DISPOSITIVOS ANTISÍSMICOS

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1 CO NDISPOSITIVOS DISPOSITIVOS ANTISÍSMICOS S CON DISPOSITIVOS MARCADO MARCADO MARCADO CE CE CE DISPOSITIVOS ANTISÍSMICOS

2 INTRODUCCIÓN FIP Industriale se enorgullece en haber contribuído al desarrollo de dispositivos antisísmicos, en particular de aisladores y amortiguadores en los últimos 4 años. En los años 7, FIP Industriale proyectó y produjo dispositivos antisísmicos para el primer puente con estructura aislada sísmicamente en Europa, el viaducto Somplago de la autopista Udine-Tarvisio. Desde entonces, la continua investigación y el desarrollo de nuevas tecnologías han llevado a FIP Industriale a producir una completa gama de dispositivos antisísmicos que utilicen ya sea el enfoque convencional de la ingeniería sísmica o el nuevo, es decir la respuesta sísmica de una estructura a través de la aislación sísmica y/o la disipación de la energía. Los beneficios de un enfoque innovador son conocidos: los daños a los elementos de la estructura pueden ser completamente evitados o reducidos; la aislación sísmica es la única tecnología que garantiza la completa funcionalidad de una estructura incluso después de un terremoto fuerte. En FIP Industriale, la flexibilidad es un deber. Esto le ha permitido proyectar dispositivos de acuerdo con los distintos estándares internacionales y especificaciones técnicas de los proyectos, así como también el completo desarrollo de nuevos dispositivos basados en las necesidades del cliente. FIP Industriale posee uno de los más grandes laboratorios de Europa en su tipo, equipado con una mesa de pruebas de 8. toneladas y varios equipos para pruebas dinámicas que utilizan un sistema de energía hidráulica de 68 kw. Esto permite a FIP Industriale ensayar directamente la mayor parte de los dispositivos que produce. Los dispositivos pueden ser ensayados en el laboratorio de FIP Industriale en presencia de terceros así como también en laboratorios internacionales independientes. Por ejemplo, los amortiguadores de fluido viscoso y los deslizadores en superficie plana con amortiguadores histeréticos de acero fueron ensayados en California, de acuerdo con el protocolo HITEC de Estados Unidos. Vale la pena señalar también las pruebas llevadas a cabo en las instalaciones del laboratorio para dispositivos de respuesta sísmica modificada (SRMD) del Departamento de Transorte de California (Caltrans), en la Universidad de San Diego. Allí fueron ensayados los amortiguadores de fluido viscoso para el puente Rion- Antiron (Grecia) y el puente Lauriero (Portugal). FIP Industriale es la única empresa fuera de los Estados Unidos que fabrica amortiguadores viscosos pre-calificada para la renovación del Puente Golden Gate. Además, FIP Industriale es proveedor aprobado de amortiguadores viscosos para Caltrans. El número creciente de estructuras en todo el mundo, protegidas por medio de los dispositivos antisísmicos, confirma la competencia técnica y seriedad de FIP Industriale. UAE, ABU DHABI - Puente Sheikh Zayed 2

3 Entre los proyectos más prestigiosos se encuentran: Puente Storebaelt, Dinamarca, el puente colgante más grande de Europa. Aquí los desplazamientos son controlados por unidades de transmisión de choque diseñadas para 5kN y ± 11 mm; Rascacielos Taipei 11, Taipei- Taiwán, uno de los edificios más altos del mundo (58 m), en donde su amortiguador de masa utiliza los amortiguadores fluido viscosos especiales de FIP Industriale, proyectados para tener un comportamiento diferente en situaciones de viento y de movimientos sísmicos; Puente Rion-Antiron, Grecia, cuenta con los amortiguadores de fluido viscoso más largos del mundo (11.3mm desde un perno al otro); Torres gemelas de St.Francis Shangri-La, Manila- Filipinas, amortiguadores viscosos instalados en la estructura según la nueva configuración ARUP; Puente Stonecutter, Hong Kong, vano principal de 1.18 m, protegido por las unidades de transmisión de choque más avanzadas del mundo (fuerza máxima de 8 kn). MANILA, PHILIPINAS - Torres St. Francis Shangri-La CERTIFICACIONES La certificación ISO 91, obtenida en 1992, asegura que el mismo nivel de calidad sea mantenido desde la etapa de diseño pasando por la fabricación hasta la instalación, mientras la Certificación OHS 6188 avala la aplicación por parte de FIP Industriale de un Sistema de Gestión de la Seguridad y de la Salud Ocupacional en cumplimiento con los requerimientos de la norma BS OHSAS 181:27. El sistema de calidad de FIP Industriale posee también la certificación para realizar actividades de soldadura de acuerdo con las normas EN ISO DIN Posee también la más reciente certificación EN 19-1, donde aplicable. En la actualidad FIP Industriale cumple con todos los más recientes requerimientos del mercado suministrando sus aparatos de apoyo y dispositivos antisísmicos con marcado CE. OHS 6188 BIM READY Proceso de generación y gestión de datos digitales compartidos para facilitar el diseño, la construcción y la operatividad de una estructura, en base a un procedimiento deliberativo realista e interactivo que permite al contratista público o privado participar de todos los procesos decisionales. FIP Industriale está capacitada para brindar a sus clientes modelos BIM según el formato IFC para poder mantener la comunicación, la cooperación, la simulación y la mejora de un proyecto a través del ciclo de vida completo de una obra construida o en construcción. DINAMARCA - Puente Storebælt 3

4 AISLADORES SÍSMICOS ELASTOMÉRICOS AISLADORES ELASTOMÉRICOS AISLADORES DE GOMA Y PLOMO Los ELS (aisladores elastoméricos) están compuestos por estratos alternos de goma y acero unidos a través de la vulcanización. Su comportamiento puede ser graficado como lineal, gracias a una rigidez efectiva y una disipación viscosa equivalente. Normalmente, se fabrican con una mezcla de goma de alta capacidad de disipación, una disipación viscosa equivalente entre 1-15%, con una deformación por cizallamiento del 1%. 15 Los aisladores de la serie LRB son aisladores elastoméricos con un núcleo central de plomo en forma cilíndrica, con el fin de aumentar la capacidad de disipación y las deformaciones del mismo. La disipación viscosa equivalente puede ser de hasta un 3%. El comportamiento constitutivo, típicamente bilineal, puede ser modelado como lineal o no-lineal, de acuerdo con las prescripciones normativas Deformación por cizallamiento 1.5 Deformación por cizallamiento Ciclos histeréticos experimentales de un aislador SI con frecuencia.5 Hz, deformación por cizallamiento ±1%. Ciclos histeréticos experimentales de un aislador LRB con frecuencia.5 Hz, deformación de corte ±1%. Preparación en el laboratorio FIP de una prueba experimental de dos aisladores de diámetro= 1.15 mm. Pruebas con mesa vibrante de un dispositivo LRB en la Universidad Técnica Nacional de Atenas, Grecia. Aislador SI instalado en el hospital Da Luz en Lisboa, Portugal. Dispositivos LRB instalados en un edificio de oficinas en Italia. CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 4

5 DESLIZADORES DESLIZADORES EN SUPERFICIE CURVA DESLIZADORES EN SUPERFICIE PLANA Los deslizadores en superficie curva (CCS) o péndulos de fricción (FIP), utilizan la gravedad como fuerza de reposición. La disipación de la energía es producida por la fricción de la superficie de deslizamiento principal. Los parámetros de la ley constitutiva bilineal dependen del radio de curvatura y del coeficiente de fricción. Para desplazamientos muy grandes los dispositivos CCS pueden ser reemplazados por deslizadores de superficie curva dobles (DCCSS). 8 3 Estos aisladores combinan en un solo dispositivo un apoyo móvil y un amortiguador, que son típicamente histeréticos de acero y/o amortiguadores de fluido viscoso. El comportamiento resultante se caracteriza por una capacidad alta de disipar energía. El apoyo móvil puede ser libre o guiado, según los requerimientos del proyecto. El aislador puede también combinar dispositivos de vínculo dinámico o con fusibles mecánicos Ciclos histeréticos experimentales de un deslizador en superficie curva CSS (Péndulo de fricción-fip). Ciclos histeréticos experimentales de un deslizador en superficie plana con amortiguadores histeréticos de acero. Dispositivos DCCSS en la prueba en el laboratorio Eucentre de Pavia, Italia. Deslizador en superficie plana con amortiguadores histeréticos de acero. Viaducto de Crescenza, Italia. Dispositivos DCCSS de carga vertical de 1 kn. Deslizador en superficie plana con amortiguadores histeréticos de acero. Puente de Marquam, Oregon, USA CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 5

6 GRECIA - Puente Rion Antirion LISBOA, PORTUGAL - Hospital Da Luz

7 DISPOSITIVOS DEPENDIENTES DE LA VELOCIDAD AMORTIGUADORES DE FLUÍDO VISCOSO AMORTIGUADORES DE RESORTE FLUIDO Los amortiguadores de fluido viscoso (FDV) son dispositivos en forma de cilindro/pistón los cuales permiten la disipación de energía a través de la fuerza de reacción de un fluido siliconado que fluye a través de un orificio y/o sistema de válvulas. La ley fuerza-velocidad típica de los FIP y FVD es no-lineal, es decir: F=Cvα donde α=,15, F es la fuerza, C es la constante de disipación y v es la velocidad. Diferentes valores del exponente α podrán ser fabricados a pedido. 1 La fuerza de reacción F de los amortiguadores de resorte fluido (FSD) depende tanto de la velocidad v impuesta, como del desplazamiento x, según la ley F=F+Kx+Cvα, donde F es la fuerza eventual de precarga, K es la rigidez, C es la constante de disipación y α=,15. La fuerza de precarga puede ser útil para evitar los desplazamientos causados por fuerzas horizontales (ejemplo: fuerzas de rotura en un puente). 15 Courtesy of Motioneering Ciclos histeréticos experimentales de FVD sinusoidales. Dispositivos FVD para el puente Rion-Antirion (Grecia) durante la prueba del laboratorio FIP Ciclos histeréticos experimentales de dispositivos FSD sin fuerza de precarga. Dispositivo FSD para el viaducto de Nuova Badia en la autopista A1, Italia. Dispositivos FVD instalados en el amortiguador de masa en el rascacielos Taipei 11, Taiwán. Dispositivo FSD instalado en el puente del Río Higuamo, República Dominicana. CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 7

8 DISPOSITIVOS DEPENDIENTES DEL DESPLAZAMIENTO NO-LINEALES AMORTIGUADORES HISTERÉTICOS DE ACERO DISPOSITIVOS DE ALEACIÓN CON MEMORIA DE FORMA DISPOSITIVOS ELÁSTICOS Los amortiguadores histeréticos de acero (SHD) utilizan la deformación histerética de los elementos de acero de distintas formas como fuente de energía de disipación, proyectados para garantizar distintos ciclos de histerésis estables. Los elementos más utilizados son la luna creciente y el pin (simple o doble). Los dispositivos SHD se pueden combinar con dispositivos de transmisión de choque (STU), de ser necesario, para hacer frente a desplazamientos térmicos significativos. 3 Los dispositivos SMAD son dispositivos axiales de bloqueo que utilizan las propiedades superelásticas de la aleación con memoria de forma. La curva fuerza-desplazamiento con uno o más plateaux (tramos en los cuales la fuerza permanece constante a medida que aumenta el desplazamiento), permite al SMAD limitar la carga máxima transmitida a la estructura a la cual están conectados. Se caracterizan también por poseer una gran capacidad de recentrado Los dispositivos elásticos (buffers) son dispositivos axiales de doble acción formados por una serie de discos elastoméricos, vulcanizados con dos planchas de acero. Una serie de barras de acero comprimen el disco, independientemente de la dirección del movimiento. Estos dispositivos son utilizados en puentes y estribos y/o entre tableros adyacentes donde se colocan las juntas de dilatación Ciclos histeréticos experimentales de un dispositivo SHD con disipadores del tipo luna creciente. Fuerza experimental-curva de desplazamiento del SMAD. Fuerza experimental-curva de desplazamiento de dispositivos elásticos. Amortiguador histerético de acero compuesto por pines dobles y dispositivos de transmisión de choque STU (Puente Jamuna, Bangladesh). Pruebas con mesa vibrante sobre paredes de cemento con dispositivos SMAD. Dispositivos elásticos para los viaductos de la autopista TAG, Turquia. Amortiguador histerético de acero formado por disipadores del tipo luna creciente como en el Puente Adige en Albaredo, Italia. Dispositivos SMAD instalados en la Basílica de San Francisco de Asís, Italia. Dispositivos elásticos instalados en el puente Somplago, Italia - el primer puente aislado sísmicamente en Europa ( ). CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 8

9 LINEALES AMORTIGUADORES VISCOELÁSTICOS ELASTOMÉRICOS Los amortiguadores viscoelásticos elastoméricos de la serie EVED están constituídos por uno o más estratos de una mezcla elastomérica de alta capacidad de amortiguación (amortiguación viscosa = 15-2% con deformación de cizallamiento del 1%), que conectan las partes móviles de la estructura. En general se instalan a modo de contraviento tipo Chevron en edificios con estructuras de acero Deformación por cizallamiento 1,5 Ciclos histeréticos experimentales de dispositivos EVED con frecuencia de.5 Hz, deformación de corte ± 1%. Pruebas en mesa vibrante sobre una estructura de cemento armado con dispositivos EVED de tipo contraviento Chevron. Dispositivo EVED instalado en la escuela Gentile-Fermi de Fabriano, Italia. CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 9

10 HONG KONG - Puente Stonecutters

11 DISPOSITIVOS DE CONEXIÓN RÍGIDA TEMPORAL UNIDAD DE TRANSMISIÓN DE CHOQUE PERMANENTE APOYOS GUÍA Y PUNTOS FIJOS TOPES FUSIBLES MECÁNICOS Los dispositivos de transmisión de choque (STU) constituyen una conexión dinámica muy rígida durante las acciones dinámicas, al tiempo que permiten movimientos lentos de la estructura, por ejemplo durante las variaciones térmicas, sin ofrecer una resistencia apreciable. Los dispositivos STU encuentran una válida aplicación cuando la estructura debe cambiar su comportamiento en el caso de terremotos u otras acciones dinámicas. Se los suele conocer también con el nombre de lock-up devices Los apoyos guía y puntos fijos son dispositivos que permiten el movimiento en una dirección del plano horizontal, permiten también las rotaciones en una sola dirección y movimientos verticales. Los apoyos guía se conocen también como dispositivos de conexión móvil y los puntos fijos como dispositivos de conexión fija. 13 Los topes fusibles mecánicos (MFR) que actúan por debajo de un límite, impiden el movimiento entre las partes conectadas, mientras permiten el movimiento si el límite antes mencionado es superado, provocando así la rotura de los elemento de sacrificio. Los movimientos pueden producirse en una o más direcciones, es decir, un dispositivo MFR puede ser proyectado para funcionar como un apoyo guíado luego de la rotura Curva fuerza experimental-desplazamiento de un dispositivo STU. Curva fuerza experimental-desplazamiento de un apoyo guiado. Curva fuerza experimental-desplazamiento de un MFR. Preparación para la prueba en el laboratorio FIP de un disppositivo STU para el puente Storebalt, Dinamarca. Apoyo guía para los puentes de la sección Panagia Grevena, Grecia. Dispositivo MFR para ser instalado en el viaducto 1.1, ferrocarril Medio Caracas-Tuy, Venezuela. Instalación de un dispositivo STU en el puente Stonecutters, China. Puntos fijos para el viaducto de Tusa, autopista Messina-Palermo, Italia. Dispositivo MFR instalado junto con amortiguadores de fluido viscoso (FVD) en el puente Rion Antiron, Grecia. CLASIFICACIÓN Y REPRESENTACIÓN GRÁFICA DE LOS DISPOSITIVOS DESCRITOS (VISTA EN LA PLANTA) SEGÚN LA NORMA EUROPEA EN DISPOSITIVOS ANTI-SÍSMICOS 11

12 JUL 216 APARATOS DE APOYO DISPOSITIVOS ANTISÍSMICOS JUNTAS DE DILATACIÓN ACCESORIOS PARA TÚNELES PANTALLAS ACÚSTICAS SISTEMAS ANTI- VIBRATORIOS FIP INDUSTRIALE SpA via Scapacchiò 41, Casella Postale Selvazzano (PD) ITALY T F [email protected] fipindustriale.it