Facultad Regional Mendoza
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Item Desarrollo de un dispositivo de aislamiento sísmico con bajo nivel de carga axial(2017-03-17) Gioacchini, Gustavo; Tornello, Miguel; Frau, CarlosLos 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.Item Técnicas de protección sísmica basada en el aislamiento sísmico de base(2023-01-01) Gioacchini, Gustavo; Tornello, MiguelEn la República Argentina más de las dos terceras partes de su territorio se encuentran en riesgo sísmico. Estudios realizados sobre sismicidades locales y regionales han demostrado el elevado peligro sísmico de importantes provincias del oeste argentino, un ejemplo son Mendoza y San Juan. La región conocida como el Gran Mendoza con cerca de dos millones de habitantes, presenta una importante historia sísmica. En los últimos 200 años han ocurrido no menos de 15 terremotos que ocasionaron distintos niveles de daños en las construcciones y en algunos casos se ha tenido que lamentar la pérdida de vidas humanas. El antecedente histórico más conocido lo constituye el terremoto de 1861, que provocó la destrucción total de la ciudad y ocasionó la muerte del 60 % de las personas que habitaban la ciudad. El avance tecnológico de los últimos años ha permitido contar con nuevos desarrollos tecnológicos que tiendan a reducir y controlar el efecto de los terremotos destructivos sobre las construcciones emplazadas en regiones de riesgo sísmico. El trabajo realiza una revisión de los dispositivos de aislamiento más comúnmente utilizados a nivel mundial y particularmente se presenta un desarrollo y una aplicación concreta de aislamiento sísmico de base para un edificio de construcción típica, de tres niveles, para las zonas sísmicas del país, con dispositivos de aislamiento distintos a los habitualmente utilizados en otras zonas sísmicas del continente. Se desarrolla el marco teórico que permite predecir la respuesta sísmica de la construcción aislada. El trabajo se completa con, i) información sobre la respuesta del edificio diseñado localmente frente a sismos sensibles ocurridos en la región registrados por el instrumental sísmico instalados en el edificio aislado y, en otro edificio de idénticas características, pero de base tradicional, ii) características generales de los dispositivos de aislamiento instalados en relación a su mecanismo particular de disipación de energía.Item Implementación y desarrollo de tecnología local en el área de la protección sísmica(2022-01-01) Gioacchini, Gustavo; Tornello, MiguelLa ocurrencia de terremotos en zonas sísmicas densamente pobladas del mundo y en particular las del oeste argentino, conlleva a grandes pérdidas económicas y de vidas humanas. La historia sísmica del país indica que la situación no es muy distinta en relación a otras regiones sísmicas del planeta. Con el objeto de controlar y minimizar el daño ocasionados por los terremotos se han desarrollado, en los últimos años, distintas técnicas de protección sísmica basadas en la disipación de energía y/o el aislamiento sísmico. Dichas estrategias son ampliamente utilizadas en distintas zonas sísmicas del mundo, especialmente en los países desarrollados y también en países vecinos como Chile, Perú y Ecuador, sin embargo, su uso es muy incipiente en la Argentina porque, todos los dispositivos que se utilizan para la protección deben importarse y ninguno de ellos se fabrica en el país. El objetivo principal del trabajo ha sido el diseño y el desarrollo de un dispositivo de aislamiento sísmico para construcciones de mediano porte utilizando tecnología local. Para tal objetico se fabricaron, en colaboración con una empresa local, aisladores elastoméricos de bajo amortiguamiento. Los dispositivos fueron ensayados a cargas verticales y horizontales, con el objeto de caracterizar su comportamiento. Los resultados obtenidos de los ensayos experimentales permitieron concluir que los dispositivos tienen una adecuada capacidad a compresión y al desplazamiento lateral además de un valor muy conveniente de amortiguamiento lo cual, le permite una muy buena disipación de energía. Además de las aceptables propiedades logradas para el dispositivo de aislamiento se estima que uno de los logros más importantes del trabajo fue haber conseguido el diseño y fabricación de un dispositivo con tecnología local situación que nos permitiría que un mayor número de construcciones emplazadas en zonas sísmicas de argentina, la puedan utilizar.Item Manufactura y caracterización de aisladores sísmicos con placas de acero y deformación vertical controlada.(2023-01-01) Gioacchini, Gustavo; Tornello, MiguelLos efectos de terremotos importantes, ocurridos en distintas regiones sísmicas del mundo, han mostrado que el empleo de técnicas de protección sísmica es una estrategia eficiente para controlar el daño, la seguridad de vida y contenidos. Basado en esos antecedentes, el uso de dichas técnicas ha tenido un incremento importante en las últimas décadas en distintos países sísmicos del mundo, entre ellos, algunos de Latinoamérica. Para tener acceso a distintos dispositivos de protección sísmica estos países, generalmente deben importar los dispositivos con el consecuente impacto económico que ello representa. Los dispositivos importados de protección sísmica poseen una amortización razonable en proyectos de gran envergadura, pero eso no sucede para proyectos menores, situación que desalienta su uso. El trabajo describe el diseño y manufactura de un aislador elastomérico reforzados con placas de acero y núcleo de plomo, para deformación vertical controlada, utilizando materiales y tecnología local con el objeto de facilitar, desde el punto de vista económico, el empleo de la técnica de protección sísmica en una mayor cantidad de proyectos. Además, se describe la caracterización de los dispositivos a través de ensayos de laboratorios. Los resultados obtenidos indican que los principales parámetros que caracterizan a los aisladores, se encuentran dentro de los rangos que poseen los dispositivos que tienen sus propias patentes. Se ha comprobado, además, un comportamiento adecuado de los dispositivos tanto en términos de fabricación, como de respuesta sísmica.Item Comparación cualitativa e instrumental de respuestas del edificio aislado y de base fija de la Residencia Universitaria de la FRM(2022-01-01) Gioacchini, Gustavo; Tornello, MiguelLa ingeniería sísmica ha desarrollado en las últimas décadas nuevas estrategias para controlar y reducir el daño de las construcciones frente a terremotos destructivos. Entre ellas se destacan los dispositivos de disipación de energía y los sistemas de aislamiento sísmico. Estas dos estrategias han planteado un cambio de paradigma de la ingeniería estructural sismorresistente, por lo tanto, son muy utilizadas a nivel mundial, pero con una muy escasa aplicación a nivel local y nacional. El presente trabajo sintetiza las respuestas sísmicas medidas en términos de aceleraciones y desplazamientos del edificio aislado de la FRM UTN perteneciente a la residencia de estudiantes de la Facultad. Los resultados corresponden a un periodo de tiempo de más de veinte años a partir del momento en que se registró el primer movimiento sísmico sensible en la región,2005. El proyecto del sistema de aislamiento del edificio, posee instrumental sísmico para el monitoreo tanto del edificio protegido sísmicamente como de otro idéntico, pero, con fundaciones tradicionales. La instrumentación permite comparar las respuestas del edificio de base fija con el edificio aislado los cuales, se encuentran separados por escasos metros. Los resultados encontrados a lo largo de más de dos décadas, no solamente muestran la eficiencia de los dispositivos de aislamiento sísmico instalados y la conveniencia del uso de esta estrategia en construcciones emplazadas en regiones de alto riesgo sísmico sino también, la adecuada performance que ha tenido el instrumental sísmico que se encuentra instalado en el proyecto.Item Evaluación de la respuesta sísmica de un tanque cilíndrico de acero con aisladores FPS mediante un modelo físico a escala reducida.(2023-01-01) Gioacchini, Gustavo; Tornello, MiguelEl objetivo de este trabajo es determinar la eficiencia de los sistemas de aislamiento de base en la reducción de la respuesta sísmica de tanques cilíndricos apoyados que almacenan líquidos peligrosos. Para esto, se realizaron ensayos a escala reducida con el objeto de modelar experimentalmente el comportamiento hidrodinámico de un tanque contenedor de líquidos, frente a diversas excitaciones sísmicas, evaluando la variación de algunos parámetros de respuesta representativos, al modificar la condición de apoyo del tanque mediante la colocación de distintos aisladores sísmicos. Con la finalidad anterior, se diseñó y construyó un tanque característico de un parque petroquímico emplazado en zonas de alto riesgo sísmico, combinado con cinco configuraciones de apoyo, una de base fija y cuatro de base aislada con dispositivos de aislamiento sísmico de tipo FPS, con distintos períodos de vibración y coeficientes de fricción. Como input sísmico se utilizó un conjunto de registros de terremotos de campo cercano y lejano, que fueron reproducidas por una mesa vibradora donde se montó el tanque. Además, se colocaron dos piezómetros para registrar las respuestas en el tiempo de la presión hidrodinámica. A partir de los resultados obtenidos, se concluye que los sistemas de aislamiento sísmico han sido efectivos en la disminución de la respuesta, respecto al caso de base fija, en términos de presión hidrodinámica total y presión impulsiva.