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Title: Evaluación de alternativas de aisladores sísmicos de base para edificaciones representativas de vivienda de autoconstrucción de 1 y 2 pisos, ubicadas en zonas de amenaza sísmica alta en Colombia
Authors: Escobar Jaramillo, Juan José
Adviser: Blandón Uribe, Carlos Andrés
Keywords : Aislamiento sísmico
Económico
Mampostería
Simulación
Mesa vibratoria
Seismic isolation
Low-cost
Masonry
Simulation
Shaking test
Issue Date: 2019
Publisher: Universidad EIA
Abstract: Colombia se configura como un epicentro sísmico debido a la tectónica de placas en su territorio y alrededores. A pesar de esto, actualmente gran parte de la infraestructura de vivienda nacional no está preparada para soportar temblores de tierra de gran magnitud, partiendo de la base de que en las 3 ciudades más habitadas, que albergan el 25% de la población, Cali, Medellín y Bogotá, alrededor del 50% se construyeron en mampostería no estructural (Global Earthquake Model, 2016), faltando con esto a la NSR-10. Siendo congruente con las condiciones socioeconómicas locales y en aras a encontrar alternativas que disminuyan la vulnerabilidad de las viviendas, en la primera parte del trabajo se analizan y comparan alternativas de aislamiento sísmico de base de bajo costo, 3 de fricción plana y 1 alternativa de elastómero sin conexiones reforzado con fibras (UFREI por sus siglas en inglés), para elegir aquella con mejor desempeño sísmico. La vivienda representativa es de 2 niveles en mampostería sin reforzar, modelada en el software de elementos finitos SAP2000, en condición de base fija y asilada con cada alternativa. La comparación de las alternativas se lleva a cabo con base en las fuerzas de cortante basal resultante del método de diseño de FHE, y los resultados de aceleración y deriva de un análisis dinámico elástico cronológico con una familia de 7 acelerogramas. La alternativa de aislamiento por fricción de mármol-mármol se selecciona por superar las demás alternativas con un cortante basal del 16% del peso efectivo sísmico, y reducción promedio de aceleración del 74% en la base y disminución de derivas de 88%. En la segunda parte, se completa una prueba en la mesa vibratoria de un modelo a escala de un apoyo de la vivienda aislado con mármol, que, a pesar de no resultar con el coeficiente de fricción esperado, demuestra la efectividad de este tipo de alternativas de aislamiento de base y por ende su viabilidad técnica para ser utilizado en Colombia incorporando materiales coeficientes de fricción adecuados.
Abstract (English): Geographically Colombia is located at the northwest corner of South America, and due to the concurrence of 3 tectonic plates, is defined as a seismic epicenter. In spite of this, at present much of the housing infrastructure is not prepared to withstand high magnitude earthquakes, starting from the basis that in Cali, Medellín and Bogotá, the most inhabited cities who concentrate 25% of the national population, currently have approximately 50% of the dwellings constructed with non-structural masonry (Global Earthquake Model, 2016), neglecting the construction code. Being congruent with the local socioeconomic conditions, and looking for alternatives to decrease vulnerability of the living places, in the first part of the project various low-cost seismic isolation systems are analyzed and compared, 3 simple friction alternatives and 1 unbonded fiber reinforcement elastomeric isolation alternative, to select the best seismic performance option. The representative structure in non reinforced masonry is a two story house building, modeled using the finite element software SAP2000 with fixed base condition and isolated with each system. The comparison of the alternatives is based on the shear forces calculated with the Equivalent Lateral Force method, and the acceleration and interstory drift obtained of an elastic time history analysis using 7 seismic records. The selected alternative is the friction with marble-marble surface, which results with a seismic coefficient of 0.16, 74% acceleration reduction at the base and 88% insterstory drift decrease. In the second part, a shaking test is completed utilizing an isolated scaled model of one of the house bearings. Despite of the obtained friction coefficient is not the expected, the test demonstrates the effectiveness of these type of isolation and proves the system´s technical viability to be used around Colombia.
Description: 171 páginas
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2343
Citation: Escobar Jaramillo, J.J. (2019). Evaluación de alternativas de aisladores sísmicos de base para edificaciones representativas de vivienda de autoconstrucción de 1 y 2 pisos, ubicadas en zonas de amenaza sísmica alta en Colombia (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/2343
Location: CIVI0536
Appears in Collections:Ingeniería Civil

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