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Title: Estudio económico a corto y largo plazo de una edificación aislada sísmicamente en su base mediante aisladores elastoméricos
Authors: González Echavarría, Kelly Johana
Pérez Echeverry, Esteban
Adviser: Oviedo Amézquita, Juan Andrés
Keywords : Aislador elastomérico de núcleo de plomo
Índice de daño
Economía corto y largo plazo
Estructura hospitalaria aislada
Lead rubber bearing isolator
Damage index
Short and long term economy
Isolated hospital structure
Issue Date: 2014
Publisher: Universidad EIA
Abstract: Diversos estudios realizados dan cuenta de las bondades que representa el uso de dispositivos de control de respuesta sísmica en estructuras. Esta investigación discute acerca de cómo se mejora el desempeño estructural con estos dispositivos, lo cual se traduce en la viabilidad económica de proyectos con aislamiento sísmico por sus beneficios en el corto y largo plazo. El objetivo de la investigación es realizar una estimación de los costos que implica la implementación de aisladores basales como dispositivos de control de respuesta sísmica, adicionalmente se destacan los beneficios en cuanto al desempeño de la estructura y la seguridad de los usuarios y los constructores. Se analizan cuatro estructuras hospitalarias tipo pórtico en concreto reforzado con capacidad de disipación de energía moderada (DMO) ubicadas en la ciudad de Medellín, dos de ellas de seis pisos con igual configuración geométrica salvo que una se concibe empotrada y la otra aislada en la base, las otras dos estructuras son de diez pisos con iguales condiciones estructurales. Se realiza el diseño de las estructuras empotradas bajo el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10) y de las estructuras aisladas mediante la normativa Estadounidense FEMA 451 junto con la NSR-10. Posterior al diseño se realiza un análisis dinámico no lineal utilizando una serie de registros de aceleraciones de sismos importantes que han sucedido en la historia. Los resultados del análisis permiten determinar el índice de daño de los elementos estructurales mediante el método de Park & Ang, que finalmente conducen a cuantificar costos futuros por reparaciones debido a disminución en daño de elementos estructurales y lucro cesante de operación. Se concluye de la investigación que la implementación de aisladores elastómeros de núcleo de plomo favorecen la economía en el corto plazo por disminución en materiales (acero y concreto) y en el largo plazo porque se garantiza la vida útil de la estructura, no se incurre en lucro cesante por cese de actividades, se disminuyen las aceleraciones de piso y el daño en los elementos estructurales es considerablemente menor que en la estructura empotrada lo cual implica que disminuye el costo de reparaciones en la estructura. Esta investigación pretende incentivar el uso de dispositivos de control de respuesta sísmica dando cuenta de los beneficios que trae consigo esta tecnología, además del beneficio económico que se genera también es de suma importancia la seguridad e integridad de las personas que habitan, laboran o concurren las edificaciones aisladas y evitar calamidades debido a sismos.
Abstract (English): Several studies have realized the benefits involved in the use of devices for seismic response control in structures. This research discusses how the structural performance with these devices is improved, which results in the economic viability of projects with seismic isolation for its benefits in the short and long term. The aim of the research is to estimate the costs of implementing basal isolators as devices for seismic response control, further highlights the benefits in performance of the structure and safety of users and builders. Four gantry hospital structures in reinforced concrete are analyzed. They are located in the city of Medellín and have moderate energy dissipation capacity (DMO). Two of the structures have six floors with equal geometry, one is conceived with base isolation and the other one is a conventional structure. Two other ten floor structures with the same structural conditions are also analyzed. The design of the structures is made following the Colombian Earthquake Resistant Building Regulations (NSR-10) and the isolated structures following the American FEMA 451 standards as long as the NSR-10. Subsequent to the design, a nonlinear dynamic analysis is performed using a serie of accelerations records from important earthquakes that have happened in history. The results of the analysis allow determining the rate of damage to the structural elements by the Park & Ang method, finally leading to quantify future repair costs due to decreased damage of structural elements, and loss due to operating. It is concluded from the research that the implementation of lead core elastomeric isolators favor the economy in the short-term due to a decrease in materials (steel and concrete) and in the long term because the life of the structure is guaranteed, not incurred lost profits by stoppage, floor accelerations and damage to the structural elements decrease is considerably less than in-ground structure which implies that lowers the cost of repairs to the structure. This research aims to encourage the use of seismic response control devices realizing the benefits that this technology brings to the structure, in addition to the economic benefit generated, also very important the security and integrity of the people living, working or attend the isolated buildings and avoid disasters due to earthquakes.
Description: 102 páginas
Notes: Modalidad: Trabajo de grado de pregrado exploratorio
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2035
Citation: González Echavarría, K.J. y Pérez Echeverry, E. (2014) Estudio económico a corto y largo plazo de una edificación aislada sísmicamente en su base mediante aisladores elastoméricos (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2035
Autorization: openAccess
Location: CIVI/0438
Appears in Collections:Ingeniería Civil

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