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PRIMER SIMPOSIO INTERNACIONAL Actualidad y Futuro de la Protección Sismica en el Perú
19 – 20 Octubre 2017
Centro de Convenciones de Lima
Eurocódigo y experiencia europea en sistemas de protección sísmica
Michele Improta - Paolo Scotti
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE AISLAMIENTO A LA
BASE DE L EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI
SARDI’ 2.1 INTRODUCCION
2.2 AJUSTE DEL SISTEMA DE AISLAMIENTO
2.3 FASES DE INTERVENCION 2.4 PRUEBA REAL
1. EN15129- NORMA EUROPEA POR DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
1.1 ESTRUCTURA DEL REGLAMENTO EN 15129
1.2 CLASIFICACION DE LOS DISPOSITIVOS SEGUNDO EN15129 1.3 DISENO DE LOS AISLADORES
ELASTOMERICOS EN CONFORMIDAD A LA EN15129
CONCEPTO A LA BASE DE LA EN15129 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
El estandard està orientado a la performance
Los dispositivos tienen que ser marcado «CE»
Se pide el ensayo de por lo menos dos «aisladores» prototipo de manera dinamico en un laboratorio externo y independiente (Normalmente Universidades con laboratorio segundo EN15129).
En el caso de amortiguadores y unidades de transmision de choque por el ensayo de prototipo
la norma pide una muestra)
Los dispositivos de obra tienen que ser ensayado en «control de calidad» en diferentes percentaje segundo el tipo (Aisladores en goma, goma y plomo
20%, dispositivo friccionales curvo 5%; dispositivos elasto plasticos 2%)
1.1 ESTRUCTURA DEL REGLAMENTO EN15129 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
El reglamento Europeo EN15129 Se refiere al diseño de todos los dispositivos antisísmicos; estos, insertados en las estructuras, están diseñados para mejorar su respuesta a las acciones sísmicas. La norma especifica los requisitos funcionales de los dispositivos, reglas de diseño, características del material, requisitos de fabricación, procedimientos de ensayo, especificaciones de instalación y mantenimiento. La EN15129 se divide en capítulos que cubren cada uno un tipo de dispositivo antisísmico. Para cada dispositivo, se describen cuatro macro clases: Requisitos de rendimiento, Materiales, Conceptos básicos de diseño, Pruebas de laboratorio.
CAPITULO Tipologia de dispositivo
• Conexiones
rigidas • Aisladores • Dispositivios
dependientes de la velocidad
• Dispositivos dependientes del desplazamiento
Requisitos de rendimiento
Materiales
Diseno
Ensayo
Caracteristicas mecanicas
Rigidez Amortiguamiento
Caracteristicas geometrica
Direcciones constructivas Rotaciones mínimas
Movimientos amplificados gx
Coeficientes de seguridad gb
Materiales empleado por el
dispositivo Ensayo de Materiales
Criterios de diseño de dispositivo y verificaciones
necesarias
Ensayo de prototipo
• Numero de ensayo • Tipo de ensayo • Rango de eligibilidad • Resultados
Ensayo de control de calidad
• Numero de ensayo • Tipo de ensayo • Rango de eligibilidad • Resultados
1.2 CLASIFICACION DE LOS DISPOSITIVOS EN ACUERDO A LA EN 15129
AISLADORES SISMICOS
DISPOSITIVOS DEPENDIENTE
DE LA VELOCIDAD
DISPOSITIVOS DEPENDIENTE
DEL DESPLAZAMIENTO
CONEXIONES RIGIDAS
AISLADORES EN GOMA
DISPOSITIVOS FRICCIONALES
DISPOSITIVOS NO LINEAL
DISPOSITIVOS LINEALES
TENS ELASTO-PLASTIC DEVICE
TEPD & TP-EPD
TENS RUBBER DOUBLE EFFECT
TRDE
DISPOSITIVOS DE CONEXION TEMPORANEA
DISPOSITIVOS DE CONEXION PERMANENTE
TENS SHOCK TRANSMITTER DEVICE
TSTD
TENS STEEL COSTRAINT TSC
TENS DAMPING RUBBER ISOLATORS
TDRI
TENS LEAD RUBBER ISOLATORS
TLRI
TENS FRAME BENDING / SHEAR
TFB / TFS
AMORTIGUADORES VISCOSOS
TENS FLUID VISCOUS DAMPER
TFVD
ESTRATEGIA 2:
COMTROL SUL ENERGIA
ENTRANTE
SOGLIA - FUSIBILE
ESTRATEGIA 1:
PREVENIR LA
ENTRADA DE LA
ENERGIA SISMICA EN
LA ESTRUCTURA
ESTRATEGIA 3:
CO
NTR
OL
DIF
UN
DID
O
Y DESGLOSE
ENTR
AD
A D
E EN
ERG
ÍA
TENS SURFACE SLIDERS TFPI
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
ESTRUCTURA DE LA EN15129 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
1. Alcance de la norma 2. Referencia a las Normas 3. Terminos y definiciones, simbolos y abreviaturas 4. Reglas general de diseno 5. Dispositivos de conexion rigida 6. Dispositivos dependiente del desplazamiento 7. Dispositivos dependiente de la velocidad 8. Aisladores 9. Combinacion de dispositivos 10. Evaluacion de la conformidad 11. Instalacion en obra 12. Inspeccion en obra
MARCADO «CE» SEGUNDO EN15129 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
• Es obligatorio para instalar dispositivos en todo el teritorio Europeo
• Los productores reciben audit por parte del Notified
Body encargado a nivel Europeo • Los productores entregan el material confirmando la
“prestacion” de los dispositivos a medio de una “declaracion de prestacion”
CLUJ 2015
TEST DE PROTOTIPO - EN 15129: Los ensayos son necesario para caracterizar el comportamiento de los dispositivos. Los ensayos se hacen de manera “dinamico” en “laboratorio independientes” que emite el “test report”.
TESTS: POTENZA – University of Potenza Vertical load 10 000 kN Horizontal load 1000 kN PAVIA – Eucentre University of pavia Vertical load 50000 kN Horizontal load 2000 kN
MARCADO «CE» SEGUNDO EN15129
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
MARCADO «CE» SEGUNDO EN15129 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
Laboratorio TREES LAB - Pavia
2.2 DISENO DE LOS AISLADORES ELASTOMERICOS EN CONFORMIDAD A LA EN15129
TDRI - Tens Damping Rubber Isolators
Los dispositivos TDRI están hechos de capas de elastómero natural alternativamente hechas de láminas de acero, que están adecuadamente vulcanizadas. Las chapas de refuerzo interno están totalmente incrustadas en el elastómero para garantizar una protección completa contra la corrosión. En la configuración estándar, dos placas de acero se vulcanizan al aislador, 1 básico y 1 superior. Se une otro plato a este último, que junto con la base permite unir el aislador a la estructura. Tales dispositivos brindan una excelente capacidad de recurso. Los aisladores pueden ser de “alto” y “bajo” amortiguamento.
Amortiguamento 5 ÷15 %
Corte 100÷250 %
Amortiguamento 20÷30 %
Corte100÷250 %
TLRI - Tens Lead Rubber Isolators
Los dispositivos TLRI son similares a los aisladores TDRI y desde un punto de vista conceptual y productivo. Además, tienen un elemento principal central que puede cambiar el comportamiento de "lineal" a "no lineal" (99,9% de plomo). Debido a su alta rigidez (en comparación con el caucho), el plomo se ve primero afectado por la fuerza horizontal del sismo. Por encima de la resistencia al rendimiento del plomo, el caucho comienza a contribuir al comportamiento global. La fuerza equivalente está dada por la suma de la resistencia a la fluencia del plomo y la fuerza elástica del caucho. Recristalización de plomo después de la deformación plástica.
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
Los aisladores sísmicos son capaces de soportar cargas verticales de una estructura sin deformación excesiva y resistir acciones no sísmicas tales como cargas eólicas y desplazamientos inducidos por la temperatura. Tienen una baja rigidez horizontal para extender el período de la estructura, bajando así las aceleraciones sísmicas. Deben ser capaces de absorber el tremendo desplazamiento horizontal del terremoto, además de proporcionar un nivel de amortiguamiento que puede limitarlos..
PROPRIEDADES DE DISENO DE LOS AISLADORES
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
Los parametros necesario para el diseno de los aisladores elastomericos en conformidad con la EN 15129 sono los siguientes:
Carga vertical
MaximaESTATICO NULS
Maximo SISMICO NEd
Permanente + Variable
Combinacion SLS NSd
zb
La baja rigidez asegura un aumento en el propio período de la estructura, lo que resulta en una aceleración del diseño
sísmico reducido. Sin embargo, es aconsejable evitar una rigidez demasiado baja, lo que es inviable para estructuras sujetas a ejercicio (tráfico, viento). Estos
también generan desplazamientos excesivamente grandes que podrían crear
problemas con los implantes.
Amortiguamiento
Kb
K2
K1
Rigidez cortante
RIGIDEZ ECUIVALENTE
- RIGIDEZ ELASTICA - RIGIDEZ POST ELASTICA
Kb
K1
TDRI
TLRI K2
TDRI z=5%-15%
TLRI z=15%-30%
el comportamiento de los aisladores puede ser modelado como LINEAL ECUIVALENTE si el amortiguamiento es menor al 30%
Reduccion del desplazamiento
Aumento en el periodo
Aumento en el amortiguamiento
Desplazamiento
STATIC
SISMICO DE DISENO
dSd
dbd
El desplazamiento sísmico del proyecto dbd debe amplificarse por razones de seguridad mediante un coeficiente impuesto gx en el Eurocódigo EN 1998.
El Eurocódigo y EN15129 indican un valor diferente de gx según el tipo de estructura presente
nell’Eurocodice EN 1998.
PUENTES gx=1,5
dEd = gx * dbd + 0,5dt+dlt
EDIFICIOS gx=1,2
dEd = gx * dbd
MATERIALES
ELASTOMEROS
• El caucho (goma natural) tendrà un modulo cortante G, correspondiente a una deformacion del
caucho del 100%, incluydo en el interval desde 0.3 Mpa hasta 1.5 Mpa
• La Norma EN15129 divide el caucho en :
o Bajo amortiguamiento si zb (100%) ≤ 6% Consulte la norma EN1337-3 sobre los apoyos
elastomericos
o Alto amortigumiento si zb (100%) > 6%
• La norma define los requisitos de elastómero y sus ensayo de calificación
SUAVE
• G=0.4 MPa
• G=0.5 MPa
NORMAL
• G=0.8 MPa
• G=0.9 MPa
DURO
• G= 1.4 MPa Goma TENSA
calificado «CE»
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
MATERIALES
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
ELASTOMEROS MEZCLA SUAVE G=0.5 MPa
VARIACIONES EN FUNCION DE LA DEFORMACION
VARIACIONES EN FUNCION DEL NUMERO DE CICLOS
VARIACIONES EN FUNCION DE LA TEMPERATURA
VARIACION EN FUNCION DE LA FRECUENCIA
MATERIALES
ACIERO Y PLOMO 1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
• Las placas de refuerzo internas deben ser de acero S235 de acuerdo con EN10025
o de acero con un mínimo alargamiento a la rotura
• Las placas de refuerzo externas deben estar hechas de acero S235 de acuerdo con
EN10025 o de acero con un mínimo alargamiento a la rotura
• El núcleo de plomo debe ser de pureza ≥99.9%
CRITERIOS DE DISENO Y VERIFICA DE LOS AISLADORES
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
Los aisladores elastomericos deben cumplir todas las pruebas del par. 8.2.3.3 de
EN15129. Además de lo establecido, válido para condiciones SISMICA, el aislador
realiza, durante la mayor parte de su vida útil, también la función de un
dispositivo de apoyo. El aislador también debe cumplir con las condiciones
establecidas en EN1337-3 con respecto a las condiciones ESTÁTICAS.
Al igual que sucede con el diseno de aisladores de acuerdo con las regulaciones
Americana (AASHTO LRFD para condiciones ESTÁTICAS y AASHTO Especificación – Guide
specificacion for seismic isolation para condiciones SISMICA gm=1 factor parcial por el elastomero KL =1 depende por el tipo de carga
VERIFIC A LA MAXIMA DEFORMACION
Deformacion debido a compresion
FACTOR DE FORMA
𝑆 =𝐴𝑅𝐸𝐴 𝐶𝐴𝑅𝐺𝐴𝐷𝐴
𝐴𝑅𝐸𝐴 𝑁𝑂 𝐶𝐴𝑅𝐺𝐴𝐷𝐴
MODULO COMPRESIBILIDAD’
Ar = Area reducida debido a desplazamientos no sismico
CRITERIOS DE DISENO Y VERIFICA DE LOS AISLADORES
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
VERIFICA A LA DEFORMACION MAXIMA
Deformacion debido a corte
Tq =Espesor total del caucho
Deformacion ≤ 250% bajo sismo
Deformaciones ≤ 100%
por movimientos estatico
𝜖𝑞,𝑚𝑎𝑥 ≤ 2.5
𝜖𝑞 ≤ 1
Deformacion debido a la rotacion
ti = Espesor de la singula capa de goma aa,d e ab,d = rotaccion en respecto a las dos direcciones ortogonales del dispositivo
Rotaccion minima a=0.03 rad
VERIFICA DEL ESPESOR DE LAS CHAPAS DE REFUERZO
Kh =1 con un foro Ar=Area reducida debido a desplazamientos non sismico Kp=1.3 factor de correlacion empirico fy= Fluencia del aciero 235 MPa
CRITERIOS DE DISENO Y VERIFICA DE LOS AISLADORES
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
CARGA CRITICA
l=1,1 por aisladores redondo a’= diamedro de las capas interna de aciero
VERIFICA ESTABILIDAD
La carga maxima serà siempre la mietad de la carga critica
El desplazamiento tiene que ser menor del 70% de la dimension en planta del aislador
Es necesario asegurar el aislador por medio de tornillos para asegurar una mejor estabilidad
ENSAYO
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
ENSAYO DE PROTOTIPO
Se deben realizar pruebas de tipo para calificar un aislador. Cada prueba debe
realizarse en al menos dos muestras. Estos dispositivos pueden probarse en pares.
La temperatura de prueba debe ser de 23 ± 5 ° C. Los aisladores sometidos a
pruebas de tipo no pueden instalarse en obra. NUEVA CALIFICA
DIFERENTE GOMA
VARIACIONES DEL FACTOR DE FORMA S AFUERA DEL ± 10%
AUMENTO DE LA DIMENSION > 10%
REDUCCION DE LA DIMENSION > 50%
DIFERENTE SISTEMA DE ANCLAJE
DIFERENTES CONDICIONES DE VULCANIZACION
INCREMENTO DE LA DEFORMACION DE CORTE e
DIFERENCIA DE LA TEMPERATURA DE ENSAYO
INCREMENTO DE LA CARGA NSd >30%
INCREMENTO DEL DESPLAZAMIENTO MAXIMO >5%
ENSAYO EN LABORATORIOS CERTIFICADOS Y RECONODCIDO
POR UN ENTITAD EUROPEA
ENSAYO DE
PROTOTIPO
ENSAYO SOBRE
MESA VIBRADORA
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA
DISPOSITIVOS DE
PROTECCION SISMICA
ENSAYO DE PROTOTIPO
ENSAYO
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
ENSAYO DE CONTROL DE CALIDAD
Los ensayos de control de calidad se hacen sul primero aislador producido.
Despues por lo menos el 20% de los aisladores producido para cada tipo diferente,
eligido da manera «random», tienen que ser ensayado. En caso de estructuras
apoyada sobre 4 aisladores, todo los dispositivos seran ensayado.
ENSAYO
Rigidez a compresion
8.2.1.2.8
Propriedades a nivel cortante
kb zb 8.2.1.2.2
Valores kb zb en un rango del
20% con respecto al valor de diseno
PARAMETROS de ACEPTACION
Valor kv en un rango del 30% con
respecto al valor de diseno
Chequeo POST-ENSAYO
1. Perdida de adherencia
2. Alineacion lateral o vertical de las placas de refuerzo
3. Superficie o imperfecciones con un ancho o una profundidad de más de 2 mm.
AISLADORES ELASTOMERICOS - INSTALACION
NUEVO EDIFICIO POLIFUNCIONAL UNIDO A LA SEDE OPERATIVA DEL BANCO UNICREDIT MILANO
ENSAYO DE FPC ENSAYO (20%) Kv Ko y amortiguamiento 4 TIPOLOGIE: MAX CARGA 15.000 kN
Totale aisladores n.30 - mezcla suave
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
AISLADORES ELASTOMERICOS - INSTALACION
PALM JUMEIRAH PUENTE DE ACCESO DUBAI - EMIRATES
SCHEMA ESTATICO: 6*60 MT CONTINUOS SPANS CONSTRUCCION: HORMIGONADO EN OBRA NUMERO DE DISPOSITIVOS: N.58 TDRI DIMENCION: 1150x900x410 (max) AJUSTE PREVIO: 75 mm DIRECCION DE OBRA: PARSON ltd
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
AISLADORES GOMA Y PLOMO
HOSPITAL DE PUCALLPA –PERU’
ENSAYO DE CONTROL DE CALIDAD / FPC 100% DE
LA PRODUCCION EN ACUERDO A LA ASCE SEI
7/10
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
AISLADORES ELASTOMERICOS
HOSPITAL LUIS N SAENZ (POLICIA) – LIMA - PERU’
ENSAYO DE CONTROL DE CALIDAD / FPC 100% DE LOS AISLADORES EN ACUERDO A LA
ASCE SEI 7/10
1. EN15129- REGLAMENTO EUROPEO PARA DISPOSITIVOS DE PROTECCION SISMICA
DESLIZADORES FRICCIONALES DEL
TIPO «POT»
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE AISLAMIENTO A LA BASE DE L EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO
GAGLIARDI SARDI’
2.1 INTRODUCCION 2.2 AJUSTE DEL SISTEMA DE
AISLAMIENTO 2.3 FASES DE INTERVENCION
2.4 PRUEBA REAL
1. EN15129- NORMA EUROPEA POR DISPOSITIVOS DE PROTECCION
SISMICO
1.1 ESTRUCTURA DEL REGLAMENTO EN
15129 1.2 CLASIFICACION DE LOS
DISPOSITIVOS SEGUNDO EN15129 1.3 DISENO DE LOS AISLADORES
ELASTOMERICOS EN CONFORMIDAD A LA EN15129
PALAZZO GAGLIARDI SARDI
DESCRIPCION:
Hablaremos sobre la conservación, la seguridad y el ajuste sísmico mediante el aislamiento sismico del edificio “Palazzo Gagliardi-Sardi”, un noble edificio histórico de mamposteria muy dañado por el terremoto de “L’Aquila” de abril de 2009
CARACTERISTICAS DEL EDIFICIO: H: 15 metros L: 58 metros W: 18 metros
SISMO DE L’AQUILA ABRIL 2009 2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
La intervención fue diseñada por INGENIUM (Giacomo di Marco - Riccardo Vetturini) y luego fue realizada por SACAIM y TENSA, ambas empresas pertenecientes al Grupo De Eccher, el primer especialista en conservación restaurativa, el segundo en diseño, producción y prueba de Dispositivos antisísmicos tales como disipadores sísmicos y aisladores utilizados en esta operación de ajuste sísmico.
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ESTADO DE DANO POST SISMO - L’AQUILA 2009
DANO DE LAS ESTRUCTURAS ABOVEDADA: acciones desequilibrantes
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ESTADO DE DANO POST SISMO - L’AQUILA 2009
DANO DE LOS CONTRATECHOS Y DIVISORES: problema de la seguridad del contenido
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ESTADO DE DANO POST SISMO - L’AQUILA 2009
MECANISMOS LOCAL DE COLAPSO : Colapsos mayormente afuera del plano
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ENFOJE A LA SOLUCION DE MEJORAS SISMICAS
Principio general de intervencion El principio general se deriva del hecho de que el edificio es de particular interés histórico, arquitectónico y ambiental. Por lo tanto, se debe establecer una propuesta de intervención equilibrada para evitar la distorsión de la situación de hecho. Los motivos de seguridad fueron encontrar un compromiso justo con la protección y el respeto del valor histórico y arquitectónico del edificio. Dado el tipo de construcción, quedó claro que garantizar un ajuste del 60% como lo exige la normativa podría haber anulado la monumental connotación del edificio.
Refuerzo «tradicional» - Incremento de la capacidad El daño que sufrió el edificio necesariamente tuvo que pasar por una serie de intervenciones tradicionales como la sastreria de las lesiónes, la reconexión de las bóvedas a las estructuras verticales, en resumen, la mitigación de los mecanismos locales debido a la discontinuidad estructural destacada. Al aumentar la capacidad, a veces es posible la adaptación sismica, pero rara vez es para edificios históricos, y en cualquier caso, esta capacidad necesita daño y disipación a medio de fluencia de la estructura. Para resistir el edificio necesita “danarse”.
Aislamiento sismico – Disminucion de la demanda La disminución de la demanda sísmica, la desvinculación del movimiento de la estructura del suelo, el desplazamiento de los mecanismos cinemáticos de la deformación del edificio a la deformación de los únicos "aisladores" permite un doble efecto: • Los aisladores se utilizan para absorber gran
parte de la energía sísmica entrante a través de altas deformaciones y disipaciones.
• el edificio tendrá un mínimo input sismico, por lo que puede ser fácilmente reforzado, garantizando una total elasticidad, lo que significa que no se requiere ningún daño para resistir.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI AISLAMIENTO SISMICO EN LA BASE
• Interposición entre cimientos y superestructura de elementos con alta deformabilidad horizontal y alta rigidez vertical.
• El desacoplamiento del movimiento resultante implica la filtración de frecuencias con mayor contenido de energía, dejando pasar los más lentos, por lo general con menos energía.
• La primera forma de vibrar la estructura -> cuerpo rígido que se mueve lentamente (traslación) sobre dispositivos deformables, con aceleraciones muy bajas y deformaciones de interpisos muy modestas (ausencia de daño).
• En general, más del 90% de masa excitada, lo que identifica casi por completo la respuesta de la estructura durante el sismo.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
Dispositivos: 102 pcs/total n.53 aisladores elastomericos tipo TDRI 440-SM-66 n.49 deslizadores friccionales TPM 2000/±150/±150 N°102 gatos platos (flat jacks) Periodo de aislamiento Tis=2.3sec
COMPARACIÓN DE LA RESPUESTA ESPECTRAL DE LA ESTRUCTURA EN BASE FIJA Y DE LA MISMA A BASE AISLADA
PALAZZO GAGLIARDI SARDI CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA DE AISLAMIENTO SÍSMICO
TDRI 440 SM 66 Tens Damping Rubber Isolators TPM 2000/+-150/+-150 - Tens Pot Bearing Isolators
Los TPM son aoyos multidireccional que no agrega una contribución apreciable a la rigidez del sistema. Su tarea es soportar cargas verticales y garantizar rotaciones de proyectos y desplazamiento sísmico. Se utilizan junto con los aisladores para lograr una coincidencia sustancial del centro de gravedad de las masas y de la rigidez. Son dispositivos con marcado CE, con el siguiente rendimiento: Carga máxima ULS 2.000 kN Cambio SLC + -150 mm
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ENSAYO
ENSAYO DE PROTOTIPO Y DE CONTROL DE CALIDAD en acuerdo a: • EN15129 • DM 14 enero 2008 (REGLAMENTO ITALIANO DE EDIFICACIONES)
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
FASES DE EJECUCION DE LA INTERVENCION • Refuerzo local de la parte de sotano de la mamposteria • Ejecución de una excavación cerca de la mampostería con profundización del plan de 80cm.
• Apoyo de losas y bóvedas en cada nivel hasta el nivel del suelo para descargar la carga de la mampostería
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
FASES DE EJECUCION DE LA INTERVENCION
• Ejecución de nichos en la mampostería para la ejecución de las ubicaciones por el inserción de los aisladores.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
FASES DE EJECUCION DE LA INTERVENCION
• Ejecucion de dos vigas longitudinales parcialmente externa y parcialmente interna para la conexion de los elementos transversales.
• Solidarizacion con barras del tipo Diwidag.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
FASES DE EJECUCION DE LA INTERVENCION
• Excavation para obras y ejecucion de la sub fundacion • Realizacion del «dintel» de posicionamiento de los aisladores y deslizadores
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
• Posicionamiento del aislador completo de plantilla y anclajes inferiores, colgar a las barras de anclaje , ya instalada superiormente.
• Posicionamiento del dispositivo en perfecta planeidad
Sellado intradosal del aislador con hormigón epoxi.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS - TRABAJA EN LA FUNDACIÓN
• Inserción del gato plano debajo del dispositivo y, posiblemente, encogimiento.
• La inyección de resina epoxi en el gato hasta la presión requerida para poner el dispositivo bajo carga a la tensión de trabajo de la mampostería antes de cortar.
• Sellado intradosal del aislador con hormigón epoxi.
CARACTERISTICAS DE LOS GATOS PLATOS: a) Potencia nominal del gato
plato 1700 kN b) Desplazamiento vertical
máximo 25 mm c) Máx. Presión de trabajo 150
bar
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI FASES EJECUTIVAS – TRABAJOS DE SUB FUNDACION
FASES DE EJECUCION DE LA INTERVENCION
• Ejecucion de los trabajos anteriores para todos los aisladores y deslizadores
• Completamento y posicionamiento de un elemento metalico para terminar con el hormigonado colaborante
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI RESUMEN DE LAS FASES DE INTERVENCIONES 2. PROTECCION
SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI RESULTADO FINAL – ALMACENAMIENTO DEL EDIFICIO HISTORICO
ARTISTICO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI RESULTADO FINAL – ALMACENAMIENTO DEL EDIFICIO HISTORICO
ARTISTICO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ENSAYO REAL – SISMO DE AMATRICE 24.08.2016
El terremoto que ocurrió en Amatrice fue un banco de pruebas perfecto por el sistema de aislamiento instalado. La acción sísmica recibida en Aquila fue, por supuesto, mucho más limitada que la del epicentro, pero hizo posible compilar, mediante el uso de las aceleraciones del terremoto registradas en Aquila, los cambios esperados para ese evento y los que realmente se detectaron. De hecho, el edificio mostró claramente el rastro que dejó el movimiento del edificio al "polvo" del patio.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ENSAYO REAL – SISMO DE AMATRICE 24.08.2016
Sismo de Amatrice Magnitud registrata a las 3.36 del 24.08.2016 Mw6 segundo la escala Richter
Distancia del epicentro Acerca 42Km
Consecuencias en el Palazzo Gagliardi Sardi: Movimientos de traduccion con amplitud máxima alrededor de 2-2.5cm
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI ENSAYO REAL – SISMO DE AMATRICE 24.08.2016
Se realizó un modelado de la estructura imponiendo las masas que actúan sobre los aisladores individuales para simplificar el análisis, llevadas a cabo con cálculo dinámico.
Las características de los aisladores (rigidez y amortuguamiento) se han deducido de las pruebas de aceptación del dispositivo (pruebas FPC), pruebas realizadas de acuerdo con EN15129 y NTC 2008 en el laboratorio oficial (Unibas Potenza Sislab). En un aislador se ha verificado un desplazamiento de aproximadamente 2 a 2.5 cm perfectamente coherente con lo que realmente sucedió.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
PALAZZO GAGLIARDI SARDI
CONCLUSIONES
Uniformidad de desplazamientos, prevalencia de movimientos de traslacion y ausencia de
efectos torsionales.
Redistribución uniforme de la rigidez en comparación con las masas del sistema.
El sistema de aislamiento ha demostrado una buena capacidad de reabsorción/re centraje.
Ningun daños en el edificio y en las obras de arte.
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DE L
EDIFICIO HISTORICO ‘PALAZZO GAGLIARDI SARDI’
’
RETROFIT – AISLAMIENTO A LA BASE DE UN EDIFICIO EN HORMIGON ARMADO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DEL EDIFICIO «LE TORRI» DANADO POR EL SISMA DEL EMILIA
EDIFICIO «LE TORRI»
RETROFIT – AISLAMIENTO A LA BASE DE UN EDIFICIO EN HORMIGON ARMADO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DEL EDIFICIO «LE TORRI» DANADO POR EL SISMA DEL EMILIA
FASES DE INTERVENCION
RETROFIT – AISLAMIENTO A LA BASE DE UN EDIFICIO EN HORMIGON ARMADO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DEL EDIFICIO «LE TORRI» DANADO POR EL SISMA DEL EMILIA
FASESE DE INTERVENCION
RETROFIT – AISLAMIENTO A LA BASE DE UN EDIFICIO EN HORMIGON ARMADO
2. PROTECCION SISMICA A MEDIO DE
AISLAMIENTO A LA BASE DEL EDIFICIO «LE TORRI» DANADO POR EL SISMA DEL EMILIA
FASES DE INTERVENCION
Muchas gracias a la Empresa SOLES TECH por las fotografias que muestran la instalacion de los aisladores y deslizadores de TENSA con el metodo de instalacion patentado por SOLES.
CORRELACION ENTRE EL DISENO SISMICO Y LAS PRESTACIONES DE LOS DISPOSITIVOS CASE STUDY BOLU
VIADUCT CORRELACION ENTRE EL DISENO
SISMICO Y LAS PRESTACIONES
DE LOS DISPOSITIVOS CASE STUDY BOLU VIADUCT
DISENO ORIGINAL PGA considerada a diseno: 0.4g
Estandard a la base del Diseno: 1992 AASHTO Standard Specification for Highway Bridges y
Eurocodigo 1998 para la construccion Tipo y estandard de diseno dispositivos empleado: Elasto plastic devices (Patente Marioni Ciampi 1991). En el 1999 no existia el Eurocodigo para el diseno de los dispositivos anti sismicos que
llegò en el 2009
PGA Registrada: 0.8g (doble de la de diseno!!!!!!!)
Estandard a la base del Retrofit: 1999 AASHTO Guidelines for seismic Isolation Design
considerando la NUEVA acceleracion al suelo registrada
Referencias: 1) Bolu Viaduct Damage Assesment and Retrofit Strategy by Hamid Ghasemi , Phd 2) Performance evaluation of Bolu Viaduct in terms of performance
based seismic design of bridges, A. Iqbal University of Canterbury, Cristchurch, New Zealand 2007 NZSEE Conference
3) Ciampi V. Marioni A. «new types of energy dissipating devices for seismic protection of bridges III WC on joint sealing and
bearing systems for concrete structures ,Toronto
CORRELACION ENTRE EL DISENO SISMICO Y LAS PRESTACIONES DE LOS DISPOSITIVOS CASE
STUDY BOLU VIADUCT CORRELACION ENTRE EL DISENO
SISMICO Y LAS PRESTACIONES
DE LOS DISPOSITIVOS CASE STUDY BOLU VIADUCT
En el caso del terremoto en cuestion el dano de los dispositivos de aislam iento fue una clara consecuencia de la consideracion
incorrecta de la entrada sismica que resultò ser el doble del proyecto . Los dispositivos fueron disenados adecuatamente para
el valor incial de proyecto (0.4g) y no pudieron resistir calaramente un valor doble (0.8g)
CONCLUSIONES
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