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Amortiguamiento en las Estructuras (Disipación de Energía)

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by

Noel Silva

on 15 October 2016

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Transcript of Amortiguamiento en las Estructuras (Disipación de Energía)

Amortiguamiento en las Estructuras (Disipación de Energía)
design by Dóri Sirály for Prezi
Los aisladores de base, situados sobre la cimentación y soportando al edificio, desacoplan parcialmente al edificio del suelo, disminuyendo la energía de entrada y por consiguiente su respuesta estructural.
Universidad Nacional de Ingeniería
Nicaragua, a pesar de la crisis económica que enfrenta, debe optar por la aplicación de disipadores de energía en las edificaciones de clasificación A (al menos), puesto que la mayoría de estas edificaciones se encuentran en zonas de alta sismicidad.
Conclusiones
A. Sistemas de Aislamiento de Base?
Facultad de Tecnología de la Construcción
FTC

Sismorresistencia

Doncente: Ing. Juan Sampson Munguía

Elaboran:

Br. Noel Rodríguez Orozco
Br. Roberto Velasquez López
Br. Noel Silva Hernández

Managua, Octubre de 2014
Se puede distinguir
cuatro
grupos o Sistemas de Control Estructural ante Sismos:
Sistemas Pasivos
Sistemas Activos
Sistemas Viscoelásticos
Amortiguamiento:
El amortiguamiento se define como la capacidad de un sistema o cuerpo para disipar energía cinética en otro tipo de energía. Típicamente los amortiguados disipan la energía cinética en energía térmica y/o en energía plástica (e.g. atenuador de impactos)
En la estructura con disipadores, la energía es absorbida por estos dispositivos reduciendo significativamente las deformaciones y el daño estructural.
Sistemas Híbridos
Los sistemas
pasivos
se dividen en:
A. Sistemas de Aislamiento de Base
B. Sistemas de Disipación de Energía
Sistemas Semi activos
Los sistemas de control pasivo se basan en elementos que responden de forma inercial a la acción sísmica y a diferencia del resto de sistemas no precisan de aporte energético para funcionar
C. Sistemas de Osciladores Resonantes
Neopreno Zunchado
Aisladores de Fricción
Tres tipos:
Aislador Pendular
2. Ventajas
1. Concepto
• Robustez
• No dependen de fuentes de energía
• Son mecánicamente simples.
• Su costo es competitivo.
B. Sistemas de Disipación de Energía
Los disipadores de energía no alteran la energía de entrada, que depende básicamente del período fundamental y de la masa del edificio, manifestando su eficiencia maximizando la energía disipada y disminuyendo la respuesta estructural.
Dos Tipos
Histeréticos
Viscoelásticos
A. La plastificación de metales por

flexión

Cortante

extrusión

B. Fricción entre superficies
A. Sólidos Viscoelásticos

B. Fluidos conducidos a través de orificios

C. Fluidos Visco elásticos
Histeréticos
La plastificación de metales por flexión
- ADAS (Added Camping And Stiffness)
TADAS
“Honey-comb”
La plastificación de metales por Cortante
La plastificación de metales por extrusión
Histeréticos
Histeréticos
Histeréticos
Fricción entre superficies
Los sistemas de fricción disipan energía, basándose en el rozamiento existente entre dos superficies en contacto bajo presión y en el deslizamiento entre ellas. La fuerza de fricción en cada conexión es igual al producto de la fuerza normal por el coeficiente de rozamiento
Sólidos Viscoelásticos
Los disipadores Viscoelásticos dependen fundamentalmente de la velocidad y se basan en:
Fluidos conducidos a traves de orificios
Fluidos Viscoelásticos
Fluido Viscoelástico
C. Sistemas de Osciladores Resonantes
Los sistemas inerciales acoplados tales como el Tuned Mass Dampers (TMD) introducen masas adicionales, normalmente situadas en la parte alta de los edificios, cuya excitación absorbe parte de la energía cinética introducida por el sismo.
Concepto
Los sistemas activos contrarrestan directamente los efectos del sismo mediante actuadores. La gran demanda de energía que comporta su actuación ante un sismo severo y la complejidad de los algoritmos de control los convierte en sistemas poco robustos.
Sensores situados en la propia estructura empleados para medir variables correspondientes a la excitación externa, o variables de la respuesta estructural, o de ambos tipos.
Sensores situados en la propia estructura empleados para medir variables correspondientes a la excitación externa, o variables de la respuesta estructural, o de ambos tipos.
Actuadores que habitualmente son alimentados por fuentes de energía externa para ejercer fuerzas.
El Active Mass Damper (AMD)
Sistemas Semi Activos
Los sistemas Semi-activos tienen un esquema de funcionamiento muy similar a los sistemas activos, diferenciándose de estos en que el control estructural se obtiene a partir de dispositivos de carácter reactivo, cuyas características mecánicas (rigidez o amortiguamiento) son controlables, lo cual permite modificar las propiedades dinámicas de la estructura con costos energéticos muy reducidos.
2. Técnicas de control de se implementa en el sistema
• La fricción variable
(Variable Hydraulic Damper)
Los sistemas híbridos son la combinación de sistemas activos y los sistemas pasivos. El comportamiento pasivo desacopla parcialmente la estructura del terreno, producto de un desplazamiento significativo entre subestructura y superestructura. El objetivo del componente activo es controlar este movimiento mediante un actuador.
Mejoras con respecto a los Activos
• En caso de falla del componente activo, aunque de forma menos efectiva, el sistema pasivo sigue ejerciendo funciones de control.
• Los requerimientos energéticos son inferiores.
Hibrid Mass Damper (HMD)
Ejemplo Amortiguadores Viscoelásticos
Puente Amolanas (Chile)
Ejemplo Amortiguamiento Histerético
Torre Titanium (Santiago, Chile)
Ejemplo de Masa Sintonizada
Edificio Taipei 101,
Consultas
http://www.terremotosuchile.cl/anexos/amolana2.html

http://oa.upm.es/13787/1/Tesis_master_Victor_Gatica_Lagos.pdf


Documents/SISMORRESISTENCIA/Libro_Premio_Nacional_ANR_2008-libre.pdf

http://www.bdigital.unal.edu.co/4392/1/294481._2011.pdf

http://www.emb.cl/construccion/articulo.mvc?xid=2495
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