memoria de título- nicolas grandon- ing. civil- udec

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  • 8/18/2019 Memoria de título- Nicolas Grandon- ing. Civil- UdeC.

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    UNIVERSIDAD DE CONCEPCIÓN Profesores PatrocinantesFacultad de Ingeniería Ing. Mario Valenzuela O.Departamento de Ingeniería Civil Ing. Luis Mendieta H. 

    AISLACIÓN SÍSMICA DEL EDIFICIO DE LABORATORIOS DE LA FACULTAD DECIENCIAS QUÍMICAS, UDEC

    Nicolás Wladimir Grandón Morales

    Informe de Memoria de TítuloPara Optar al Título de

    Ingeniero Civil

    Enero, 2013

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    RESUMEN

    El sismo del 27 de febrero del año 2010 provocó daños de consideración en diversas estructuras

    de la Universidad de Concepción, siendo uno de los más impactantes el sufrido por el Edificio de

    Laboratorios de la Facultad de Ciencias Químicas, que producto del sismo, fue víctima de unincendio debido a la cantidad de elementos inflamables que se encontraban en su interior. A raíz

    de esto la estructura fue demolida dando inicio a un proyecto de reconstrucción, el cual, para

    evitar un suceso como el ocurrido, incorporó un sistema de aislación sísmica que proteja tanto a

    la estructura como a sus contenidos. Es así como el Edificio de la Facultad de Ciencias Químicas

    se transforma en el primer edificio en la región que utiliza esta tecnología.

    En este informe se presentan las verificaciones realizadas al sistema de aislación del edificio en

    cuestión, además de diferentes análisis realizados a la estructura en general. Se establece también

    un manual de montaje de aisladores sísmicos a partir de una permanencia en la obra del edificio.

    De esta forma, se verificó el diseño del sistema de aislación realizado por la empresa SIRVE.

    Para esto se realizó un proceso iterativo con las propiedades lineales equivalentes de los

    aisladores y se comprobó que la deformación de diseño de los dispositivos genera el período de

    vibrar objetivo de la estructura.

    Además, mediante diferentes análisis tiempo-historia, se comprobó que la deformación en los

    aisladores y el corte basal generado mantienen los valores de diseño. Por otra parte, el diseño de

    cada aislador fue verificado por medio de adecuados factores de seguridad, obtenidos de las

    solicitaciones que producen las combinaciones de carga establecidas en la NCh 2745 Of. 2003.

    La estructura fue solicitada mediante varios registros de aceleraciones, siendo el más crítico el

    Norte-Sur de Concepción. Dicho registro produce drifts entre piso máximos del orden del 2,5 ‰,lo que indica que para demandas similares a las utilizadas en esta verificación no se generarán

    daños importantes en la estructura. Se comprobó también que las máximas aceleraciones que

    ingresan a la superestructura son reducidas por los aisladores, y que las frecuencias dominantes

    en el edificio varían según el nivel de demanda sobre el sistema de aislación.

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    AGRADECIMIENTOS

    Quiero agradecer a mi familia, especialmente a mis padres Jorge y Elo, por la alegría y la

    motivación que siempre me transmiten para luchar y conseguir las cosas que me propongo.

    Agradecer también a mis hermanos Alfredo y Pamela, ya que hemos crecido y aprendido juntos,y sin su compañía todo sería más frío.

    También quiero agradecer a mis profesores Peter Dechent, Mario Valenzuela y Luis Mendieta,

    por su disposición y apoyo durante todo este proceso, atendiendo mis dudas y aconsejándome en

    los temas que era necesario.

    Como no agradecer a mis compañeros, quienes han sido protagonistas en mi paso por la

    Universidad, gracias por los variados momentos vividos sin los cuales esta etapa no hubiese sido

    la misma.

    Deseo agradecer también a las personas con las que compartí horas de trabajo durante el

    desarrollo de esta Memoria de Título, especialmente a Omar Neira, Carlos Padilla y José Luis

    Domínguez, ya que en diferentes etapas hicieron que este proceso sea algo mucho más ameno.

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    Índice  i

    ÍNDICE DE CONTENIDOS

    CAPÍTULO 1 

    INTRODUCCIÓN ............................................................................................. 1 

    1.1  Motivación ....................................................................................................................... 1 

    1.2  Objetivos .......................................................................................................................... 1 

    1.2.1 

    Objetivo general .......................................................................................................... 1 

    1.2.2  Objetivos específicos ................................................................................................... 2 

    1.3  Metodología de trabajo .................................................................................................... 2  

    1.4  Principales resultados ...................................................................................................... 3 

    1.5 

    Organización de la memoria ............................................................................................ 4 

    CAPÍTULO 2  PRINCIPIOS TEÓRICOS DE LA AISLACIÓN SÍSMICA......................... 5 

    2.1 

    Introducción ..................................................................................................................... 5 

    2.2 

    Fundamentos teóricos de la aislación sísmica ................................................................. 5 

    2.3  Tipos de aislación basal ................................................................................................... 6 

    2.3.1  Aisladores elastoméricos convencionales ................................................................... 7 

    2.3.2 

    Aisladores elastoméricos con núcleo de plomo ........................................................... 7 

    2.3.3 

    Deslizadores friccionales ............................................................................................. 8 

    2.4 

    Conclusiones .................................................................................................................... 9 

    CAPÍTULO 3  NORMA CHILENA DE AISLACIÓN SÍSMICA ........................................ 10 

    3.1 

    Introducción ................................................................................................................... 10 

    3.2 

    Generalidades de la NCh 2745 Of. 2003 ....................................................................... 10 

    3.3  Procedimientos de análisis ............................................................................................ 11 

    3.3.1  Análisis estático ......................................................................................................... 12 

    3.3.2 

    Análisis dinámico ...................................................................................................... 12 

    3.4  Conclusiones .................................................................................................................. 14 

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    Índice  ii

    CAPÍTULO 4  INFORMACIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO ................................. 15  

    4.1 

    Introducción ................................................................................................................... 15 

    4.2 

    Información general ....................................................................................................... 15 

    4.3 

    Geometría de la estructura ............................................................................................. 15 

    4.4  Conclusiones .................................................................................................................. 18 

    CAPÍTULO 5 

    SISTEMA DE AISLACIÓN SÍMICA DEL EDIFICIO .............................. 19 

    5.1  Introducción ................................................................................................................... 19 

    5.2  Supuestos y consideraciones utilizadas en el diseño del sistema de aislación .............. 19 

    5.3 

    Descripción del sistema de aislación sísmica ................................................................ 20 

    5.4 

    Parámetros de diseño de la estructura............................................................................ 21 

    5.4.1  Desplazamientos del sistema de aislación ................................................................. 21 

    5.4.2  Esfuerzo de corte de diseño de la subestructura y la superestructura ........................ 22 

    5.5 

    Conclusiones .................................................................................................................. 22 

    CAPÍTULO 6  VERIFICACIONES DEL SISTEMA DE AISLACIÓN SÍSMICA ........... 23 

    6.1 

    Introducción ................................................................................................................... 23 

    6.2 

    Modelo lineal equivalente del sistema de aislación...................................................... 23 

    6.3 

    Análisis tiempo-historia considerando las propiedades no lineales de los aisladores ... 29 

    6.3.1  Constitutivas fuerza-deformación de los aisladores utilizados ................................. 30 

    6.3.2  Modelo simplificado y modelo completo de la estructura en SAP 2000 .................. 32 

    6.3.3 

    Modelo simplificado y completo de la estructura en Matlab .................................... 33 

    6.3.4 

    Resultados utilizando modelo simplificado de la estructura ..................................... 36 

    6.3.5  Comprobación de resultados comparando con modelo de estructura completa ........ 39 

    6.3.6  Análisis de la estructura mediante modelación completa del edificio....................... 39  

    6.3.7  Comparación de gráficas entregadas por Matlab y SAP2000 ................................... 42 

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    Índice  iii

    6.4  Verificaciones del diseño de los aisladores ................................................................... 42 

    6.4.1 

    Combinaciones de carga para verificar el sistema de aislación................................. 43 

    6.4.2 

    Verificaciones a aisladores elastoméricos ................................................................. 43 

    6.4.3 

    Verificaciones a deslizadores .................................................................................... 45 

    6.4.4  Verificaciones a adicionales ...................................................................................... 46 

    6.5  Conclusiones .................................................................................................................. 48 

    CAPÍTULO 7  ETAPA CONSTRUCTIVA DEL SISTEMA DE AISLACIÓN ................ 49 

    7.1  Introducción ................................................................................................................... 49 

    7.2 

    Sistema de anclaje de los aisladores a la estructura....................................................... 49 

    7.3 

    Almacenamiento e inspección visual de los elementos del sistema de aislación .......... 50 

    7.4  Labores del montaje de los aisladores ........................................................................... 51 

    7.4.1  Posicionamiento del sistema de anclaje en el pedestal inferior ................................. 51 

    7.4.2 

    Preparación de la superficie del dado para montar el aislador .................................. 53 

    7.4.3 

    Posicionamiento del aislador en pedestal inferior e instalación de anclaje superior . 54 

    7.4.4  Instalación de armadura y hormigonado del pedestal superior ................................. 55  

    7.4.5  Disposición final de aisladores .................................................................................. 56 

    7.5  Conclusiones .................................................................................................................. 56 

    CAPÍTULO 8  CONCLUSIONES ........................................................................................... 57 

    8.1  Conclusiones .................................................................................................................. 57 

    8.2 

    Líneas futuras de investigación ..................................................................................... 58 

    REFERENCIAS .......................................................................................................................... 59 

    ANEXO 4.1 

    DETALLE DE LA GEOMETRÍA DEL EDIFICIO .................................... 61 

    ANEXO 5.1  PROYECTO DE INSTRUMENTACIÓN SÍSMICA .................................. 64 

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    Índice  iv

    ANEXO 5.2  REDISEÑO DEL SISTEMA DE AISLACIÓN ............................................ 71 

    ANEXO 6.1 

    MODELACIÓN DE CURVAS DE HISTÉRESIS ....................................... 79 

    ANEXO 6.2  ESPECTROS DE FOURIER DE LOS REGISTROS UTILIZADOS ....... 82 

    ANEXO 6.3  MODELACIÓN ESTRUCTURAL EN MATLAB ...................................... 84 

    ANEXO 6.4  FUNCIONES DE TRANSFERENCIA DE LA ESTRUCTURA ................ 87 

    ANEXO 6.5 

    GRÁFICAS COMPARATIVAS ENTRE SAP2000 Y MATLAB .............. 97 

    ANEXO 6.6  PROCEDIMIENTOS DE VERIFICACIÓN DE AISLADORES ............ 107 

    ANEXO 7.1  IMÁGENES DEL MONTAJE DE AISLADORES .................................... 120 

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    Índice  v

    ÍNDICE DE FIGURAS

    Figura 2.1 Modo fundamental de un edificio aislado (INN, 2003) ................................................. 5 

    Figura 2.2 Aisladores elastoméricos (Arriagada, 2005) .................................................................. 8 

    Figura 2.3 Deslizadores friccionales (Arriagada, 2005) .................................................................. 8 

    Figura 3.1 Espectro de diseño de pseudo-aceleración (INN, 2003) .............................................. 13 

    Figura 4.1 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 1 ........................................................ 16  

    Figura 4.2 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 2 ........................................................ 16  

    Figura 4.3 Detalle de la elevación del eje A .................................................................................. 17 

    Figura 4.4 Elevación transversal tipo del nivel de aislación ......................................................... 17 

    Figura 4.5 Detalle de la planta de las fundaciones ........................................................................ 18 

    Figura 5.1 Aisladores del edificio (UdeC, 2012e) ......................................................................... 20 

    Figura 5.2 Disposición en planta del sistema de aislación sísmica ............................................... 21 

    Figura 6.1 Verificación del diseño de SIRVE según propiedades lineales equivalentes .............. 24 

    Figura 6.2 Espectro de aceleraciones utilizado en el diseño de la estructura ................................ 28 

    Figura 6.3 Histéresis de aisladores elastoméricos ......................................................................... 30  

    Figura 6.4 Histéresis de deslizadores ............................................................................................ 31 

    Figura 6.5 Curvas carga-desplazamiento total del sistema de aislación........................................ 32 

    Figura 6.6 Modelos utilizados en SAP2000 para realizar los análisis tiempo-historia ................. 33 

    Figura 6.7 Modelos utilizados en Matlab para realizar los análisis tiempo-historia ..................... 34 

    Figura 6.8 Curvas fuerza-deformación que representan distribución de rigideces ....................... 36 

    Figura 6.9 Estructura simplificada con C.M desplazado para generar torsión .............................. 38 

    Figura 6.10 Desplazamiento máximos por nivel debido al registro Concepción Norte-Sur ......... 40 

    Figura 6.11 Comparación de aceleraciones ................................................................................... 41 

    Figura 7.1 Esquema que muestra la fijación de aisladores y deslizadores a la estructura............. 49 

    Figura 7.2 Sistema de anclaje del aislador al pedestal inferior ..................................................... 50  

    Figura 7.3 Aisladores del edificio de Ciencias Químicas, UdeC .................................................. 50  

    Figura 7.4 Elementos de anclaje .................................................................................................... 50 

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    Índice  vi

    Figura 7.5 Enfierradura del pedestal inferior................................................................................. 52 

    Figura 7.6 Materialización del sistema de anclaje en pedestal inferior ......................................... 52  

    Figura 7.7 Perforaciones para ubicar mangos en plantilla............................................................. 52 

    Figura 7.8 Preparación de superficie del pedestal inferior y traslado del aislador ........................ 53 

    Figura 7.9 Materialización de anclaje en pedestal superior .......................................................... 54 

    Figura 7.10 Inicio de enfierrado del pedestal superior .................................................................. 55  

    Figura 7.11 Termino de enfierrado y hormigonado del pedestal superior .................................... 55 

    Figura 7.12 Vista final aisladores .................................................................................................. 56 

    Figura A.4.1 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 1 .................................................... 61  

    Figura A.4.2 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 2 .................................................... 61  

    Figura A.4.3 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 3 .................................................... 61 

    Figura A.4.4 Detalle de la planta del cielo del piso 3 .................................................................... 62 

    Figura A.4.5 Detalle de elevación del eje A .................................................................................. 62 

    Figura A.4.6 Detalle de elevación de los ejes B y C ..................................................................... 62 

    Figura A.4.7 Detalle de elevación del eje D .................................................................................. 63 

    Figura A.4.8 Detalle de elevación de ejes transversales................................................................ 63  

    Figura A.5.1 Ubicación en planta recomendada de los acelerografos........................................... 67  

    Figura A.5.2 Sistema de cámaras para grabar deformación de aisladores .................................... 68 

    Figura A.5.3 Modelo de regla ........................................................................................................ 69  

    Figura A.5.4 Modelo de Puntero ................................................................................................... 70 

    Figura A.5.5 Disposición de aisladores definitiva ......................................................................... 72 

    Figura A.5.6 Histéresis de aislador con y sin núcleo de plomo .................................................... 77 

    Figura A.6.1 Curva de histéresis bilineal del aislador con núcleo de plomo ................................ 79 

    Figura A.6.2 Curva de histéresis del deslizador friccional plano .................................................. 81 

    Figura A.6.3 Espectros de Fourier del sismo del Maule ............................................................... 82 

    Figura A.6.4 Espectros de Fourier del sismo del Valparaiso ........................................................ 82 

    Figura A.6.5 Espectros de Fourier del sismo de Tarapacá ............................................................ 83  

    Figura A.6.6 Funciones de transferencia c/r al suelo (Dirección X) ............................................. 90 

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    Índice  vii

    Figura A.6.7 Funciones de transferencia c/r al suelo (Dirección Y) ............................................. 91 

    Figura A.6.8 Funciones de transferencia de desplazamientos c/r al suelo (Dirección X) ............. 92 

    Figura A.6.9 Funciones de transferencia de desplazamientos c/r al suelo (Dirección Y) ............. 93 

    Figura A.6.10 Funciones de transferencia de aceleraciones c/r a nivel de aisladores (X) ........... 94 

    Figura A.6.11 Funciones de transferencia de aceleraciones c/r a nivel de aisladores (Y) ........... 94 

    Figura A.6.12 Funciones de transferencia de desplazamientos c/r a nivel de aisladores (X) ...... 95 

    Figura A.6.13 Funciones de transferencia de desplazamientos c/r a nivel de aisladores (Y) ...... 96 

    Figura A.6.14 Deformación del sistema de aislación debido al registro de Concepción. ............. 97 

    Figura A.6.15 Deformación del sistema de aislación debido al registro de San Pedro ................. 97 

    Figura A.6.16 Deformación del sistema de aislación debido al registro de Cuya ......................... 98 

    Figura A.6.17 Deformación del sistema de aislación debido al registro de Iquique ..................... 98 

    Figura A.6.18 Deformación del sistema de aislación debido al registro de San Isidro ................. 98 

    Figura A.6.19 Deformación del sistema de aislación debido al registro de Melipilla .................. 99  

    Figura A.6.20 Corte basal debido a la componente N-S del registro de Concepción ................... 99 

    Figura A.6.21 Corte basal debido a la componente E-O del registro de Concepción ................. 100 

    Figura A.6.22 Corte basal debido a la componente N-S del registro de San Pedro .................... 100 

    Figura A.6.23 Corte basal debido a la componente E-O del registro de San Pedro .................... 100 

    Figura A.6.24 Corte basal debido a la componente N-S del registro de Cuya ............................ 101 

    Figura A.6.25 Corte basal debido a la componente E-O del registro de Cuya ............................ 101 

    Figura A.6.26 Corte basal debido a la componente N-S del registro de Iquique ........................ 101 

    Figura A.6.27 Corte basal debido a la componente E-O del registro de Iquique ........................ 102 

    Figura A.6.28 Corte basal debido a la componente N-S del registro de San Isidro .................... 102 

    Figura A.6.29 Corte basal debido a la componente E-O del registro de San Isidro .................... 102 

    Figura A.6.30 Corte basal debido a la componente N-S del registro de Melipilla ...................... 103 

    Figura A.6.31 Corte basal debido a la componente E-O del registro de Melipilla ..................... 103  

    Figura A.6.32 Desplazamiento del suelo del registro N-S de Concepción ................................. 104 

    Figura A.6.33 Desplazamiento de losa del piso 1 debido al registro Concepción N-S ............... 105 

    Figura A.6.34 Desplazamiento de losa del piso 2 debido al registro Concepción N-S ............... 105 

  • 8/18/2019 Memoria de título- Nicolas Grandon- ing. Civil- UdeC.

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    Índice  viii

    Figura A.6.35 Desplazamiento de losa del piso 3 debido al registro Concepción N-S ............... 105 

    Figura A.6.36 Desplazamiento del cielo del piso 3 debido al registro Concepción N-S ............ 106 

    Figura A.6.37 Corte basal elástico debido al registro Concepción N-S ...................................... 106 

    Figura A.6.38 Variables geométricas del aislador elastomérico ................................................. 107 

    Figura A.6.39 Cargas y deformación angular sobre aislador elastomérico ................................. 109 

    Figura A.6.40 Área efectiva del aislador que es comprimida cuando existe pandeo .................. 110 

    Figura A.6.41 Demandas máximas y capacidades de vigas en aisladores de esquina ................ 117 

    Figura A.6.42 Demandas máximas y capacidades de vigas en aisladores de borde ................... 117  

    Figura A.6.43 Demandas máximas y capacidades de vigas en aisladores de centro .................. 117  

    Figura A.6.44 Esfuerzos y armadura de una consola (ACI 318S-08, 2008) ............................... 118  

    Figura A.7.1 Enfierradura de pedestales ..................................................................................... 120 

    Figura A.7.2 Preparación de plantilla de anclaje ......................................................................... 120 

    Figura A.7.3 Perforación de plantilla para ubicar mangos .......................................................... 121 

    Figura A.7.4 Instalación de elementos de anclaje ....................................................................... 121 

    Figura A.7.5 Hormigonado de pedestal ....................................................................................... 121 

    Figura A.7.6 Pedestal hormigonado ............................................................................................ 122 

    Figura A.7.7 Preparación de superficie de pedestal .................................................................... 122 

    Figura A.7.8 Montaje del aislador ............................................................................................... 122 

    Figura A.7.9 Aisladores montados y apernado de mangos superiores ........................................ 123 

    Figura A.7.10 Moldajes superiores.............................................................................................. 123 

    Figura A.7.11 Enfierrado del pedestal ......................................................................................... 123 

    Figura A.7.12 Enfierrado de elementos que cruzan el pedestal y hormigonado ......................... 124 

    Figura A.7.13 Vista final aisladores ............................................................................................ 124 

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    Índice  ix

    ÍNDICE DE TABLAS

    Tabla 3.1 Definición del Espectro de pseudo-aceleración (INN, 2003) ........................................ 14 

    Tabla 3.2 Factores de modificación de respuesta por amortiguamiento (INN, 2003)................... 14 

    Tabla 5.1 Desplazamientos de diseño y máximos del sistema de aislación .................................. 21 

    Tabla 6.1 Rigideces efectivas del conjunto de los distintos tipos de aisladores ............................ 25 

    Tabla 6.2 Trabajos generados en un ciclo de carga en los distintos tipos de aisladores ............... 27  

    Tabla 6.3 Registros sísmicos utilizados en las verificaciones ....................................................... 29 

    Tabla 6.4 Parámetros que definen la curvas de histéresis de los aisladores elastoméricos ........... 30 

    Tabla 6.5 Parámetros que definen la curva de histéresis de los deslizadores ................................ 31 

    Tabla 6.6 Parámetros que definen los modelos estructurales en el código Matlab ....................... 34 

    Tabla 6.7 Respuestas máximas de la estructura simplificada ........................................................ 37 

    Tabla 6.8 Respuestas máximas de la estructura simplificada considerando torsión ..................... 38 

    Tabla 6.9 Comparación de respuestas entre Modelo simplificado y completo de la estructura .... 39 

    Tabla 6.10 Máximos desplazamientos de la estructura ................................................................. 40 

    Tabla 6.11 Drifts entre piso producidos por el registro Concepción Norte-Sur ............................ 40 

    Tabla 6.12 Aceleraciones máximas por piso ................................................................................. 41 

    Tabla 6.13 Parámetros que definen el comportamiento de los aisladores elastoméricos .............. 43 

    Tabla 6.14 Verificación de estabilidad en aisladores elastoméricos ............................................. 44 

    Tabla 6.15 Verificación a la deformación angular de la goma en aisladores elastoméricos ......... 44 

    Tabla 6.16 Verificación a la tensión en las placas de acero de los aisladores elastoméricos ........ 45 

    Tabla 6.17 Verificación a la carga admisible del teflón en los deslizadores ................................. 46  

    Tabla 6.18 Verificación al aplastamiento sobre el hormigón de los pedestales ............................ 46 

    Tabla A.5.1 Centro de rigidez de los niveles donde se instalarán los acelerógrafos ..................... 66 

    Tabla A.5.2 Desplazamientos de diseño del sistema de aislación ................................................. 72 

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    Índice  x

    Tabla A.5.3 Cortes basales reducidos ............................................................................................ 73 

    Tabla A.5.4 Respuestas máximas de la estructura......................................................................... 74 

    Tabla A.5.5 Comparación de diseño original y definitivo ............................................................ 75 

    Tabla A.5.6 Comparación del Drift  entre piso entre el diseño original y definitivo ..................... 75 

    Tabla A.5.7 Fuerza de activación de núcleos de plomos de aisladores ensayados ....................... 77  

    Tabla A.6.1 Periodos aislados y fijos de la estructura ................................................................... 88 

    Tabla A.6.2 Verificación de armadura en vigas como consola ................................................... 119 

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    Capítulo 1: Introducción  1 

    CAPÍTULO 1 INTRODUCCIÓN

    1.1  Motivación

    El 27 de febrero del año 2010, un sismo de 8,8 Mw afectó a la zona central del país, ocasionando

    grandes pérdidas a la Universidad de Concepción. Una de las más impactantes fue la sufrida por

    el Edificio de Laboratorios de la Facultad de Ciencias Químicas, que producto del sismo, fue

    víctima de un incendio debido a la cantidad de elementos inflamables que se encontraban en su

    interior. A raíz de esto se demolió la estructura y se inició el proyecto de reconstrucción, el cual,

    para evitar un suceso como el ocurrido, incorporó un sistema de aislación sísmica a modo de

    proteger tanto a la estructura como a sus contenidos. De esta manera el edificio en cuestión se

    transforma en el primero en la región que utiliza esta tecnología, hito de gran importancia en eldesarrollo de la construcción sismorresistente en un país sísmico como Chile.

    A partir de lo señalado y producto de la poca experiencia que se tiene en Chile en el uso de esta

    tecnología, se realiza un estudio del sistema de aislación del edificio que incorpora verificaciones

    y análisis, además de una permanencia en la obra de construcción de la estructura, con el fin de

    participar en el proceso de inspección técnica del montaje de aisladores sísmicos.

    1.2 Objetivos

    1.2.1 Objetivo general

    Realizar un estudio del sistema de aislación sísmica del Edificio de la Facultad de Ciencias

    Químicas de la Universidad de Concepción, que involucre la verificación del diseño realizado por

    la empresa SIRVE, análisis del comportamiento estructural y una estadía en obra para establecer

    un procedimiento de montaje de aisladores sísmicos.

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    Capítulo 1: Introducción  2 

    1.2.2 Objetivos específicos

    •  Definir los conceptos teóricos de la aislación sísmica.

    • 

    Realizar una descripción completa del sistema de aislación del edificio en estudio.

    •  Verificar el comportamiento global del sistema de aislación mediante un modelo lineal

    equivalente y una verificación más exacta mediante un modelo no lineal de los aisladores.

    •  Verificar el diseño de los aisladores mediante sus estados de carga más críticos comprobando

    factores de seguridad adecuados.

    •  Establecer una metodología de montaje de aisladores sísmicos.

    •  Realizar un proyecto de instrumentación sísmica para el edificio.

    1.3 Metodología de trabajo

    Se recopiló toda la información correspondiente al proyecto del Edificio de la Facultad deCiencias Químicas: Planos y modelo estructural del edificio junto con la memoria de cálculo

    realizada por Tensar Ingenieros; Estudio de mecánica de suelos realizado por Mario Valenzuela y

    Asociados (UdeC, 2011); y Planos de los aisladores sísmicos, además de diferentes documentos

    relacionados con el sistema de aislación, entregados por la empresa SIRVE. Con esta información

    se hizo un estudio del proyecto para posteriormente enfocarse directamente en el sistema de

    aislación, verificar su diseño y desarrollar una serie de análisis del comportamiento aislado de la

    estructura.

    Con la información mencionada anteriormente y mediante un método iterativo que consideró las

    propiedades lineales equivalente de los aisladores, se verificó si para el desplazamiento de diseño

    de los dispositivos se genera el período de vibrar del edificio, ya que como se verá más adelante

    las frecuencias dominantes de una estructura aislada no son fijas.

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    Capítulo 1: Introducción  3 

    Posteriormente, mediante el software  SAP2000 v15.0.1 (CSI, 2011a) y comprobando con un

    código propio en el software  Matlab v7.9.0529 (MathWorks, 2009), se modeló el edificio

    incorporando las curvas fuerza-deformación de los aisladores. A través de diferentes análisis

    tiempo-historia se verificó el comportamiento aislado de la estructura y se realizaron una serie de

    análisis.

    Luego, considerando las combinaciones que establece la Norma Chilena de Aislación Sísmica,

    NCh 2745 Of. 2003 (INN, 2003), se verificó el diseño de los aisladores según los factores de

    seguridad con los que trabajan los dispositivos.

    Paralelo a lo anterior, mediante una estadía en obra, se participó en la inspección técnica del

    montaje de los aisladores sísmicos, a partir de lo cual se establecieron todas las etapas deinstalación de los dispositivos a modo de generar un procedimiento de montaje de los elementos

    en cuestión. Adicionalmente, se realizó un proyecto de instrumentación sísmica, el cual permitiría

    tener un registro completo del desempeño del sistema de aislación frente a terremotos severos.

    1.4 Principales resultados

    Se verificó el sistema de aislación diseñado por la empresa SIRVE comprobado que para la

    deformación de diseño de los aisladores, correspondiente a 41 cm, el período de vibrar es de 3,2

    segundos, igual al período objetivo de la estructura. Además, mediante diversos análisis tiempo-

    historia se verificó que el desplazamiento de los aisladores y el esfuerzo de corte producidos por

    diferentes registros son menores a los valores de diseño, demostrando que ante posibles

    demandas sísmicas extremas la estructura no debería verse sobre-exigida. El correcto diseño de

    los aisladores quedó comprobado ya que se obtuvieron factores de seguridad superiores a los

    recomendados ante las solicitaciones de carga que establece la NCh 2745 Of. 2003.

    A partir de los análisis se comprobó el comportamiento de la estructura aislada, ya que las

    deformaciones se concentran en el sistema de aislación y los drifts entre piso máximos, para el

    nivel de demanda utilizado, son del orden del 2,5 ‰, valor que no implica mayor daño en la

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    Capítulo 1: Introducción  4 

    estructura. También quedó en evidencia la disminución que generan los aisladores en las

    aceleraciones que se producen en el edificio, esto siempre y cuando exista un nivel de demanda

    que otorgue un comportamiento flexible en los dispositivos. Se obtuvieron además las funciones

    de transferencia de desplazamientos y aceleraciones, a través de éstas se comprobó la variación

    en las frecuencias dominantes de la estructura según el nivel de demanda sobre los aisladores.

    Además, como resultado de esta Memoria de Título, se estableció un manual de montaje de

    aisladores sísmicos, en el que se señalan paso a paso los procedimientos a seguir para instalar los

    dispositivos, indicando precauciones y recomendaciones según la dificultad en obra.

    Adicionalmente, se confeccionó un proyecto de instrumentación sísmica que consta de 2

    acelerógrafos y un sistema de cámaras. De esta forma se tendría un registro completo deldesempeño del sistema de aislación frente a los sismos que afecten a la estructura.

    1.5 Organización de la memoria

    Esta memoria se estructura en 8 capítulos. En el Capítulo 2 se presentan los conceptos teóricos de

    la aislación sísmica, indicando las principales características de un edificio aislado y destacando

    los tipos de aisladores sísmicos más utilizados en la actualidad. Luego, en el Capítulo 3, se hace

    referencia a la NCh 2745 Of. 2003, destacando sus puntos más importantes y comparando su

    filosofía de diseño con la de estructuras convencionales. En el Capítulo 4 se describen las

    características del edificio, indicando su geometría y las propiedades de los materiales con que

    fue construido. En el Capítulo 5 se presenta el sistema de aislación, se expone su configuración y

    los elementos que lo componen, además se indican los desplazamientos y esfuerzos de diseño.

    Posteriormente, en el Capítulo 6, se dan a conocer todas las verificaciones y análisis realizados al

    sistema de aislación, para continuar con el Capítulo 7, donde se presenta el procedimiento de

    montaje de aisladores sísmicos según lo presenciado en obra. Finalmente, en el Capítulo 8 se

    exponen las conclusiones de este trabajo.

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    Capítulo 2: Principios Teóricos de la Aislación Sísmica  5 

    CAPÍTULO 2 PRINCIPIOS TEÓRICOS DE LA AISLACIÓN SÍSMICA

    2.1 Introducción

    En este capítulo se entregan los conocimientos teóricos en los que se basan los análisis y

    procedimientos desarrollados en esta memoria. Se explica el comportamiento dinámico de una

    estructura al contar con un sistema de aislación sísmica y se dan a conocer los requerimientos que

    éste debe tener para su correcto funcionamiento. Adicionalmente, se exponen los elementos de

    aislación más utilizados y difundidos en la actualidad mediante la descripción de sus

    características y funcionamiento.

    2.2 Fundamentos teóricos de la aislación sísmica

    La aislación basal es una forma de diseño en la que se incorporan elementos de baja rigidez

    horizontal entre la estructura y su fundación, o a nivel del cielo subterráneo. En una estructura

    con aislación sísmica el primer modo de vibrar concentra las deformaciones en la interface de

    aislación permitiendo que la superestructura se comporte como un bloque rígido, tal como se

    ilustra en la Figura 2.1.

    Figura 2.1 Modo fundamental de un edificio aislado (INN, 2003)

    Esta forma de diseño busca reducir las aceleraciones que experimenta una estructura producto de

    una excitación en su base. Tal efecto se debe al aumento que se produce en el período

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    Capítulo 2: Principios Teóricos de la Aislación Sísmica  6 

    fundamental de la estructura, generando un desacoplamiento con el movimiento del suelo ya que

    el período fundamental se aleja de los períodos predominantes de los sismos.

    Bajo un buen diseño la minimización en la respuesta de la estructura se debe al cambio en la

    dinámica del edificio, pero en caso que la frecuencia de excitación se aproxime a la frecuencia

    fundamental del sistema, el buen funcionamiento dependerá de la capacidad de disipar energía de

    los dispositivos, haciendo necesario un nivel de amortiguamiento adecuado que reduzca los

    desplazamientos del sistema de aislación. Es por lo señalado que se debe tener especial cuidado

    al momento de estudiar las frecuencias predominantes de los movimientos basales causados por

    el efecto de sismos de diferente origen y distancia epicentral, ya que en caso de que estas

    frecuencias se aproximen a las de una estructura aislada, se debe desestimar la utilización del

    aislamiento sísmico.

    La mayor eficiencia de la aislación sísmica se da en estructuras bajas o rígidas. En estructuras

    altas se debe tener precaución con los momentos volcantes excesivos que pueden generar cargas

    verticales considerables en elementos de apoyos extremos o incluso producir tracciones en otros

    dispositivos (Becerra, 1998), aunque hoy en día algunos aisladores elastoméricos pueden también

    tomar tracciones importantes. Además, es necesario que el sistema de aislación tenga una rigidez

    suficientemente alta frente a cargas de servicio, para impedir vibraciones molestas en los

    usuarios.

    2.3 Tipos de aislación basal

    Existen diferentes tipos de aislación basal, cada uno con sus mecanismos de acción y

    características propias, pero todos con el mismo fin que es desacoplar a la estructura del

    movimiento del suelo. En este punto se presentan los elementos de apoyos que poseen el mayor

    respaldo teórico y experimental, por tanto son los más utilizados y han servido como base para la

    creación de otros mecanismos de aislación.

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    Capítulo 2: Principios Teóricos de la Aislación Sísmica  7 

    2.3.1 Aisladores elastoméricos convencionales

    Los apoyos elastoméricos convencionales están conformados por un conjunto de láminas de

    goma intercaladas con capas de acero y unidas mediante un proceso de vulcanización. Como se

    aprecia en la Figura 2.2 (a), su geometría más común corresponde a la de un cilindro, ya que de

    esta manera, independiente de la dirección de demanda, los esfuerzos se reparten uniformemente

    en el dispositivo, cosa que no ocurriría, por ejemplo, si el aislador fuese cuadrado.

    Considerando la incompresibilidad de la goma, la rigidez vertical del aislador es proporcionada

    por las láminas de acero, ya que éstas inhiben la expansión lateral del dispositivo producto de una

    carga axial. De esta manera se tiene una alta rigidez en la dirección señalada. Por otro lado,

    debido a la presencia de la goma, el dispositivo tiene una alta flexibilidad horizontal, que escontrolada por el espesor total de las capas de elastómero. En cuanto al nivel de amortiguamiento,

    éste depende de la utilización de aditivos en la composición de la goma. A partir de esto es

    posible clasificar a los aisladores elastoméricos según su capacidad de disipar energía.

    Los apoyos de bajo amortiguamiento utilizan goma natural con baja capacidad de liberar energía,

    generalmente se utilizan en conjunto con disipadores energéticos que otorguen un

    amortiguamiento adecuado al sistema. Los aisladores de alto amortiguamiento pueden proveer

    por si solos el nivel de disipación requerido, ya que sus láminas de goma, debido a la inclusión de

    aditivos, cuentan con capacidades de absorción mejoradas.

    2.3.2 Aisladores elastoméricos con núcleo de plomo

    Son similares a los aisladores convencionales, con la salvedad que se incluye un núcleo de plomo

    en el centro del aislador lo que aumenta su capacidad de amortiguamiento. De esta manera se

    concentra en una sola unidad el elemento flexible y el disipador de energía.

    La disipación de energía ocurre mediante las deformaciones plásticas que se producen en el

    plomo una vez que éste fluye al estar sometido a la acción de un sismo. Una vez que la

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    Capítulo 2: Principios Teóricos de la Aislación Sísmica  8 

    solicitación desaparece la goma del aislador vuelve a su posición original y el núcleo de plomo

    recristaliza, quedando operativo para un nuevo evento sísmico. Una imagen de este aislador se

    expone en la Figura 2.2 (b).

    (a) Elastomérico convencional (b) Elastomérico con núcleo de plomo

    Figura 2.2 Aisladores elastoméricos (Arriagada, 2005)

    2.3.3 Deslizadores friccionales

    Este tipo de apoyos utilizan una superficie de acero inoxidable sobre la cual desliza una placa de

    acero revestida de politetraflouroetileno (PTFE), más conocido como teflón. La activación del

    sistema ocurre cuando la fuerza de corte sobre el aislador supera a la fuerza de fricción estática.

    Una vez en movimiento, la disipación de energía se produce mediante las fuerzas de fricción que

    se generan en la superficie de deslizamiento. Dentro de los apoyos de este tipo, destacan los

    apoyos deslizantes planos, que son los más simples, y los apoyos de péndulo friccional, ambos

    mostrados en la Figura 2.3.

    (a) Apoyo deslizante plano (b) Apoyo péndulo friccional

    Figura 2.3 Deslizadores friccionales (Arriagada, 2005)

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    Capítulo 2: Principios Teóricos de la Aislación Sísmica  9 

    Los apoyos deslizantes planos requieren de sistemas restitutivos que luego de un sismo regresen

    la estructura a su posición original. Los apoyos de péndulo friccional, debido a su superficie

    esférica cóncava, cuentan con la característica y ventaja de ser autocentrantes, es decir, no

    requieren de un sistema adicional que retorne a la estructura a su posición de equilibrio.

    2.4 Conclusiones

    Se entregaron los conceptos teóricos en los que se basa el desarrollo de esta Memoria de Título,

    se describió el efecto en la dinámica de una estructura al contar con un sistema de aislación basal,

     junto con los requerimientos necesarios que éste debe tener, como son una alta flexibilidad

    horizontal, una capacidad de amortiguamiento adecuada y una alta rigidez horizontal ante cargasde servicio para evitar que se produzca una activación del sistema que provoque molestias en los

    usuarios. Además, se dieron a conocer las características de los aisladores elastoméricos

    convencionales, con núcleo de plomo y deslizadores friccionales, debido a que son los elementos

    de aislación más utilizados y difundidos en la actualidad.

    De lo presentado en este capítulo se desprende que la aislación basal reduce los daños en la

    estructura y en sus contenidos, transformándose en una posibilidad atractiva cuando se requiere

    proteger equipamiento sensible de alto costo, como es el caso de hospitales, centros operativos de

    emergencia, centrales nucleares, etc.

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    Capítulo 3: Norma Chilena de Aislación Sísmica  10 

    CAPÍTULO 3 NORMA CHILENA DE AISLACIÓN SÍSMICA

    3.1 Introducción

    En este capítulo se aborda la Norma Chilena de Aislación Sísmica, NCh 2745 Of. 2003, la cual

    establece los requisitos para el análisis y el diseño sísmico de edificios con aislación basal.

    Principalmente se describe su filosofía de diseño comparándola con la de estructuras

    convencionales. Además, se presentan los procedimientos de análisis donde se exponen sus

    limitaciones de uso junto con sus características importantes.

    3.2 Generalidades de la NCh 2745 Of. 2003

    La filosofía de diseño sismorresistente actual, frente sismos severos, busca principalmente la

    preservación de la vida humana aceptando daño siempre y cuando se garantice que la estructura

    no colapse. Bajo esta filosofía se busca que las fuerzas dinámicas inducidas por sismos de gran

    envergadura sean controladas por la estructura mediante niveles de ductilidad que son muy

    difíciles de probar y controlar, induciendo un gran riesgo ya que de esta manera se admiten

    roturas parciales en la misma estructura que se debe proteger. A raíz de esta latente inseguridad

    que se produce al proyectar una estructura bajo un diseño convencional aparece la aislación basal,

    cuyo desempeño objetivo no sólo involucra la protección a la vida durante un sismo severo, sino

    también la reducción del daño en la estructura y en sus contenidos. Es así como el diseño de

    estructuras aisladas sísmicamente, que se plantea en la NCh 2745 Of. 2003, tiene los siguientes

    objetivos: Resistir sismos pequeños y moderados sin daño en elementos estructurales,

    componentes no estructurales y contenidos del edificio; y resistir sismos severos sin que exista

    falla del sistema de aislación, daño significativo en los elementos estructurales ni daño masivo en

    elementos no estructurales.

    Los objetivos de desempeño señalados exceden a aquellos de estructuras convencionales en

    sismos moderados y severos. Estos objetivos se logran debido a que la estructura se mantiene

    esencialmente en rango elástico durante el sismo de diseño concentrando el desplazamiento

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    Capítulo 3: Norma Chilena de Aislación Sísmica  11 

    lateral en la interfaz de aislación y no en la superestructura. Además, se reducen los niveles de

    aceleración absoluta en los pisos, que es la causante del daño en los objetos libres.

    Uno de los puntos más relevantes de esta nueva filosofía es la definición de dos niveles sísmicos:

    Un sismo de diseño (SDI), que coincide con el usado en el diseño de estructuras convencionales y

    con el cual se diseña la estructura, y un sismo máximo posible (SMP), que corresponde al

    máximo nivel de movimiento del suelo que puede ocurrir en el esquema geológico conocido y

    que es utilizado para determinar los desplazamientos y las fuerzas para ensayar el sistema de

    aislación.

    La sobrevivencia de una estructura convencional al SMP se maneja de manera implícita bajo el

    nivel de ductilidad entregado. En estructuras aisladas el desempeño para tal nivel de demanda esverificado analítica y experimentalmente, demostrando que el sistema de aislación es capaz de

    sostener las deformaciones y cargas que imponen dichas solicitaciones sin llegar a la falla, lo cual

    sería perjudicial ya que se comprometería la estabilidad de la estructura completa.

    Otro punto de importancia que caracteriza a esta norma es que el factor de reducción de

    respuesta, R, utilizado para estructuras con aislación sísmica no supera el valor 2, a modo de

    asegurar que la superestructura permanezca cuasi elástica durante el sismo de diseño. En el caso

    de la subestructura o elementos que están en el nivel o bajo los aisladores, el factor R tiene un

    valor igual a 1, debido a lo importante que es garantizar la estabilidad de la subestructura para un

    desempeño adecuado del sistema de aislación.

    3.3 Procedimientos de análisis

    El diseño de estructuras aisladas que plantea la NCh 2745 Of. 2003 se puede realizar,

    dependiendo de las condiciones de la estructura, bajo un procedimiento de análisis estático o

    mediante análisis dinámico, el que a su vez puede ser desarrollado a través de un análisis

    espectral o un análisis no lineal de respuesta en el tiempo.

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    Capítulo 3: Norma Chilena de Aislación Sísmica  12 

    3.3.1 Análisis estático

    Para desarrollar el diseño estructural bajo análisis estático se deben cumplir una cantidad

    importante de requisitos. Su uso es recomendable sólo para un diseño preliminar o como un

    mecanismo de verificación simple de modelos más sofisticados. En este procedimiento se utilizan

    las propiedades lineales de los aisladores.

    Dentro de las limitaciones en su utilización se destaca que la estructura debe estar ubicada en tipo

    de suelo I o II, con un período menor o igual a 3,0 s y mayor que tres veces el período de base fija

    de la superestructura. Además, esta última debe ser regular, con menos de cinco pisos y una

    altura menor que 20 m. El sistema de aislación también debe cumplir con ciertas condiciones,

    entre las más relevantes está que su constitutiva fuerza deformación no debe presentar grandegradación de rigidez y tiene que ser independiente tanto de las cargas verticales como de la

    velocidad de carga.

    Este procedimiento establece valores mínimos de desplazamientos del sistema de aislación y de

    las fuerzas laterales de diseño de la subestructura y superestructura.

    3.3.2 Análisis dinámico

    Los procedimientos de análisis dinámico, como se mencionó, se pueden desarrollar mediante un

    análisis espectral y a través de un análisis no lineal de respuesta en el tiempo. Para estos

    procedimientos la norma establece un requisito mínimo de demanda de deformación y fuerza que

    son un porcentaje de la demanda indicada por análisis estático, otorgando una seguridad mínima

    que protege contra un diseño excesivamente no conservador.

    El análisis espectral tiene menos limitaciones de uso que el análisis estático. Su utilización es

    recomendada cuando existen superestructuras flexibles e irregulares. Los requerimientos de los

    aisladores son los mismos que los señalados para el análisis estático y de igual manera se utilizan

    las propiedades lineales equivalentes de los dispositivos. En caso de que la estructura esté

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    Capítulo 3: Norma Chilena de Aislación Sísmica  13 

    ubicada en un tipo de suelo IV, a menos de 10 km de una falla activa, o tenga un período aislado

    mayor a 3 s, se debe contar con un espectro de movimiento específico del lugar. Las estructuras

    que no requieran de un espectro especifico, se deben diseñar usando el espectro presentado en la

    Figura 3.1, conjuntamente con los valores de la Tabla 3.1 y escalado según la zona donde se

    emplace la estructura. Para el sismo máximo posible el espectro de la Figura 3.1 debe ser

    amplificado por 1,2. Para reflejar que la razón de amortiguamiento en los modos fundamentales

    de la estructura aislada (aquellos que dependen del sistema de aislación) es mayor que en los

    modos que involucran la deformación de la superestructura, en las frecuencias asociadas a los

    aisladores el espectro debe dividirse por el factor BD  indicado en la Tabla 3.2 y señalado en la

    Tabla C.2 de la NCh 2745.

    Por otro lado, en el análisis de respuesta en el tiempo se incluyen las propiedades no lineales delos aisladores pudiendo incluir o no la no linealidad de la superestructura, dependiendo de su

    importancia. Este procedimiento de análisis se puede utilizar para el diseño de cualquier

    estructura con aislación sísmica y es obligatorio utilizarlo en aquellas que no cumplan con los

    requisitos necesarios para el análisis espectral o el análisis estático, es decir, son más amplios los

    casos que se pueden analizar, permitiendo su uso en sistemas sin capacidad autocentrante,

    dependientes de la velocidad de deformación y que experimenten levantamiento y/o impacto,

    entre otros. Para realizar este procedimiento se deben utilizar pares de componentes de registros

    de aceleración del suelo de al menos tres eventos sísmicos, los cuales deben ser consistentes con

    el espectro de diseño o el correspondiente al sismo máximo posible.

    Figura 3.1 Espectro de diseño de pseudo-aceleración (INN, 2003)

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    Capítulo 3: Norma Chilena de Aislación Sísmica  14 

    Tabla 3.1 Definición del Espectro de pseudo-aceleración (INN, 2003)

    Suelo Ta (s) Tb (s) Tc (s) Td (s) Te (s) Tf  (s)αAA

    (cm/s2)αVVcm/s

    αDD(cm)

    I 0,03 0,11 0,29 2,51 10 33 1085 50 20II 0,03 0,20 0,54 2,00 10 33 1100 94 30

    III 0,03 0,37 0,68 1,58 10 33 1212 131 33

    Tabla 3.2 Factores de modificación de respuesta por amortiguamiento (INN, 2003)

    Amortiguamiento efectivo, βD o βM(porcentaje del valor crítico)

    Factor βD o βM (TD > 2s)Suelos I,II y III

    ≤ 2 0,655 1,0010 1,3715 1,6720 1,9425 2,1730 2,38

    ≥50 3,02

    3.4 Conclusiones

    Se dieron a conocer los puntos más relevantes de la NCh 2745 Of. 2003, así como la filosofía

    bajo la cual se realiza el diseño de estructuras con aislación basal. Se expusieron ciertos puntos de

    importancia que son primordiales para el diseño de una estructura aislada como son la

    determinación de los niveles de demanda y la definición del factor de reducción de respuesta, R.

    Además, se presentaron los procedimientos de análisis indicando sus limitaciones de uso y sus

    puntos más importantes, donde se destaca la definición del espectro de diseño. En los capítulos

    posteriores, según sea necesario, se indican diferentes puntos que establece la norma.

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    Capítulo 4: Información Estructural del Edificio  15 

    CAPÍTULO 4 INFORMACIÓN ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO

    4.1 Introducción

    En este capítulo se presenta la información más relevante del edificio, referida principalmente a

    las plantas de los pisos representativos junto con sus respectivas dimensiones. Además se dan a

    conocer las características de los materiales utilizados y se comenta sobre la estructuración del

    edificio estudiado. De igual manera se presentan las fundaciones a través de su vista en planta y

    en elevación, a modo de apreciar los elementos que permiten la fijación de los aisladores. La

    información entregada en este capítulo se obtuvo a partir de los planos estructurales del edificio

    (UdeC, 2012a) y su correspondiente memoria de cálculo (UdeC, 2012b), ambos realizados por

    Tensar Ingenieros.

    4.2 Información general

    La estructura estudiada está en etapa de construcción y corresponde al Edificio de la Facultad de

    Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, su emplazamiento será en el interior del

    campus central de la Universidad, ubicado en la comuna de Concepción, Región del Bío Bío. El

    edificio está diseñado con tres pisos estructurados en base a marcos rígidos de hormigón armado

    y se proyecta agregar un cuarto nivel en el futuro, estructurado en base a marcos de acero.

    4.3 Geometría de la estructura

    La estructura en estudio presenta una planta prácticamente simétrica en todos sus niveles. La

    planta de la losa de piso del primer nivel (cielo del subterráneo) se muestra en la Figura 4.1, y la

    de la losa de piso del segundo nivel, representativa también de la losa y del cielo del piso 3, se

    presenta en la Figura 4.2. En las Figuras A.4.1 a la A.4.8 del Anexo 4.1 se muestran las plantas y

    elevaciones de todo el edificio. En todas las figuras los ejes principales (ejes X e Y) se indican en

    la esquina inferior izquierda. Además, las columnas se exponen en color verde, las vigas en

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    Capítulo 4: Información Estructural del Edificio  16 

    amarillo y las losas en gris. Todas las plantas poseen una forma rectangular, con dimensiones

    aproximadas de 85 por 16 m, originando una superficie total de 4000 m2. La altura del piso 1 es

    de 4,115 m y de los pisos 2 y 3 es de 3,6 m, generando una altura total de 11,31 m, tal como se ve

    en la Figura 4.3 donde se expone el detalle de la elevación del eje A.

    Las columnas de todo el edificio son de 50 por 50 cm, las losas de 20 cm de espesor y las vigas

    de 70 cm de alto por 40 cm de ancho. La excepción a lo mencionado corresponde al nivel de losa

    del primer piso (cielo del subterráneo), ya que en lugar de columnas se tienen pedestales de 120

    por 120 cm y vigas de 85 cm de alto por 40 cm de ancho. Todos los elementos mencionados son

    de hormigón armado compuesto por hormigón H40 (   igual a 35Mpa) y acero A63-42H (  igual a 420Mpa).

    Figura 4.1 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 1

    Figura 4.2 Detalle de la planta de la losa de piso del nivel 2

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    Capítulo 4: Información Estructural del Edificio  17 

    Figura 4.3 Detalle de la elevación del eje A

    En la Figura 4.4 se muestra un corte transversal del nivel de aislación. Como se aprecia, los

    aisladores son fijados a la estructura a través de pedestales ubicados entre la losa del primer piso

    y la losa de fundación. Para esta última se utilizó la losa existente en el antiguo edificio de la

    Facultad de Química, con espesor de 70 cm que fue aumentado en 30 cm adicionales en su parte

    superior, generando una losa de fundación de 1 m de espesor. Adicionalmente, el diseño

    contempló el ensanchamiento de la losa mencionada tal como se muestra en la figura señalada,

    donde en color café claro se destaca la losa antigua, en café más oscuro el refuerzo superior de la

    losa junto al ensanchamiento, en azul el muro perimetral del nivel de fundación, en verde el

    pedestal a través del cual se ancla el aislador a la subestructura, y en amarillo las vigas de

    fundación que dan mayor rigidez a la losa. Como complemento a lo anterior, en la Figura 4.5 se

    muestra la vista en planta de las fundaciones, en café claro se muestra la ubicación de la antigua

    losa y en café más oscuro su ensanchamiento, el resto de los elementos tienen la mismadistribución de colores que la Figura 4.4.

    Figura 4.4 Elevación transversal tipo del nivel de aislación

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    Capítulo 4: Información Estructural del Edificio  18 

    Figura 4.5 Detalle de la planta de las fundaciones

    4.4 Conclusiones

    Se presentó toda la información geométrica del edificio a través de la cual se aprecia que la

    estructura es regular tanto en planta como en elevación. Además, se entregaron las dimensiones y

    los materiales que componen los elementos estructurales y se describió el sistema de fundaciones

     junto con la estructuración que permite la fijación de los aisladores. Mayor detalle del sistema de

    aislación se entrega en el Capítulo 5, en el cual, entre otras cosas, se expone la disposición en

    planta y la geometría de todos los aisladores presentes.

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    Capítulo 5: Sistema de Aislación Sísmica del Edificio  19 

    CAPÍTULO 5 SISTEMA DE AISLACIÓN SÍMICA DEL EDIFICIO

    5.1 Introducción

    En este capítulo se dan a conocer los tipos de aisladores presentes en el edificio en cuestión, junto

    con la distribución en planta de todos los dispositivos. Se señalan también los supuestos y

    consideraciones utilizadas en el diseño del sistema de aislación y los valores más relevantes

    obtenidos de dicho proceso, es decir, los correspondientes a las deformaciones de los aisladores,

    y los cortes basales de la subestructura y superestructura. La información entregada se obtuvo a

    partir de los documentos realizados por la empresa SIRVE, que fue la encargada de diseñar el

    sistema de aislación de esta estructura.

    Para realizar un seguimiento del comportamiento de los dispositivos bajo la acción de un sismo,

    se realizó un proyecto de instrumentación sísmica, el cual es explicado en el Anexo 5.1.

    5.2 Supuestos y consideraciones utilizadas en el diseño del sistema de aislación

    El diseño del sistema se realizó buscando satisfacer los requerimientos dados por la norma NCh

    2745 Of. 2003, para una estructura ubicada en zona sísmica tres y suelo tipo IV.

    En la realización del análisis espectral, tal como se señala en 8.4.1 de la NCh 2745 of 2003,

    cuando una estructura se ubica en suelo tipo IV se debe contar con un espectro específico del

    lugar. Para ello, según el Estudio de Mecánica de Suelos realizado por Mario Valenzuela y

    asociados, mediante la modelación de la propagación de ondas de corte en el subsuelo del sector

    de diferentes registros en roca obtenidos del Servicio Sismológico Nacional, se generaron

    diversos espectros de pseudoaceleración elástica en la superficie. Según lo anterior se optó por

    diseñar la estructura con el espectro de la NCh 433 Of. 96 modificada en 2009 (INN, 2009) para

    zona 3 y suelo tipo IV, ya que éste es una envolvente de todos los espectros obtenidos. Para los

    análisis de respuesta en el tiempo, según se indica en 8.4.2 de la NCh 2745 Of. 2003, se utilizaron

    registros sísmicos artificiales compatibles con el espectro señalado anteriormente. Según señala

    la empresa SIRVE en el documento donde presenta las bases y criterios utilizados en el diseño

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    Capítulo 5: Sistema de Aislación Sísmica del Edificio  20 

    del sistema de aislación (UdeC, 2012c), el diseño se realizó para la condición de 4 pisos y se

    verificó para 3 pisos, además se hizo considerando un período de vibrar del edificio de 3,2

    segundos y un amortiguamiento de un 10% del valor crítico, en condiciones de diseño.

    5.3 Descripción del sistema de aislación sísmica

    El sistema obtenido, según la planta de la estructura del nivel de aislamiento (UdeC, 2012d), lo

    conforman 18 deslizadores friccionales planos y 18 aisladores elastoméricos (10 de ellos con

    núcleo de plomo). Para diferenciar a los aisladores elastoméricos a lo largo de este informe de

    Memoria de Título, se denominará como SNP y CNP al aislador sin núcleo de plomo y con

    núcleo de plomo, respectivamente. El detalle de los tres tipos de aisladores existentes en el

    edificio se presenta en la Figura 5.1, y la distribución en planta de todos los dispositivos en la

    Figura 5.2.

    (a) Elastomérico convencional (b) Elastomérico con núcleo de plomo

    (c) Deslizador friccional plano

    Figura 5.1 Aisladores del edificio (UdeC, 2012e)

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    Capítulo 5: Sistema de Aislación Sísmica del Edificio  21 

    Figura 5.2 Disposición en planta del sistema de aislación sísmica

    5.4 Parámetros de diseño de la estructura

    5.4.1 Desplazamientos del sistema de aislación

    En la Tabla 5.1 se exponen los desplazamientos de diseño del sistema de aislación, considerando

    los niveles de sismo de diseño (SDI) y sismo máximo posible (SMP), definidos en 3.2.

    Tabla 5.1 Desplazamientos de diseño y máximos del sistema de aislación

    Demanda Deformación (cm)Sismo deDiseño

    DD (cm) 41DTD (cm) 41,1

    Sismo Máximoposible

    DM (cm) 47,1DTM (cm) 47,2

    Con el sismo de diseño se obtuvo tanto el desplazamiento de diseño del sistema de aislación(DD), como el desplazamiento total de diseño (DTD). La diferencia entre ambos radica en que el

    último señalado considera los efectos de torsión natural y accidental. Cabe señalar que con este

    nivel de demanda se obtuvieron las fuerzas y desplazamientos laterales de la estructura para su

    diseño, tal como lo indica 8.6.2 de la NCh 2745 Of. 2003.

    Por otro lado, con el sismo máximo posible se generó el desplazamiento máximo del sistema de

    aislación (DM) y el desplazamiento total máximo (DTM). Ambos difieren en que este último

    considera los efectos de torsión natural y accidental. Se debe mencionar que con esta demanda,

    según lo expuesto en 8.4.1.3 de la NCh 2745 Of. 2003, se generaron las cargas provenientes de

    los momentos volcantes para diseñar y ensayar el sistema de aislación, además de determinar la

    separación con las estructuras contiguas a partir del desplazamiento total máximo, tal como lo

    indica 3.6 de la norma señalada.

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    Capítulo 5: Sistema de Aislación Sísmica del Edificio  22 

    5.4.2 Esfuerzo de corte de diseño de la subestructura y la superestructura

    El corte basal elástico obtenido del sismo de diseño fue de 910 toneladas (16 % del peso del

    edificio). Para la obtención del corte de diseño de la subestructura se consideró C.7.4.1 de la NCh

    2745 Of. 2003, que señala que en estructuras aisladas el factor de reducción, R, tiene un valorigual a 1, a modo de garantizar la estabilidad de las fundaciones y tener un desempeño adecuado

    del sistema de aislación. Es por esto que el esfuerzo de diseño de la subestructura, y junto con

    ello el del sistema de aislación, fue de 910 toneladas.

    El corte de diseño de la superestructura fue de 455 toneladas. Para su obtención se consideró el

    factor de reducción R indicado en 7.4.2 de la NCh 2745 Of. 2003, según lo cual, para este tipo de

    estructura, R tiene un valor igual a dos. Cabe señalar que el corte de diseño de la superestructura

    es mayor al mínimo de 369 toneladas, de acuerdo a 6.3.7.1 de NCh 433 Of. 96 (INN, 1996), tal

    como se especifica en 7.4.3 de la NCh 2745 Of. 2003.

    5.5 Conclusiones

    Se describió el sistema de aislación del edificio en estudio, dando a conocer las consideraciones

    utilizadas en el diseño junto con los principales parámetros obtenidos, que son el desplazamientode diseño de los aisladores y los cortes de diseño de la superestructura y subestructura.

    Se debe mencionar que parte del proceso de diseño del sistema de aislación es rectificar el

    comportamiento de la estructura con las curvas fuerza-deformación de cada uno de los

    dispositivos obtenidas en laboratorio (UdeC, 2012f). Una vez realizado los ensayos y control de

    calidad de todos los aisladores a instalar, se constató que algunos dispositivos quedaron fuera de

    los límites de aceptación y/o rigidez definidos en el diseño, teniendo que realizar una

    reestructuración del sistema de aislación. Lo anterior es expuesto en el documento realizado por

    SIRVE (UdeC, 2012g), donde se presenta el sistema de aislación definitivo. Además, en el

    Anexo 5.2 se describe la configuración final de los aisladores y se demuestra que el

    funcionamiento del sistema no sufre variaciones de consideración respecto al diseño expuesto en

    este capítulo.

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  23 

    CAPÍTULO 6 VERIFICACIONES DEL SISTEMA DE AISLACIÓN SÍSMICA

    6.1 Introducción

    En este capítulo se exponen las verificaciones del sistema de aislación del edificio en estudio

    considerando los valores de diseño entregados en 5.4. En primera instancia, mediante las

    propiedades lineales equivalentes de los dispositivos, se demuestra que según la geometría y los

    materiales de fabricación de los aisladores, el desplazamiento de diseño efectivamente produce el

    período de vibración objetivo de la estructura. Posteriormente, según las propiedades no lineales

    de los dispositivos, se comprueba a través de diversos análisis tiempo-historia que para diferentes

    registros sísmicos, tanto el desplazamiento máximo como el corte basal, mantienen valores de

    diseño, demostrando que ante posibles demandas la estructura no debería verse sobre-exigida.Adicionalmente, se realizan una serie de análisis al comportamiento del edificio producto de la

    solicitación impuesta por el registro que induce las mayores respuestas en la estructura.

    Finalmente, el diseño de los aisladores es verificado según los factores de seguridad obtenidos

    considerando las combinaciones de carga que establece la NCh 2745 Of. 2003.

    6.2 Modelo lineal equivalente del sistema de aislación

    Esta verificación se realizó considerando que el período de vibrar del edificio cambia según la

    deformación de los dispositivos, producto de la variación que éstos experimentan en su rigidez.

    A partir de lo anterior, se comprobó que según la geometría de los aisladores y las propiedades de

    los materiales que los componen, la rigidez y el amortiguamiento generadas por la deformación

    de diseño producen el período de vibración objetivo de la estructura.

    Lo mencionado anteriormente se realizó mediante el proceso iterativo expuesto en la Figura 6.1.Básicamente el modelo busca demostrar que según la deformación de diseño del sistema de

    aislación (41 cm) se generan tanto la rigidez que produce el período de vibración objetivo (3,2

    segundos) como el nivel de amortiguamiento, que efectivamente, tras ingresar al espectro de

    diseño del proyecto, producen el corte en el sistema de aislación que genera el desplazamiento

    señalado inicialmente.

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  24 

    Figura 6.1 Verificación del diseño de SIRVE según propiedades lineales equivalentes

    A continuación se presentan los pasos realizados para verificar lo señalado en la Figura 6.1.

    A) Fijar una deformación inicial del sistema de aislación

    El valor utilizado corresponde al desplazamiento de diseño equivalente a 41 cm. Tal valor se

    obtuvo al solicitar la estructura con el sismo de diseño, tal como señala 8.6.2 de la NCh 2745.

    B) Obtener la rigidez efectiva del sistema de aislación para el desplazamiento inicial

    La rigidez efectiva del sistema de aislación se calculó realizando la sumatoria de las Ecuaciones

    6.1, 6.2 y 6.3, las cuales representan, para el desplazamiento inicial, la rigidez dada por el

    conjunto de aisladores del tipo SNP, CNP y deslizadores friccionales, respectivamente.

    K 1 =G*AR 

    HR  · N1, (6.1)

    K 2 = K ef 2 · N2, (6.2)

    K 3 = K ef 3 · N3. (6.3)

    Como se mencionó, la rigidez de los aisladores SNP se obtuvo con la Ecuación 6.1, en base a

    C.7.2 de la NCh 2745 Of. 2003 para aisladores elastoméricos sin núcleo de plomo. En estaexpresión se considera el módulo de corte de la goma, G, el área de goma, A

    R, la altura total de

    goma, Hr, y el número de aisladores de este tipo, N

    1. Según el módulo de corte de la goma igual a

    4,2 kg/cm2 (para 41 cm de deformación), el área de goma correspondiente a 4849 cm2, la altura

    de goma de 25,9 cm, y 8 aisladores de este tipo, se utilizó la Ecuación 6.1:

    Di 

    K EF

     

    ξEF

     

    DD 

    Convergencia 

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  25 

    K1  4,2 kg/cm2

    ·  4849 cm2

    25,9 cm ·  10·  8 = 629 ton/m 

    La rigidez efectiva de los conjuntos de aisladores del tipo CNP y deslizadores friccionales se

    calculó mediante la Ecuación 6.2 y 6.3, respectivamente. Ambas expresiones están definidas por

    las rigideces efectivas de un solo aislador de cada tipo, KEF2

    y KEF3

    , y el número de dispositivos

    de cada conjunto, N2 y N

    3. La obtención de la rigidez efectiva de un solo aislador se presenta en

    el Anexo 6.1, donde se exponen, para ambos casos, los parámetros que definen sus curvas de

    histéresis, que en el caso del aislador tipo CNP posee un comportamiento bilineal producto de la

    presencia del núcleo de plomo.

    La rigidez efectiva de un aislador CNP, KEF2, es de 134,8 ton/m, y considerando 10 aisladores de

    este tipo, se utilizó la Ecuación 6.2:

    K2 = 134,8 ton/m · 10 = 1348 ton/m.

    Por su parte la rigidez efectiva de los deslizadores friccionales, KEF2,

      es de 10,9 ton/m y 19,6

    ton/m, para los 4 dispositivos ubicados en la esquina y los 14 posicionados en el borde,

    respectivamente. A partir de la Ecuación 6.3, se obtuvo la rigidez del conjunto de deslizadores:

    K3= 10,9 ton/m · 4 + 19,6 ton/m · 14 = 318 ton/m.

    En la Tabla 6.1 se resumen las rigideces obtenidas en cada caso. Realizando la sumatoria de

    todos los aisladores presentes se obtuvo una rigidez total del sistema de aislación de 2296 ton/m,

    para una deformación de 41 cm en los aisladores.

    Tabla 6.1 Rigideces efectivas del conjunto de los distintos tipos de aisladores

    Aislador Rigidez (ton/m)SNP 629CNP 1348

    Deslizadores 318

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  26 

    C) Obtener el amortiguamiento efectivo del sistema de aislación para el desplazamiento

    inicial

    El amortiguamiento efectivo del sistema de aislación se calculó mediante la Ecuación 6.4, a partir

    de lo expresado en la Ecuación C.2 de la NCh 2745 Of. 2003.

    ξef  =WD

    4 · π · Ws,  (6.4)

    donde WD  corresponde al trabajo disipado promedio y Ws  al trabajo elástico promedio del

    sistema de aislación, ambos obtenidos en un ciclo de carga de desplazamiento, D. Para evaluar la

    Ecuación 6.4 fue necesario obtener, para cada tipo de aislador, el trabajo disipado y elástico

    promedio para un ciclo de 41 cm.

    El trabajo elástico promedio de cada conjunto de aisladores se obtuvo mediante la ecuación 6.5.

    Ws =Ki · D

    2

    2, (6.5)

    donde Ki corresponde a la rigidez efectiva otorgada por el conjunto de aisladores del tipo “i” y D

    al desplazamiento máximo del ciclo de carga. Considerando las rigideces expuestas en la Tabla

    6.1 y una deformación máxima de 41 cm, reemplazando en la Ecuación 6.5 se obtuvieron, para

    los tres tipos de aisladores, los trabajos elásticos promedios, W s, indicados en la Tabla 6.2.

    Por su lado, el trabajo disipado promedio por el conjunto de aisladores del tipo SNP, CNP y

    deslizadores friccionales, se calculó mediante las Ecuaciones 6.6, 6.7 y 6.8, respectivamente.

    WD1 = ξef  · 4 · π · Ws, (6.6)WD2

     =

     N2 · 4 · Q · D, (6.7)

    WD3 = N3 · 4 · F · D. (6.8)

    Mediante la Ecuación 6.6 se calculó el trabajo disipado promedio por el conjunto de aisladores

    del tipo SNP. A partir del amortiguamiento efectivo de este tipo de dispositivos, , considerado

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  27 

    en un 10% del amortiguamiento crítico, y el trabajo elástico promedio en un ciclo de carga,  ,correspondiente a 52,9 ton·m, se aplicó la Ecuación 6.6:

    WD1 = 0,1· 4 · π · 52,9 ton·m = 66,4 ton·m.

    El trabajo disipado promedio por los conjuntos de aisladores tipo CNP y deslizadores friccionales

    se obtuvo a través de la Ecuación 6.7 y 6.8, respectivamente. Ambas expresiones dependen del

    número de elementos de cada tipo, N2 y N

    3, y de las variables que definen el área encerrada en el

    ciclo histerético, las cuales son definidas en el Anexo 6.1.

    Considerando para el aislador CNP una capacidad a cero deformación, Q, igual a 13,25 ton, una

    deformación, D, de 41 cm y 10 elementos de dicho tipo, se utilizó la Ecuación 6.7:

    WD2 = 10 · 4 · 13,25 ton · 41 m = 217,4 ton·m.

    En el caso de los deslizadores friccionales se consideró una fuerza de activación, F, de 4,47 ton y

    8,94 ton para deslizadores de borde y esquina, respectivamente, para una deformación, D, de 41

    cm. Considerando 14 elementos de borde y 4 de esquina se utilizó la Ecuación 6.8:

    WD3 = 4 · 4 · 4,47  · 0,41 + 14 · 4 · 8,94  · 0,41  = 234,7 ton·m.Tabla 6.2 Trabajos generados en un ciclo de carga en los distintos tipos de aisladores

    Aislador WS (ton∙m) WD (ton∙m)SNP 52,9 66,4

    CNP 113,3 217,4

    Deslizadores 29,3 234,7

    En la Tabla 6.2 se resumen los trabajos disipados promedio y elástico promedio de cada conjuntode aisladores. Realizando la sumatoria para todo el sistema de aislación se obtuvo un trabajo

    elástico promedio, WS, y un trabajo disipado promedio, W

    D, de 195 ton∙m y 518 ton∙m,

    respectivamente. Reemplazando ambos valores en la Ecuación 6.4 se obtuvo un amortiguamiento

    efectivo de un ξef  = 19 %.

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  28 

    D) Calcular el período de vibración del sistema

    A partir de la masa total del edificio y la rigidez efectiva del sistema de aislación, se utilizó la

    Ecuación 6.9 para obtener el período de vibración del sistema.

    T  · π ·   , (6.9)

    donde M es la masa total del edificio y K  la rigidez efectiva del sistema de aislación.

    Considerando que la masa de la estructura es 617,2 ton∙masa y la rigidez efectiva total delsistema de aislación es de 2296 ton/m, reemplazando en la Ecuación 6.9 se verifica que el

    periodo de vibrar corresponde a 3,2 segundos, es decir, el periodo objetivo de la estructura.

    E) Calcular el desplazamiento del sistema de aislación según el corte generado

    Una vez calculado el período de vibración se obtuvo la aceleración del sistema según el espectro

    de diseño del proyecto expuesto en la Figura 6.2. A partir de lo señalado en 8.6.3.1 de la norma

    NCh 2745 Of. 2003, la respuesta del espectro fue reducida mediante el factor, BD, según el nivel

    de amortiguamiento obtenido por el sistema de aislación. De esta manera la aceleración calculada

    genera un esfuerzo de corte de 946 toneladas.

    Figura 6.2 Espectro de aceleraciones utilizado en el diseño de la estructura

    Mediante el esfuerzo de corte señalado, y la rigidez efectiva del sistema de aislación (2296

    ton/m), a través de la Ecuación 6.10 se obtuvo una deformación de 41 cm en los aisladores.

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    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  29 

    Desplazamiento =  VK   ,  (6.10)

    donde V corresponde al esfuerzo de corte del sistema de aislación y K a su rigidez efectiva.

    F) Verificar convergencia de desplazamientos

    La verificación se completó comprobando que el desplazamiento inicial (41 cm) converge al

    obtenido en el paso E. De esta manera se verifica lo realizado por SIRVE, demostrado que el

    desplazamiento de diseño de los aisladores genera los niveles de rigidez y amortiguamiento que

    producen el período objetivo de la estructura (3,2 segundos).

    6.3 Análisis tiempo-historia considerando las propiedades no lineales de los aisladores

    Utilizando las propiedades no lineales de los aisladores se verificó para la serie de registros

    sísmicos expuestos en la Tabla 6.3, que tanto el desplazamiento en el sistema de aislación como

    el corte basal son menores a los valores de diseño. El objetivo de esta verificación fue demostrar

    cierta holgura en el comportamiento de la estructura, a modo de reflejar un nivel de seguridad

    ante posibles solicitaciones.

    Se utilizaron registros sísmicos con diferentes contenidos de frecuencias, a modo de verificar la

    respuesta de la estructura ante diversos tipos de solicitación. Los contenidos de frecuencia de

    cada caso se presentan en los espectros de Fourier expuestos en el Anexo 6.2. Cabe destacar que

    se utilizó el registro de Concepción que es considerado como representativo de suelo blando, por

    tanto se puede esperar, en principio, que dicha solicitación genere demandas importantes en el

    edificio.

    Tabla 6.3 Registros sísmicos utilizados en las verificaciones

    Sismo RegistroRegión del Maule

    27/02/2010ConcepciónSan Pedro

    Región de Tarapacá13/06/2005

    CuyaIquique

    Región de Valparaíso03/03/1985

    San IsidroMelipilla

  • 8/18/2019 Memoria de título- Nicolas Grandon- ing. Civil- UdeC.

    43/138

    Capítulo 6: Verificaciones del Sistema de Aislación Sísmica  30 

    Se trabajó con el software SAP2000 mediante un modelo estructural simplificado, y a modo de

    comprobación, y para realizar diferentes análisis, se utilizó el modelo completo del edificio.

    Además, todos los valores se verificaron mediante un código propio en el software Matlab.

    6.3.1 Constitutivas fuerza-deformación de los aisladores utilizados

    Las relaciones constitutiva