JORNADAS SOBRE :PROTECCIÓN Y REHABILITACIÓN DE

ESTRUCTURAS EXISTENTES EN ZONA SÍSMICA

DESARROLLO DE UN DISPOSITIVO DE AISLAMIENTO SISMICO CON BAJO NIVEL DE CARGA AXIAL

Ing. Gustavo Gioacchini

Una de las estrategias innovativas para controlar el daño en lasconstrucciones es el aislamiento sísmico

MOTIVACIÓN

Los antecedentes indican que las técnicas de aislamiento ha n sidoorientada fundamentalmente a grandes emprendimientos.

MOTIVACIÓN

Se ha descuidando un gran número de obras, ampliamente difundidas y de construcción masiva

MOTIVACIÓN

Los dispositivos que hoy existen comercialmente pueden tam biénutilizarse para el tipo de construcción, pero presentan lossiguientes inconvenientes para nuestra región:

� Los dispositivos tienen sus propias patentes

MOTIVACIÓN

� No se fabrican en al país y por lo tanto hay que importarloscon el consecuente incremento de los costos

� Para amortizar su costo es necesario fabricar un númeroimportante de dispositivos

� No permite generar un marco de tecnología local.

ESTADO DE AVANCE

De acuerdo a los antecedentes descriptos y a la necesidadobservada, se plantea el desarrollo de un dispositivo deaislamiento sísmico con bajo nivel de carga axial.

1) Diseñar de un nuevo dispositivo de aislamiento sísmico co n bajonivel de carga axial.

2) Fabricar los dispositivos de aislamiento en forma conjun ta conempresas del medio local y/o nacional.

OBJETIVOS

3) Determinar las leyes mecánicas y constitutivas del dispo sitivode aislamiento.

4) Proponer un modelo numérico del nuevo dispositivo deprotección sísmica.

5) Analizar la respuesta de estructuras típicas con y sindispositivos frente a los terremotos que puedan ocurrir en l aregión y para otros escenarios.

DISTINTOS TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

AISLADORES ELASTOMÉRICOS :

Placa exterior de acero

Cubierta de neopreno

Placa de acero

Neopreno

DISTINTOS TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

AISLADORES ELASTOMÉRICOS CON NUCLEO DE PLOMO:

DISTINTOS TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

AISLADORES FRICCIONALES :

Acero inoxidablePlaca deslizante

TeflónTeflón

Limitador de

Elastómero

dezplazamientos

DISTINTOS TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

Limitador de dezplazamientosmáximos

Placa cóncava

Placa de conexión

Placa de conexión

AISLADORES DE PÉNDULO DE FRICCION:

Placa de conexión

Superficie esféricacóncava con capade acero inoxidable

DISTINTOS TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

AISLADORES BASADOS EN RESORTES METÁLICOS HELICOIDALES:

ESTADO DE AVANCE

Se están fabricando los moldes necesarios para laejecución de los primeros prototipos de dispositivos deaislamiento fabricados con goma natural y neopreno

ESTADO DE AVANCE

AB

DETALLE MOLDE AISLADOR DE GOMA CIRCULAR(medidas en mm)

A B150.

3

100180280288348

9.5

180

288

348

180

Diámetro externo del caño interior mas 0.2 mm ambas caras pulidas esp min 30 mm

Goma del aislador

Platina de conexión inferior

Caño interior esp 54 mm seccionado a la mitad

Caño exterior esp.30mm

Taco de Ø100x9.5

5454

Caño exterior esp.30mm

Goma del aisladorCaño int. esp 54 mm seccionado a la mitad

CORTE

PLANTA

ESTADO DE AVANCE

DETALLE PLATINAS DE CONEXIÓN SUPERIOR E INFERIOR

Chapa esp 9.5 mm

90

Orificio para tornillo de 20 mm54

(medidas en mm)

Chapa esp. 9.5 mm

20 66

100

280

100

280

90 90

90

2054

PLANTA

Taco de Ø100x9.5

100

280

CORTE

Orificio para tornillo de 20 mm

9.5

9.5

2050

66

Taco de Ø100x9.5

90

ESTADO DE AVANCE

4

Chapa esp. 1cm

DETALLE MOLDE AISLADOR DE GOMA CUADRADO

Chapa esp. 3.2 mm

4403035 3540 24

Orificio para colado

Taco de 100x100x20

(medidas en mm)

1804

180

1804

150

CORTE

Chapa esp. 3.2 mm

4

20

100100

100

Taco de 100x100x20

Taco de 100x100x20

PLANTA

ESTADO DE AVANCE

DETALLE PLATINAS DE CONECCIÓN SUPERIOR E INFERIOR

5

Chapa esp. 4.8 mm

55

Orificio para tornillo de 16 mm

29 10

(medidas en mm)

Chapa esp. 4.8 mm

100

180

300

5

100

180300

5 5

55 55

5555

40 40

4040

1616

29

10

PLANTA

Taco de 100x100x20

Ala de esp. 4.8 y alt. 20

100180

300

5 555 55

40 40

CORTE

Chapa esp. 4.8 mm

Orificio para tornillo de 16 mm

520

Ala de esp. 4.8 y alt. 20

1629

ESTADO DE AVANCE

N° Componente Características – propiedades

1 Caucho natural Elastómero base

2 Negro de humoCarga negra altamente reforzante de las propiedades físicas

3Oxido de zinc y ácido

esteriaticoActivantes del sistema de vulcanización

Aceite del tipo aromático que cumple la función de

COMPONENTES DE UN COMPUESTO DE GOMA DE ALTO AMORTIGUAMIENTO :

4 Dutrex 729Aceite del tipo aromático que cumple la función de ayudar en el proceso de la elaboración de la mezcla

5 Antilux 500Es una cera que protege a la goma contra la degradación producida por el ozono

6 CBS y AzufreEs el sistema de vulcanización que origina que la mezcla pase de un estado plástico a un estado elastomérico, a través de enlaces químicos

7 PVIProducto químico que ejerce propiedades retardantes durante la vulcanización, apropiado para piezas de gran volumen

8 Vulcanox HS y 4010Productos químicos antioxidantes y antiozonantesque se utilizan como protectores de la degradación por oxidación y calor

ESTADO DE AVANCE

NORMAS PARA LA REALIZACIÓN DE ENSAYOS DEL MATERIAL BASE:

IRAM TITULO113001 Compuestos vulcanizados de caucho

113003 Elastómeros y plastómeros. Método de determinación de la dureza Shore A y Shore D.

113008 Caucho y otros elastómeros. Método de envejecimiento a la interperie.

Caucho vulcanizado. Método de determinación de la deformación por 113010

Caucho vulcanizado. Método de determinación de la deformación por compresión.

113016Método DUPONT a carga constante para determinar la resistencia a la abrasión.

113017 Método de ensayo de fuerza de adhesión entre caucho y metal.

113021Caucho vulcanizado. Determinación de la deformación permanente por tracción para elastómeros vulcanizaados blandos.

113022Método para determinar la resistencia a la propagación de una grieta mediante la máquina tipo "De Mattia".

113023 Método de determinación de la dureza en grados internacionales.113028 Caucho. Determinación de la resistencia al fuego.113065 Cauchos. Preparación y acondicionamiento de probetas.

ESTADO DE AVANCE

Se han programado realizar los ensayos necesarios paradeterminaran las leyes mecánicas y constitutivas del dispo sitivode aislamiento.

ESTADO DE AVANCE

A través de un modelo numérico, validar los resultados obtenidos y Finalmente se analizará la respuesta de estructuras típicas con y sin dispositivos frente a los terremotos.

AGRADECIMIENTOS

- UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONALFACULTAD REGIONAL MENDOZA

- CEREDETEC

Programa de Becas Doctorales para Docentes UTN- Programa de Becas Doctorales para Docentes UTNSubsecretaría de Posgrado.Secretaría de Ciencia y Tecnología. Rectorado. UTN

DESARROLLO DE UN DISPOSITIVO DE AISLAMIENTO SISMICO CON BAJO NIVEL DE

CARGA AXIAL

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓNMUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN