El concepto de aislación sísmica mediante amortiguación

El aislamiento sísmico, dentro del tema de la amortiguación, y pensando ya en

sistemas para edificios, y construcciones de mayor escala, es un concepto

constructivo que permite altos niveles de seguridad durante sismos, en estructuras

económicas, al separar, mediante una interfaz flexible, la estructura del suelo.

Fuente:

http://www.sirve.cl/informacion_tecnica/aislacion_sismica/contenido_IT_aislacion.h

tm

El diseño sismorresistente

convencional se basa en aumentar capacidades de resistencia y deformación de

los elementos estructurales. Para estas estructuras el sismo genera altas

aceleraciones, esfuerzos y deformaciones, produciendo daño en ésta y sus

contenidos.

El diseño con aislamiento, en cambio, modifica las características dinámicas de

una estructura, reduciendo la demanda sísmica. En este caso, se reducen

aceleraciones y deformaciones de la superestructura, eliminando el daño en ésta y

sus contenidos.

El dispositivo: aislador elastomérico

Este tipo de dispositivo es el más usado en sistemas de aislación. Está formado

por un conjunto de láminas planas de goma, intercaladas por placas planas de

acero, adheridas a la goma, y cubierto en sus extremos superior e inferior por dos

placas de acero en las cuales se conecta con la superestructura en su parte

superior y la fundación en su parte inferior. Entre las placas planas de acero, la

lámina de goma puede deformarse en un plano horizontal y de esta manera

permitir el desplazamiento horizontal de la estructura relativo al suelo.

Partes de un aislador elastomérico. Más información:http://cybertesis.uach.cl/tesis/uach/2006/bmfcia775a/doc/bmfcia775a.pdf

Para evitar excesivas deformaciones verticales, las placas intermedias de acero del aislador cumplen la función de restringir la expansión lateral (bajo carga vertical). Este hecho tiene implicancias importantes en el funcionamiento de un sistema de aislación de goma.Los aisladores elastoméricos pueden alcanzar valores significativos de amortiguamiento a través de una modificación en la composición química de la goma, alcanzando razones de amortiguamiento viscoso equivalente que varían entre 12% y 18%, para un amplio rango de frecuencias y deformaciones típicas de diseño. Alternativamente, para lograr niveles de amortiguamiento significativos (20% a 40%), se utiliza el aislador de goma con centro de plomo. Este dispositivo es idéntico al aislador elastomérico convencional salvo que al centro se incorpora un núcleo de plomo, confinado por las láminas de goma y acero. Este núcleo cumple dos funciones primordiales. La primera, y más obvia, es la de aumentar el amortiguamiento del aislador a través de fluir bajo deformación lateral. Y la segunda, es la de rigidizar la estructura lateralmente para cargas de servicio y eventuales como el viento.

Aislador elastomérico instalado en obra. Clínica U.C. San Carlos de Apoquindo.

Aislador deformado durante ensayo.