AISLAMIENTO SISMICO Jaime Blas

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VI Congreso Internacional de Ingeniería Estructural Sísmica y Puentes 2014 Autor: MSc. Ing. Jaime Walter Blas Cano VI Congreso Internacional de Ingeniería Estructural Sísmica y Puentes 2014 Las infraestructuras hospitalarias no deben ser interrumpidas durante y después de un evento telúrico, por ello se ha desarrollado la presente investigación, que trata de realizar la comparación de comportamiento estructural de un Sistema de base aislada y una estructura convencional (base fija), mediante los análisis Espectral y Tiempo Historia. Aplicándose la Normativa Peruana para la superestructura de los modelos hospitalarios y para el sistema de base aislado se ha utilizado la Norma NCh 2745-2003.

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INSIDENCIA DEL SISTEMA DE AISLAMIENTO SISMICO BASAL EN EL COMPORTAMIENTO DE ESTRUCTURAS HOSPITALARIASANTE EVENTOS SISMICOS EN EL DEPARTAMENTO DE ANCASH

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  • VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    Autor: MSc. Ing. Jaime Walter Blas Cano

    VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    Las infraestructuras hospitalarias no deben serinterrumpidas durante y despus de un eventotelrico, por ello se ha desarrollado la presenteinvestigacin, que trata de realizar la comparacin decomportamiento estructural de un Sistema de baseaislada y una estructura convencional (base fija),mediante los anlisis Espectral y Tiempo Historia.Aplicndose la Normativa Peruana para lasuperestructura de los modelos hospitalarios y parael sistema de base aislado se ha utilizado la NormaNCh 2745-2003.

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    De los procedimientos optadossegn la norma Peruana se handeterminado: vibracin de laestructura, distorsin de laestructura, desplazamientos de lasesquinas entrantes, aceleracionesabsolutas, y cortante basal. Luegoobtenindose una incidencia entrelas infraestructuras hospitalariasdebido a que cada hospital tiene sucaracterstica geomtrica diferentetanto en planta y altura.

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    En cuanto a un edificio con sistema de aislacinbasal especficamente con aisladores de altoamortiguamiento (HDR) que viene a ser undispositivo que se ubica en el interfaz de aislacindel modelo estructural de base aislada y estcompuesto por elastmero y platinas de acero, estospueden permitir terremotos de gran magnitudltimamente se aproxima la resistencia a un sismode grado 9.5 en la escala de Richter segn lasexperiencias extranjeras.

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    Para los anlisis se utilizo: planos,zonificacin, tipo de suelo, y entreotros. El modelo estructural analizadodel hospital de Huaraz cuenta concinco niveles con un rea total enplanta de 10,005.12 m2, el hospital deCarhuaz el modulo principal tiene dosniveles con un rea total en planta de560 m2, y el Hospital de Monterreycuenta con un mdulo principal dedos niveles de edificacin con un reatotal de 309.38m2.Se desarrollo con la ayuda del Etabs.

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    Para los modelos hospitalariosse ha analizado: el casoespectral, segn los parmetrossismicos de la zona; y para elanlisis de Tiempo Historia seutiliz diez casos de registrosssmicos Histricos Peruanos,cinco casos en cada direccin Xe Y, y escaladas en un intervalode tiempo de 0.02seg ynormalizadas a una aceleracinesperada de 0.4g.

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    Para los modelos hospitalarios se ha analizado: elcaso espectral, segn los parmetros sismicos dela zona; y para el anlisis de Tiempo Historia seutiliz diez casos de registros ssmicos HistricosPeruanos, cinco casos en cada direccin X e Y, yescaladas en un intervalo de tiempo de 0.02seg ynormalizadas a una aceleracin esperada de 0.4g.

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    CIUDAD DE HUARAZ VISTA DEL LADO SUR

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    El Modelamiento Tridimensional Tradicional estbasado segn las Normas Tcnicas Peruanas,E.020, E.030, E.050, E.060, E.070; Por ende seha modelado con el Programa Estructural deEtabs Versin 10, considerando las ltimasmodificaciones recientes.

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    Figura 1.1 Modelacin tridimensional Tradicional de base fija del Hospital de Huaraz

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    Figura 1.2 Modelacin tridimensional Tradicional

    de base fija del Hospital de Carhuaz

    Figura 1.3 Modelacin tridimensional Tradicional

    de base fija del Hospital de Carhuaz

    VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    gR

    ZUSCSa *

    0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2

    Seud

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    Periodo (seg)

    ''ESPECTRO X'' 0.0

    0.5

    1.0

    1.5

    2.0

    2.5

    0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2Seu

    do A

    cele

    raci

    on S

    b

    Periodo (seg)

    ''ESPECTRO Y''

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    Figura 1.6 Distribucin en planta de Aisladores elastomericos de alto amortiguamiento (HRD) del Hospital de Huaraz (Hz).

    EM

    ER

    GEN

    CIA

    A D E F H J K L M N O P Q R

    HDR

    HDR

    HDR

    HDR

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    HDR

    HDR

    HDR

    HDR

    XY

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    Figura 1.7 Distribucin en planta de Aisladores elastomericos de alto

    amortiguamiento (HRD) del Hospital de Carhuaz (CHz).

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR HDR

    X

    Y

    HDR HDR

    ESCALERA

    HDR HDR

    HDR HDR

    HDR HDR

    HDR HDR

    X

    Y

    Figura 1.8 Distribucin en planta de Aisladores elastomericos de alto

    amortiguamiento (HRD) del Hospital de Monterrey (My).

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    Figura 1.9 Modelacin tridimensional con

    sistema de aislacion HDR en la base del Hospital de Huaraz.

    Primer Modo de Vibracion

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    Figura 1.10 Modelacin tridimensional con sistema de aislacion HDR en la base del

    Hospital de Carhuaz

    Figura 1.11 Modelacin tridimensional con sistema de aislacion HDR en la base del

    Hospital de Monterrey.

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    A.DATOSINICIALES

    SIMB. Und.Hosp.Hz

    Hosp.CHz

    Hosp.My

    A.1 Conexinfijaodepernos Si Si SiA.2 NumerodeAisladoresenplanta: (N) Und. 228 48 38

    A.3Pesorealssmicodetodalaestructura:

    (W) tn 48231.12 1588.40 776.73

    A.4Periodoobjetivodeacuerdoalaexperiencia:

    (TD) seg. 2 2 2

    A.5 Cargamximaenunaislador Pmax tn 328.67 62.04 56.97A.6 Cargamnimaenunaislador Pmin tn 73.25 40.82 12.13A.7 DeformacindeCortedirectamxima s 150% 150% 150%

    A.8Deformacindecortedirectamximaadmisible

    max 250% 250% 250%

    A.9 Seccinanulardelaisladorssmico Di cm 2.4 2.4 2.4A.10 Amortiguamientoefectivodelsistema 12% 12% 12%A.11 Tensinadmisibledecompresin AC kg/cm^2 70 70 70

    A.12Cortantedelaaceleracindegravedad

    g m/s^2 9.806 9.806 9.806

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    Figura 1.12: Diagrama de Flujo de Diseo del Aislador HDR

    Paso 1: Calculo de rigidez horizontal Kh, datos: W, TD, g , KHtotal.

    Paso 2: Calculo del rea A y dimetro De, datos: AC, Pmax.

    Paso 4: Calculo de Modulo de corte de goma G, datos: KH, Hr, A.

    Paso 3: Calculo de la altura de goma total Hr, datos: s, DD.

    Paso 5: Estimacin del espesor de gomatr, segn experiencia.

    Paso 6: Se calcula el factor de forma S, y se verifica que: S>10 (tamao relativo)

    Paso 7: Se calcula la cantidad de capas de goma n, datos: Hr, tr.

    Paso 8: Se estima el valor de espesor para lamina de acero ts, se comprueba que: s adm.

    Paso 9: Calculo de la altura total del aislador H, datos: h, Hr, n, ts, text.

    Paso 11: con los nuevos datos se verifica la rigidez horizontal KH yperiodo aislado T.

    Paso 10: Calculo de la rigidez Kv y frecuencia vertical Fv, datos: K, Ec, fH

    Paso 12: Verificacin de la deformacin angular mxima cumpla:maxmax Propuesto

    Paso 13: Verificacin de la carga critica de pandeo, que cumpla:Pcrit/PmaxFS=2

    Paso 14: Se verifica el Volcamiento Dmax, que cumpla: FS>1.

    Paso 15: Si cumpli todas las condiciones de procedimiento, se entrega la configuracin final del aislador

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    FUNCIN DE CASOS DE VALORES MXIMOSEN EL TIEMPO HISTORIA PARA LAESTRUCTURA AISLADA .- graficas funciones deDesplazamiento, Aceleracin, Cortante Basal, decasos tiempo historia valores ms relevantesMximos de los diez registros desarrollados en lapresente investigacin, aplicado al modelotridimensional con base aislada de lasinfraestructuras hospitalarias de la zona de Ancash;de los casos analizados en ambas direcciones X eY. Los Mximos Valores pertenecen al CASOX2 yCASOY2, por ende pertenecientes a los registros66N08E y 66N82W respectivamente

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    Funcin de Aceleracin, desplazamiento y Cortante, de Tiempo Historia

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    RESUMEN DE RESULTADOS FINALES

    ESTRUCTURASTRADICIONALESRESUMENDEFUERZASESTATICASDECORTANTEENLABASE

    CARACTERISTICAS UND

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)

    HOSPITALDECARHUAZ(Hosp.

    CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    Factordezona :Z 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40Categoradeedificacin :U 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50Parmetrosuelo :S 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20Periododeretorno :Tp seg. 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60PeriodoEsttico :Test seg. 0.282713 0.321958 0.212363 0.238664 0.235013 0.229059Periododinmico :Tdin seg. 0.282713 0.321958 0.212363 0.238664 0.235013 0.229059FactoramplificacinSsmica :C2.5 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50Coeficientedereduccinssmica :R

    8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00

    CORTANTEESTATICOVx= :Vest tn 9230.13 9230.13 235.33 235.33 114.77 114.77

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    COEFICIENTESISMICO

    CARACTERISTICAS UND

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)

    HOSPITALDECARHUAZ(Hosp.

    CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.

    My)

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    Periodo :T seg 0.282713 0.321958 0.212363 0.238664 0.235013 0.229059FactordeamplificacinSsmica

    :C 2.5 2.5 2.50 2.50 2.50 2.50

    Factordeparticipacinmodal

    :F.P % 53.01 40.37 82.62 91.45 37.60 48.09

    CortanteDinmico :Vdin tn 6603.04 7235.15 198.79 216.26 87.00 102.35Cortantemnimo(80%Vestatico)

    :Vmim tn 7384.10 7384.10 188.26 188.26 91.82 91.82

    Cortanteesttico :Vest tn 9230.13 9230.13 235.33 235.33 114.77 114.77

    Relacin:Vmin/Vdin

    1.12 1.02 0.95 0.87 1.06 0.90

    factordeescala :f 1.12 1.02 1.00 1.00 1.06 1.00

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    ESTRUCTURASDEBASESAISLADASRESUMENDEFUERZASESTATICASDECORTANTEENLABASE

    CARACTERISTICAS UND

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.

    HZ)

    HOSPITALDECARHUAZ(Hosp.

    CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    Factordezona :Z 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40Categoradeedificacin :U 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50 1.50Parmetrosuelo :S 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20Periododeretorno :Tp seg. 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60

    PeriodoEsttico :Test seg.2.09364

    82.08026

    32.01106

    22.01018

    12.04544

    12.02285

    9

    Periododinmico :Tdin seg.2.09364

    82.08026

    32.01106

    22.01018

    12.04544

    12.02285

    9FactoramplificacinSsmica :C2.5 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80Coeficientedereduccinssmica :R 8 8 8 8 8 8CORTANTEESTATICOVx= :Vest tn 3472.64 3472.64 114.36 114.36 55.92 55.92

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    COEFICIENTESISMICO

    CARACTERISTICAS UND

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.

    HZ)

    HOSPITALDECARHUAZ(Hosp.

    CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    DireccinenX

    DireccinenY

    ANANALISISDELASUPERESTRUCTURA

    Rigidezefectivamxima:KDmax

    Tn/cm

    242.86 242.86 25.56 25.56 20.24 20.24

    FactordeReduccin :R 2 2 2 2 2 2NumerodeAisladores :N und 228 228 48 48 38 38Fuerzalateralmn.(Superestructura) :Vs=Vb/R Tn 3613.80 3613.80 380.40 380.40 301.15 301.15CortedeDiseo(Superestructura) :80%Vs Tn 2891.04 2891.04 304.32 304.32 240.92 240.92ANANALISISDELASUBESTRUCTURAFuerzalateralmnima(Subestructura) :Vb Tn 7227.60 7227.60 760.80 760.80 602.30 602.30Fuerzalateralmnima(Subestructura) :90%Vb Tn 6504.84 6504.84 684.72 684.72 542.07 542.07

    Desplaz.totalDiseoSist.Aislado:90%DTD

    cm 29.46 29.46 29.46 29.46 29.46 29.46

    Desplaz.totaldeDiseoAislado :DTD cm 29.49 29.48 29.70 29.67 29.69 29.65Desplaz.totalmximoAislado :DTM cm 35.39 35.38 35.64 35.60 35.63 35.57

    Desplaz.totalMximoSist.Aislado:80%DTM

    cm 31.42 31.42 31.42 31.42 31.42 31.42

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    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)

    HOSPITALDECARHUAZ(Hosp.

    CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.

    My)MODOSPRINCIPALESDE

    VIBRACION1 2 3 1 2 3 1 2 3

    BaseAislada

    PeriodoVib.(seg)

    2.0936 2.0803 1.9985 2.0111 2.0102 1.88552.0454

    412.0228

    591.8201

    25

    %Particip. 81.62% 96.05% 14.46% 100% 100% 0.08% 70.80% 75.98% 5.24%

    BaseFija

    PeriodoVib.(seg)

    0.3220 0.3078 0.2827 0.2387 0.2124 0.19020.2290

    590.2350

    130.1906

    91

    %Particip. 14.05% 39.79% 53.01% 91.45% 82.62% 0.01% 48.09% 37.60% 8.18%Amplificacindel

    Sistema

    FactodeAmpl.(A)

    0.17 0.41 3.67 0.91 0.83 0.07 0.68 0.49 1.56

    en% 85.0% 85.0% 86.0% 88.0% 89.0% 90.0% 89.0% 88.0% 90.0%

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    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDE

    CARHUAZ(Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DISTORSIONDELASESTRUCTURAS

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    3ropiso

    4topiso

    5topiso

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    BaseAislada

    DistorsinenX(%)

    00.004

    80.004

    80.004

    60.004

    20.0036 0.0000

    0.0050

    0.0039 0.00000.007

    30.006

    0DistorsinenY(%)

    00.004

    70.004

    90.004

    50.004

    10.0035 0.0000

    0.0049

    0.0029 0.00000.005

    50.003

    8

    BaseFija

    DistorsinenX(%)

    00.002

    60.003

    80.004

    00.003

    90.0033 0.0000

    0.0034

    0.0055 0.00000.004

    40.007

    6DistorsinenY(%)

    00.003

    10.004

    90.005

    20.005

    00.0043 0.0000

    0.0060

    0.0052 0.00000.005

    40.005

    9

    Factordereduccin

    (R)

    Rd enX 0.55 0.78 0.88 0.92 0.90 0.69 1.41 0.61 1.27Rd enY 0.61 0.01 0.17 0.24 0.24 0.33 0.41 0.02 0.28ReduccinenX(%)

    83% 28% 14% 8% 11% 45% 29% 65% 21%

    ReduccinenY(%)

    52% 0% 13% 19% 18% 19% 43% 2% 36%

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    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDE

    CARHUAZ(Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.

    My)

    DISTORSIONDELASESTRUCTURAS

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    3ropiso

    4topiso

    5topiso

    Interfaz

    1erpiso

    2dopisoInterfaz

    1erpiso

    2dopiso

    BaseAislad

    a

    DistorsinenX(%)

    0 0.0006 0.0006 0.0005 0.0005 0.0004 00.000

    50.0004 0 0.0007 0.0006

    DistorsinenY(%)

    0 0.0006 0.0006 0.0006 0.0005 0.0005 00.000

    60.0004 0 0.0007 0.0005

    BaseFija

    DistorsinenX(%)

    0 0.0025 0.0036 0.0037 0.0037 0.0032 00.002

    50.0041 0 0.0042 0.0071

    DistorsinenY(%)

    0 0.0036 0.0054 0.0056 0.0053 0.0044 00.006

    70.0061 0 0.0064 0.0072

    Factorde

    reduccin(R)

    RdenX 4.61 6.45 6.95 7.51 7.45 5.03 10.20 5.61 11.31Rd enY 1.20 1.35 1.36 1.31 1.25 2.41 1.41 1.38 0.96ReduccinenX(%)

    78% 84% 86% 87% 87% 80% 90% 82% 91%

    ReduccinenY(%)

    84% 88% 90% 90% 90% 91% 94% 90% 94%

    VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDE

    CARHUAZ(Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DESPLAZAMIENTOESPECTRAL

    Int.1erpiso

    2doPiso

    3eroPiso

    4toPiso

    5toPisoInt

    1erpiso

    2doPiso

    Int

    1erpiso2doPiso

    BaseAislada

    Desplaz.enX(cm)

    0 0.1911 0.3435 0.4873 0.6198 0.7381 0 0.1721 0.3096 0 0.22710.428

    5Desplaz.enY(cm)

    0 0.2005 0.3679 0.5202 0.6593 0.7778 0 0.1695 0.2738 0 0.17260.296

    1

    BaseFija

    Desplaz.enX(cm)

    0 0.1136 0.2382 0.3748 0.5042 0.6132 0 0.1196 0.3105 0 0.12210.339

    8Desplaz.enY(cm)

    0 0.1327 0.2933 0.4643 0.6235 0.7582 0 0.2091 0.3878 0 0.18090.364

    2

    Factorde

    reduccin(R)

    RdenX 0.59 0.69 0.77 0.81 0.83 0.69 1.00 0.54 0.79RdenY 0.60 0.31 0.15 0.07 0.03 0.33 0.37 0.07 0.20ReduccinenX(%)

    68% 44% 30% 23% 20% 44% 0% 86% 26%

    ReduccinenY(%)

    51% 25% 12% 6% 3% 19% 29% 5% 19%

  • VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDE

    CARHUAZ(Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    DESPLAZAMIENTOT.H.Baseaislada

    1erpiso

    2doPiso

    3eroPiso

    4toPiso

    5toPiso

    Baseaislada

    1erpiso

    2doPiso

    Baseaislada

    1erpiso

    2doPiso

    BaseAislada

    Desplaz.enX(cm)

    24.1700

    24.1900

    24.2100

    24.2300

    24.2400

    24.2500

    23.9400

    23.9600

    23.9800

    23.9900

    24.0200

    24.0400

    Desplaz.enY(cm)

    29.2300

    29.2500

    29.2800

    29.3000

    29.3100

    29.3300

    29.0700

    29.0900

    29.1100

    29.1100

    29.1300

    29.1400

    BaseFija

    Desplaz.enX(cm)

    0.00 0.20 0.43 0.64 0.85 1.03 0.00 0.09 0.23 0.00 0.12 0.32

    Desplaz.enY(cm)

    0.00 0.27 0.58 0.93 1.24 1.51 0.00 0.23 0.43 0.00 0.22 0.45

    Factordereduccin

    (R)

    RdenX 9.15 5.69 3.55 3.06 2.23 4.02 5.75 3.57 6.40RdenY 12.12 6.38 4.92 3.93 2.66 10.27 10.75 9.82 15.00ReduccinenX(%)

    1% 2% 2% 3% 4% 78% 83% 75% 84%

    ReduccinenY(%)

    1% 2% 3% 4% 5% 91% 91% 91% 93%

    VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDECARHUAZ

    (Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    ACELERACIONESPECTRAL

    Interfazdelaislador

    1erpiso2dopiso

    3erpiso

    4topiso

    5topisoInterfazdelaislador

    1erpiso 2dopisoInterfazdelaislador

    1erpiso

    2dopiso

    BaseAislad

    a

    Acel.enX(cm/seg/g)

    0 0.0002 0.00030.000

    50.000

    60.0007 0 0.0002 0.0003 0.0000

    0.0002

    0.0003

    Acel.enY(cm/seg/g)

    0 0.0002 0.00030.000

    40.000

    60.0007 0 0.0002 0.0003 0.0000

    0.0002

    0.0003

    BaseFija

    Acel.enX(cm/seg/g)

    0.0132 0.0117 0.01650.020

    80.026

    10.0333 0.0131 0.0157 0.0277 0.0131

    0.0157

    0.0277

    Acel.enY(cm/seg/g)

    0.0131 0.0117 0.01720.021

    00.025

    90.0329 0.0132 0.0164 0.0274 0.0132

    0.0164

    0.0274

    Factorde

    reduccion(R)

    RdenX 64.78 50.04 44.07 43.26 46.05 93.73 91.60 93.73 91.60RdenY 0.98 1.03 0.99 0.97 0.97 1.04 0.98 1.04 0.98ReduccionenX(%)

    98% 98% 98% 98% 98% 99% 99% 99% 99%

    ReduccionenY(%)

    99% 98% 98% 98% 98% 99% 99% 99% 99%

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    HOSPITALDEHUARAZ(Hosp.HZ)HOSPITALDE

    CARHUAZ(Hosp.CHZ)

    HOSPITALDEMONTERREY(Hosp.My)

    ACELERACIONT.H.Interfa

    z1erpiso

    2dopiso

    3erpiso

    4topiso

    5topiso

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    Interfaz

    1erpiso

    2dopiso

    BaseAislada

    Acel.enX(cm/seg/g)

    0.27450.023

    00.023

    00.023

    00.023

    00.0230 0.2745

    0.0230

    0.0230 0.27450.023

    00.023

    0Acel.enY(cm/seg/g)

    0.18420.040

    30.040

    30.040

    30.040

    30.0382 0.1842

    0.0419

    0.0419 0.18420.042

    70.042

    7

    BaseFija

    Acel.enX(cm/seg/g)

    0.27450.295

    60.295

    60.295

    90.295

    90.2959 0.2745

    0.2952

    0.2952 0.27450.295

    20.295

    2Acel.enY(cm/seg/g)

    0.18420.207

    00.207

    00.207

    00.206

    60.2066 0.1842

    0.2063

    0.2063 0.18420.206

    60.206

    6

    Factordereduccin

    (R)

    RdenX 12.83 12.83 12.85 12.85 12.85 12.83 12.83 1.00 12.84 12.84RdenY 0.56 0.56 0.56 0.56 0.57 0.56 0.56 0.00 0.56 0.56ReduccinenX(%)

    92% 92% 92% 92% 92% 92% 92% 0% 92% 92%

    ReduccinenY(%)

    81% 81% 81% 81% 82% 80% 80% 0% 79% 79%

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    1. los periodos fundamentales tanto para el AnlisisEspectral y Tiempo Historia son las mismas; elperiodo objetivo de los sistemas de bases aisladases de 2seg., considerado para zona de altasismisidad y segn experiencia de la NCh2745-2003, es muy coincidente con el periodofundamental de las estructuras Analizadas. Se hanamplificado los modelos estructurales de baseaislada en relacin a las estructuras clsicas debases fijas en 85% para el Hospital de Huaraz, parael hospital de Carhuaz 89% y tambin 89% para elhospital de Monterrey.

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    2. La distorsin para el caso espectral, soninsignificantes debido a que los resultadosobtenidos para los modelos de las infraestructurashospitalarias son muy nfimos.3. El desplazamiento del sistema HDR; para laestructura de Huaraz, el caso espectral es de13.92cm, 14.09cm para el anlisis en X e Yrespectivamente; La estructura de Carhuaz el casoespectral es de 13.41cm para X e Y es lo mismo; Laestructura de Monterrey el caso espectral es de13.36cm y 13.57cm respectivamente para el anlisisen X e Y.

    VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    pero para el caso Tiempo Historia es 24.17cm,29.23cm en X e Y respectivamente, esto cumplepara todos los modelos de anlisis debido a que seha sometido los casos mximos en el tiempo segnla seal ssmica.Por lo tanto se puede concluir que en ningn casose ha superado este margen, por ende el sistemaHDR es ideal ya que se tiene todava podra brindarun margen de reserva para un desplazamientoeventual mayor.

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    3. El resultado de comparacin del desplazamientospara el caso espectral mximo en la direccin X e Ypar la estructura de Huaraz son insignificantes poralcanzar resultados negativos en cuanto a su factorde reduccin, pero considerados valores muyinferiores.Y para el caso de Tiempo Historia, para la estructurade Huaraz el valor mximo en X e Y se da en elquinto nivel, reducindose en 4% y 5%respectivamente, y el factor de reduccin es R=2.66 y 2.23 respectivamente, significa que al menosse han reducido en estos valores.

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    La estructura de Carhuaz el valor mximo en X e Yse da en el segundo nivel, reducindose en 83% y91% respectivamente, y el factor de reduccin esR= 5.75 y 10.75 respectivamente, significa que almenos se han reducido en estos valores. Y Laestructura de Monterrey el valor mximo en X e Y seda en el segundo nivel, reducindose en 84% y 93%respectivamente, y el factor de reduccin es R=6.40 y 15.00 respectivamente, significa que almenos se han reducido en estos valores.

  • VI Congreso Internacional de Ingeniera Estructural Ssmica y Puentes 2014

    4. En el caso de la aceleracin absoluta relativa,para estructura de base fija se amplifican lasaceleraciones en la altura para todos los modeloshospitalarios. Estos son muy vulnerables con losdaos que puede ocasionar en los miembrosestructurales de la infraestructura; mientras que enla estructura de base aislada en el interfaz delaislador se filtra un buen porcentaje de aceleracin,mantenindose la aceleracin reducida en la alturadel edificio y en algunos casos tambin se mantieneel factor de reduccin.

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    5. La capacidad del aislador de fuerza cortante parala infraestructura Hospitalaria de Huaraz es deVb=7227.60tn, para la infraestructura de Carhuaz esde Vb=760.80tn; y para la infraestructurahospitalaria de monterrey es de Vb=602.30tn.Los cortantes mximos Espectrales se dan en elprimer nivel de la infraestructuras hospitalarias; paraHuaraz se ha reducido a Vx=5439.06 tn, y enVy=5556.49 tn, reducindose en 18% y 23%, y conun factor de reduccin de Rc=1.21 y 0.25respectivamente.

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    Para el caso Tiempo Historia, el cortante mximo seha reducido en la base de superestructura aVx=625.07tn, y Vy=689.52tn, reducindose 89% y91%, y con un factor de reduccin de Rc=8.78 y1.25 respectivamente en X y Y.Para Carhuaz se ha reducido a Vx=141.99 tn, y enVy=141.90 tn, reducindose en 29% y 34%, y conun factor de reduccin de Rc=1.40 y 0.37respectivamente.

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    Para el caso Tiempo Historia, el cortante mximo se hareducido en la base de superestructura a Vx=9.35tn, yVy=16.92tn, reducindose 94% y 93%, y con un factorde reduccin de Rc=15.54 y 1.54 respectivamente en Xy Y.Para Monterrey se ha reducido a Vx=67.84 tn, y enVy=68.61tn, reducindose en 22% y 33%, y con unfactor de reduccin de Rc=1.28 y 0.39 respectivamente.Para el caso Tiempo Historia, el cortante mximo se hareducido en la base de superestructura a Vx=4.99tn, yVy=8.46tn, reducindose 94% y 93%, y con un factor dereduccin de Rc=17.05 y 1.31 respectivamente en X y Y.

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