Reequipamiento sísmico en el Hospital de la Universidad de Marmara en
Estambul
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Mauro Sartori
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Reequipamiento sísmico en el Hospital de la Universidad de Marmara en Estambul
01-02/09/2018 201-02/09/2018 2
Protección Sísmica de Estructuras
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Introduction
Earthquake Energy
Dissipate
Period Shift
Seismic Protection
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Input Sismico1)
2)
3)
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Input Sismico
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Strategía de Protección Sísmica
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Edificio existente
Renfuerzo estructural
Diagonales disipativos
Aislamiento a la base
Strategía de Protección Sísmica
Período (T)
Acc
eler
ació
n d
e P
roye
cto
(ag
/g)
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La tecnica de protección esmuy sencilla mirando a la forma del espectro de respuesta
Incremento del Periodo Propio de la estructura
Disipación de Energía
Normalmente las dos actividades estan juntas
Strategía de Protección Sísmica
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Incremento del Periodo Propio de la estructura• Se obtiene inserendo entre la estructura y la fundación un oscilador para que la
estructura se mueva principalmente segundo el periodo propio del oscilador
K
MT 2
Muelle de costante elastica K Pendulo di longitud l
g
lT 2
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Disipación de la energía
• Fricción
• Viscosidad de fluidos o del neopreno
• Enervamiento de metales
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Todos los metodos de disipación de energía producen un calor equivalente a la cantidad de energía dísipada
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Espectro de Desplazamientos
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El Sistema de aislamiento a la base
• Llevar las cargas verticales
• Proporcionar flexibilidad lateral
• Proporcionar una fuerza de recentrado
• Disipar energia
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Los aisladores sismicos pueden hacer las cuatro funciones
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Classificación de los Dispositivos Antisismicos• HDRB (High Damping Rubber Bearings – Aisladores Elastomericos de Alto Amortiguamiento)
• LRB (Lead Rubber Bearings – Aisladores Elastomericos con Nucleo de Plomo)
• Asladores Deslizantes
• Pendulares (PS)
• Deslizante planos (FS)
• Dispositivos Hidraulicos
• Dissipadores Viscosos (FD)
• Dissipadores Visco-Elasticos (PDS)
• Dispositivos di Connexion Idráulica (STU)
• Dispositivos Histereticos
• Dissipadores Histereticos (DDD-Dampers – Apoyos Histereticos)
• Diagonales Dissipadores (DDD-Bracing – Diagonales Histereticos)
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Rango de Productos ISOSISM®
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Rango de Productos ISOSISM®
DISSIPATION CONNECTION ISOLATION JUNCTION
FD STU
PDSPS
LDRB
HDRB
LRB SFX
Modulari?
(In sviluppo)
FD-HR
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Aisladores ISOSISM®
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Amortiguadores ISOSISM®
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Conectadores ISOSISM®
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ISOSISM® para Puentes
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ISOSISM® para Edificios
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ISOSISM® para Edificios
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Global seismic hazard map
Seismic zones
750 bedsBuilt in 1991
1st retrofit in 2002
1st zone2nd zone3rd zone4th zone5th zone
(highest)
Descriptión de la Estructura
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• 112 000 m2 – 750 camas
• 16 Elementos con diferente numero de pisos
• Diferente nivel de funsación para cada elements
los 16 elementos han sido conectados para el aislamiento
sísmico
Descripción de la Estructura
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Descripción del intervento
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Nivel principal de
aislamiento al
2^piso
Nivel secundario
de aislamiento a
la base
• Aislamiento instalado al segundo piso
• Las paredes de escaleras y elevator estan apoyadas
sobre apoyos deslizantes
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Prestación requerida: 2 Niveles de Seguridad
0.150.10
0.5
• Immediate occupancy (475 años)• Corte a la base limitado al 10 % del peso total
• Life safety (2475 años)• Corte a la base limitado al 15 % del peso total
• Desplazamiento limitado a 500 mm
Peso Sísmico (G+0.3Q): 1 359 973 kN
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Aislamiento a la base• Mirando a la forma del espectro de respuesta la strategia es immediata
Incremento del periodo propio
Disipación de energia
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• Considerando la intera estructura como un sistemo de un grado de libertad:
Masa conectada a un muelle de
costante K
Cantidad
total
dispositivos
Vsismico (G+0.3Q)
(MN)
dmax
(mm)
Fmax
(MN)
Equivalent
damping x
829 1360 380 198 31.8%
Aislamiento a la base
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• Las caracteristicas de rigidez y amortiguamiento requeridas estan
proporcionadas por aisladores de caucho-plomo (LRB):
Aislamiento a la base
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• En paralelo se han instalado apoyos elastomericos con placa deslizante:
Supportan las cargas verticales
No participan a la rigidez del sistema de aislamiento necesarios debido a la
baja rigidez requerida
Tienen la misma rigidez vertical de los aisladores de caucho-plomo
Aislamiento a la base
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• Bajo las paredes se han instalado apoyos de acero con disco elastomerico confinado
y placa deslizante (POT):
Supportan las cargas verticales
No participan a la rigidez del sistema de aislamiento
Tamaño mas pequeño
Aislamiento a la base
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Isolator type Diameter (mm) QuantityLRB 1 Ø650 127 unitsLRB 2 Ø750 92 unitsLRB 3 Ø800 97 unitsLRB 4 Ø850 36 unitsLRB 5 Ø1000 10 units
Subtotal 362 units
Sliding RB 1 Ø300 145 unitsSliding RB 2 Ø400 68 unitsSliding RB 3 Ø500 81 unitsSliding RB 4 Ø600 25 unitsSliding RB 5 Ø700 6 units
Subtotal 325 units
Sliding pot 1 Ø310 46 unitsSliding pot 2 Ø475 86 unitsSliding pot 2 Ø570 10 units
Subtotal 142 units
Total 829 units
Vertical loads are between 100 kN and 14000 kNAislamiento a la base
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Centro de masa – Centro de rigidez: ≈1.5 m
Plano posicionamiento dispositivos
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• Todos lo dispositivo llevan el marcado CE
• Ensayos de Tipo a Eucentre (LRB)
• Ensayos Routine a ISOLAB (LRB)
Ensayo de Dispositivos
Grafica típìca de respuesta de un LRB
• Ensayos segun EN 15129 para verificar:
• Rigidez vertical statica y dínamica
• Rigidez y amortiguamiento horizontal staticos
y dínamicos
• Estabilidad
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• Todos los dispositivos llevan el marcado CE (apoyos RB y POT)
• Apoyos deslizantes: Ensayo de carga vertical y Ensayo de friccion (ISOLAB)
Ensayo de Dispositivos
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• 5 tipos de LRB
• 5 tipos de of RB
• 3 tipos de POT
Ensayo de Tipo segundoEN 15129 sobre 2 dispositivos en escala real
EUCENTRE
Marcado CEEnsayo de Carga Vertical y Ensayo de Friccion
ISOLAB
Ensayo de Carga Vertical y Ensayo de Friccion
ISOLAB
Ensayo de Dispositivos
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ISOLAB - LABORATORIO DE
ENSAYO FREYSSINET
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ISOLAB está situado en Montebello della Battaglia, cerca de Milan
ISOLAB
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ISOLAB LABORATORIO DE ENSAYOEl laboratorio de ensayo ISOLAB ha sido desarrollado en 20 años de experienciaen la ingegneria antisismica, producción y ensayos deapoyos y dispositivos antisismicos
FPC Italia, como sociedad de grupo Freyssinet dedicada a la proteccion sismica, puede ahora contar sobre un laboratorio para ensayosdínamicos, donde los dispositivos pueden ser ensayados como ensayos de prototipo y de control de fabrica, en acuerdo a las principalesnormativas mondiales (Europea, AASHTO, ASCE, Chlena, …) y por ensayo de Busqueda y Desarrollo
Isolab y la Division de Diseño de FPC Italia trabajan juntos baj la supervision del Departamento Tecnico de Freyssinet para diseñar,ensayar y desarrollar los productos ISOSISM®
ISOLAB es certificada con la norma EN ISO 9001:2008 y los equipos están calibrados en acuerdo a las normas internacionales ISO 7500(Class 1 o Class 0.5) y la American Standard ASTM E4-16
Además, gracias a una colaboración muy fuerte con el Politecnico di Milano, ISOLAB puede ensayar dispositivos como Laboratorio Officialpara ensayos estatico y dínamico de acuerdo a los estandard internationales
ISOLAB gracias a esta capacidad de ensayo ha ensayado 1442 dispositivos en el 2017, incluso diferentes proyectos en Perú
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FPC RUBBER: Inversiones 2017
AUTOMATIC CUTTING COMPOUND LAYERS
Calandria
Laboratorio de control de materiales
Prensa para vulcanización: nueva para apoyos y aisladores 1000 x 1000
Corte automatico de capas de neopreno
RUBBER FPC CALENDRING
LABORATORIO DE MATERIALES MOULDING PRESS FOR ISOLATORS
Apoyos en elastomero: 11.000 unidades
Juntas de calzada: 8.000 metros
Aisladores : 5400 unidades
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The main machines and reaction frames are :
• 70 MN CONCRETE PRESS
• 50 MN CONCRETE PRESS
• 5 MN STEEL PRESS
• 20 MN STEEL FRAME
• 8 MN STEEL FRAME
• STRONG FLOOR
• MTS 1
• MTS 2
• MTS 3
• RUBIX
• ‘C’ ELEMENTS FRAME
• SADDLE
• BLUE TOWER
Equipos del Laboratorio ISOLAB
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ISOLAB 70 MN banco de ensayo
*The maximum velocity can ben increased by means of accumulators, and its actual value depends on the device under test, the force, frequency and number of cycles
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ISOLAB 5 MN banco de ensayo
Interamente diseñado, construido y miso en function internamente, en 6 meses
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Corte de las columnas con suporte
temporaneo de las cargas
• Tecnología desarrollada en el grupo
• Operacion preliminar: renfuerzo de las
columnas y paredes bajo el piso de
aislamiento, también para el tamaño de
los dispositivos
• Suporte temporaneo de las columnas
con embrazaduras metalicas
• Corte de loas columnas con hilo a
polvo de diamante
Instalación
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Instalación
• Procedimiento optimizado para instalación
• Team especializado
• Operación sobre 2-3 columnasno cercana al mismo tiempo
• 2-3 días per columna
Una columna per día
• Carga transferida directamentesobre la columna y no a las vigas o a la losa
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Instalación
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Ejemplo de aplicación: Adaptación de un edificio
Bucharest City Hall – Romania
Nos. 262 LRBs
Diametro 1000 mm
desplazamiento = +/- 700 mm
Ensayado en lab. San Diego University.
Instalación
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Ejemplo de aplicación : Adaptación de una escuela
Don Bosco School – Francavilla (PZ) Italy
Nos. 37 HDRBs
Instalación
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Detalles de construccion importantes que deben tomarse en cuenta
ADAPTACION : atención a los detalles
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ADAPTACION : atención a los detalles
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• La tecnología de corte de las columnas tiene muchas ventajas
Ejecución sencilla: las pocas y simples operaciones, aunque delicadas,
cuando es hecha por tecnicos altamente especializados permite una
perfecta eficencia de la instalación
Securidad: es posibile trabajar sobre un par de columnas
contemporaneamente minimizando las deformaciones de la estructura
Velocidad: alrededor de 2-3 días cada columna, pero contemporaneamente
para 2 o 3 columnas no cercana
No es invasivo: solo la inmediata cercania de la columna está interesada y
solo el piso de intervento
Tecnología de Instalación
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01-02/09/2018 61
Conclusiones
• La prestación requerida para los dos estados limites considerado en el
proyecto son muy severos
• El aislamiento sísmico ha permitido de respectar ambos los criterios de
desplazamiento y fuerza cortante a la base de las columnas
• El uso de LRB y deslizadores ha permitido de respectar la baja rigidez y
el alto amortiguamiento requerido en el proyecto
• Se han descibido las operaciones de inserimento de los dispositivos
tramite una tecnica sencilla, rapida y poco invasiva
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01-02/09/2018 62
Muchas Gracias
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01-02/09/2018 6301-02/09/2018 63
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