Desarrollo de sistema de aislamiento sísmico de bajo costo para viviendas de albañilería de 01 a 02 niveles

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.36561/ING.24.3

Palabras clave:

Protección Sísmica, Sistema de Aislamiento de Bajo Costo, Superficie cóncava, Aislador esférico

Resumen

El elevado costo de los dispositivos antisísmicos en la actualidad, hace prácticamente imposible su uso en edificaciones de viviendas de comunidades de escasos recursos económicos, dejándolas expuestas a los acontecimientos sísmicos. Por dicho motivo, se tiene como objetivo el desarrollo de un sistema de aislamiento sísmico de bajo costo, elaborado con materiales económicos y accesibles. En la etapa inicial se desarrolló un modelo matemático, analizando su estabilidad mediante retratos de fase y el principio mínimo de energía potencial. A continuación, se analizó la influencia de parámetros geométricos en la respuesta dinámica del sistema. Con la implementación numérica del modelo, se analizó la respuesta estructural del sistema cuando es sometido a sismos con contenidos de frecuencias distintos, obteniendo como resultado una reducción de aceleraciones totales que varían entre un rango de 4.5 veces. El sistema se validó a través de la adquisición de las propiedades dinámicas con sismógrafos, de un modelo experimental expuesto a microtrepidaciones; y su comparación con los resultados obtenidos del modelo matemático. El sistema de aislamiento propuesto no solo reduce las aceleraciones bajo los sismos propuestos, sino que también posee la característica principal de un sistema de aislamiento sísmico: Elongación de periodos.

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Citas

Bao, Y. y Becker, T, Three-dimensional double friction pendulum bearing model including

uplift and impact behavior: Formulation and numerical example. Engineering Structures, 2019,

vol. 199, p. 1-10.

Bethany, R. Ring of Fire: An Encyclopedia of the Pacific Rim’s Earthquakes, Tsunamis, and

Volcanoes, 2015, 1ra Edición. ABC-CLIO.LLC.

Cilsalar, H. y Constantinou, M. Behavior of a spherical deformable rolling seismic isolator for

lightweight residential construction. Bulletin of Earthquake Engineering 17, 2019: p.4321–4345.

Cilsalar, H. y Constantinou, M. Earthquake Engineering to Extreme Events Development and

Validation of a Seismic Isolation System for Lightweight Residential Construction, 2019,

Technical Report Multidisciplinary and multi-hazard earthquake engineering research center –

University at Buffalo.

Cilsalar, H. y Constantinou, M. Parametric study of seismic collapse performance of

lightweight buildings with spherical deformable rolling isolation system. Bulletin of Earthquake

Engineering 18, 2020: p.1475–1498.

de Luca, A. y Guidi, L. G. State of art in the worldwide evolution of base isolation design. Soil

Dynamics and Earthquake Engineering 125, 2019: p. 1-13.

Enrique, A. y Becerra, E. Los desafíos para la construcción en el Perú, 2018, Camara Peruana

de Comercio (CAPECO).

Foti, D. y Kelly, J. Experimental study of a reduced scale model seismically base isolated with

Rubber-Layer Roller Beari (RLRB), European Earthquake Engineering, 1996

Harvey, S. y Kelly, C. A review of rolling-type seismic isolation: Historical development and

future directions, Engineering Structures, 2016, vol.125, p. 521–531

Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI). Perú: Características de las viviendas

particulares y los hogares Acceso a servicios básicos, 2018, Censos Nacionales 2017: XII de

Población, VII de Vivienda y III de Comunidades Indígenas.

Jampole, E., et al. Full-scale dynamic testing of a sliding seismically isolated unibody house,

Earthquake Spectra, 2016, vol. 32, p. 2245–2270.

Jerry M. y Sthephen T. Classical Dynamics of Particles and Systems, 2004, 5th Edition. Chris

Hall.

Julio K. Manual para la Reducción del Riesgo Sísmico de Viviendas en el Perú, 2016,

Ministerio de Vivienda y Construcción.

Karl Astrom y Richard M. An introduction for scientists and engineers, 2009, Version

V.2.10b, Princeton University Press.

Katsamakas A. et al. Low-cost and sustainable seismic isolation with re-used tennis balls:

Lateral cyclic tests. 3th European Conference on Earthquake Engineering & Seismology, 2022: p.

- 10.

Katsamakas, A., et al Re-using tennis balls as low-cost seismic isolation devices: Experimental

Investigation, 3th International Conference on Natural Hazards and Infrastructure, 2022.

Katsamakas, A., et al. Experimental investigation of spherical rubber seismic isolation

bearings, 8th ECCOMAS Thematic Conference on Computational Methods in Structural

Dynamics and Earthquake Engineering, 2021.

Katsamakas, et al. Feasibility Study on Re-Using Tennis Balls as Seismic Isolation Bearings,

Frontiers in Built Environment, 2021, vol. 7, p. 1-18.

Katsamakas, et al. Shake-table testing of low-cost seismic isolation bearings based on rolling

rubber spheres, 3rd International Conference on Natural Hazards & Infrastructure ,2022.

Kelly, J. y Takhirov, S. Analytical and Experimental Study of Fiber-Reinforced Elastomeric

Isolators, 2001, PEER Report.

Kelly, M. Seismic isolation systems for developing countries, Earthquake Spectra ,2002, vol.

, p. 385–406.

Konstantinidis, D. y Kelly, J. Two Low-Cost Seismic Isolation Systems. 15th World

Conference on Earthquake Engineering, 2012: p.1-9.

Masum, M. y Ali Akbar, M. The Pacific Ring of Fire is Working as a Home Country of

Geothermal Resources in the World, 2nd Intenational Geothermal Conference IOP Conference

Series: Earth and Environmental Science vol. 249, 2019: p. 1 – 7.

Menga, N., Bottiglione, F. y Carbone, G. The nonlinear dynamic behavior of a Rubber- Layer

Roller Bearing (RLRB) for vibration isolation, Journal of Sound and Vibration, 2019, vol. 463, p.

-12.

Osgooei P., et al. Finite element analysis of unbonded square fiber-reinforced elastomeric

isolators (FREIs) under lateral loading in different directions, Composite Structures, 2014, vol.

, p. 164–173.

Roberto, V. Fundamental concepts of earthquake engineering, 2009, 1ra Edición. Taylor &

Francis Group.LLC

Tsiavos, A. et al. Large-scale experimental investigation of a low-cost PVC ‘sand-wich’

(PVC-s) seismic isolation for developing countries. Earthquake Spectra EERI, 2020: p 1886–1911.

Xiao, H., Butterworth, J. W. y Larkin, T. Low-technology techniques for seismic isolation.

New Zealand Society for Earthquake Engineering, 2004: p. 1- 8.

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Publicado

2023-06-29

Cómo citar

[1]
Y. Carrera y E. Simbort, «Desarrollo de sistema de aislamiento sísmico de bajo costo para viviendas de albañilería de 01 a 02 niveles», Memoria investig. ing. (Facultad Ing., Univ. Montev.), n.º 24, pp. 13–36, jun. 2023.

Número

Sección

Artículos