Zona de descarga de Software

Zona de descarga de Software

Los mejores programas informáticos de estructuras que te hacen la vida mas fácil

Quienes somos

Quienes somos

Una breve descripción de quienes somos y a qué nos dedicamos.

Normativas y guías

Normativas y guías

Zona de descarga de Normativas y Guías sobre estructuras en el ámbito internacional

 

Aisladores y disipadores sísmicos

En este post veremos dos tipos de sistemas que permiten mejorar la respuesta sísmica de las estructura: los Aisladores y los Disipadores sísmicos. Podréis ver como actúan en unos vídeos muy ilustrativos.

Aislador y disipador sísmico

Estos sistemas se colocan entre la subestructura y la superestructura de edificios, puentes y también en algunos casos, en la misma superestructura de edificios, y permiten mejorar la respuesta sísmica aumentando los periodos y proporcionando amortiguamiento y absorción de energía adicional, reduciendo sus deformaciones según sea el caso.

Sin embargo, desde el punto de vista estructural, ambos sistema trabajan de forma muy diferente. Veamos las diferencias:

Los aisladores sísmicos consiguen desacoplar la estructura del terreno colocándose estratégicamente en partes especificas de la estructura, los cuales, en un evento sísmico, proveen a la estructura la suficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de la estructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cual podría provocar daños severos o el colapso de la estructura.

Aislador sismico

Es decir, la idea es separar una estructura de los movimientos del suelo mediante la introducción de elementos flexibles entre la estructura y su cimentación. Los aisladores reducen notablemente la rigidez del sistema estructural, haciendo que el periodo fundamental de la estructura aislada sea mucho mayor que el de la misma estructura con base fija. Como una imagen vale mas que mil palabras, os pongo un vídeo donde se puede ver la diferencia entre una estructura sin aislador y otra con aislador.

Los disipadores sísmicos tienen como función disipar las acumulaciones de energía asegurándose que otros elementos de la estructuras no sean sobresolicitados, evitando daños a la estructura. Es decir, los disipadores sísmicos ofrecen un incremento de la amortiguación a la estructura.

Disipador sismico
En el siguiente vídeo podemos ver como se comporta una estructura con y sin disipadores sísmicos:

Los japoneses usan estos sistemas en sus edificios con regularidad. En el siguiente vídeo se puede observar como se mueven unos rascacielos de Japón con estos sistemas sísmicos, sin sufrir daños, durante el terremoto de marzo de 2011:

En futuros post os pondré unas pinceladas de cómo se calculan las estructuras con estos sistemas. Pero ya podéis imaginaros que estas estructuras no son lineales por lo que no se puede realizar un cálculo espectral y por tanto hay que recurrir a acelerogramas sintéticos. En el post anterior (Descárgate un programa para generar Acelerómetros Sintéticos. Otra forma de calcular una estructura ante el sismo) os expliqué como generar estos acelerómetros. Os recomiendo que leáis ese post.

Espero que os haya gustado.


¿Quieres ser el primero en leer nuestros artículos?

Déjanos tu nombre y un email válido, y nosotros te avisaremos cuando hayan novedades en Estructurando

Flecha-roja

The following two tabs change content below.

José Antonio Agudelo Zapata

Ing. Caminos, Canales y Puertos y Máster de Estructuras por la Universidad de Granada. Cofundador y responsable de Estructurando.net

9 Responses to Aisladores y disipadores sísmicos

  1. […] Aisladores y disipadores sísmicos. Métodos para combatir un terremoto […]

  2. […] En este post veremos dos tipos de sistemas que permiten mejorar la respuesta sísmica de las estructura: los Aisladores y los Disipadores sísmicos. Podréis ver como actúan en unos vídeos muy ilustrativos.  […]

  3. Pat dice:

    A la hora de encarar el diseño sísmico de una estructura se puede decir a grandes rasgos que hay tres estrategias para hacerlo:

    1)- La primera es la de resistir las fuerzas sísmicas que sobre la estructura aparecen, es decir que se deben resistir los esfuerzos bajo un comportamiento elástico de la estructura (Implica elementos muy rígidos y altamente armados).

    2)- Aislando la estructura, es decir interponiendo elementos que cambien el período fundamental de la misma de manera que se incrementan los períodos y consecuentemente disminuyen las solicitaciones sísmicas (Por ejemplo disponer neoprenos entre la estructura y la infraestructura)

    3)-Mediante la disipación de energía. En este caso se pueden emplear dispositivos tipo amortiguadores o bien el admitir la formación de rótulas plásticas en zonas controladas por el ingeniero que diseña la estructura.

    No hay una estrategia que sea mejor que la otra sino, mas bien, cada una tiene un campo de aplicación.
    Yo como diseñador inicialmente intento cuadrar la estructura en elástico, esperando que las dimensiones y el armado sea razonable. Cuando me refiero a razonable que las solicitaciones sean del orden de magnitud que en ELU. Cuando esas dimensiones/dimensionado deja de ser razonable intento aislar y así conseguir incrementar los períodos propios con la consiguiente disminución de esfuerzos. Sin embargo la estrategia de aislar tiene un límite que viene impuesto por las deformaciones máximas admisibles ya que al flexibilizar la estructura estamos incrementando sus desplazamientos.
    Por ejemplo cuanto más se disminuye la fuerza sísmica, mayores serán los desplazamientos, a mayores desplazamientos mayores espesores de neoprenos, a mayores espesores de neoprenos por motivos de estabilidad de la placa mayores dimensiones de la placa. Por ello la estrategia de aislar tiene una aplicación acotada y no se puede llegar al infinito. (Hasta aquí la curva de comportamiento de la estructura es elástica lineal)
    Cuando la estrategia de aislar se encuentra con las limitaciones antes mencionadas hay que pensar en disipar energía. Esa disipación se puede representar, de manera simplificada, como una traslación paralela de la curva de demanda (espectro representado en términos Fuerza-Desplazamiento) y la curva de comportamiento (Fuerza-Desp.) será bilineal donde la primera rama tendrá la pendiente equivalente a la rigidez del conjunto Estructura-Dispositivo hasta alcanzar la fuerza máxima que es capaz de resistir el amortiguador y la segunda será cuasi-horizontal. Donde la curva de comportamiento corte a la curva de demanda, ese será la fuerza máxima y el desplazamiento máximo esperado.
    Con este análisis simple puedes estimar la estrategia a seguir en el proceso de diseño de una estructura. También decir que se puede combinar estrategias como es el caso de los apoyos con núcleo de plomo.
    Saludos

  4. Edgar Miranda Sandoval dice:

    necesito calcular el disipador de energía según los esfuerzos que transmiten mi estructura el tipo de disipador es (aislador de base) por favor si alguien me puede dar pautas????

  5. Anónimo dice:

    Muy interesante, aunque afortunadamente en España no necesitamos esta tecnología está muy bien conocerlo pues ayuda a entender la actitud antisísmica en el diseño de estructuras. Gracias por el artículo

  6. day dice:

    ME ENCANTOOO la informacion!

  7. Anónimo dice:

    Estimados, cómo obtener alguno de estos artículos interesantes, por ejemplo el de estos de aisladores y disipadores sísmicos. Gracias y saludos.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.