S E MIN A R IO DE IN G E N I E R Í A
SISTEMA DE PROTECCIÓN SÍSMICA PARA LA INSTALACIÓN DEL PABELLÓN DE MILÁN EN CHILE
Michael Rendel K. – SIRVE S.A.
02 DE SEPTIEMBRE DE 2016
1. Terremotos y Daños
Protección Sísmica de
Estructuras
Aislamiento Sísmico
Pabellón Araucanía
2.
3.
Munich RE, NatCatSERVICE 2014 Ramón Gilsanz, 2015
1. Terremotos y Daños Efectos Geofísicos en el Mundo (1980-2013)
OCDE 2012
1. Terremotos y Daños Costo Anual por Desastres Naturales Período de Tiempo: 1980 – 2011
% PIB
Chile
1960 – 2005 : cada 4 años (promedio)
2005 – 2015 : cada 8,5 meses (promedio)
Cronología de grandes desastres En Chile
1. Terremotos y Daños Desastres Naturales en Chile
País Año Magnitud
Chile 1960 9.5
Alaska 1964 9.2
Rusia 1952 9.0
Japan 2011 9.0
Indonesia 2004 9.0
Chile 2010 8.8
Ecuador 1906 8.8
Alaska 1957 8.8
Kuril Islands 1958 8.7
Alaska 1965 8.7
Chile 1922 8.5
Protección de la
Vida
2. Protección Sísmica de Estructuras Principios Clásicos de Diseño
(a) Convencional
Nivel
Resistir sin daños eventos sísmicos de
intensidad moderada
Nivel
Limitar daños a elementos
no estructurales en eventos de
intensidad media
Nivel
Evitar colapso ante eventos de
intensidad severa o extrema
(daño permitido)
Resistencia y Ductilidad
Protección
Estructural Mayor confort
Protección de la
Vida
Continuidad
Operativa
Protección de los
Contenidos Desempeño
(b) Aislamiento
Sísmico
(c) Disipación de
Energía (d) TMD / TLD (a) Convencional
2. Protección Sísmica de Estructuras Nuevos Principios de Diseño
Sistema de aislamientop sísmico
edificios Miradur Sur - Antofagasta
Sistema de aislamiento sísmico
edificio Amura – Antofagasta
Sistema de aislamiento sísmico y diseño estructural
para Centro de Innovación Tecnológica Anacleto
Angelini Sistema de aislamiento sísmico
para Telescopio E-ELT (ESO)
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos en Edificación Privada
Edificios Piedra Real
Inmobiliaria ARMAS
Concepcion
Bahai Temple South America
Diseño Sistema de aislamiento
sísmico para Muelle de Puerto
Coronel , VIII Región, Chile
Planta de Cristalerías Chile – Llay Llay
Aislamiento sísmico
Estanque de GNL Mejillones
Aislamiento sísmico
Edificio CIO Codelco MH
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos en Industria, Minería y Energía
Aislamiento Sísmico
Hospital de la Florida
Aislamiento Sísmico
Hospital de Maipú
Aislamiento Sísmico
Hospital Militar
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos en Infraestructura Pública
Aislamiento Sísmico
Hospital de Antofagasta
Diseño estructural y sistema de aislamiento símico para
conjunto de viviendas sociales “26 de Septiembre” Aislamiento sísmico
Edificio GORE Región del Maule
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos en Infraestructura Pública
Sistema de aislamiento sísmico Edificio Datacenter Magnus II
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos en Infraestructura Estratégica
de reducción de las
deformaciones y esfuerzos
sísmicos de la estructura
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos Edificación en Perú
de reducción de las
deformaciones y esfuerzos
sísmicos de la estructura
2. Protección Sísmica de Estructuras Ejemplos Edificación en Perú
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción de la Estructura
25m 9.6m
14.4m
65m
11m
3.8m
Dimensiones Generales
Largo: 65m
Ancho: 14.4m
Alto: 14.8m
Materialidad y Peso:
Soportes: Acero
Edificio: Madera
Peso Total: ~570 Ton
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Diseño Original
Análisis Sísmico Original (F&M)
Tipo de Análisis: AME
Factor de Ductilidad (q): 1.0 (elástico)
Pseudo aceleración max.: 0.16g
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
Zona Sísmica: 2
Tipo de Suelo: C
Períodos Fundamentales:
Tx: 0.197s
Ty: 0.476s
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
Tx = 0.197s
Ty = 0.476s
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh 433 Spec. (R=2)
Tx = 0.197s
Ty = 0.476s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh 433 Spec. (R=2)
NCh433 Cmax (R=2)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
Tx = 0.197s
Ty = 0.476s
0.28g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh 433 Spec. (R=2)
NCh433 Cmax (R=2)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile)
Análisis Sísmico Base Fija
Normas: NCh433 + D.S.61 - 2011
Factor de Reducción (R): 2.0
Corte Basal máximo: 0.28g
Tx = 0.197s
Ty = 0.476s
0.28g Diseño Original
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/Aislamiento Sísmico
Análisis Sísmico con Aislamiento Basal
Normas: NCh 2745.Of2013
Factor de Reducción (R): 1.4
Corte Basal mínimo: 0.05g
Períodos Fundamentales:
Tx: 2.93s
Ty: 2.95s
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh2745 Spec. Elástico (R=1)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/Aislamiento Sísmico
Análisis Sísmico con Aislamiento Basal
Normas: NCh 2745.Of2013
Factor de Reducción (R): 1.4
Corte Basal mínimo: 0.05g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh2745 Spec. Elástico (R=1)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/Aislamiento Sísmico
Análisis Sísmico con Aislamiento Basal
Normas: NCh 2745.Of2013
Factor de Reducción (R): 1.4
Corte Basal mínimo: 0.05g
Tx = 2.93s
Ty = 2.956s
~0.06g
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 1 2 3 4
Sa (g
)
Período (s)
NCh433 Spec. Elástico (R=1)
NCh2745 Spec. Elástico (R=1)
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/Aislamiento Sísmico
Análisis Sísmico con Aislamiento Basal
Normas: NCh 2745.Of2013
Factor de Reducción (R): 1.4
Corte Basal mínimo: 0.05g
Tx = 2.93s
Ty = 2.956s
Diseño Original
~0.06g
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Comparación de Esfuerzos de Diseño
Original
~ 150 Ton
Base Fija
~ 270 Ton
Aislamiento
~ 60 Ton
Esfuerzo de Corte Basal
de Diseño:
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
Aislador Elastomérico Deslizador Friccional
Dispositivos considerados
• Aisladores elastoméricos: Capas de acero y goma intercaladas,
capacidad restitutiva, aportan rigidez y amortiguamiento
• Deslizadores friccionales: Superficies de baja fricción, no poseen
restitutiva, disipan energía en forma de fricción
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
Sistema de Aislamiento Sísmico
• Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
Sistema de Aislamiento Sísmico
• Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores
• 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno
de los trípodes metálicos
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
Sistema de Aislamiento Sísmico
• Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores
• 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno
de los trípodes metálicos
• 8 Deslizadores friccionales para apoyo intermedio de vigas y
voladizos
3. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
Sistema de Aislamiento Sísmico
• Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores
• 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno
de los trípodes metálicos
• 8 Deslizadores friccionales para apoyo intermedio de vigas y
voladizos
3. Aislamiento Sísmico Pabellón
Síntesis:
• El diseño original del edificio considera solicitaciones sísmicas,
aunque no suficientes para cubrir los requerimientos de normativas
chilenas (cercanas al doble)
• La implementación de un sistema de aislamiento sísmico permite
que las solicitaciones sísmicas se reduzcan a menos de las mitad de
las consideradas en el diseño original.
• El aislamiento sísmico corresponde a la técnica más eficaz para la
protección sísmica de estructuras disponible hoy en día.
• El sistema de aislamiento sísmico considera una losa basal ubicada
sobre aisladores elastoméricos (6) y friccionales (8)
• Tanto el diseño, como la fabricación de todos los
dispositivos de aislamiento sísmico de este proyecto,
fueron desarrollados íntegramente en Chile.
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