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    A simple and intuitive procedure to identify pulse-like ground motions
    (2020-01-01) Frau, Carlos; Tornello, Miguel; Panella, Dante
    Los movimientos sísmicos cercanos a fallas se caracterizan frecuentemente por intensos pulsos de velocidad y desplazamiento de períodos relativamente largos que los distinguen claramente de los movimientos de suelo típicos de campo lejano. Los movimientos con grandes pulsos de velocidad pueden afectar negativamente el desempeño sísmico de las estructuras. Para comprender la influencia de los movimientos cercanos a fallas en la respuesta estructural, se han desarrollado diversos estudios para identificar registros sísmicos impulsivos. El presente artículo revisa brevemente estos estudios y presenta un nuevo procedimiento simple y eficiente para identificar acelerogramas tipo pulso; el procedimiento se basa en un nuevo parámetro llamado "longitud desarrollada de la historia de tiempo de velocidad”. El procedimiento se aplica a una serie representativa de registros, los resultados muestran una buena eficiencia para identificar registros sísmicos impulsivos, de fácil reproducción y con muy bajo costo computacional; permite también una clasificación de registros sísmicos impulsivos según diferentes rangos.
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    Desarrollo de un dispositivo de aislamiento sísmico con bajo nivel de carga axial
    (2017-03-17) Gioacchini, Gustavo; Tornello, Miguel; Frau, Carlos
    Los terremotos son uno de los fenómenos naturales que causan anualmente la mayor cantidad de pérdidas de vidas humanas y también económicas. En los últimos años la ingeniería estructural sismorresistente ha desarrollado nuevas estrategias para proteger las construcciones de los terremotos entre las cuales se destaca el aislamiento sísmico. Los antecedentes sobre el empleo de estructuras aisladas indican que la estrategia de protección ha sido orientada fundamentalmente a grandes emprendimientos, aspecto que se considera altamente positivo, sin embargo, se han omitido muchas obras, ampliamente difundidas tales como viviendas de uno o dos niveles, edificios comerciales y edificios de departamentos de baja altura, estructuras y equipos industriales de bajo peso, donde el uso de dispositivos de aislamiento tendría una incidencia importante en el costo final. El objeto de la tesis es el diseño y fabricación de dispositivos elastoméricos para baja carga axial junto a su caracterización elástica y mecánica. Se presentan los resultados de los ensayos experimentales, de los distintos prototipos fabricados, ensayados a cargas verticales y horizontales cíclicas. También se muestran modelos numéricos y su validación a través de los ensayos experimentales. Los resultados obtenidos indican un aceptable comportamiento de los distintos dispositivos ensayados en función de las mediciones de energía disipada durante los ciclos de carga y descarga. Por último se realiza un análisis de la respuesta estructural de dos viviendas del Instituto Provincial de la Vivienda de Mendoza (IPV), para el caso de fundación tradicional y para el caso de fundación aislada con el nuevo sistema de aislamiento desarrollado en la presente tesis. Los resultados indican que el sistema de aislamiento reduce de manera apreciable las solicitaciones producidas en los elementos estructurales de la superestructura respecto a las construcciones con fundaciones tradicionales.
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    Estudio para rehabilitación estructural del edificio del Consejo Profesional de Ingenieros y Geólogos de Mendoza
    (2023-02-01) Almando, Gonzalo; Ballarini, Tomás; Espejo, Rodrigo; Medrano, Agustín; Frau, Carlos
    Nuestro Proyecto Final consta del estudio de un edificio existente. El mismo está situado en zona céntrica de la provincia de Mendoza, por lo que ha sufrido importantes solicitaciones sísmicas a lo largo de su vida útil. Básicamente lo que se hizo fue relevar el establecimiento, conocer dimensiones como alto, ancho, espesor, luz y cuantías de los diferentes componentes estructurales y comprender las distintas solicitaciones que reciben los mismos. Posteriormente se realiza un estudio de la reglamentación actualizada (Reglamentos CIRSOC e INPRES CIRSOC), ya que la construcción es de los años 70´. Se verá que trabajamos con diferentes herramientas, como el uso de planillas de Excel como también de algunos softwares (ROBOT STRUCTURAL principalmente). Realizamos análisis de cargas y un análisis estático del edificio (demanda) para contrarrestarlo con los diagramas de interacción y resistencias de diseño (capacidades) según sea el elemento a analizar. El proyecto entonces busca encontrar elementos estructurales que realmente se vean afectados ante posibles solicitaciones importantes, por lo que se analizaron las capacidades de los mismos, finalizando con conclusiones en base a los resultados para reforzar aquellos elementos que no verifican si se lo requiere en un futuro (y mejorar capacidades de determinados elementos, sin la necesidad de invertir en todo el edificio o llegar a la situación abrupta de derrumbar el mismo).
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    Identificación de registros impulsivos para análisis sísmicos de estructuras
    (2022-01-01) Panella, Sebastián; Frau, Carlos; Tornello, Miguel
    Los movimientos sísmicos cercanos a fallas se caracterizan frecuentemente por intensos pulsos de velocidad y desplazamiento de períodos relativamente largos que los distinguen claramente de los movimientos de suelo típicos de campo lejano. Los movimientos con grandes pulsos de velocidad pueden afectar negativamente el desempeño sísmico de las estructuras por lo que resulta necesario poder identificar este tipo de registros para realizar análisis sísmicos confiables cuando las obras se emplazan en zonas de elevada sismicidad. El presente artículo revisa brevemente estos estudios y presenta un nuevo procedimiento simple y eficiente para identificar acelerogramas tipo pulso; el procedimiento se basa en un nuevo parámetro llamado " longitud desarrollada de la historia de tiempo de velocidad”. El procedimiento se aplica a una serie representativa de registros, los resultados muestran una buena eficiencia para identificar registros sísmicos impulsivos, de fácil reproducción y con muy bajo costo computacional; permite también una clasificación de registros sísmicos impulsivos según diferentes rangos. Este trabajo es una síntesis en español del artículo: “A simple and intuitive procedure to identify pulse-like ground motions”. Elsevier, Soil Dynamics and Earthquake Engineering 2017. (94), 234-243.
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    Input Energy Spectra for Pulse-Like Ground Motions
    (2023-01-01) Panella, Germán; Frau, Carlos; Tornello, Miguel
    In energy based seismic design (EBSD) approach, effect of ground motions on structures is considered as an energy input to structures (EI). The usage of energy spectra is an effective tool in energy based seismic design (EBSD) methods, such as the use of design acceleration spectra in force-based and displacement-based methods. The obtention of input energy spectra offers an important advantage to determine the energy input to structures with the effect of ground motions. On the other side, near-fault seismic ground motions are frequently characterized by intense velocity and displacement pulses of relatively long periods that clearly distinguish them from typical far-field ground motions. Intense velocity pulse motions can affect adversely the seismic performance of structures. Based on these ideas, a correlation between the impulsivity level and input energy spectrum is presented in this study, and a new parameter is established for evaluating the input energy power. This correlation may aid to select ground motion for structural analysis in near-fault regions.
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    Microzonificación sísmica basada en efectos de sitio para el área metropolitana de Mendoza
    (2022-10-05) Giolo, Emilce; Frau, Carlos
    En este trabajo se presenta un aspecto del ordenamiento territorial en zonas sísmicas, el efecto de sitio. Se escoge para el desarrollo de este, un área de gran densidad poblacional en la Ciudad de Mendoza, Argentina para realizar una microzonificación sísmica en base a frecuencias naturales de suelo que se obtienen mediante el procedimiento del cociente espectral H/V, el cual es un procedimiento empírico basado en vibraciones ambientales. De esta manera se pretende identificar las áreas expuestas al fenómeno de amplificación sísmica cuando sobrevenga un terremoto de mediana o elevada magnitud. Este estudio se enmarca dentro de los proyectos de investigación ECUTNME0004343 y ECECBME0008099TC, y permitirá contar con información de utilidad para la organización del uso del suelo y la planificación urbana.
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    Parámetros para caracterizar los espectros de energía sísmica
    (2023-01-01) Panella, Sebastián; Frau, Carlos; Tornello, Miguel
    En el procedimiento de diseño sísmico basado en energía (EBSE), el efecto de los terremotos sobre las estructuras es considerado como un “input” de energía a la estructura. El uso de espectros de energía es una herramienta efectiva en este tipo de diseño. Los espectros de energía de entrada ofrecen una interesante alternativa para el análisis sísmico de estructuras sometidas a terremotos. Para una adecuada selección de registros sísmicos a ser utilizadas en diseño sísmico basado en energía resulta de interés establecer una clasificación de los registros de acuerdo a su intensidad. En el presente trabajo se exponen tres parámetros desarrollados previamente por los autores para ponderar la intensidad de un registro acelerométrico de un sismo en término de potencia: potencia de la energía de entrada, espectro de potencia de energía de entrada e intensidad espectral de potencia. Estos parámetros se ponen a prueba con diferentes tipos de registro para evaluar su efectividad. Se observa que los parámetros logran capturar diferencias presentes en los registros. El presente trabajo es una versión reducida y en español del artículo: Frau, C., Panella, S., Tornello, M. (2023). Input Energy Spectra for Pulse-Like Ground Motions. In: Varum, H., Benavent-Climent, A., Mollaioli, F. (eds) Energy-Based Seismic Engineering. IWEBSE 2023. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 236. Springer, Cham.
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    Períodos fundamentales de edificaciones ubicadas en Mendoza
    (2024-12-06) Mendez, Nahuel Gustavo; Moyano, Felipe Nicolás; Meringer, Santiago; Frau, Carlos
    Este trabajo tiene como objetivo analizar los períodos fundamentales de edificaciones públicas ubicadas en la ciudad de Mendoza, con el fin de evaluar su comportamiento dinámico frente a eventos sísmicos. Para ello, se realizaron mediciones in situ de vibración ambiental utilizando acelerómetros Obsidian de Kinemetrics y el software Geopsy, logrando determinar la frecuencia natural y el período real de las estructuras. Estos valores experimentales se compararon con estimaciones teóricas y empíricas obtenidas de códigos normativos como el CIRSOC 103, UBC, entre otros, además de investigaciones realizadas por Anil K. Chopra y otros especialistas en la materia. El estudio abarcó siete edificaciones de importancia estratégica, como hospitales y edificios gubernamentales, y consideró factores clave como la interacción suelo-estructura, las propiedades dinámicas (amortiguamiento, rigidez) y los modos de vibración. Los resultados destacan la necesidad de validar ecuaciones empíricas mediante registros experimentales, debido a que las estimaciones teóricas suelen presentar un carácter conservador. Se concluye que el análisis experimental es fundamental para desarrollar diseños sísmicos más precisos, identificar discrepancias y evaluar el estado estructural actual. Este trabajo aporta una visión local, útil para ajustar modelos teóricos y mejorar la resiliencia sísmica de la región.
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    Potential destructive power of earthquakes in the northern region of the Province of Mendoza, Argentina
    (2019-01-01) Panella, Germán; Frau, Carlos; Tornello, Miguel
    The Center - North of the Mendoza province, Argentina, is considered of high seismic risk. However, the earthquakes of magnitude greater than 7 degrees are infrequent. So, cataloguing the area in this way does not depend only on the magnitude. There are other characteristics that influence: the depth of the hypocenter, the duration of the principal phase, the proximity of the buildings to the geological faults, the type of ground and its possible liquefaction, are some of them. The destructive earthquake of 1861, reported by people who lived it, confirm what has been said. The magnitude Richter depends mostly on the maximum amplitude of a seismic wave and of the time difference that exists in arriving the wave "S" with respect to the wave "P". This magnitude is correlated directly with the energy released by the earthquake. The released energy is dissipated in various ways; the most quantity of this energy is dissipated in the environment of the focus and in the travel of the waves, always depending on the geological characteristics of the substrates through which they move. The type of destructive earthquake that is expected is of the impulsive type and short duration, unlike those that are of the harmonic type. The result of the work is the tracing of attenuation curves of the released energy of an earthquake upon reaching the earth's surface. The chosen parameters are those that allow determining the Potential Destructive Power of earthquakes of the impulsive type and of short duration.
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    Ranking of pulse-like ground motions
    (2020-09-13) Panella, Sebastián; Frau, Carlos; Tornello, Miguel
    Near-fault seismic ground motions are frequently characterized by intense velocity and displacement pulses of relatively long periods that clearly distinguish them from typical far-field ground motions. Intense velocity pulse motions can affect adversely the seismic performance of structures. In response to the realization of the importance of near-fault motions on structural performance, a number of studies have been directed to developing procedures for the identification of ground motions containing velocity pulses; these procedures classify ground motions as yes/no (pulse or non-pulse). The procedure proposed by Panella, Tornello, and Frau to identify pulse-like ground motions is based on the parameter called “development length of velocity time history”. It classifies ground motions in pulse or non-pulse too, but besides that, it is able to assess the level of impulsivity of them. In this work, we present a ranking of pulse-like ground motions based on the severity of the pulses. This paper may be a help to an adequate selection of records that are used to analyze structures in near-fault regions. The study ends with an analysis of the regions in the acceleration response spectra where they are affected for the velocity pulses.
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    Respuesta experimental y analítica de mampostería de gran espesor utilizada en edificios patrimoniales
    (2023-11-01) Agüera, Nelson; Tornello, Miguel; Frau, Carlos
    Los últimos terremotos que han afectado a Latinoamérica en Perú y Chile (8.0 Mw-2007, 8.8 Mw-2010, 8.4 Mw-2015) ponen en evidencia que el desempeño sísmico de los edificios vulnerables es un tema pendiente en la Provincia de Mendoza. El tema cuenta con escaso desarrollo de investigaciones afines. La estimación de la vulnerabilidad y la posterior intervención sísmica antes de un evento es la mejor estrategia para mitigar un desastre, en especial en zona donde los periodos de recurrencias de sismos significativos son largos, como es el caso del Gran Mendoza. El comportamiento de los edificios antiguos suele ser complejo para ser interpretado por simples modelos mecánicos. Los ensayos realizados en muros de mampostería evidencian un comportamiento sumamente frágil, con una rotura de tipo explosiva que numéricamente puede entenderse como una limitación en la capacidad de disipación de energía. El objeto de la tesis es caracterizar algunas de la mampostería histórica que se emplazan en Mendoza y definir el comportamiento mecánico frente a cargas verticales y horizontales. Se presentan los resultados de los ensayos experimentales, a partir de la fabricación de muretes de mampostería de diferentes espesores y de las respuestas de dichos muretes cuando son sometidos a cargas verticales y horizontales cíclicas. Los resultados obtenidos indican una importante variabilidad de la respuesta estructural de los muretes ensayos en el ámbito de la presente tesis, en función del espesor de los mismos. Diferentes parámetros de respuesta mecánica no muestran una relación directa con la variación del espesor de los muretes, aunque el mecanismo de falla es similar y repentino para todos los casos estudiados. La representación de la nueva expresión de resistencia al corte, que propone la tesis para los muros de mampostería de espesores importantes, no contradice las teorías actuales conocidas, sino que realiza una corrección y un aporte simple para evaluar la respuesta de muretes de mampostería con espesores mayores a 290 mm.
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    Uso del hormigón celular en elementos estructurales
    (2020-02-01) Galdeano, Matías; Gómez, Pedro; Politino, Rodrigo; Frau, Carlos
    Según estimaciones de la Subsecretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda de la Nación (desde marzo de 2018, Secretaría de Vivienda), en nuestro país el déficit habitacional es de 3,5 millones de viviendas. Entre las viviendas afectadas, 2,2 millones son viviendas deficitarias, 1,1 millones son de hacinamiento semi-crítico y 0,2 de hacinamiento crítico (CEDU, 2017). Este elevado déficit habitacional hace necesario el uso de sistemas constructivos que sean de rápida ejecución y buen desempeño. Para esto se han desarrollado diferentes sistemas constructivos haciendo uso de materiales alternativos y nuevas tecnologías constructivas. En nuestro país es el hormigón es uno de los materiales más empleados en la industria de la construcción para la fabricación de elementos estructurales y no estructurales, por lo cual, en este proyecto estudiaremos una variante de este conocido material: el hormigón celular. El hormigón celular es una alternativa innovadora y en desarrollo creciente para la elaboración de hormigones estructurales y no estructural. Con este material se consigue una gran disminución de la carga muerta o peso propio de la estructura, además de presentar muy buenas características de aislación térmica y acústica. Otros beneficios destacables del uso de este material es su fácil manipulación con el uso de herramientas sencillas que otorgan mayor rapidez en la construcción, menores costos de transporte y acarreos y ahorro en la mano de obra y montaje. Los hormigones celulares tienen la ventaja de reducir el peso propio de la estructura, pero esta disminución está ligada a una reducción a la resistencia a la compresión f´c. Por este motivo se recomienda el uso de este material en: ● En elementos no estructurales y de relleno ● Elementos estructurales de edificaciones de baja altura