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Preguntas sobre el aislamiento en caso de terremoto
El aislamiento sísmico (también llamado aislamiento sísmico, aislamiento sísmico o aislamiento de base), es un método que protege el edificio y todos los componentes dentro del edificio de los efectos destructivos de los terremotos, mediante la creación de una capa entre el edificio y el suelo, gracias a dispositivos especiales (dispositivos de aislamiento sísmico) colocados entre el edificio mismo y sus cimientos. Se colocan aisladores sísmicos (también llamados dispositivos de aislamiento sísmico, aisladores sísmicos o dispositivos de aislamiento de piso) en las estructuras, uno para cada columna y más de uno debajo de los muros cortina, y la superestructura se separa de los cimientos y el suelo.
El aislamiento sísmico aumenta el período de la estructura a la que se aplica, gracias a la flexibilidad de los dispositivos en la dirección lateral, y satisface la demanda de desplazamiento horizontal que se producirá en caso de terremoto en la interfaz del aislador. (con dispositivos de aislamiento sísmico). Además, la tasa de amortiguamiento, que se acepta como 5 % en edificios normales, juega un papel adicional en la reducción de los efectos destructivos de los terremotos al aumentar un 20 % o más cuando se trata de aislamiento sísmico.
El aislamiento contra terremotos protege los elementos estructurales y no estructurales de la superestructura y, por lo tanto, garantiza que la estructura sobreviva a cualquier terremoto sin sufrir daños y permanezca completamente funcional. El aislamiento sísmico es el único método probado y aplicable que puede controlar simultáneamente las desviaciones relativas de los pisos y las aceleraciones de los pisos en un edificio. Además, el aislamiento sísmico es el único método que asegura que la estructura y todos sus componentes (elementos estructurales y no estructurales) sobrevivan al mayor sismo esperado en la región con cero daños, garantizando así el uso ininterrumpido de la estructura después de cualquier sismo. Puede acceder a la imagen que compara las “Opciones de Diseño Resistente a Terremotos” en términos de riesgo de pérdida de vidas, probabilidad y duración del cierre del edificio después de un sismo, costos de construcción y reparación post-terremoto AQUÍ.
Dado que la estructura está completamente separada del suelo junto al aislador, los detalles mecánicos (todas las conexiones, como electricidad-agua-residuos-gas natural) también deben apoyarse con detalles especiales para que sean aptos para el aislamiento sísmico y el movimiento en todas las direcciones. Tales aplicaciones especiales están disponibles comercialmente.
Debido a que el edificio sismorresistente está construido de manera que puede moverse libremente en todas las direcciones en caso de un posible terremoto, estará completamente separado del suelo y quedará un espacio alrededor de la estructura. Este espacio debe cruzarse con juntas perimetrales. Nuevamente, las uniones estándar producidas para tales aplicaciones están fácilmente disponibles en el mercado.
Ninguno de los dispositivos de aislamiento sísmico por sí solo tiene efecto contra la componente vertical del sismo. Si se debe tomar una precaución adicional contra los terremotos verticales, es obligatorio utilizar sistemas de amortiguación especiales adicionales junto al aislador sísmico. Por otro lado, los efectos de las componentes verticales de los sismos sobre los elementos estructurales y no estructurales son mucho menores que los efectos de las componentes horizontales. Considerando esto, de acuerdo a los resultados del análisis estructural, se decide si tomar medidas contra sismos verticales y en consecuencia, se utilizan dispositivos extra especiales si es necesario.
En los edificios que se planean construir con aisladores sísmicos, la estructura debe diseñarse y modelarse como aislante a partir de la arquitectura. Por ejemplo, las dimensiones de las columnas donde se colocarán los aisladores deben ajustarse con cálculos y también debe determinarse la arquitectura general de acuerdo con la aplicación del aislador. El enfoque y el diseño arquitectónico en edificios con y sin aisladores son diferentes entre sí, y un aislador no se puede aplicar a una arquitectura que se planifica y prepara sin aisladores. Por ello, una estructura que se planee aplicar con un aislador sísmico debe resolverse con una arquitectura adecuada desde el principio. Por ejemplo, en edificios a prueba de terremotos, se debe preferir utilizar columnas cuadradas y marcos de vigas en lugar de sistemas portadores tipo cortina/columna larga delgada y losas sin vigas.
¿Cómo Hacer Cálculos Estáticos en la Aplicación de Aislamiento de Terremotos?
Es muy importante que los aisladores sean montados en sus respectivos lugares en campo por equipos expertos en este campo. El montaje de estos dispositivos debe hacerse con mucha precisión y cuidado. De lo contrario, por muy correcto que se haga el diseño y la producción, es muy difícil revertir un error que se producirá durante el montaje.
Cuando se aplica aislamiento sísmico a un edificio, no se puede esperar que se logre un ahorro de tamaño o refuerzo en los elementos estructurales. En algunos casos, puede haber ahorros tales como reducir el tamaño de los elementos de la superestructura y reducir la cantidad de refuerzo, pero esto puede variar para cada estructura y debe verificarse con cálculos.
El aislamiento sísmico se puede utilizar no solo en construcciones nuevas sino también en aplicaciones de refuerzo. Sin embargo, de antemano, es obligatorio que un equipo de expertos realice una evaluación para comprender si la estructura es adecuada para el aislamiento y la rehabilitación de terremotos.
Para obtener información más detallada, puede consultar la sección "Información General".
Algunos ejemplos de refuerzo;
Marmara Başıbüyük EAH: https://www.youtube.com/watch?v=kb4myGiI5ws
Apartamento de Moda: https://www.youtube.com/watch?v=Zo1P-HZyyJs
Básicamente, existen 3 tipos de dispositivos de aislamiento utilizados en el mundo para proporcionar aislamiento sísmico: tipo péndulo de fricción (FPB-TDP), tipo de caucho con núcleo de plomo (LRB) y tipo de caucho altamente amortiguado (HDRB).
Las ventajas de los dispositivos de aislamiento sísmico de tipo péndulo de fricción sobre sus contrapartes se pueden enumerar a continuación.
- Se pueden diseñar dispositivos más pequeños (más delgados) en comparación con las alternativas.
- Es adecuado para su diseño y aplicación con cargas axiales y desplazamientos muy altos y muy bajos.
- El comportamiento en la práctica se puede predecir de manera muy consistente con cálculos teóricos.
- Tiene alta resistencia al fuego en comparación con sus alternativas.
- Tiene una vida más larga en comparación con sus alternativas.
- Las propiedades del material no cambian durante su vida útil y no requieren mantenimiento.
Puede encontrar información detallada sobre nuestros productos AQUÍ.
Los edificios con aislamiento sísmico entran en la categoría de "construcción especial". En este contexto, el Ministerio de Medio Ambiente y Urbanización de la República de Turquía obliga a trabajar con expertos predeterminados en las etapas de diseño e implementación de edificios especiales. De acuerdo con este sistema denominado "Supervisión de Diseño (TGUA)", cuando se trata de una estructura sismo aislada, es obligatorio trabajar con los supervisores de diseño durante las etapas de análisis de riesgo sísmico específico del sitio (TGUA-1) y diseño de la estructura sismorresistente (TGUA-5). Los supervisores de diseño son responsables de verificar y aprobar los cálculos realizados en las áreas correspondientes.
La información detallada sobre el sistema de Supervisión de Diseño, que se ha especificado como TGUA arriba, está disponible en el documento titulado "Comunicado sobre los servicios de control y supervisión del diseño que se realizarán dentro del alcance de la regulación turca contra terremotos en la construcción" publicado en el Boletín Oficial con fecha 11.01.2019, puede encontrarlo AQUÍ.
Los aisladores sísmicos TDP no tienen una vida útil. En los dispositivos TDP se utilizan materiales que contienen acero, acero inoxidable y teflón. De esta forma, no requiere mantenimiento y tiene una vida mucho más larga que las estructuras de hormigón armado. La vida útil de los aisladores sísmicos TDP es de al menos 100 años.
Los dispositivos TDP no necesitan ser reemplazados después de los terremotos, por lo que no son desechables. Permanecerá funcional en todos los terremotos que ocurrirán durante la vida útil de la estructura.
Se deben realizar revisiones periódicas de los aisladores sísmicos. Deben aplicarse procedimientos de control determinados específicamente para la estructura.
Los aisladores sísmicos no requieren mantenimiento en condiciones normales.
El período de garantía estándar de los aisladores sísmicos TDP es de 15 años. Los períodos de garantía pueden variar según el proyecto.
Las dimensiones, medidas y pesos de los aisladores pendulares de fricción TDP son muy variables y están diseñados específicamente para el proyecto. El diseño de los aisladores varía dependiendo de muchos factores como el peso de la superestructura, la carga vertical sobre cada aislador, la sismicidad del área donde se ubica el edificio, la clase de hormigón utilizada en el edificio, el objetivo de rendimiento del edificio y la arquitectura. En consecuencia, los aisladores sísmicos pueden tener 50 cm de diámetro o 200 cm de diámetro.
En Edificios Nuevos:
La aplicación del aislador se realiza en el siguiente orden en construcciones nuevas:
- Realización de análisis de suelos.
- Análisis de peligrosidad sísmica sitio-específico, control y aprobación del análisis por parte de TGUA-1.
- Preparación de la arquitectura.
- Determinación de TGUA-5 y aprobación de arquitectura antes de iniciar cálculos estáticos.
- Elaboración de proyectos estáticos con aisladores y análisis preliminar.
- El diseño de los aisladores por parte del fabricante del aislador de acuerdo con los análisis estáticos preliminares, las propiedades estructurales y la sismicidad (determinación de los costos presupuestarios del aislador).
- Analizar y comprobar de nuevo el proyecto estático con los parámetros finales del aislador, realizar correcciones si es necesario y finalizar el proyecto. Obtención de la aprobación TGUA-5.
- Pruebas de producción y control de calidad (prototipo y pruebas de producción) de aisladores. Con estas pruebas se verifican los parámetros de diseño de los aisladores.
- Instalación de aisladores en obra.
- Finalización de la construcción de la superestructura.
- Los procesos de licencia y aprobación también están progresando en este momento. Este proceso, que era muy problemático antes de 2018, se ha visto facilitado por la publicación del nuevo reglamento contra terremotos y la sección de aislamiento contra terremotos en este reglamento. Además, ha aumentado el conocimiento de los sistemas en el sector, especialmente con las aplicaciones que comenzaron con los hospitales, y esto ha facilitado los procesos de homologación.
La información detallada sobre el sistema de Supervisión de Diseño, que se ha especificado como TGUA arriba, está disponible en el documento titulado "Comunicado sobre los servicios de control y supervisión del diseño que se realizarán dentro del alcance de la regulación turca contra terremotos en la construcción" publicado en el Boletín Oficial con fecha 11.01.2019, puede encontrarlo AQUÍ.
İzolatör ile güçlendirme projeleri için dikkat edilmesi gerekenler:
• Aspectos a tener en cuenta para los proyectos de reacondicionamiento con aisladores:
- No se puede aplicar si la estructura es adyacente o debe aplicarse a todas las estructuras adyacentes al mismo tiempo.
- Es necesario contar con un piso extra y vacío donde se aplicará el aislador (bodega, estacionamiento, etc.). De lo contrario, el piso en el que se coloca el aislador no estará aislado.
- Aunque no se tocará el edificio en sí y los ocupantes no necesitarán evacuar sus pertenencias, no se requerirá que los ocupantes del edificio permanezcan en el edificio mientras se realizan los trabajos en los cimientos del edificio (dentro del marco de las normas de SST).
- En el piso donde se aplicará el aislante, es muy probable que se requiera reforzar los elementos estructurales.
- Para comprender claramente si la estructura es apta para el refuerzo con aisladores, primero un equipo de expertos debe ver la estructura, luego se deben realizar las comprobaciones de resistencia de los elementos estructurales y se deben realizar los análisis preliminares mediante la creación del modelo estático de la estructura. La fuerza del edificio, la forma de sentarse y su arquitectura inciden en todo este proceso.
- Salvo por estos ítems, son válidos los procesos escritos para la estructura estándar.
No hay una lista de precios para los dispositivos de aislamiento de terremotos TDP. La razón de esto es que los aisladores están especialmente diseñados para cada proyecto y sus tamaños varían de acuerdo a muchos factores. Las dimensiones de los aisladores, y por lo tanto sus precios, varían dependiendo de muchos factores tales como el peso de la superestructura, la carga vertical sobre cada aislador, la sismicidad del área donde se ubica el edificio, la clase de concreto utilizado en el edificio, el objetivo de rendimiento del edificio y la arquitectura. Después de determinar la sismicidad de la región con los resultados estáticos preliminares del proyecto, se puede realizar un estudio de costos presupuestarios y calcular los precios.
Nota: Como fabricante nacional, luego de ingresar al mercado en 2016, los aisladores sísmicos ahora están disponibles en nuestro país. Hoy, como TİS, podemos realizar aplicaciones de aislamiento sísmico llave en mano y de acuerdo con todas las especificaciones y regulaciones nacionales e internacionales a precios que son la mitad o incluso una cuarta parte de los precios en 2015 y años anteriores, cuando estábamos no en el mercado todavía. Además, podemos llevar a cabo todo el proceso de aislamiento sísmico (I+D, diseño, producción, pruebas, montaje) en Turquía sin depender del extranjero. Este proceso, cuyo diseño, producción y pruebas fueron completamente importados antes de 2015, se convirtió en nacional con el establecimiento de nuestra empresa TİS en 2015. Primero, el Ministerio de Salud publicó en 2013 y 2018 y «1. El aislamiento sísmico es importante en las prácticas de ingeniería civil en Turquía con las circulares que exigen que todos los hospitales con 100 camas o más se construyan con aislamiento sísmico en zonas sísmicas y zonas sísmicas de segundo grado, seguidas de los “Principios para el diseño de edificios bajo el impacto de Terremoto” regulación de terremotos que entró en vigor en 2019. ha recorrido un largo camino.
En este punto, el punto más importante a considerar es que las estructuras a las que se les aplica aisladores sísmicos pueden continuar usándose inmediatamente después del terremoto. Esto significa que los daños estructurales y no estructurales que se producirán después de un posible sismo se previenen por completo y no se experimentarán posibles costos de reparación, y este es un desempeño que nunca se puede lograr en una estructura diseñada sin aisladores. Por ejemplo, las personas que viven en una casa diseñada con aisladores sísmicos y aplicados correctamente podrán seguir viviendo en sus hogares incluso después del terremoto de máxima magnitud esperado en la región, y no asumirá ningún costo de reparación ni la carga psicológica del terremoto.
Puede conocer los efectos de la aplicación de aislamiento sísmico durante la primera fase de construcción y después de un posible terremoto de diseño AQUÍ.
El aislamiento contra terremotos no se puede aplicar a estructuras adyacentes.
No es correcto aplicar aislamiento sísmico en estructuras que tienen riesgo de licuefacción.
No es correcto aplicar aislamiento sísmico solo en estructuras muy altas y tipo torre (12-13 pisos y más). En este tipo de estructuras, las aplicaciones deben realizarse con dispositivos amortiguadores adicionales.
Los proyectos de refuerzo comienzan con equipos de expertos que examinan la estructura existente y determinan si es adecuada para aislamiento sísmico y reacondicionamiento.
Todos los proyectos que se consideren para aplicar aislamiento sísmico deben comenzar el proyecto consultando de antemano a expertos en el tema relevante.
Nuestra empresa TİS Teknolojik İzolatör Sistemleri, que se estableció en Ankara Kazan en 2014 y está ubicada en un área de fábrica con 50.000 m2 cerrados y 200.000 m2 de área abierta, es la primera y única empresa nacional que produce aisladores sísmicos de tipo péndulo de fricción (TDP) en Turquía y es el único en el mundo. es de las pocas empresas que realizan esta producción. Partiendo de I+D y diseño, producimos proyectos llave en mano que ofrecen todos los servicios postventa junto con producción, pruebas y montaje en campo.
Nuestra empresa tiene su propio producto patentado, así como un sistema de gestión integrado que consta de ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Además, tiene certificado CE para todos sus productos y puede producir de acuerdo con todos los estándares y especificaciones nacionales e internacionales. Además, nuestra empresa cuenta con el único Certificado de Idoneidad Técnica Europeo (ETA) en el mundo para aisladores sísmicos de péndulo de fricción.
Puede acceder a nuestros Documentos y Certificados AQUÍ.
Realizamos las pruebas de nuestros productos en laboratorios independientes y/o acreditados, los cuales son aceptados en el mundo y tienen la capacidad de realizar pruebas de aisladores sísmicos. Los laboratorios que hemos utilizado hasta ahora se enumeran a continuación:
- Laboratorio de Eucentre (Pavia, Italia)
- Laboratorio de Caltrans SRMD (San Diego, EE. UU.)
- Laboratorio de Esquake (Universidad Técnica de Eskişehir, Turquía)
- Politecnico di Milano (Milán, Italia)
- TİCEM Tecnologías Avanzadas de Construcción (Ankara, Turquía)