Proyecto Estatica

Universidad de Guayaquil

Facultad de Ciencias Matemáticas y Física Escuela de Ingeniería Civil PROYECTO DE ESTÁTICA Tema: ESTRUCTURAS ANTISISMICAS Docente: Ing. Ciro Álava Estudiante: Carlos Mestanza Gaibor Guayaquil – Ecuador

ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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¿Qué es Ingeniería Civil?

Es la disciplina que fundamentada en el conocimiento de las ciencias matemáticas, naturales y sociales, adquirido a través del estudio, de la práctica y de la experiencia, permite diseñar y construir obras de infraestructura para beneficio del ser humano, mediante la transformación racional, creativa y económica de los recursos, lo que permitirá a la nación elevar la calidad de vida del ciudadano ecuatoriano, manteniendo y preservando su medio ambiente.


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ESTRUCTURAS ANTISISMICAS Formulación del problema ¿Por qué es importante la tecnología sismo resistente en las edificaciones modernas? Justificación Viendo las necesidades y los cambios drásticos que están sucediendo en la naturaleza y por ende el aumento de riesgos de la comunidad en general se hace necesario estar preparados para cualquier situación desfavorable o estar prevenidos contra algún caso en especial que ocurra, ya sean movimientos de tierra leves como de gran escala (terremotos), se tratan de implementar nuevas metodologías para la prevención o disminuir los riesgos que estas pueden llegar a ocasionar. Objetivo General Mostrar la importancia de las estructuras antisísmicas en el mundo actual. Marco referencial A lo largo de la historia hemos tenido que vivir acontecimientos naturales los cuales han causado grandes problemas en nuestra sociedad como lo son las pérdidas de seres humanos como afectación en las edificaciones lo cual nos ha llevado a evolucionar e ir adaptándonos a estos factores naturales los cuales generan mucho daño por ende se es necesario pensar en planes de contingencia contra estos desastres naturales como lo son citando por ejemplo (terremotos, maremotos. Etc.) Los eventos naturales o provocados por nosotros mismos, afectan con mayor fuerza a las poblaciones más pobres, por su alta vulnerabilidad caracterizada por: -Sus escasos recursos económicos, - Sus condiciones de vida precarias, - La ubicación de sus viviendas en áreas de alto riesgo y el tipo de construcción de las mismas. - Por la imposibilidad de movilización - Por la falla de organización y preparación de la comunidad. Todo esto hace que se vean las poblaciones más pobres, expuestas directamente al impacto de los eventos o fenómenos naturales o no. Pese a su vulnerabilidad, estas poblaciones no pueden permitirse estar en otro lado. Cuando logran hacerlo, no pueden escapar al desastre desplazándose del sector afectado, ya que traerán consigo pobreza, manteniendo intactas y a veces aumentando su vulnerabilidad, por ejemplo en áreas de desarrollo no planificadas en las ciudades. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Las poblaciones con condiciones de vida óptimas, si bien se ven afectadas por eventos de este tipo, no siempre sufren las mismas consecuencias en pérdidas humanas y materiales, dadas sus posibilidades de hacer frente a la situación. En este sentido se tienen datos que indican un número de muertos más alto en países de bajos recursos económicos frente a aquellos industrializados con posibilidades económicas superiores. Sabemos que los fenómenos o eventos naturales causarían menor daño si entendiéramos como funciona la naturaleza y creáramos nuestras condiciones de vida, de acuerdo con los conocimientos que tenemos de la naturaleza. Por ende es necesario ponernos en un plan de contingencia para prevenir riesgos tanto humanos como estructurales y en el cual hoy en dia se viene trabajando para que esos riesgos sean en grados menores y evitar tragedias. Hoy en dia podemos apreciar en algunas estructuras y podemos ver diseños para contrarestar estos fenómenos naturales y las cuales también sirven para la comodidad de las personas. ¿Qué es un sismo? Un terremoto, también llamado seísmo o sismo (del griego "", temblor) o temblor de tierra es una sacudida del terreno que se produce debido al choque de las placas tectónicas y a la liberación de energía en el curso de una reorganización brusca de materiales de la corteza terrestre al superar el estado de equilibrio mecánico ¿Cómo se producen los sismos? La causa de un temblor es la liberación súbita de energía dentro del interior de la Tierra por un reacomodo de ésta. Este reacomodo se lleva a cabo mediante el movimiento relativo entre placas tectónicas. Las zonas en donde se lleva a cabo este tipo de movimiento se conocen como fallas geológicas (la falla de San Andrés es un ejemplo) y a los temblores producidos se les conoce como sismos tectónicos. No obstante existen otras causas que también producen temblores. Ejemplo de ello son los producidos por el ascenso de magma hacia la superficie de la Tierra. Este tipo de sismos, denominados volcánicos, nos pueden servir de aviso de una posible erupción volcánica. ¿Cómo se mide la intensidad de un sismo? En un principio el tamaño de un temblor se medía únicamente por los efectos y daños que éste producía en un lugar determinado, a lo que se conoce como intensidad del sismo. La escala de intensidad más utilizada es la de Mercalli modificada. Esta escala es útil para zonas en donde no existen instrumentos que registren los movimientos sísmicos (sismógrafos). Actualmente se usa la magnitud, la cual permite clasificar a los sismos con base en la amplitud de onda máxima registrada por un sismógrafo. El concepto de magnitud de un temblor se fundamenta en que la amplitud de las ondas sísmicas es una medida de la energía liberada en el foco (origen del temblor).


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La magnitud es un parámetro que propuso Charles F. Richter en 1935 para clasificar los sismos del sur de California, pero que su uso se ha extendido a otras regiones del mundo. Durante los últimos años, los sismólogos han preferido el uso del momento sísmico para cuantificar el tamaño de un temblor, por ser éste uno de los parámetros sísmicos que se determinan con mayor precisión. Este parámetro está basado en el principio de que el movimiento a lo largo de una falla lo produce un par de fuerzas que actúan en sentido opuesto a uno y otro lado de la falla. El momento sísmico es función del desplazamiento relativo a lo largo de la falla, del área de ruptura y de la rigidez del medio en que el temblor se origina. El momento sísmico fue calculado por primera vez por KeiitiAki en 1966, a partir de las características de las ondas sísmicas registradas, para el sismo de Niigata de 1964. Acción sísmica sobre las estructuras Al llegar el sismo a las zonas pobladas, el terremoto se siente como oscilaciones bruscas del terreno, que se transmiten a las estructuras. Habitualmente, en un edificio, existen cargas, o acciones, que se equilibran con las reacciones en el suelo. Las aceleraciones verticales son las menos problemáticas, pues el edificio ha sido concebido para soportar la acción vertical del peso, y aguantará un esfuerzo adicional en esta dirección, ya que en el diseño se admite la posibilidad de existencia de sobrecargas, que se tienen en cuenta utilizando los coeficientes de seguridad adecuados. Además el edificio suele ser muy rígido en cuanto a su desplazamiento vertical, por lo que difícilmente entrará en resonancia verticalmente. Es más grave el problema, cuando los elementos diseñados para resistir esfuerzos verticales, se ven sometidos a esfuerzos oblicuos, que son el resultado del peso vertical, y una oscilación horizontal. Entonces el edificio se deforma lateralmente. La estructura tiende a recuperar su forma, como consecuencia de la elasticidad de los materiales. Las perturbaciones en el medio varían en dirección y sentido, por lo que las construcciones empiezan a oscilar alrededor de su posición de equilibrio. Los pilares de este edificio no han sido capaces de soportar las oscilaciones horizontales del sismo, la estructura horizontal ha resistido.

Resonancia ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Los movimientos, y por lo tanto los esfuerzos a que se ven sometidas las distintas partes, dependen, entre otras, de las características de la onda sísmica, y de las frecuencias naturales de oscilación del edificio. El edificio tenderá a oscilar según sus frecuencias propias de oscilación, que si no coinciden con algún armónico de los principales que forman la onda sísmica no aumentará en cada oscilación, pero en el caso de que coincidan, se produce el fenómeno de resonancia. Cuando el sismo posee un armónico de amplitud considerable que coincide con una frecuencia de oscilación natural de edificio (o período fundamental), éste entra en resonancia, y la aceleración crece en cada periodo, por lo que irremediablemente será destruido, a menos que el sismo cese rápidamente, o que la ruptura de algunas de las partes del edificio varíen su frecuencia natural de oscilación, o que el rozamiento interno de los materiales sea suficiente como para disipar la energía. La construcción resistirá si todas sus partes consiguen responder a los movimientos coherentemente, ya sea trasladándose juntas, o girando alrededor de los mismos ejes en cada instante. Cuando se quiere que una construcción resista sismos fuertes, se diseña especialmente para ello. Suele dar la impresión de que los edificios altos, sobre todo si son de similar construcción van a sucumbir antes en un seísmo. Esto suele ser cierto, pues además los edificios altos tienen mayor periodo de oscilación. Sin embargo esto depende de los armónicos de resonancia del seísmo y del edificio, por lo que en general puede ser bastante arbitrario. Este edificio, tenia dos zonas con dos alturas distintas, como puede apreciarse en las ventanas de la última planta. Curiosamente, la zona más elevada ha resistido, aunque esto no suele ser así. Quizás su frecuencia de resonancia no haya coincidido con la del seísmo, mientras que en la otra parte sí.

Roturas en las construcciones La propagación de las roturas suele ser un fenómeno frecuente, ya que las estructuras están diseñadas para que todos sus elementos soporten en conjunto las acciones a las que se ven sometidos. Por lo que, generalmente, cualquier ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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rotura acrecienta de forma imparable los daños, así una primera regla sería que sísmicamente una construcción resiste lo que resiste el elemento estructural que primero se rompa. Un pilar no ha resistido, y el fallo estructural ha comenzado a propagarse. La rotura no es total, porque el sismo se ha detenido a tiempo, y porque el edificio ha sido capaz de amortiguar las sobrecargas, alcanzando nuevas posiciones de equilibrio mientras se rompe, disipando la energía del sismo En caso de terremoto, la construcción tiene que trasladarse en horizontal, moviéndose sus plantas bajas unidas al suelo, siendo sus plantas altas arrastradas por aquellas. Se ha observado que algunas veces el inmueble ha volcado sobre uno de sus lados. Con el fallo de pilares en plantas bajas, este edificio ha volcado.

Una gran parte de las victimas de terremotos se produce por desprendimiento de fachadas, por lo que en caso de sismo es aconsejable permaneces fuera o dentro de los edificios, pero no entrar ni salir. Este edificio se ha desprendido en parte de su fachada


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La respuesta de cada edificio es diferente, por lo que si dos están en contacto, o no poseen una junta de dilatación suficiente, al llegar el seísmo, oscilan de forma diferente, golpeándose, y machacándose ambos. Sería pues recomendable que hubiese entre los dos una separación, o junta que permitiera la oscilación sin choque; esta debería ser al menos la suma de las amplitudes de oscilación de cada uno de ellos. Estos edificios han oscilado de forma diferente, golpeándose ambos. La junta de dilatación entre ellos debería haber sido más generosa

Si el edificio es grande, puede que una parte sufra un desplazamiento, y otra no, de esta forma la parte intermedia se vea retorcida. Fenómenos parecidos pueden ocurrir cuando el inmueble es poco homogéneo, ya sea en materiales o en forma, en cuyo caso se comporta como varios bloques independientes. Esta pasarela no ha asimilado los desplazamientos de los dos edificios que unía, y se ha desprendido. Observar desde el punto técnico los fallos estructurales, ahondando en los mecanismos que los han producido puede ayudar a evitarlos en un futuro. Aquí se han visto brevemente los más importantes, intentando suscitar la curiosidad del lector, resumiendo lo más importante de cada tipo de fallo.


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Construcciones antisísmicas En el siglo XVIII fue cuando se empezó a trabajar en formas para evitar estas catástrofes. A consecuencia de esto surgieron las bases para la creación de la ingeniería antisísmica, que consistía en hacer los edificios lo bastantes resistentes como para soportar grandes movimientos sísmicos, sin que se afecte su estructura ni lleguen a colapsar. En el siglo XX, a consecuencia de los violentos terremotos de San Francisco (1906), Messina (1908) y Tokio (1923), surge un gran avance en este tipo de construcciones La construcción antisísmica japonesa, fue la primera en integrarse en este tipo de construcciones a mediados del siglo XX debido al alto riesgo sísmico del país. Es con el arquitecto Frank Lloyd Wright, diseñador y constructor del Hotel Imperial, que se pone en manifiesto la importancia de la estructura antisísmica. Este hotel de estructura reforzada con cemento armado, perfil discontinuo y estratificación de los cimientos lo convirtieron en el edificio más seguro que el resto de los construidos en Japón

RETROFIT ANTISÍSMICO El retrofit antisísmico consiste en aportar modificaciones a las estructuras existentes para darles mayor resistencia a la actividad sísmica, al movimiento del terreno, a la apertura de una falla o al derrumbe de un terreno a causa de un terremoto. En el idioma Español podemos decir que Retrofit equivale a readecuación, rehabilitación, reparación, etc. Siempre implica un trabajo a realizar a fin de efectuar un cambio positivo en la edificación en su desempeño. A veces sucede que se cambia la normativa de un país y las edificaciones quedan por debajo de ella. Esto puede ocurrir no solo en el Diseño sísmico sino también en el Diseño contra vientos. Particularmente en Estados Unidos se ha determinado que el costo de habilitación o Retrofit significa solo un 10% del costo del daño que ocurriría si no se hiciera y ocurriera un evento sísmico de Diseño por lo que es juicioso invertir en las edificaciones con deficiencias a fin de además de preservar vidas, evitar inversiones cuantiosas no previstas. TECNICAS QUE SE USAN PARA APLICAR UN RETROFIT Reposición de materiales: Es cuando quitamos el material dañado y lo sustituimos. Esto es típico de elementos corroídos, agrietados, etc. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Reforzamientos: Uso de fibra de carbono o encamisados con tolas o presillas (angulares). Las fibras pueden aumentar la resistencia, noasí la rigidez de la sección. La tola logra ambos efectos. Colocación o inserción de elementos estructurales adicionales. Eliminación de elementos o cambio de su trabajo. A veces queremosevitar efectos indeseables como columnas cortas y debemos separarel muro de la columna, etc. Inserción de dispositivos como aisladores de base, disipadores deenergía, etc. Esto permite minimizar el efecto del sismo sobre laedificación. Fijación de elementos que al caer pueden afectar a las personas. Finalmente, debemos añadir que no es correcto decir Diseño Antisísmico sino Diseño Sismorresistente ya que al decir antisísmico estamos admitiendo que la edificación no es vulnerable a estos eventos y eso hasta ahora no se puede decir con certeza. ALGUNOS DE LOS EJEMPLOS DE LAS TECNICAS DE RETROFIT Dentro de la protección sísmica nos encontramos con distintas variantes, por lo que no hay que confundir aislación sísmica con disipación sísmica. La aislación sísmica consiste en desacoplar la estructura de la sub-estructura por lo que se utilizan los dispositivos llamados aisladores que se ubican estratégicamente en partes específicas 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. Por otra parte la disipación sísmica es una de las partes esenciales en la protección sísmica, los disipadores tienen como función, como su nombre lo expresa, disipar las acumulaciones de energía asegurándose que otros elementos de la estructuras no sean sobre exigidos, lo que podría provocar daños severos a la estructura. Las complejas respuestas dinámicas de la estructuras requiere de dispositivos adicionales para controlar los desplazamientos horizontales Con la finalidad de disminuir los efectos de los sismos en las estructuras o edificios se usa la aislación sísmica y los disipadores de energía, esperando así un buen nivel de desempeño en cuanto a la protección de la vida de las personas y previniendo el colapso de la estructura AISLADORES SÍSMICOS


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El aislamiento sísmico es una técnica de control que puede ser pasivo o combinado con sistemas de amortiguamiento u otras técnicas de control esto se conoce como aislamiento inteligente y no será abarcado en esta monografía. Hoy por hoy la tecnología de aislamiento, es ampliamente usada en estructuras civiles, sus resultados, por demás satisfactorios, han logrado ser comprobados tanto en eventos reales como experimentales. Básicamente, el aislamiento sísmico es una técnica que consiste en desacoplar una estructura del suelo, colocando un mecanismo entre la cimentación de la estructura y el suelo. Este dispositivo es muy flexible en la dirección horizontal; pero, sumamente rígido en la dirección vertical. Al ser la estructura muy flexible en la dirección horizontal, los edificios de pequeña a mediana altura experimentan grandes desplazamientos en su base; sin embargo, los desplazamientos en la superestructura se mantienen en el rango elástico con deformaciones mínimas, es decir, la respuesta que caracteriza a estos edificios, altas deformaciones y periodos cortos, se ve modificada. De esta manera, los edificios aislados sísmicamente logran tener un comportamiento, por mucho, superior al de los edificios que no cuentan con dispositivos aisladores de base, es decir, luego de un sismo los edificios pueden ser habilitados inmediatamente, ya que equipos de gran sensibilidad no sufrirán mayores daños. Esto resulta fundamental, por ejemplo, en el caso de hospitales, centros de comunicación, o industrias donde a veces el equipo al interior del edificio supera con creces el precio de la estructura. En la (Figura 1-1) se puede apreciar como en la estructura convencional las deformaciones se dan mayormente en la estructura. En tanto, en la Figura 1-2, las deformaciones se dan casi en su totalidad en la base, con mínimas deformaciones en la superestructura. Si observamos la (Figura 1-1) la deformada es triangular y la (Figura 1-2) es cercana a un rectángulo, de esto también podríamos decir que la estructura convencional presenta amplificaciones, en la aceleración y desplazamientos, según la altura del edificio va aumentando, mientras que la estructura aislada no presenta amplificaciones de este tipo véase (Figura 1 – 3) y ( Figura 1 – 4).


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El espectro de respuesta elástico de diseño es un gráfico que nos permite conocer la máxima respuesta, presentada en porcentajes de la gravedad, para una estructura de un grado de libertad generalmente con un 5% de amortiguamiento, este está en dependencia del tipo de suelo y es generado a través del uso de múltiples registros de sismos en una zona de interés. Si bien las estructuras aisladas presentan características diferentes se puede utilizar este para el análisis de las mismas. Ahora por ejemplo, haciendo uso del espectro de respuesta de Nicaragua. (En la Figura 1-5), ubicamos una estructura convencional que tenga un periodo entre 0.1 y 0.6 segundos podríamos ver que esta estaría sometida a 1.2 g de aceleración, si, esta estructura fuese aislada y consiguiéramos un periodo de aislamiento de 2.45 segundos la aceleración a la cual sería sometida se reduce de manera considerable a aproximadamente 0.22 g.


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Como podemos inducir debido la reducción en las aceleraciones hay una considerable reducción en las fuerzas laterales. Los sistemas aislados logran conseguir su éxito al alejar el periodo de la estructura convencional y llevarlo al periodo de la estructura aislada entre más diferencia exista el aislamiento será mayor, los periodos recomendados que han demostrado buen comportamiento y son de mayor uso varían de 2 a 3 segundos. Las estructuras que más se benefician de los sistemas aislados son aquellos que son muy rígidos y no muy altas en general aquellas estructuras menores de 10 niveles. Se han utilizado en edificios de más de 20 niveles sin embargo la aplicación en dichas estructuras no será contemplado en este documento Los suelos flexibles y los sistemas aislados. Como hemos podido observar hasta el momento los sistemas aislados se presentan como una solución bastante atractiva, pero ya vimos que una de las primeras restricciones la cantidad de niveles, que está relacionado al periodo. Hay otras restricciones pero una que se considera importante abarcar al principio es que no se aconseja el uso de sistemas aislados en suelos tipo IV o peores, esto se debe a que los suelos con estas características pueden filtrar las altas frecuencias generadas por el sismo y generar frecuencias que produzcan periodos largos como sucedió en la ciudad de México en 1985 en este caso, las estructuras flexibles fueron las que sufrieron daño severo y colapso, hablamos de edificios de más de 15 niveles, mientras que los edificios como iglesias y otros que inclusive eran de época colonial no sufrieron daños tan severos. Esto se debió a que el periodo largo del suelo amplifico de manera indeseable los desplazamientos de las estructuras ya flexibles. (En la Figura 1-6), la línea roja representa la respuesta del suelo suave y la línea azul la respuesta del suelo firme, aquí se aprecia de manera gráfica lo que habíamos mencionado anteriormente, las estructuras flexibles estarían sometidas a mayores fuerzas cortantes en el caso de suelos suaves.


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Amortiguamiento en los sistemas Aislados El amortiguamiento en los sistemas aislados puede proveerse de diversas maneras. Al aumentarlo las fuerzas laterales disminuyen,( la Figura 1-7) representa esto. Esta disminución en las fuerzas laterales también se ve beneficiada con una reducción de los desplazamientos necesarios para llegar a dichas fuerzas sin incurrir en un incremento del periodo. Véase ( Figura 1-8)

Tipos de Aisladores Sísmicos y sus componentes El aislamiento sísmico es una tecnología que, año a año, alienta a muchos inventores a crear novedosos sistemas de aislamiento. Sin embargo, este trabajo se enfocará principal y mayormente en aquellos sistemas más convencionales de uso universal como son los sistemas elastoméricos y los de fricción, presentando, a rasgos generales, otros sistemas que también han tenido éxito. Componentes básicos de todo sistema de aislamiento Como se ha mencionado anteriormente los dispositivos de aislamiento sísmico separan la estructura del suelo, pero si nos preguntamos, ¿a través de qué dispositivos? ¿Son todos los sistemas de aislamiento iguales?. Para responder a la segunda pregunta, desde la sección 1.4.3 en adelante se abarcan varios sistemas de aislamiento que son utilizados en la actualidad y, en los que se ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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utilizan diferentes técnicas y materiales. Sin embargo, para la primera pregunta, debemos revisar la (Figura 1- 9) en ella se encuentran representados los componentes de toda estructura aislada, independientemente del tipo que sea.

Para comprenderlo aún más, definiremos los siguientes conceptos: 1. Unidad de Aislamiento: Es un elemento estructural muy flexible en la dirección horizontal y sumamente rígido en la dirección vertical que permite grandes deformaciones bajo carga sísmica. 2. Interfaz de Aislamiento: Es el límite imaginario que existe entre la parte superior de la estructura, la cual está aislada, y la inferior que se mueve rígidamente con el terreno. 3. Sistema de Aislamiento: Es el conjunto sistemas estructurales que incluye a: todas las unidades de aislamiento, disipadores de energía y sistemas de restricción de desplazamientos.

Aisladores Elastoméricos de Caucho Natural o Aisladores de caucho de bajo Amortiguamiento (LDR por sus siglas en ingles) Estos fueron los primeros aisladores utilizados para sistemas de aislamiento. Como ya lo dijimos, se usaron por primera vez en la escuela Pestalozzi en Skopje Macedonia. Ver ( figura 1-10).Estos primeros aisladores se abultaban a los lados debido al peso propio de la estructura, estaban compuestos por simples bloques de caucho sin ningún tipo de refuerzo, ni placa de conexión, sin embargo este enfoque no se ha vuelto utilizar. Ahora se utiliza caucho en láminas múltiples con refuerzo de láminas de acero entre las capas.


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Con el enfoque anterior se lograban resistencias verticales, apenas unas cuantas veces superior a la resistencia horizontal, pero con el refuerzo de láminas de acero la rigidez vertical es cientos de veces la resistencia horizontal de los mismos. Las principales ventajas de estos sistemas es que prácticamente no necesitan mantenimiento, pero una de sus grandes desventajas es que debido a su bajo amortiguamiento suelen necesitarse en varios casos amortiguadores externos. Algunas características de los aisladores elastoméricos modernos son: Ver (figura 1-11) ·La relación de la deformación lateral entre el espesor de la lámina de caucho alcanza niveles de hasta el 100%. ·Hay una relación lineal entre el cortante y la deformación lateral · El amortiguamiento es alrededor del 2% al 3%.

Ventajas de los aisladores naturales: · Simples de manufacturar · Fáciles de modelar. . No son muy afectados por el tiempo, l ambiente, temperatura u otras condiciones ambientales. Desventaja: A menudo necesitan sistema de amortiguadores adicionales


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Aisladores de Caucho con Núcleo de Plomo

El bajo amortiguamiento de los aisladores naturales es superado utilizando un núcleo de plomo en el centro del aislador. Para esto, se hace un hueco en las placas y en el caucho, insertando el núcleo de plomo, que es un poco más ancho que el agujero, con tanta fuerza que se fusionan y funcionan como una unidad. Ver( figura 1-12) Algunas características de los aisladores elastoméricos con núcleos de plomo: Ver (figura 1-13)  La relación de la deformación lateral entre el espesor de la lámina de caucho alcanza niveles de hasta el 200%.  Hay una relación lineal entre el cortante y la deformación lateral  El amortiguamiento es alrededor del 15% al 35%.

Ventajas de los Aisladores con núcleos de plomo:  Mayor amortiguamiento.  Suprime la necesidad de amortiguadores. Aisladores Elastoméricos de Caucho de alto amortiguamiento. Estos aisladores están compuestos de materiales especiales o el caucho lleva aditivos como carbón en polvo, aceites, resinas, polímeros u otros elementos que le dan al caucho propiedades especiales como mayor amortiguamiento y mejores propiedades ante altas deformaciones, sin necesidad de agregar un núcleo de plomo. Ver (figura 1-14) Las propiedades de amortiguamiento varían según los materiales utilizados en su construcción. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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En pruebas realizadas a estos aisladores han demostrado ser altamente eficientes soportando las pruebas más rigurosas en la industria.

Algunas características de los aisladores elastoméricos con núcleos de plomo: Ver (figura 1-15) ·La relación de la deformación lateral entre el espesor de la lámina de caucho alcanza niveles de hasta el 300%. ·Hay una relación entre el cortante y la deformación la cual es lineal. ·El amortiguamiento es alrededor del 10% al 20%. ·Presentan propiedades especiales ante grandes deformaciones

Aisladores de base fundados en sistemas resistentes a fricción El sistema de aislamiento de base resistente a fricción, trata de superar el problema de alta fricción que se genera en el teflón sobre el acero a altas velocidades utilizando muchas superficies deslizantes en un solo soporte, debido a que la velocidad entre la base y el tope del soporte, es dividida por el número de capas. La velocidad en cada capa es pequeña manteniendo, de esta manera, un bajo coeficiente de fricción. Además de los elementos deslizantes, este sistema también tiene un núcleo de caucho que no soporta cargas verticales pero provee una fuerza restauradora. Experimentos demostraron que el núcleo de caucho no evitó que los ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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desplazamientos se concentraran en capas individuales; sin embargo, en posteriores experimentos, se insertó una barra de acero mejorando el control de los desplazamientos. Ver (figura 1-16)

Aisladores de base utilizando péndulo de fricción El sistema de péndulo de fricción es un sistema de aislamiento de base que combina un efecto de deslizamiento con una fuerza restauradora por geometría. El péndulo de fricción tiene un deslizador que está articulado sobre una superficie de acero inoxidable. La parte del apoyo articulado que está en contacto con la superficie esférica, Ver (figura 1-17) está rodeada por una película de un material compuesto de baja fricción; la otra parte del apoyo articulado, es de acero inoxidable que descansa en una cavidad que también está cubierta con material compuesto de poca fricción. A medida que el soporte se mueve sobre la superficie esférica, la masa que ésta soporta sube, otorgando al sistema una fuerza restauradora. La fricción entre el apoyo articulado y la superficie esférica genera cierto amortiguamiento. La rigidez efectiva del aislador y el periodo de oscilación de la estructura están controlados por el radio de curvatura de la superficie cóncava. Ver (figura1-18)

Aislador de base utilizando Péndulo de fricción de doble curvatura El péndulo de fricción con doble curvatura ha sido propuesto recientemente. La ventaja de este sistema es que se pueden lograr mayores desplazamientos con un péndulo del mismo tamaño en planta, ya que en el movimiento contribuyen ambas partes del péndulo. Ver (figura 1-19)


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Sistemas de aislamiento utilizando sistemas de resortes. Cuando se requiere un aislamiento tridimensional completo generalmente se usan resortes para lograr este objetivo se usan grandes resortes helicoidales de acero que son flexibles horizontal y verticalmente. Los resortes están totalmente desprovistos de amortiguamiento y siempre son usados en conjunto con el sistema de amortiguamiento viscoso GERB. Ver (figura 1-20)

Disipadores de energía. Los disipadores de energía están basados en la idea de aumentar la capacidad de perder energía de una estructura durante un sismo, reduciendo las deformaciones y los esfuerzos sobre la estructura. El principio básico es el aumento del amortiguamiento estructural. Como resultado los esfuerzos inducidos por el sismo en la estructura pueden ser hasta un 50% menores que los correspondientes a la estructura sin disipadores, reduciendo sustancialmente las incursiones inelásticas (daño) de la estructura. Algunas estructuras tienen muy poco amortiguamiento, por lo que experimentan grandes amplitudes de vibración incluso para sismos moderados. Por lo que mientras mayor es la capacidad de disipación de energía, menor será la amplitud de las vibraciones. Los métodos que incrementan la capacidad de disipación de energía son muy efectivos para reducir la amplitud de la vibración. La disipación de energía puede ser alcanzada ya sea por la conversión de energía cinética en calor, o por la transferencia de energía entre modos de vibración. El primer método incluye dispositivos que operan en base a principios tales como la fricción, fluencia de metales, transformaciones de fase en metales, ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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deformaciones de sólidos viscoelásticos o fluidos. El segundo método incluye la incorporación de osciladores adicionales, los cuales actúan como absorbedores de vibraciones dinámicas. TIPOS DE DISIPADORES DE ENERGÍA. Los disipadores de energía pueden ser clasificados principalmente como histeréticos, friccionantes y visco elásticos. DISIPADORES HISTERÉTICOS: Esta clasificación comprende los disipadores metálicos y los disipadores friccionantes, estos dependen esencialmente de los desplazamientos de la estructura. Los disipadores metálicos están basados en la fluencia de los metales debido a flexión, corte, torsión, o extrusión. Se caracterizan por tener un comportamiento histeréticos dúctil que es, en gran medida, independiente de la velocidad de deformación. Disipador ADAS Este disipador es uno de los dispositivos metálicos más reconocidos, está compuesto por placas de acero con sección transversal en forma de X instaladas en paralelo sobre los arriostres, de modo que la fluencia sea uniforme en la altura. Ver (figura 2-1)

Disipador TADAS

Este disipador consiste en un conjunto de placas triangulares dispuestas a flexión fuera de su plano, disipando así la energía sin que esta llegue con tanta intensidad en la estructura. Ver (figura2-2 ) Disipador Honey-Comb ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Este dispositivo consiste también en placas ahusadas como el ADAS, pero trabajando en su plano. Ver (figura2-3)

"Unbonded Braces" Consiste en una diagonal de acero que fluye dentro de una sección de hormigón que la confina. El principio básico de este es el prevenir el pandeo de Euler cuando el elemento de acero fluye en compresión. Ver (figura2-4)

DISIPADORES FRICCIONANTES: Los disipadores friccionantes son dispositivos metálicos que consisten en utilizar la deformación relativa entre dos puntos de una estructura para disipar energía a través de fricción. Son diseñados para deslizar a una carga predeterminada, y permanecen inactivos mientras no existe una demanda sísmica importante sobre la estructura. Estos dispositivos van desde las más simples conexiones con orificios ovalados (SBC) hasta complejos dispositivos como el EDR. A continuación se muestran algunos de ellos. Conexión SBC (Slotted Bolted Connection)

Este dispositivo consiste en la unión de dos placas de acero paralelas interconectadas entre sí a través de láminas de bronce y pernos de alta resistencia. El orificio que atraviesa el perno es de forma ovalada, permitiendo así el movimiento de las placas y así la disipación de energía. Ver (figura2-5) Sistema PALL ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Este sistema utiliza como medio de disipación la deformación relativa de entrepiso y la deformación angular del paralelogramo central, es decir, este disipador de energía funciona a medida que la estructura se va deformando. Sistema EDR (Energy Dissipating Restraint) Este sistema utiliza resortes pretensados y topes para así tener un comportamiento de gran capacidad de disipación. Dispositivo de fricción por golillas Producto del giro relativo de entre placas se logra la disipación por la fricción. Ver (figura2-6)

DISIPADORES VISCO ELÁSTICOS:

El funcionamiento de estos dispositivos consiste en movilizar un elemento a través de un fluido viscoso, generando así fuerzas proporcionales a la velocidad que se oponen al movimiento del objeto. Ver (figura2-7) Estos sistemas incluyen: * Los sistemas de sólidos viscoelásticos: Constituidos por una capa de material viscoelásticos ubicada entre dos placas de acero, usualmente acopladas a los arriostres que conectan los extremos del entrepiso. * Fluidos viscoelásticos: Disipan la energía por medio de las deformaciones inducidas por un pistón en una sustancia altamente viscosa. * Los disipadores fluido-viscosos: Disipan energía forzando el flujo de un fluido a través de un orificio. Estos dispositivos son similares a los amortiguadores de un


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automóvil, pero operan con un mayor nivel de fuerzas y son fabricados con materiales más durables para lograr un mayor tiempo de vida útil.

AMORTIGUADORES SISMICOS Otro enfoque para el control de daños sísmicos en los edificios y mejorar su comportamiento sísmico es mediante la instalación de amortiguadores sísmicos en el lugar de los elementos estructurales, tales como diagonales. Estos actúan como amortiguadores de los amortiguadores hidráulicos en los vehículos lamayor parte de las sacudidas repentinas son absorbidos en los fluidos hidráulicos y sólo un poco por encima se transmite al chasis del coche. Cuando la energía sísmica se transmite a través de ellos, amortiguadores absorben parte de ella, yasí amortiguar el movimiento del edificio.

De uso general amortiguadores sísmicos 1.Amortiguadores viscosos (la energía es absorbida por el basado en el líquido de silicona que pasa entre el cilindro disposición de pistón), 2.Amortiguadores de fricción (la energía es absorbida por las superficies de fricción entre ellos frotar uno contra el otro), 3.Cediendo amortiguadores (la energía es absorbida por loscomponentes metálicos que producen). 4.Viscoelástico amortiguadores (la energía es absorbida por lautilización de la esquila controlada de sólidos). Así, mediante el equipamiento de un edificio con dispositivos adicionales quetienen una capacidad de amortiguación de alta, que puede disminuir la energíasísmica de entrar al edificio. ¿Cómo funciona?

La construcción de un amortiguador de fluido se muestra en la (figura). Consta de un pistón de acero inoxidable con cabeza de bronce del orificio. Está lleno de aceite de silicona. La cabeza del pistón utiliza especialmente en forma de pasajes que alteran el flujo del fluido del amortiguador y por lo tanto modificar las características de resistencia del amortiguador. Amortiguadores de fluido puede ser diseñado para comportarse como un disipador de energía pura o un manantial o una combinación de los dos. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Un amortiguador viscoso líquido similar al amortiguador común, como las que se encuentran en los automóviles. El pistón transmite la energía que entra al sistema con el fluido en el amortiguador, haciendo que se mueva dentro de la compuerta. El movimiento del líquido dentro del líquido amortiguador absorbe esta energía cinética mediante la conversión en calor. En automóviles, lo que significa que un choque recibido en la rueda es amortiguado antes de que llegue el compartimiento de pasajeros. En los edificios que esto puede significar que las columnas del edificio protegidos por amortiguadores será sometido a movimiento horizontal y mucho menos daños durante un terremoto.

TORRE TITANIUM La Colmena consta de muchos disipadores de energía en los cruces de los hexágonos, los cuales, junto con el fluido gel transforman la energía de vibración en calor y mantienen aislados un compartimento del edificio con el otro.

Cálculo Sísmico de Edificios Los edificios están constituidos usualmente por estructuras aporticadas, es decir por vigas, columnas , losas y fundaciones. Y estas estructuras están sometidas a cargas verticales, tales como el peso propio de sus elementos y la sobrecarga de uso y sobrecargas accidentales tales como la nieve. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Pero además existen fuerzas horizontales como las del viento y el sismo, éstas últimas muy importantes a considerar. Si bien hoy en día el cálculo sismico se realiza exclusivamente a través de programas de computadora, por ser laborioso en extremo, es importante comprender el concepto del mismo y el desarrollo del cálculo, realizado con un ejemplo práctico completo.

Las aceleraciones del suelo durante un terremoto pueden registrarse por medio de un aparato llamado acelerógrafo. Este consiste en una masa conectada con un resorte muy flexible a la base del aparato. La masa posee una pluma que registra sobre una cinta los movimientos relativos masa-base. El gráfico obtenido se denomina acelerograma y su eje horizontal representa el tiempo mientras que el eje vertical representa las aceleraciones del suelo. La respuesta de una estructura frente a un sismo determinado dependerá de las características dinámicas de la misma. Estas son básicamente sus frecuencias propias de vibración y su amortiguamiento. Para comprender mejor esto puede analizarse un sistema con un grado de libertad. Este oscilador simple puede representarse como una masa unida a la base a través de un resorte y un amortiguad Las propiedades del oscilador son su masa m, su rigidez elástica k y su constante de amortiguamiento c (que en este caso se considera de tipo viscoso).Si este oscilador se somete a un acelerograma el valor máximo de aceleración (o de velocidad, o de desplazamiento) que sufrirá la masa depende de su frecuencia y de su amortiguamiento.

Variando estas características del oscilador, varía la respuesta. Si se grafica el valor máximo de la respuesta obtenida, en función de la frecuencia del oscilador, se obtiene lo que se denomina espectro de respuestas. Las ordenadas del espectro de respuesta pueden ser aceleraciones, velocidades o desplazamientos de la masa. Las abscisas serán frecuencias, o bien su inversa: períodos. La respuesta de una construcción, puede estimarse a partir de espectros simples.


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. Para ello se considera que cada modo natural de vibración de la estructura se comporta como un oscilador simple, con su frecuencia propia. Combinando las respuestas de cada modo, puede estimarse la respuesta global. Este es uno de los procedimientos que se utilizan para evaluar la respuesta sísmica estructural y se lo denomina análisis modal espectral. Otros tipos de análisis se basan en utilizar directamente el acelerograma en vez del espectro de respuestas.

Con la historia de aceleraciones de la base (que representa el acelerograma), se calcula paso a paso la respuesta de la estructura. Este procedimiento denominado análisis paso a paso es más general que el anterior permitiendo el estudio de respuestas no-lineales. Finalmente hay procedimientos prácticos simplificados que se utilizan para el cálculo, utilizando el sistema de fuerza estática equivalente a la acción sísmica, tal es el caso del Método Estático, aplicable a los edificios corrientes.


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Métodos de Análisis del Efecto Sísmico Métodos dinámicos: Análisis Modal Espectral Superposición Modal Paso a Paso Integración Directa Paso a Paso Procedimiento con Fuerzas estáticas equivalentes: Procedimiento con Fuerzas estáticas equivalentes: Método Estático

El METODO ESTATICO Podemos representar con aproximación a las fuerzas provocadas por el movimiento sísmico en fuerzas horizontales aplicadas en las losas o entrepisos en las dos direcciones ortogonales, ya que si bien el fenómeno sismico es eminentemente dinámico, pues interviene el tiempo, permiten enfocarlo como una acción estática, es decir en 2 direcciones ortogonales es el llamado método estático. Este procedimiento es aplicable, en general, a estructuras de configuraciones regulares de distribución de rigideces y masas, tanto en planta como en elevación.

Análisis de Cargas y Predimensionado Como dijimos, la fuerza sísmica equivalente será proporcional al peso del edificio, por lo que debemos calcular el peso del mismo. Por lo tanto haremos el correspondiente análisis de cargas verticales de la estructura, de manera de obtener como primer paso el peso por nivel, las cargas que recibirán las vigas y las que se repartirán a las columnas, y como primera estimación el correspondiente predimensionado de la estructura. Peso del Edificio

Peso del Edificio El peso del edificio se calcula por : G peso propio L carga accidental o sobrecarga de uso. n factor de simultaneidad ó de participación de las sobrecargas de servicio (porcentaje según el destino del local) con estos valores : 0,00 Techos inaccesibles, azoteas. 0,25 Deptos, Oficinas, hoteles. 0,50 Archivos, Teatros, Cines, escuelas. 0.75 depósito de mercaderías, edificio de cocheras, 1,00 Tanques, Silos Tanques, Silos

Los pesos de los tanques, salas de máquinas, apéndices y otros elementos emergentes del último nivel (techo) se supondrán concentrados en dicho nivel, siempre que no superen el 25% de la carga gravitatoria de dicho nivel, incluyendo en ésta el peso de esos elementos.


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Coeficiente Sísimico de Diseño El Coeficiente Sísmico de diseño Coeficiente Sísmico de diseño está dado por :

Sa factor que depende del tipo de suelo y el período de vibración del edificio. Es la pseudo aceleración sísmica, es decir la aceleración expresada como una fracción de la gravedad. Yd valor que depende del Destino del edificio.

R factor de reducción por disipación de energía, es decir cuanto más capacidad de disipación de energía tenga la estructura mediante deformaciones anelásticas, más influencia tendrá sobre la valoración de fuerzas sísmicas , su valor depende de la 'ductilidad' global µ de la estructura. T es el período fundamental del edificio (corresponde al primer modo de vibración : ver figura de Modos) T1 período correspondiente al comienzo del plafón de pseudo aceleraciones (valor que depende de la zona sísimica y tipo de suelo )


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as aceleración del suelo (expresada como una fracción de la aceleración de la gravedad ) b ordenada del plafón del espectro o máxima pseudo-aceleración. (expresada como fracción de la aceleración de la gravedad)

El Amortiguamiento Amortiguamiento es la capacidad del edificio a neutralizar o suprimir la vibración, y por lo tanto, a disipar energía. Las curvas dadas por el ImpresCirsoc son para 5% de amortiguamiento crítico ( construcciones usuales de Ho.Ao, pretensado, madera o mampostería ). Los valores de las curvas como la anterior se resumen en la siguiente tabla:

Período Fundamental del Edificio El período del edificio está dado en segundos y vale según la fórmula empírica:

H altura del edificio L dimensión en planta del edificio en la dirección del movimiento sísmico


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d relación entre la sección horizontal de muros (en esa dirección) y el área total en planta. Debe considerarse sólo los muros vinculados rigidamente a la estructura principal y que se prolonguen a lo largo de toda la altura H. Como fórmula aproximada fórmula aproximada fórmula aproximada para estimar en forma sencilla el período de la construcción, podemos adoptar: T= α x N N el nº de pisos del edificio Nα un factor que es: α= 0.05para estructura de muros de mampostería α= 0.064 para pórticos de Ho Ao. α= 0.08 para pórticos de acero.

Ductilidad Global de la Estructura Es la capacidad que deben tener los componentes de sistema de resistencia sísmica de deformarse sin perdidas apreciable en su capacidad resistente. La DUCTILIDAD GLOBAL aumenta a medida que la estructura es más regular, es decir que la estructura posea una distribución lo más uniforme posible de resistencia y rigidez en elevación, evitando se produzcan deformaciones plásticas en zonas localizadas. Sus valores son : µ=6 Pórticos de acero dúctil, tabiques sismorresistentes de Ho.Ao. diseñados con especiales condiciones de ductilidad µ=5 Porticos de Ho Ao sismorresistente con o sin rigidizacion de mampostería.Pórticos de Ho Ao sismorresistente asociados con Tabiques sismorresistentes de Hon Ao donde los pórticos absorben , en promedio, por los menos el 30% del esfuerzo de corte provocado por las acciones sísmicas. µ=4 Pórticos de acero convencional. Sistemas de tabiques sismorresistentes de Ho Ao asociados entre si por vigas que permitan su funcionamiento en conjunto. µ=3.5 Sistemas Pórtico-Tabiques o Tabiques sismorresistentes de Ho Ao que no verifiquen las condiciones anteriores., Muros de mampostería armada y encadenada de ladrillos macizos. Muros de mampostería reforzada con armadura distribuida. µ=3 Muros de mampostería encadenada de ladrillos macizos. Estructuras tipo péndulo invertido con especiales detalles de diseño del soporte y unión. µ=2 Muros de mamposteria encadenada de ladrillos huecos o bloques. estructuras tipo péndulo invertido que no cumplan las condiciones anteriores. Estructuras colgantes. Columnas de Ho Ao que en la dirección analizada no presentan vinculaciones. µ=1 Estructuras en las que se requiera comportamiento elástico ante sismos destructivos


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Esfuerzo de Corte Basal Asociemos el edificio a una barra empotrada al suelo, cuanto más pesado sea el edificio o mayor masa tenga, mayor será la fuerza horizontal equivalente que tienda a moverlo, su mayor desplazamiento estará en el último piso y su mayor valor de corte estará en la base empotrada. Ese corte en la base o corte basal corte basal del edificio valdrá : C Coeficiente Sísmico de diseño W peso del edificio.

Distribución del Corte en altura El esfuerzo de corte en la base o fuerza sísmica horizontal resultante Vo que actúa sobre el edificio según la dirección de análisis considerada se distribuye en función de la altura, obteniéndose así un sistema de fuerzas horizontales que se considera equivalente a la acción sísmica. Estas fuerzas actúan en los puntos en que se han supuesto las cargas gravitatorias, es decir a nivel de los entrepisos y techo del edificio. En un nivel genérico, la fuerza sísmica por entrepiso fuerza sísmica por entrepiso fuerza sísmica por entrepiso vale:

Wi, Wk cargas gravitatorias supuestas concentradas en los niveles i ó k, respectivamente hi, hk las alturas de los niveles i ó k medidas a partir del nivel basal (nivel 0) V0 esfuerzo de corte basal de la construcción

Esfuerzo de Corte Traslacional Una vez determinadas las fuerzas sísmicas horizontales Fi , se puede obtener el esfuerzo de corte traslacional Vk en el nivel genérico mediante la expresión:


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Vk esfuerzo de corte en el nivel k Fi la fuerza horizontal aplicada en el nivel i Este cortante traslacional o directo se distribuye a los elementos resistentes de los pórticos (columnas, tabiques ) mediante la expresión :

que indica que cada elemento resistente toma , según su rigidez, un porcentaje del cortante del nivel considerado. Qi esfuerzo de corte en el nivel i Ki rigidez del elemento k en el nivel i ΣKi sumatoria de las rigideces de los elementos k en el nivel i

Momentos de Inercia y Rigideces Para la aplicación del método estático usaremos repetidamente en algunas fórmulas y cálculos los Momentos de Inercia y Rigideces de las vigas y las columnas (ó tabiques), y además la Rigidez de un Pórtico y la Rigidez de un Entrepiso, por lo que definiremos ahora dichas expresiones.

La rigidez de un pórtico en un nivel n (en la dirección x ó y ) será la suma de las rigideces de las columnas de dicho pórtico en dicho nivel. Calcularemos la rigidez (Tn/dm) de las columnas (biempotradas ) con esta expresión: E Módulo de elasticidad del hormigón ( 25000 Tn / dm2 ) J Momento de Inercia de las columnas h altura de la columna en el nivel considerado.


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La Rigidez de un Tabique está dado por:

P fuerza horizontal unitaria ( 1 Tn) h altura del tabique hasta el nivel considerado. E modulo de elasticidad del hormigón J momento de inercia de la sección del tabique K coeficiente de forma ( sección rectangular = 1.2) G módulo de elasticidad transversal (G = E/ 4 ) A área de la sección del tabique La Rigidez de un Entrepiso (Tn/ dm) la calcularemos con la siguiente expresión:

E Módulo de elasticidad del hormigón h altura del entrepiso en dm ΣRc : sumatoria rigideces geométricas de columnas ( por debajo) del entrepiso considerado ΣRv: sumatoria rigideces geométrica de vigas del entrepiso La Rigidez de un Entrepiso se puede calcular también mediante las fórmulas de Wilbur, pero no las citaré por ser de muy laborioso desarrollo

Centro de Masas y Centro de Rigidez Los elementos principales que absorben las fuerzas sísmicas horizontales son, evidentemente, las columnas y los tabiques de hormigón. Cada elemento de la construcción posee una RIGIDEZ en cada nivel, entendiéndose por tal a la fuerza necesaria que hay que aplicarle a ese nivel para provocarle un desplazamiento unitario con respecto al nivel inferior. Por lo tanto conocida la rigidez de los elementos de un nivel se puede conocer la Rigidez del nivel. Y sin mayor dificultad encontrar el Centro de Rigidez del edificio, es decir el punto en el cual debería aplicarse la fuerza para que se produjera igual deformación en todos los elementos resistentes paralelos a la misma.


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X rig Abcisa del centro de rigidez Y rig Ordenada del centro de rigidez Rix Rigidez de cada pórtico en la dirección X Yi distancia del pórtico al eje Y de referencia. La resultante de la masa o el peso del edificio cae sobre el Centro de Masas del edificio, y la fuerza sísmicas, proporcional a la masa del edificio, está aplicada justamente en dicho Centro de Masa, que lo calculamos aplicando las áreas ( si los pesos son uniformes ) por las distancias a los ejes de referencia.

Exentricidad y Momento Torsor De no coincidir el Centro de Gravedad del piso con el Centro de Rigidez se formará una cupla constituida por la fuerza sísmica aplicada en el centro de gravedad o masa y su correspondiente reacción aplicada en el centro de rigidez. Este fenómeno hará trabajar a la estructura a la torsión, trabajo que se amplificará cuanto mayor sea la dimensión del edificio medida sobre la normal del sentido en que se considera al sismo. La distancia que existirá entre el centro de masas ( o recta de acción del esfuerzo de corte en esa dirección ) y el centro de rigidez es la 'exentricidad'. ex = X masa - X rigidez ey = Y masa - Y rigidez Para el caso de estructuras con 2 ejes de simetría ( exentricidad no mayor al 5 % de L ) Momento Torsor que provoca dicha excentricidad vale:

e1 excentricidad L máxima dimensión en planta medida perpendicular a la dirección considerada. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Vk corte en el nivel k De esta manera tendremos para cada pórtico 2 valores del Momento torsor por cada nivel y en ambas direcciones x é y. El primer Mtk se lo considera como primer giro y su valor siempre es positivo. El segundo puede ser negativo, positivo o nulo. Se adopta el valor que resulte más desfavorable de los dos, es decir aquel que, según el sentido de giro, acompañe la dirección del corte traslacional o corte directo, de manera que lo incremente; al otro valor no se lo considera.

Corte por Torsión Habiendo excentricidad en alguna de las direcciones ortogonales o en ambas, se deberá calcular el esfuerzo de Corte Rotacional que produce el momento torsor del punto anterior, cuya expresión será:

K rigidez del elemento estructural (pórtico Px1 Px2 ....Py1 Py2...) d distancia entre el elemento estructural y el Centro de Rigidez en la dirección considerada. Σ Ki di 2 Sumatoria ( en ambos sentidos x é y ) del producto de las rigideces por la distancia al cuadrado De esta forma quedan determinados los cortantes traslacionales o directos y los cortantes por torsión. Por lo tanto el cortante final por nivel será la suma del corte traslacional más el rotacional:

Distorsión Horizontal de Piso A los fines de evitar daños a los elementos denominados no estructurales, asegurar las condiciones de estabilidad y resistencia de las estructuras, y además tener en cuenta el efecto de martilleo entre construcciones vecinas, es necesario controlar las deformaciones laterales de las estructuras. La Distorsión horizontal de piso provocada por la excitación sísmica , se define como la diferencia entre los desplazamientos horizontales totales


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correspondientes a los niveles superior e inferior del piso, dividida por la distancia entre dichos niveles.

θssk la distorsión horizontal de piso δk- δk-1 los desplazamientos horizontales totales correspondientes a los niveles superior e inferior del piso, respectivamente. hsk distancia entre los niveles considerados Δsk deformación relativa del piso

Ahora bien, los desplazamientos horizontales se calculan dividiendo la Fuerza sísmica del nivel considerado sobre la rigidez del entrepiso. δk= Fk / Rk θsk x μ ----->nos dará un valor que compararemos con los valores límites de la tabla según estemos en la condición (D) ó (ND) Condición D = existen elementos no estructurales que pueden ser dañados por las deformaciones impuestas por la estructura. Condición ND = cuando los elementos no estructurales están unidos a la estructura de forma que no sufran daños por las deformaciones de ésta.

Distribución del Corte Total a los Pórticos Una vez que hemos determinado los esfuerzos de corte finales (fuerzas sísmicas horizontales) para cada entrepiso, es necesario distribuirlos a los pórticos, es decir a los planos sismorresistentes, en ambas direcciones x é y . Para ello será necesario calcular la rigidez de las vigas y columnas, éstas últimas absorberán el corte proporcional a sus rigideces relativas. Una vez obtenidas las rigideces, ya será posible calcular el pórtico, esto es determinar momentos flectores y cortantes para las vigas y momentos flectores, esfuerzos normales (verticales) y cortantes en columnas.


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Para las Cargas Gravitatorias (verticales) , después del correspondiente análisis de cargas y predimensionado hecho al principio, habremos calculado ya los momentos flectores en las vigas y en las columnas, los esfuerzos de corte en las vigas y los esfuerzos normales en las columnas.

Estos se superpondrán a los que se obtendrán de la resolución del pórtico para la obtención de las solicitaciones finales. Por último se obtendrán los valores finales de diseño a través de la combinación más desfavorable de los valores de cargas gravitatorias y sísmicas.

NUEVOS METODOS ANTISISMICOS Nuevo ladrillo antisísmico El Ladrillo Autocentrable está destinado a su aplicación en la construcción de muros, paredes o tabiques de todo tipo de edificios. Este ladrillo presenta en su cara superior dos oquedades troncocónicas y en su cara inferior seis varillas de acero insertadas para su encastre en las oquedades del ladrillo inferior, para conseguir la posición correcta de los mismos y para aumentar su resistencia, quedando reforzada su unión al solidificarse la argamasa. También presenta en las esquinas de su cara inferior cuatro patas a fin de conseguir la adecuada separación entre ladrillos y el nivel correcto de los mismos. Se trata de un ladrillo macizo que está inyectado en un molde, la inyección puede ser tanto del tipo sinfín como por presión. Este ladrillo aporta como principal novedad la perfecta encastración de unos Ladrillos Autocentrables con otros, sus ventajas son que aminora los tiempos y la facilidad de colocación. Además aumenta la resistencia al empuje lateral y al derribo, con el encastramiento se hace invulnerable a la destrucción, por empuje, expansión o vibración ante un posible seísmo.


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Datos Técnicos Planos y descripciones 

Figura 1. Dibujo de la planta inferior del ladrillo autocentrable mostrando los seis insertos de varillas en dos grupos de tres varillas cada uno, las cuatro patas situadas en las esquinas y dos rebosaderos de masa.

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Figura 2. Dibujo del alzado del ladrillo autocentrable, mostrando las oquedades en la parte superior y las varillas y patas en la parte inferior.

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Figura 3. Dibujo de la planta superior del ladrillo autocentrable mostrando las oquedades y los rebosaderos de masa.

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Figura 4. Dibujo del alzado de la encastración de dos ladrillos autocentrables, mostrando las varillas encastradas en las oquedades del ladrillo inferior, el apoyo de las patas y la argamasa solidificada formándose un cuerpo de un ladrillo autocentrable con otro.


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Descripción técnica detallada de los planos Este ladrillo autocentrable supera al ladrillo convencional aportando las siguientes novedades técnicas: Dos oquedades tronco-cónicas en su cara superior (1 de Fig. 2 y Fig. 3) con la finalidad de que en ellas sean alojados los dos grupos de tres varillas (2 de Fig. 1) de la cara opuesta de otro ladrillo autocentrable. Seis insertos de varillas aceradas en su cara inferior (2 de Fig. 2) en dos grupos de tres varillas cada uno (2 de Fig. 1 y Fig. 2), que se encastran en las oquedades (1 de Fig. 2 y Fig. 3) de otro ladrillo autocentrable de la hilera inferior. Las tres varillas de cada grupo forman un círculo virtual (2 de Fig. 1) cuyo centro coincide con el centro del diámetro de las oquedades troncocónicas (1 de Fig. 2 y Fig. 3). Los centros del diámetro virtual formado por las tres varillas están en el mismo eje que los centros de las oquedades (Fig. 1, Fig. 2 y Fig. 3) Cuatro salientes o patas en las esquinas de su cara inferior (3 de Fig. 2), con la altura adecuada para dejar la suficiente separación entre ladrillos y para conseguir el nivel de los mismos y el espacio suficiente para la argamasa.


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COMO SE FABRICA Los ladrillos autocentrables tienen que ser inyectados en molde, se pueden realizar de dos modos, por el sistema de sinfín o por presión a través de un cilindro inyector, para ambos modos debe hacerse la masa en una maquina amasadora. En el modo de sinfín la masa se verterá a granel y en el modo por presión se depositará en el casquillo inyector la cantidad exacta del peso del ladrillo, después el pistón inyector empujará a la masa con una presión adecuada al interior del molde donde estarán puestos previamente los insertos. De este modo se rellena la oquedad completa con la forma exacta del ladrillo. Este molde tiene que tener la temperatura adecuada para que en un tiempo mínimo se solidifiquen los primeros milímetros para alcanzar una consistencia adecuada y poder manejar el ladrillo con un robot que lo depositará en una cinta transportadora para introducirle en un horno donde se endurezca o estabilice. Forma de fabricación En un transfer de tres posiciones se pueden fabricar perfectamente los ladrillos autocentrables. En una primera estación se pueden insertar las seis varillas en la parte fija del molde donde se va a inyectar la masa, las varillas o insertos se pondrán con un cargador automático en la parte fija del molde. En una segunda estación se puede inyectar la masa con un cilindro inyector en el interior del molde, rellenando la oquedad del molde que dará la figura al ladrillo. En una tercera estación un sistema mecánico podrá expulsar el ladrillo del molde, levantándolo suficientemente para que el robot lo pueda coger y depositar en una cinta transportadora, para ser posteriormente introducido en el horno. En esta misma estación, un sistema automático puede pulverizar un líquido desmoldeante para impregnar todas las caras del molde y que la masa no se adhiera a las paredes de la oquedad, preparando así el molde para cuando sea inyectada la masa en la segunda estación.

Útiles de fabricación


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Partiendo de un transfer de tres posiciones, en la primera estación debe haber un cargador automático para depositar las seis varillas o insertos en la parte fija. En la segunda estación debe encontrarse una prensa para la apertura y cierre del molde con un sinfín o con un cilindro inyector, junto a la prensa debe haber una maquina amasadora para depositar la masa o bien en el sinfín o en el inyector. En la tercera estación debe encontrarse un robot para la extracción del ladrillo con cinta transportadora y un pulverizador con el líquido desmoldeante. El molde estará compuesto de una parte móvil abrochada a la parte superior de la prensa, y en la mesa giratoria del tranfer, habrá una parte fija del molde para cada una de las tres estaciones. El robot debe ser adecuado para la extracción del ladrillo, además de tener un pulverizador y una cinta transportadora. La máquina amasadora debe tener un cargador adecuado para el modo de inyección por sinfín, y si el modo es por presión, debe tener un sistema para depositar la cantidad de masa correcta en el inyector y poder alcanzar el peso exacto en el ladrillo. Tiempos de fabricación Los tiempos de fabricación del ladrillo autoentrable vendrán dados por el tiempo que tarde la solidificación de la masa en los primeros milímetros del ladrillo ya formado, alcanzándose así la suficiente consistencia para poder ser transportado el ladrillo por el robot. Estos tiempos, por tanto dependerán de la temperatura que se de en el interior de la oquedad del molde. Se estima que pueden ser seis segundos el tiempo necesario para poder realizar los movimientos de cada estación. Insertos

Las seis varillas insertadas en el ladrillo autocentrable tienen un diámetro de seis milímetros y una longitud de cincuenta milímetros. Cada varilla pesa unos diez gramos, por lo tanto el aumento de peso que se alcanza en cada ladrillo autocentrable supera unos sesenta gramos a un ladrillo normal, esta diferencia de peso se puede equilibrar haciéndole más rebosaderos al ladrillo autocentrable. Costes ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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El coste de las varillas insertadas al ser sesenta gramos asciende a 0,06 euros, que sería el aumento de coste respecto a un ladrillo normal inyectado.

Tipos de muros

Los ladrillos autocentrables, al tener aparentemente las mismas medidas que el ladrillo tradicional, puede tener las mismas aplicaciones, pudiéndose levantar todo tipo de muros empleados en la construcción, doblado, solapado, apilastrado, etc.). Se pueden obtener prácticamente las mismas medias estándar, tiene el mismo aspecto que el ladrillo tradicional y se pueden combinar ambos ladrillos en la misma construcción. Al ser construido el molde se pueden grabar texturas o detalles en cualquiera de sus caras vistas. Resistencia Los ladrillos autocentrables van encastrados unos con otros al llevar las varillas o insertos metidas en las oquedades troncocónicas de los ladrillos de la hilera inferior y apoyados con sus cuatro patas dejando la abertura o separación entre ellos para el relleno de la argamasa. Cuando se solidifica la argamasa se forma un cuerpo sólido, para poder separar lateralmente los ladrillos del bloque habría que aumentar a la resistencia de un ladrillo convencional, la oposición de la cizalladura de las seis varillas encastradas, por lo tano se aumenta enormemente la resistencia a la destrucción bien ya sea por empuje, expansión o vibración en caso de seísmo. Tiempos de colocación


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Los ladrillos convencionales que han de colocar con reglas, miras y cuerdas para su alineación, altura y nivel. En la hilera inferior se echa la argamasa y se pone el ladrillo encima, siendo una superficie informe, dando unos golpes tiene que ponerse aproximadamente a la altura, alineación y nivel, si se pasa en unos de estos parámetros se levanta el ladrillo se echa más argamasa y se vuelve a empezar, consumiendo unos tiempos excesivos en su colocación. Por lo tanto lo deben hacer personas profesionales. Con los ladrillos autocentrables, se hecha la argamasa, se le da un golpe para asentarle en el ladrillo de la hilera inferior, al encastrarse se alinea él solo exactamente, cogiendo siempre la misma altura debido a sus cuatro patas y el perfecto nivel aminorando los tiempos de colocación considerablemente por su sencillez de colocación, no necesitando personas expertas en poner ladrillos vistos, solamente, se pone hilera debidamente, y todas las demás sobre esta primera. Viendo la sencillez dela colocación de los ladrillos autocentrables, se podría pensar en la posible automatización para su colocación. Materiales de construcción Estos ladrillos autocentrables, al tener que ser inyectados, como son los ladrillos convencionales de calidad, la masa para inyectarlos puede estar compuesta por todo tipo de arcilla, también puede servir cualquier materias ecológico que se está investigando para la fabricación de ladrillos, como son los de ceniza de carbón, caña y paja y residuos plásticos con arena, etc. Contribuyendo en este caso a preservar el impacto medioambiental producido por la extracción de la arcilla y la emisión de contaminantes a la atmósfera y también para el aprovechamiento de determinados residuos como plástico, cristal, cartón, etc.

Inventan un sistema para proteger los edificios de los terremotos vendando los pilares:


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Shunichi Igarashi es un ingeniero estructural japonés que ha sorprendido al mundo de la construcción con una tecnología llamada SRF que, básicamente, consiste en envolver las columnas y los pilares del edificio con tiras adhesivas como si fueran vendajes para que resistan los terremotos. El proceso SRF (Súper Reinforcement with Flexibility) es realmente tan simple como suena. Sólo hay que exponer la superficie de un pilar, aplicar un diseño especial de adhesivo libre de disolventes y envolver las tiras de tela con fuerza alrededor de la columna, para que su resistencia se haga más alta. La idea de pegar vendas de tela a un edificio para protegerlo de la fuerza de un terremoto no suena muy práctico. Sin embargo, cuando el Dr. Igarashi puso a prueba su sistema en el Gran Terremoto de Tohoku, el 11 de marzo de 2011, aprobó con sobresaliente. Había encontrado, sin duda, un original sistema de refuerzo sísmico para lograr reparaciones a corto plazo y de bajo coste; y sin necesidad de desalojar los edificios.


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Una vez que el diseño final estuvo completo, el Dr. Igarashi instaló los vendajes en varios edificios a lo largo de Japón, incluyendo cuatro en la ciudad de Sendai. Y en todos los casos pudieron habitarse después de distintos terremotos, al contrario que los edificios de alrededor que no contaban con su protección. Los vendajes SRF pueden resistir 16 toneladas de fuerza por 4 mm de capa, pero con la elasticidad suficiente como para absorber la energía y evitar el agrietamiento peligroso del pilar. Y funciona tanto para hormigón como para estructuras de madera, muy comunes en Japón. Estos resultados fueron sorprendentes incluso para los fabricantes del material. Más tarde se determinó que, además de servir de corsé para el hormigón armado, el sistema SRF en realidad ayudaba a amortiguar las ondas sísmicas del terremoto, lo que da a la estructura otro nivel de protección.


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Según glosa el Nikkei Business Online, Al Dr. Igarashi se le ocurrió esta novedosa idea mientras estaba en Turquía. Había trabajado allí antes, pero regresó inmediatamente después del terremoto de Izmit de 1999, con un grupo de rescate japonés. Él y un grupo de arquitectos inspeccionó el edificio de una escuela que parecía segura y se determinó apta para el uso. Desafortunadamente, pocos meses más tarde, una réplica casi igual de fuerte de aquel terremoto mató a los estudiantes cuando se derrumbó la estructura sobre ellos. Shunichi Igarashi se sintió tan devastado por esta tragedia que permaneció encerrado en su habitación de hotel durante días. Entonces, una mañana, comenzó a sentir un terremoto. Cuando se estaba preparando para protegerse, vio una columna delante de él que estaba temblando, pero sin daños por los temblores. Estaba envuelta en una venda blanca. Luego, se despertó de su sueño. Su primer pensamiento fue que el hormigón armado es como un cuerpo. Las barras de hierro de su interior son como el esqueleto y el hormigón es como la carne. En conjunto, son fuertes; pero si uno de ellos comienza a fallar entonces la estructura se deshace rápidamente. En ese sentido vendar los pilares en un edificio sería igual a que un superhombre abrazara con sus brazos, con sus piernas, con su propia piel estos pilares. Como el bueno del Dr. Igarashi abrazó la almohada tras ese sueño lúcido donde la pena y el remordimiento le hicieron dar con una solución para salvar la vida de miles de personas frente a los terremotos.

TORRE MAYOR Torre Mayor es el edificio más alto de la ciudad de México, así como de todo el país y de América latina. Tiene una altura de 225 metros, y un total de 55 plantas. Fué construida entre los años 1999 y 2003. Esta torre tiene como principal peculiaridad su preparación para resistir movimientos sísmicos. Está dotada de 98 amortiguadores sísmicos, destinados a reducir el esfuerzo estructural ante un terremoto. Debido a las condiciones del suelo en Ciudad de México, el solar hubo de ser preparado mediante la colocación de 252 pilares de hormigón de 60 metros de profundidad, con el fin de asentarlo en el terreno más firme, evitando el relleno pantanoso. En teoría el edificio está preparado para aguantar un sismo de hasta 8,5 grados en la escala Richter. De momento ha superado de forma muy satisfactoria uno de 7,6 en 2003 y otro de 6,3 el pasado mes de Abril de 2007. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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La torre está situada en el nº 505 del Paseo de la Reforma. Hasta 2006 ha albergado un mirador en su última planta, que actualmente se encuentra cerrado. Es propiedad del financiero George Soros.

Estructura Sismica de la Torre Mayor, Mexico.


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El diseño sísmico propuesto que se utilizó en La Torre Mayor ofrece un innovador concepto de absorción de la energía sísmica para edificios altos. Para obtener una información realista con respecto a la sismicidad y la respuesta de la misma, se llevó a cabo un análisis de interacción con la estructura del suelo y un análisis del espectro específico del sitio. El edificio está equipado con dispositivos disipadores de energía en un sistema de amortiguadores altamente eficientes para reducir las fuerzas sísmicas en la estructura y sus consiguientes movimientos. La cimentación para la Torre Mayor es una combinación de sistemas conformado por pilotes de concreto y losas. El edificio esta basado en pilas de hasta 1.50 m de diámetro llegando al estrato duro o depósitos profundos hasta 40 m, existentes debajo de la capa de depósitos de suelo suaves típicamente encontrados en Ciudad de México. El sistema de losa de cimentación de ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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concreto reforzado conecta todas las pilas y al muro de cimentación de 800 mm. de espesor en el nivel más bajo de los sótanos. El diseño incorpora un grado de redundancia para asegurar la acción uniforme bajo las más severas fuerzas sísmicas. En teoría, el edificio puede soportar un sismo de 8.5 grados en la escala de Richter, una fuerza que podría derrumbar cualquier otro edificio del tamaño de Torre Mayor. Torre Mayor es el primer edificio en Latinoamérica en contar desde su diseño con enormes amortiguadores sísmicos. La seguridad estructural de Torre Mayor ha sido calculada para exceder los requerimientos de los Reglamentos de Construcciones de la Ciudad de México y California, que son los más rigurosos del mundo y proporcionar al máximo de seguridad y confort a sus ocupantes. La estructura de acero y concreto cuenta con 98 amortiguadores sísmicos que reducen al mínimo su desplazamiento durante un sismo, amortiguando y disipando una porción importante de la energía que la torre absorbe.

La Torre Mayor es un rascacielos ubicado en la Ciudad de México, desarrollado por el canadiense Paul Reichmann. Se encuentra ubicada en el número 505 de la avenida Paseo de la Reforma, en el espacio ocupado anteriormente por el cine Chapultepec y cerca del Bosque de Chapultepec, en la delegación Cuauhtémoc. La torre tiene una altura de 230,4 m ( 225,6 desde Paseo de la Reforma ) y 55 pisos, además de 4 niveles de estacionamiento subterráneo y 9 sobre el nivel de la calle, con más de 2,000 espacios de autoservicio disponibles. El edificio está equipado con 29 elevadores (ascensores) y 84.135 m² de espacio de oficina, 2 escaleras de emergencia presurizadas, unidades automáticas manejadoras de aire acondicionado, sistema mecánicos, eléctricos y de telecomunicaciones en cada piso. Cada planta de piso cuenta con una superficie promedio de 1,700 a 1,825 metros cuadrados, libre de columnas y con una altura libre de cada piso de 2.70 m. Dada la sismicidad de la Ciudad de México, el edificio contó con un riguroso estudio de ingeniería sísmica para poder aislar sismicamente a la torre,


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dentro de este aislamiento se encuentran los 98 amortiguadores sísmicos. George Soros es el dueño de la torre Mayor. Fue el edificio más alto de América Latina desde su inauguración en 2003, hasta 2010, cuando fue superado por los edificios panameños Ocean Two y The Point en la ciudad de Panamá.1 2 La construcción, a cargo de Reichmann International, se inició en 1989 y fue concluida a finales de 2003 superando en México a la Torre Pemex y en Latinoamérica a las Torres de Parque Central en Caracas, Venezuela. La torre Mayor es considerada junto con la US Bank Tower, Torre Pemex, Torre Latinoamericana, uno de los rascacielos más resistentes del mundo, y el de más tolerancia sísmica a nivel mundial, teniendo un maximo de tolerancia de 9.0 en la escala de Richter, además de ser una de las tres estructuras junto con el Taipei 101 en estar en una zona de alto riesgo sísmico. Además es considerada la torre más solida y resistente del planeta por sus aditamentos e implementos antisismicos.3 El 30 de agosto de 2007, más de 12,000 personas fueron evacuadas de la torre debido a una amenaza de bomba. Se encontraron 3 artefactos explosivos en el 4º piso en la sección de estacionamiento de la torre. No hubo heridos. Estructura e ingeniería sísmica La torre Mayor es uno de los edificios más seguros del mundo y el más seguro de Latinoamérica. [cita requerida] La torre Mayor es el primer edificio en el mundo en contar desde su diseño con enormes amortiguadores sísmicos. La protección antisísmica de la torre Mayor incluye; 252 pilotes de hormigón y acero que penetran a una profundidad de 60 metros superando el relleno pantanoso hasta llegar al subsuelo más firme. En teoría, el edificio puede soportar un sismo de 9.0 grados en la escala de Richter, una fuerza que podría derrumbar cualquier otro edificio del tamaño de la torre Mayor. La seguridad estructural de la torre Mayor ha sido calculada para exceder los requerimientos de los Reglamentos de Construcciones de la Ciudad de México y California, Estados Unidos, que son los más rigurosos del mundo y proporcionar al máximo de seguridad y confort a sus ocupantes. La estructura de acero y concreto cuenta con 98 amortiguadores sísmicos que reducen al mínimo su desplazamiento durante un sismo, amortiguando y disipando una porción importante de la energía que la torre absorbe. La torre soporta sismos de 9.0 grados en la escala de Richter. Originalmente la torre se llamaría “Torre Chapultepec”. Detalles importantes En el año 2003 la Ciudad de México sufrió un sismo de 7.6 grados en la escala de Richter con epicentro en el estado de Colima, la Torre Mayor no sufrió ningún daño en su estructura, el 13 de abril de 2007 soportó un temblor de 6.3 grados en la escala de Richter con epicentro en el estado de Guerrero, el 27 de abril de 2009 soportó un temblor de 5.7 en la escala de Richter con epicentro en el estado de Guerrero y el 22 de mayo de 2009 a las 14:24, un temblor de 5.7 en la escala de Richter de una duración de 40 segundos con epicentro en Tehuacán en el estado de Puebla y un temblor de 6.5 en la escala de Richter de una duración de 40 segundos con epicentro en Zumpango del Río en el estado de Guerrero el dia 10 de Diciembre de 2011, el 20 de Marzo de 2012 soportó un terremoto de 7.9 en la escala de Richter y el 2 de abril del mismo año soportó otro de 6.3 grados. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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La torre cuenta con 30,000 m² de cristal en fachada sur con aislamiento térmico y acústico además de contar con acabados de mármol en su interior y granito en áreas comunes y vestíbulos, la arquitectura del edificio es contemporáneo de calidad internacional. También cuenta tres alimentadores de energía eléctrica en tensión media, cabe destacar que es el único edificio en Latinoamérica que se alimenta energeticamente de tres puntos distintos de la ciudad. La torre Mayor cuenta con 29 elevadores (ascensores) de pasajeros; estos alcanzan un máximo de avance de 6,7 m/s. La torre Mayor es ocupada por más de 8,000 personas. La torre Mayor fue construida a una media de 4 plantas por semana y ningún trabajador murió durante su construcción. Paul Reichmann es el dueño de La torre Mayor. Cabe destacar que la torre tiene récord mundial por ser el único rascacielos en el mundo en no tener ningún accidente grave ni muertes al momento de su construcción. Cuenta con el helipuerto más seguro y alto de Latinoamérica. La torre recibió la primera Certificación (Leadership in Energy and Environmental Design) del US Green Building Council en la categoría Gold (40-48 puntos) en América Latina.4 También se encuentra cerca de la Estela de luz que fue recién construida el 31 de diciembre de 2011 y inaugurada el 7 de Enero de 2012


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Edificio inteligente

Los elevadores de Torre Mayor cuentan con un detector sísmico que detecta cualquier movimiento de tierra y que por lo tanto de manera automática detiene el elevador en la parada más cercana para que los pasajeros puedan bajar. Aún no tiene instalada una alarma sísmica. La torre Mayor está administrada por el Building Management System (BMS), un sistema inteligente que controla todas las instalaciones y equipos de forma armónica y eficiente para proteger la vida humana de los inquilinos. A este sistema están integrados los sistemas: eléctrico, hidro-sanitario, de elevadores y protección contra incendio y tiene la capacidad de controlar la iluminación del edificio. Es considerado un edificio inteligente, debido a que el sistema de luz es controlado por un sistema llamado B3, al igual que el de Reforma 222 Centro Financiero, Torre Ejecutiva Pemex, World Trade Center México, Torre Altus, Arcos Bosques, Arcos Bosques Corporativo, Torre Latinoamericana, Edificio Reforma 222 Torre 1, Haus Santa Fe, Edificio Reforma Avantel, Residencial del Bosque 1, Residencial del Bosque 2, Torre del Caballito, Torre HSBC, Panorama Santa fe, City Santa Fe Torre Amsterdam, Santa Fe Pads, St. Regis Hotel & Residences, Torre Lomas. Los pisos subterráneos tienen ventiladores automáticos de inyección y renovación de aire fresco para evitar la concentración excesiva de contaminantes producidos por la combustión, estos están conectados al sistema inteligente del edificio. Fue el primer edificio en México que cumplió con la norma obligatoria de eficiencia energética de construcciones no residenciales (NOM-008). Cuenta con un sistema automático ahorrador de agua, siendo este sistema de los primeros en México y se le considerara un edificio ecológico. También cuenta con elevadores automáticos, esto quiere decir que son inteligentes y se encuentran siempre en los pisos de más afluencia de personas. El edificio cuenta con una manejadora de aire automática en cada nivel para surtir. El edificio cuenta con los siguientes sistemas: Sistema de Generación y distribución de agua helada ahorrador de energía. ESTRUCTURAS ANTISISMICAS

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Sistema de Volumen Variable de Aire (Unidades manejadoras de aire y preparaciones de ductos de alta velocidad en cada nivel de oficinas). Sistema de Extracción Sanitarios Generales en cada nivel de oficinas. Sistema de ventilación Mecánica de aire automático en estacionamientos, Sistema de Extracción Mecánica Cuarto de basura. Sistema de Acondicionamiento de Aire automático tipo Mini-Split para cuarto de control, administración, venta y sala de juntas. Datos clave Altura- 225,6 m, Total: 230.4 metros. Espacio total - 157,000 m². Espacio de oficinas - 84.135 m². Pisos- 4 sótanos incluidos y 13 niveles sobre de la calle, en los 59 niveles totales y helipuerto. Estructura de concreto reforzado con: 46,916 metros cúbicos de concreto. 21,200 toneladas de acero estructural y de refuerzo. 98 amortiguadores sísmicos. Rango: En la Avenida Paseo de la Reforma: 1º lugar En Ciudad de México: 1º lugar En México: 1º lugar En Latinoamérica: 5º lugar En el Mundo: 252º lugar


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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En nuestro país los cambios normativos han impulsado continuamente iniciativas para alcanzar mejores desempeños sismorresistentes de las construcciones y su orientación se ha hecho conforme a los adelantos que se han tenido otros países de mayor experiencia sísmica. Las pautas de desempeño estructural han tenido un carácter enunciativo principalmente en los comentarios de las normas. Los niveles de desempeño y los daños aceptables deben quedar previamente establecidos, tomando en cuenta el estado del conocimiento, la experimentación y las experiencias adquiridas por las diferentes edificaciones, durante la ocurrencia de los terremotos, desde los sismos menores hasta los más severos,para cubrir todas las eventualidades, que puedan afectar a los elementos estructurales, a los no estructurales y a loscontenidos de las edificaciones y al subsuelo en sitio. Hay suficientes metodologías de diseño, todas ellas fundamentadas más en el control de los desplazamientos que en el diseño por fuerzas. Los problemas del diseño sismorresistente se han encaminado a confrontar las demandas sísmicas para condiciones de amenaza probable con las curvas de capacidad estructural obtenidas con métodos cada vez más exigentes. Es necesario complementar los estudios para que las ciudades principales del país tengan sus curvas de amenaza sísmica acordes con la sismicidad específica y con los accidentes tectónicos correspondientes a su entorno. Para la rehabilitación estructural de los edificios existentes se aplican las mismas bases y estrategias conceptuales, existiendo la gran posibilidad de incorporar las diversas tecnologías impuestas por el desarrollo de la investigación en este campo. El estado del conocimiento en el área del diseñosismorresistente basado en desempeño, se amplía hacia los análisis prob abilísticos de lasdiversas variables influyentes consideradas como aleatorias, para tener una predicción más adecuada de los desempeños y de las pérdidas ocasionadas.


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Bibliografía. http://biblioteca.cchc.cl/datapicture/22793.pdf http://www.negociotecnologico.com/2013/03/nuevo-ladrillo-antisismico-empresaespanola-busca-partners/ http://www.utilbox.es/downloads/prd/Sismo_PPT.pdf http://blogs.lainformacion.com/futuretech/2013/04/04/vendas-sismicas/ https://www.google.com.co/search? q=disipadores+fisicos+de+sismos&espv=210&es_sm=93&tbm=isch&tbo=u&sour ce=univ&sa=X&ei=xWL5UoErqMnRAYu9gOAM&ved=0CEoQsAQ&biw=1440&bi h=798#facrc=_&imgdii=ZrZ9b9C5PaH3wM%3A%3BjP09t6NABLkXsM %3BZrZ9b9C5PaH3wM%3A&imgrc=ZrZ9b9C5PaH3wM%253A%3B74wzhGc6_BBwM%3Bhttp%253A%252F%252Fcivilgeeks.com%252Fwp-content %252Fuploads%252F2012%252F02%252FEL-USO-DE-DISIPADORES-DEENERGIA-EN-LA-INGENIERIA-SISMORRESISTENTE-01.jpg%3Bhttp%253A %252F%252Fcivilgeeks.com%252F2012%252F02%252F20%252Fel-uso-dedisipadores-de-energia-en-la-ingenieria-sismorresistente-iii%252F %3B720%3B564 http://www.tecnoav.cl/4-aisladores-sismicos-y-disipadores-sismicos/ http://mkcivil.blogspot.com http://www.desastre.org/index.php? option=com_content&view=article&id=115:prevencion-dedesastres&catid=39:gestion-de-riesgo


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Proyecto Estatica

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