Eficiencia de sistemas de aislamiento sísmico basados en resortes helicoidales y amortiguadores viscosos

Abstract

Los aisladores sísmicos formados por un paquete de resortes helicoidales conectados en paralelo con amortiguadores viscosos (Base Control System, BCS) son actualmente una alternativa técnica válida dentro del incipiente mercado dominado casi exclusivamente por la opinión general sobre la efectividad de los aisladores compuestos por capas superpuestas de goma y metal. Haciendo abstracción de los problemas tecnológicos vinculados con la construcción de los aisladores, en el presente trabajo se discute las prestaciones obtenibles por distintos sistemas de aislamiento con variadas flexibilidades horizontales y verticales. Se usa como aplicación el caso real de un edificio de la Residencia Estudiantil de la Facultad Regional Mendoza de la Universidad Tecnológica Nacional, en Argentina. Como variables de control se utilizan los desplazamientos máximos en la base y las aceleraciones y esfuerzos en zonas claves de la estructura. El análisis se lleva a cabo utilizando un modelo de Elementos Finitos y para el cálculo de la respuesta sísmica se usa el método de respuesta espectral, registros sísmicos y envolventes de espectros. Se muestra la capacidad de filtrado de los sistemas dinámicos estudiados, haciendo hincapié en el carácter y en la respuesta de los modos del sistema de aislamiento y los modos de deformación del edificio. En forma general se observa que si bien las aceleraciones trasmitidas a la superestructura son menores para los aisladores de goma-metal, debido a la posibilidad de utilizar períodos naturales más largos, esta práctica queda limitada por la gran demanda de desplazamientos en los aisladores. La reducción de esfuerzos en el hormigón debido al aislamiento es igualmente efectiva para ambos casos, debido a las características del desacoplamiento logrado.

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