FACULTAD DE Ciencias e Ingeniería INGENIRÍA CIVIL Aislamiento Sísmico y Disipación de Energía en Edificaciones CIV 310. Temas de Ingeniería Estructural, 2016-2
I. INFORMACION GENERAL CURSO : AISLAMIENTO SISMICO Y DISIPACIÓN DE ENERGÍA EN EDIFICACIONES, Temas de Ingeniería Estructural CLAVE: CIV310 CRÉDITOS: 3.5 REQUISITOS: Ingeniería Sismorresistente PROFESOR: Alejandro Muñoz Peláez II. SUMILLA: Se estudian los sistemas para la protección sísmica de edificaciones empleando aislamiento y disipación de energía. Se presentan los fundamentos del análisis y diseño de los edificios asilados y de los edificios con sistemas de disipación de energía. Se revisan los detalles arquitectónicos y procedimientos constructivos necesarios para el uso de estos sistemas.
III. OBJETIVO: Al término del semestre, el estudiante conocerá el comportamiento dinámico de los edificios aislados y con sistemas de disipación de energía y será capaz de estimar su respuesta ante diferentes niveles de terremotos. El estudiante deberá poder sugerir los tipos de protección sísmica adecuados a cada caso estructural y podrá desarrollar el diseño de los sistemas de protección de edificaciones sencillas.
IV.METODOLOGIA: El curso se desarrolla con clases expositivas y ejemplos prácticos de aplicación. Los estudiantes desarrollarán ejemplos de aplicación evaluados y rendirán un exámen. V. PROGRAMA ANALÍTICO 1. Comportamiento sísmico de estructuras 1.1 Respuesta elástica de estructuras de 1gdl y varios grados de libertad 1.2 Comportamiento inelástico de estructuras 1.2.1 Ductilidad y resistencia estructural 1.2.2 Factor de reducción de respuesta 1.2.3 Ductilidad y energía demandadas 1.2.4 Relaciones entre la demanda inelástica y el factor de reducción 1.2.5 Sobrerresistencia 1.2.6 Reducción de las demandas inelásticas 2. Principios básicos de los sistemas de protección sísmica
2.1 Ecuación dinámica de estructuras con sistemas de protección sísmica 2.2 Equilibrio energético 2.3 Escenarios Sísmicos y Desempeño 2.4 Sistemas lineales equivalentes 3. Estructuras con aislamiento sísmico 3.1 Fundamentos del Aislamiento Sísmico. 3.1.1 Arquitectura de los Edificio Aislados 3.1.2 Sistemas de Aislamiento. 3.1.3 Comportamiento del edifico aislado. 3.1.4 Efecto de los suelos y la esbeltez del edificio. 3.2 Dinámica de los Edificios Aislados. Modelos elásticos 3.2.1 Modelo elástico de Estructura rígida 3.2.2 Modelos elásticos de dos y de varios grados de libertad 3.3 Dispositivos de Aislamiento 3.3.1 Aisladores Elastoméricos. 3.3.2 Aisladores de péndulo friccional. 3.3.3 Modelo inelásticos de comportamiento de dispositivos. 3.3.4 Modelos elásticos de dispositivos. 3.4 Análisis de edificios aislados 3.4.1 Método estático. 3.4.2 Método espectral. 3.4.3 Respuesta en el tiempo. Elástica e Inelástica. 3.5 Normas para el diseño de edificios aislados. 3.6 Introducción al Diseño de los Sistemas de Aislamiento. 4. Estructuras con disipación pasiva de energía 4.1 Disipadores friccionales y metálicos 4.1.1 Respuesta dinámica de estructuras con amortiguamiento histerético. 4.1.2 Linearización equivalente. 4.1.3 Disipadores metálicos. 4.1.4 Disipadores friccionales. 4.1.5 Diseño de estructuras con disipadores histeréticos. 4.2 Disipadores viscosos 4.2.1 Respuesta dinámica de estructuras con amortiguamiento viscoso. 4.2.2 Comportamiento histerético lineal equivalente de disipadores viscosos. 4.2.3 Diseño de estructuras implementadas con disipadores viscosos. 4.3 Amortiguadores dinámicos 4.3.1 Teoría de amortiguadores de masa sintonizada (AMS). 4.3.2 Sistema de un grado de libertad sin amortiguamiento sujeto a excitación armónica. 4.3.3 Sistema de un grado de libertad con amortiguamiento sujeto a excitación armónica. 4.3.4 Aplicación de AMS en ingeniería sismo-resistente 4.4 Diseño por desempeño de estructuras con disipadores de energía 4.5 Discusión de normas de diseño con disipación de energía 5. Sistemas de protección sísmica semi-activos V.1 Fundamentos Mecánicos V.2 Sistemas de rigidez variable. V.3 Amortiguadores magnetoreológicos.
VI.
EVALUACIÓN. Sistema de evaluación Tipo 4. Nota única. La nota se obtendrá de dos tareas de casa y un examen final. Los pesos son: Tarea 1: 0.3, Tarea 2: 0.3. Examen Final : 0.4
VII. BIBLIOGRAFÍA 1. Naeim, F. y Kelly, J. Design of Seismically Isolated Structures: From Theory to practice. Jhon Wiley y Sons, 1999. 2. Kelly, J. Earthquake-Resistant Design with Rubber. Second Edition, 1997. Springer. 3. Kelly, J. y Konstantinidis D. Mechanics of Rubber Bearings for Seismic and Vibration Isolation. Willey, 2011. 4. Cheng, F., Jiang, H. y Lou, K. Smart Structures: Innovative Systems for Seismic Response Control. Taylor y Francis Groups, 2008. 5. Narmashiri, K y Hosseini-Tabatabai, S.M.T. Tuned Mass Damper: An Energy Dissipation Device for Earthquake/Wind Resistant Buildings. Lambert Academic Publishing, 2013. 6. Filiatrault, Christopoulos. Principles of Passive Supplemental Damping and Seismic Isolation. IUSS Press, 2006. 7. Ramirez, O. Constantinou, M. et al. Development and Evaluation of Simplified Procedures for Analysis and Design of Buildings with Passive Energy Dissipation Systems. Technical Report, MCEER, Revision 1, 2001. 8. NCh2745.Of2003. Análisis y Diseño de Edificios con Aislación Sísmica. Norma Chilena Oficial, 2003. 9. NTE-030-2016, Norma Peruana de Diseño Sismorresistente 10. ASCE/SEI 7. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures.
