Evaluación del uso de aisladores sísmicos de goma en edificaciones

Abstract

En presencia de un sismo, los movimientos vibratorios de las masas de los edificios, generan fuerzas de inercia que promueven esfuerzos importantes en los elementos de la estructura pudiendo conducirla a la falla. Por ello es indispensable diseñar y construir las edificaciones para que resistan eventos sísmicos grandes sin colapsar y eventos sísmicos recurrentes, sin daños en la estructura y daños mínimos o nulos en los elementos no estructurales; razón por la cual se han desarrollado tecnologías de control estructural como aisladores sísmicos, que en la actualidad, han demostrado ser efectivos, ya que absorben mediante deformaciones elevadas la energía que los sismos transmiten a la estructura. Luego, con el propósito de atenuar daños ocasionados por sismos en edificaciones hospitalarias y debido a su importancia en el ámbito de las edificaciones esenciales, se plantea la siguiente interrogante ¿Cómo es el comportamiento de las edificaciones esenciales con el uso de los aisladores sísmicos? El presente trabajo de grado evalúa el uso de aisladores sísmicos de goma en edificaciones esenciales. Identifica a los aisladores sísmicos que se encuentran comercialmente disponibles; y además establece en base a un pre-diseño, el más adecuado para la edificación esencial propuesta, que para el caso se trató como hospitalaria. Asimismo, se realiza el diseño y modelado de la edificación de base fija y base aislada mediante el software ETABS; logrando así comparar ambas edificaciones, a partir de parámetros. El sistema de aislación provee mejoras en el comportamiento; reflejado en la notable reducción de las solicitaciones obtenidas del modelo base aislada con respecto a la edificación de base fija. Los parámetros establecidos que presentaron dicha reducción, son: cortantes, desplazamientos, derivas, momentos torsores y volcantes, y aceleraciones, todos por nivel. Además, con la implementación de los dispositivos se logró aumentar el periodo de vibración de la estructura, permitiendo que se comportara como un cuerpo rígido durante el sismo de diseño, por lo que las cargas laterales impuestas a la edificación son considerablemente pequeñas, y permite realizar diseños más económicos.