios)

VE Dis. Viscoelsticos 22,52

(18,46)

18,55

(6,10)

37,32

(6,10)

0,37

(varios)

FD Dis. Friccin 23,70

(2,62)

20,26

(6,10)

41,04

(6,10)

0,31

(varios)

YD Dis. Fluencia 23,44

(2,62)

15,39

(6,10)

34,45

(6,10)

0,28

(varios)

mxN mxV mxM mx,tM

N

Estructura

Viga

(T)

(T)

(T.m)

(T.m)

SD Sin disipadores 0,00

(85,91)

11,15

(85,91)

34,95

(85,91)

0,43

(varios)

VD Dis. Viscosos NL 0,00

(85,91)

9,90

(85,91)

31,40

(85,91)

0,28

(varios)

VE Dis. Viscoelsticos 0,00

(85,91)

8,67

(85,91)

27,14

(85,91)

0,31

(varios)

FD Dis. Friccin 0,00

(85,91)

9,85

(85,91)

30,83

(85,91)

0,25

(varios)

YD Dis. Fluencia 0,00

(85,91)

9,25

(85,91)

28,95

(85,91)

0,24

(varios)

mxN mxV mxM mx,tM

N Estructura Eje Nomenclatura

del disipador

Fuerza axial

(T)

Deformacin

(cm)

VD Dis. Viscosos NL XX

YY

1

7

0,58

0,74

1,57

1,72

VE Dis. Viscoelsticos XX

YY

1

7

11,78

10,78

1,57

1,31

FD Dis. Friccin XX

YY

1

7

2,90

2,90

1,59

1,54

YD Dis. Fluencia XX

YY

1

7

4,15

4,17

1,58

1,42

Edificio sin disipadores

Edificio con disipador viscoso

Edificio con

disipador por friccin

Edificio con disipador

viscoelstico

Disipador viscoelstico

Edificio con disipador

por fluencia

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Formas de vibracin

Per

odos

de

vib

raci

n.

(s)

Sin DisipadoresDisipadores ViscososDisipadores ViscoelsticosDisipadores FriccinDisipadores Fluencia

0

1

2

3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Desplazamientos (cm)

Pis

os

VD SD VE FD YD

01

2

3

0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.012

Distorsiones (cm/cm)

Pis

os

VD SD VE FD YD

20

23

26

29

32

SD VD VE FD YD

Modelos Dinmicos

Fu

erza

ax

ial.

(T)

14

17

20

23

26

SD VD VE FD YD

Modelos Dinmicos

Fuer

za c

ort

ante

(T)

32

36

40

44

48

SD VD VE FD YD

Modelos Dinmicos

Mom

ento

fle

ctor

(T.m

)

EDIFICIO REDUCTO

El uso de disipadores de energa reducen los daos estructurales, como agrietamientos y otros

*Disminuye los desplazamientos laterales,

velocidades, aceleraciones y disipa gran parte de

la energa del sismo

*En el Per esta tecnologa ha sido desarrollada

en el reforzamiento del Aeropuerto Internacional

Jorge Chvez y otras edificaciones estn en etapa de construccin

MUCHAS GRACIAS!

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