3.- Vibración Forzada.

VIBRACIÓN FORZADA: AISLADORES Y DISIPADORES SÍSMICOS

Para mantener un sistema oscilando es necesario suministrar energía al sistema, cuando esto se lleva a cabo se dice que la vibración es forzada. Si se introduce energía en el sistema a un ritmo mayor del que se disipa, la energía aumenta con el tiempo, lo que se manifiesta por un aumento de la amplitud del movimiento. Si la energía se proporciona al mismo ritmo que se disipa, la amplitud permanece constante con el tiempo.

Los sistemas de aislación y disipación sísmica, son sistemas presentes entre la subestructura y la superestructura de edificios, puentes y también en algunos casos, en la misma superestructura de edificios, que permiten mejorar la respuesta sísmica de ellos, aumentando los periodos y proporcionando amortiguamiento y absorción de energía adicional, reduciendo sus deformaciones según sea el caso.

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.
 

Características que poseen los aisladores sísmicos:

·         Desempeño bajo todas las cargas de servicio, verticales y horizontales. Deberá ser tan efectiva como la estructura convencional.

·         Provee la flexibilidad horizontal suficiente para alcanzar el periodo natural de la estructura aislada.

·         Capacidad de la estructura de retornar a su estado original sin desplazamientos residuales.

·         Provee un adecuado nivel de disipación de energía, de modo de controlar los desplazamientos que de otra forma pudieran dañar otros elementos estructurales.

DESCRIPCIÓN

Los disipadores sísmicos,  actúan disipando grandes cantidades de energía, asegurando que otros elementos estructurales no sufran demandas excesivas que signifiquen daños. Pero la mejor forma de asegurar la estructura durante un sismo es combinar ambos sistemas de protección sísmica, proporcionándole a esta una mayor capacidad de amortiguación durante un evento sísmico y una mejor respuesta durante este. Cuando existe estructuras donde el uso de aisladores sísmicos no es recomendable  (EJ: Suelos Blandos), sistemas de amortiguamiento con alta capacidad de disipación son la mejor alternativa de protección sísmica.

      FICHA TECNICA

Espectro general de diseño. Reducción de aceleración mediante aislación sísmica.

    Los aisladores sísmicos actúan modificando el periodo natural de la estructura no aislada de modo de reducir la aceleración sobre la estructura aislada.

 Espectro general de diseño. Efecto de disipación de energía

TIPOS DE AISLADORES SISMICOS

·         Aislador con centro de plomo:        

Los aisladores sísmicos con centro de plomo, mantienen una rigidez inicial y una amortiguación que llega al 30%.

·         Aislador  sin núcleo plomo:         

Los aisladores Sísmicos sin núcleo de plomo, están compuestos de una mixtura especial de caucho y placas de acero que permiten otorgar una amortiguación de hasta un 16%.

·         Deslizador de superficie curva:

Los aisladores de péndulo o superficie curva con RoboSlide (Superficie controlada por sensores) permitiendo una amortiguación sobre el 30%. Estos  transmiten el esfuerzo vertical a la cimentación registrando rotaciones de una esfera contra una superficie cóncava.

La superficie permite movimientos longitudinales como transversales con la posibilidad de controlar los sentidos de los movimientos mediante sus barras de control.

TIPOS DE DISIPADORES

·         Disipador RESTON SA:                   

Los disipadores RESTON SA de amortiguación hidráulica para disipar la energía y controlar desplazamientos.

·         Disipador RESTON STU:             

Los disipadores RESTON STU, son dispositivos de conexión temporal que proveen una conexión rígida bajo movimientos de alta velocidad.

·         Disipador RESTON PSD:

Los disipadores RESTON PSD, son dispositivos de amortiguación de fluido viscoso diseñados para poseer una función de resorte que retorna a su posición al terminar el evento sísmico.

BIBLIOGRAFÍA

http://www.tecnoav.cl/4-aisladores-sismicos-y-disipadores-sismicos/  https://www.youtube.com/watch?v=PWLkTMtJuRs