Download - 2013 Presentacion RBA Aislación AICE
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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
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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
Edificio Torre del Sol
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
Edificio Torre del Sol
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
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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 Torre del Sol
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
Edificio uoa Capital
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:
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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
Modelo desarrollado por Rene Lagos Engineers
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.
Edificio uoa Capital
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.
Edificio uoa Capital
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
Modelo desarrollado por Rene Lagos Engineers
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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