PABELLÓN ARAUCANÍA INSTALACIÓN DEL PABELLÓN EXPO-MILÁN EN CHILE Michael Rendel K. SIRVE S.A. SEMINARIO DE P R O Y E C T O S 08 DE AGOSTO DE 2017
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- María Victoria Guzmán Aranda
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1 PABELLÓN ARAUCANÍA INSTALACIÓN DEL PABELLÓN EXPO-MILÁN EN CHILE Michael Rendel K. SIRVE S.A. 6 SEMINARIO DE P R O Y E C T O S 08 DE AGOSTO DE 2017
2 CONTENIDOS 1. El Pabellón de Chile en Expo-Milán Aislamiento Sísmico Verificación de la Estructura Conclusiones
3 1. El Pabellón de Chile en Expo-Milán 2015
4 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Premio de Arquitectura Equipo Creativo Arquitectos: Cristian Undurraga Sebastián Mallea
5 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Premio de Arquitectura Reino Unido Medalla de Plata en Arquitectura y Paisajismo Chile República Checa
6 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Descripción General Elevación Lateral 65m
7 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Descripción General Corte Transversal: 14.4m 14.8m
8 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Descripción General Piso 1: Tienda productos típicos, Restaurante y cafetería.
9 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Descripción General Piso 2: Salas de exposición interactiva, uso flexible
10 1. El Pabellón en Expo-Milán 2015 Descripción General Piso 3: Auditorio (70 p.), Sala Multiuso, Oficinas Administrativas
11 2. Aislamiento Sísmico para el Pabellón Araucanía
12 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción de la Estructura Dimensiones Generales Largo: 65m Ancho: 14.4m Alto: 14.8m Materialidad y Peso: 14.4m 11m 65m Soportes: Edificio: Peso Total: Acero Madera ~570 Ton 3.8m 9.6m 25m
13 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Diseño Original Análisis Sísmico Original (F&M) Tipo de Análisis: AME Factor de Ductilidad (q): 1.0 (elástico) Pseudo aceleración max.: 0.16g
14 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g Zona Sísmica: 2 Tipo de Suelo: Períodos Fundamentales: Tx: 0.197s Ty: 0.476s C
15 Sa (g) 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g NCh433 Spec. Elástico (R=1) Período (s)
16 Sa (g) 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g Tx = 0.197s Ty = 0.476s NCh433 Spec. Elástico (R=1) Período (s)
17 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Sa (g) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g Tx = 0.197s Ty = 0.476s NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh 433 Spec. (R=2) Período (s)
18 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Sa (g) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g g 0.2 Tx = 0.197s Ty = 0.476s NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh 433 Spec. (R=2) NCh433 Cmax (R=2) Período (s)
19 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico Base Fija (Chile) Sa (g) Análisis Sísmico Base Fija Normas: NCh433 + D.S Factor de Reducción (R): 2.0 Corte Basal máximo: 0.28g Tx = 0.197s Ty = 0.476s 0.8 NCh433 Spec. Elástico (R=1) 0.6 NCh 433 Spec. (R=2) NCh433 Cmax (R=2) g Diseño Original Período (s)
20 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/aislamiento Sísmico Análisis Sísmico con Aislamiento Basal Normas: NCh 2745.Of2013 Factor de Reducción (R): 1.4 Corte Basal mínimo: 0.05g Períodos Fundamentales: Tx: 2.93s Ty: 2.95s
21 Sa (g) 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/aislamiento Sísmico Análisis Sísmico con Aislamiento Basal Normas: NCh 2745.Of2013 Factor de Reducción (R): 1.4 Corte Basal mínimo: 0.05g NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh2745 Spec. Elástico (R=1) Período (s)
22 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/aislamiento Sísmico Sa (g) Análisis Sísmico con Aislamiento Basal Normas: NCh 2745.Of2013 Factor de Reducción (R): 1.4 Corte Basal mínimo: 0.05g Tx = 2.93s Ty = 2.956s NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh2745 Spec. Elástico (R=1) 0.2 ~0.06g Período (s)
23 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Análisis Sísmico c/aislamiento Sísmico Sa (g) Análisis Sísmico con Aislamiento Basal Normas: NCh 2745.Of2013 Factor de Reducción (R): 1.4 Corte Basal mínimo: 0.05g Tx = 2.93s Ty = 2.956s ~0.06g Período (s) NCh433 Spec. Elástico (R=1) NCh2745 Spec. Elástico (R=1) Diseño Original
24 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Comparación de Esfuerzos de Diseño Corte Basal de Diseño: Base Fija - Italia ~ 150 Ton
25 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Comparación de Esfuerzos de Diseño Corte Basal de Diseño: Base Fija - Chile ~ 270 Ton (+80%) Base Fija - Italia ~ 150 Ton Aislamiento - Chile ~ 60 Ton (-60%)
26 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento Dispositivos considerados Aisladores elastoméricos: Capas de acero y goma intercaladas, capacidad restitutiva, aportan rigidez y amortiguamiento Deslizadores friccionales: Superficies de baja fricción, no poseen restitutiva, disipan energía en forma de fricción Aislador Elastomérico Deslizador Friccional
27 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento Sistema de Aislamiento Sísmico Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores
28 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento Sistema de Aislamiento Sísmico Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno de los trípodes metálicos
29 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento Sistema de Aislamiento Sísmico Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno de los trípodes metálicos 8 Deslizadores friccionales para apoyo intermedio de vigas y voladizos
30 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento Sistema de Aislamiento Sísmico Sistema de losa y vigas soporta el edificio sobre aisladores 6 Aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento, bajo cada uno de los trípodes metálicos 8 Deslizadores friccionales para apoyo intermedio de vigas y voladizos
31 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento
32 2. Aislamiento Sísmico Pabellón Descripción del sistema de Aislamiento 40cm
33 3. Verificación de la Estructura
34 3. Verificación de la Estructura Trípodes Metálicos Normas y Códigos AISC : Specification for Structural Steel Buildings Verificación: Anclajes a Losa Aislada (capiteles aisladores) Conexión en la base de columnas inclinadas Verificación de columna inclinadas Anclaje a superestructura Se detectaron problemas en el anclaje a la superestructura y en algunos elementos de madera producto de la configuración tipo trípode invertido.
35 3. Verificación de la Estructura Trípodes Metálicos Insuficiencia en: Conexión friccional entre pilar inclinado y el herraje metálico en la estructura de madera Aplastamiento en el apoyo del herraje metálico sobre la viga de madera Tensión admisible de tracción en viga de madera
36 3. Verificación de la Estructura Trípodes Metálicos Solución: Se agrega tensor metálico en la parte superior del trípode invertido El tensor fue instalado en la fase final de construcción de la obra gruesa. Se especificó soltar y volver a torquear la conexión friccional para aliviar las tensiones en la viga de madera
37 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Normas de Madera Principales: NCh 1198 Of.2006: Construcciones en Madera Cálculo NCh2165: Tensiones Admisibles Madera Laminada Otras NCh1207 Of. 2005: Pino Radiata Clasificación visual para uso estructural Especificaciones de los grados de calidad NCh2150: Clasificación Madera de Pino NCh2148: Madera Laminada encolada estructural- Requisitos, métodos de muestreo e inspección
38 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Elementos Estructurales Madera laminada encolada: Pino Radiata Grado A Procedencia chilena, preparada y laminada en Italia Tensiones Admisibles Flexión: Ff,i = 24/2.1 = Mpa Compresión paralela: Tracción paralela: Cizalle: Fcp,i = 24/2.1 = Mpa Ftp,i = 16.5/2.1 = 7.86 MPa Fcz,i = 1.3 Mpa Todos los elementos cumplen adecuadamente las solicitaciones
39 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexiones entre elementos Generalmente mediante herrajes metálicos Tipo de conexiones entre herrajes metálicos: Conexiones apernadas por fricción Conexiones apernadas o con pasadores por aplastamiento Tipos de conexiones de herrajes a elementos de madera Conexiones apernadas o con pasadores por aplastamiento Barras ancladas mediante anclaje epóxico Todos las conexiones cumplen adecuadamente las solicitaciones
40 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión de columnas metálicas inclinadas Columnas inclinadas madera Viga Madera
41 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión de columnas metálicas inclinadas Columnas inclinadas madera Conexión a madera por pasadores Viga Madera Conexión friccional
42 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión de columnas metálicas inclinadas Columnas inclinadas madera Conexión a madera por pasadores Viga Madera Conexión friccional
43 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión de columnas inclinadas de madera Conexión friccional Columnas inclinadas madera Anclaje Epóxico a Madera Viga Madera
44 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión a vigas secundarias (transversales) Viga longitudinal Viga Transversal Elevación Vista Superior
45 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión a vigas secundarias (transversales) Viga longitudinal Perforación alargada Viga Transversal Anclaje Epóxico a Viga Longitudinal Pasador entre herrajes metálicos Pasador a pieza de madera Elevación Vista Superior
46 3. Verificación de la Estructura Estructura de madera y conexiones Conexión a vigas secundarias (transversales) Viga longitudinal Perforación alargada Viga Transversal Anclaje Epóxico a Viga Longitudinal Pasador entre herrajes metálicos Pasador a pieza de madera Elevación Vista Superior
47 4. Resumen y algunas fotos
48 4. Resumen y algunas fotos Síntesis: El diseño original del edificio considera solicitaciones sísmicas, aunque inferiores a las requeridas por la normativas local (aproximadamente la mitad) La implementación de un sistema de aislamiento sísmico permite que las solicitaciones sísmicas se reduzcan a menos de las mitad de las consideradas en el diseño original. El aislamiento sísmico corresponde a la técnica más eficaz disponible hoy en día para la protección sísmica de estructuras. El sistema de aislamiento sísmico considera una losa basal ubicada sobre aisladores elastoméricos (6) y friccionales (8) Tanto el diseño, como la fabricación de todos los dispositivos de aislamiento sísmico de este proyecto, fueron desarrollados íntegramente en Chile.
49 4. Resumen y algunas fotos
50 4. Resumen y algunas fotos
51 4. Resumen y algunas fotos
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