Trabajo de investigación para optar el Título Profesional en Ingenierías o Biomédicas, 2019-1
Cleison Armando Manrique Aguirre
Objetivo
Determinar si los rocking columns como sistema de aislamiento de base tienen un buen comportamiento ante sismos de subducción en la ciudad de Arequipa para edificaciones de albañilería confinada.
Resumen:
Debido a la alta peligrosidad de la ciudad de Arequipa ante los sismos es que en esta presente investigación se plantea como objetivo el estudio y la viabilidad del uso de sistemas de aislamiento de base económicos del tipo “rocking columns”. Concretamente, los “rocking columns” se pretenden aplicar a construcciones de albañilería típicas (edificios multifamiliares) de la región de Arequipa. En la actualidad, los dispositivos de protección sísmica, tales como los amortiguadores y aisladores, se presentan como alternativas en el diseño de estructuras. En la presente tesis se tiene como objetivo principal demostrar la eficiencia del uso de los SISTEMAS PASIVOS DE PROTECCION SISMICA en especial a los ROCKING COLUMNS . Se consultarán metodologías de diseño de normas sismoresistentes internacionales rusas y japonesas internacionales así como artículos y la norma peruana de albañilería confinada. Se plantearán diferentes configuraciones (prototipos) de construcciones de albañilería equipadas con “rocking columns” en la planta baja. De cada configuración se desarrollaría un modelo numérico y mediante simulaciones (cálculos dinámcios directos) se analizaría su respuesta frente a terremotos que representen adecuadamente la sismicidad de Arequipa. Se hará especial énfasis en el enfoque energético de Housner- Akiyama para interpretar la respuesta y plantear una posible metodología de diseño por desempeño empleando los métodos energéticos de Housner Akiyama. Se empleara en estas simulaciones el software TABS16.2 para realizar el análisis dinámico que incluye realizar un análisis tiempo-historia a estas estructuras con la finalidad de verificar su estado posterior. También se realizaran ensayos ante cargas cíclicas sinusoidales en una mesa sísmica unidireccional con un pistón hidráulico para 2 columnas basculantes con un muro de albañilería confinada en una escala de 1/10 .
Palabras clave
Dinamica de estructuras , protección sísmica , asilamiento de base , sistemas adaptativos , edificaciones simoresistentes , aisladores cinemáticos , rocking column, columnas basculantes.
Problema central
La ocurrencia de terremotos en nuestro país ha generado daños importantes en algunas edificaciones de albañilería, especialmente en aquellas construidas sin asistencia técnica. Cuando el suelo es de baja calidad, los daños han sido mayores. Vulnerabilidad de estructuras de albañilería confinada .
Hipótesis planteada
- Los rocking columns aislaran edificaciones de albañilería ante sismos severos con daños míinimos . - El daño en la superestructura (edificio de albañilería) será mínimo ante sismos severos, concentándose en dispositivos especiales (disipadores) que es instalarán en los extremos de los “rocking columns”.
Resultados esperados
- Ensayos dinamicos en mesa sismica : 3
- Modelo computacional : 1
- Modelo numericos : 1
- Un (01) artículo científico publicado en revista indizada en la base Scopus o Web of Science1, con filiación a la Universidad Nacional de San Agustín de Arequipa independiente del idioma del artículo).
- Hasta 3 profesionales titulados con la opción: tesis formato artículo, en su oportunidad.
- Opcionalmente, ponencias donde difunda los resultados intermedios o finales de la investigación en eventos científicos de nivel internacional de reconocido prestigio. La Difusión de los resultados de las investigaciones con material patentable deben ser coordinados previamente con el jefe de la ODAP2 para su autorización correspondiente.
Impactos esperados
- Ayudar a prevenir el daño de las estructuras con un nuevo sistema de aislamiento economico de proteccion sismica de estructuras enfocado a la albañileria confinada .