Ingenieria sisimica

1. DISIPADORES DE
FLUIDO VISCOSO
SISTEMAS AVANZADOS EN LA
CONSTRUCCIÓN
DOCENTE:
 Ph. D. VILLARREAL CASTRO, GENNER
INTEGRANTES :
 BARRANZUELA CAMPOS, WILSON NORVIL
 FERNANDEZ VASQUEZ, EBER OBED
 GONZALES GAMONAL, RONALD
 JACOBO HIDALGO, MANUEL LEONARD
 OTINIANO TEJADA, JAIME ALEJANDRO
 VILCHEZ CHAPOÑAN, DANI JAVIER
MAESTRÍA EN GERENCIA EN LA CONSTRUCCIÓN MODERNA

2. DISIPADORES DE
FLUIDO VISCOSO

3. INTRODUCCIÓN
Todo evento sísmico deja a su paso perdidas humanas y materiales por tal razón se han desarrollado
sistemas de protección que ayudan a mitigar efectos destructivos en una estructura durante un sismo,
como son:

5. Hoy en día los sistemas mas
utilizados para mitigar los
efectos de un sismo son los
Aisladores Sísmicos y los
Disipadores de Energía.
Los edificios que cuenten con
sistemas de protección sísmica
tienen mejor comportamiento
que los edificios que no cuenten
con estos sistemas.

6. DISIPADORES DE FLUIDO VISCOSO
SE BASAN EN EL COMPORTAMIENTO DE FLUIDOS ALTAMENTE VISCOSOS. EN GENERAL CONSISTEN
EN CILINDROS EN CUYO INTERIOR SE DESPLAZA UN PISTÓN EMBEBIDO EN EL FLUIDO. CUANDO SE
DESPLAZA EL PISTON, EL FLUIDO PASA POR PEQUEÑOS ORIFICIOS DE MANERA CONTROLADA,
PRODUCIENDOSE LA DISIPACIÓN DE LA ENERGIA. FUNCIONA DE MANERA SIMILAR A LOS
AMORTIGUADORES DE UN AUTOMOVIL.

9. INSTALACIÓN

20. El brazo del
aislador aporta
rigidez
El disipador aporta
amortiguamiento

25. VENTAJAS

26. VENTAJAS DEL USO DE LOS DISIPADORES DE
RESPUESTA SISMICA
Las ventajas del uso de los disipadores de energía en edificaciones
han sido ampliamente aceptadas y probadas en la práctica.
Entre las ventajas principales que pueden citarse, los disipadores de
energía permiten la reducción de la demanda sísmica en la
estructura principal y la concentración del daño en puntos o
elementos identificados previamente. Se busca que, en el caso en
que los dispositivos resultan dañados después de un sismo, sean
reemplazables para que la estructura recupere su funcionalidad en
poco tiempo. En algunos casos, su uso introduce un aumento de la
rigidez de la edificación que puede ser también beneficioso.

27. VENTAJAS DEL USO DE LOS DISIPADORES DE
RESPUESTA SISMICA
Los disipadores de energía contribuyen
a reducir los esfuerzos y deformaciones
de las estructuras inducidos por el
sismo, en niveles importantes, si se
comparan con estructuras similares sin
estos dispositivos. De esta manera,
contribuyen a reducir los daños, no
sólo en elementos estructurales, sino
también en elementos no estructurales
y en los contenidos almacenados o
bienes existentes dentro de las
edificaciones.

28. VENTAJAS DEL USO DE DISIPADORES SISMICOS
VENTAJAS TECNICAS VENTAJAS FUNCIONALES VENTAJAS ECONOMICAS
o Reduce los
desplazamientos de la
estructura.
o Reducen fuerzas de diseño
sísmica.
o Ideales para la aplicación
en edificios nuevos y
también para
reforzamientos.
o Disipan entre un 20% y un
40% la energía sísmica.
o Fácil montaje e instalación.
o Estéticos.
o Retornan a su posición
inicial luego de un
movimiento sísmico
severo.
o Permiten reducir volumen
de concreto y aceros con
menores espesores de
placas, columnas y vigas.
o Calibración post sismo.
o Disminuyen daños en
equipamiento y elementos
no estructurales.

29. En la siguiente tabla, se resumen
las principales ventajas de los
dispositivos de
disipación de energía más
utilizados, Según Braz-César M. et
al, 2013.

30. Resumen de construcción, comportamiento histerético, modelos físicos, ventajas, y
desventajas de los dispositivos de disipación pasiva de energía para aplicación de
protección sísmica (Adaptado de: Energy Dissipation Systems for Seismic Applications:
Current Practice and Recent Developments)

31. DISIPADORES DE ENERGÍA DE FLUIDO VISCOSO TAYLOR:
El principal fabricante de dispositivos de absorción de energía es
la marca TAYLOR DEVICES INC., es de origen estadounidense y
líder mundial desde 1955 en los elementos de absorción de
shocks por medio de la compresión y control de fluidos que
permiten la disipación de energía.
La principal ventaja de los dispositivos Taylor es que no
requieren de ningún mantenimiento antes, durante o después
de haber sido sometidos a solicitaciones de carga. Además, cada
disipador es sometido a ensayos de alta velocidad para verificar
fuerzas pico de diseño antes de salir de fábrica.

32. SCISSOR JACK
CDV INGENIERIA ANTISISMICA ES LA
REPRESENTANTE DE LA MARCA TAYLOR EN EL
PERU

33. DESVENTAJAS

34. DESVENTAJAS DEL USO DE DISIPADORES DE LA
RESPUESTA SISMICA

36. Una desventaja que presentan algunos
tipos de dispositivos disipadores es que
después de la ocurrencia del sismo, las
estructuras quedan con deformaciones
remanentes que pueden dificultar las
labores de recuperación del
funcionamiento de la estructura
después del sismo. Además, después de
un terremoto importante, algunos
disipadores deberán ser sustituidos o
reparados, lo que introduce costos que
deben ser considerados por los
diseñadores.

38. CONFIGURACIONES

39. DIAGONAL
 Es la mas económica.
 Tiene la menor eficiencia.
 La componente horizontal de la
fuerza que se genere es la
brindara amortiguamiento.
 La eficiencia depende del ángulo
de inclinación del brazo metálico
que va a sostener al disipador.

40. CHEVRON BRACE
 Puede lograr una eficiencia de 1.
 Controla el movimiento lateral de
la estructura.
 Para lograrlo es necesario que los
arriostres que lo sostienen tengan
una alta resistencia lateral.

41. CHEVRON BRACE

42. SCISSOR JACK
 Aumenta el desplazamiento del
pistón para un desplazamiento de
entrepiso.
 Tiene una eficiencia mayor a la
unidad.
 La eficiencia depende del ángulo de
inclinación del disipador.
 Otra ventaja es que ocupa un
menor espacio.

43. APLICACIONES

44. Los disipadores de fluido
viscoso pueden ser aplicado a
todo tipo de construcciones
como pueden ser:
- Edificios
- Centros Médicos
- Hoteles
- Estructuras de contenido
valioso o funcionales tales
como data centers,
instalaciones de
comunicaciones, locales de
fabricaciones de alta
tecnología, etc.
- DISIPADOR VISCOSO
CHEVRON BRACE.

45. APLICACIÓN
INTERNACIONAL

46. - -La primera aplicación centro
medico San Bernardino County
- -Los Ángeles, California - USA.
- -Se colocaron 186 disipadores
de F = 145.6 t.

47. Edificio de Servicios de
comunicación de emergencia
Pacific Bell, ubicado en
Sacramento, California –
USA.
Se colocaron 62 disipadores
instalados con el estilo
Chevron, F = 13 t.

48. Se aplico también en
el Woodland Hotel,
California – USA.
En esta oportunidad
se colocaron 16
disipadores, F = 45 t.
Disipadores Tipo
Chevron.

49. Edificio de pórtico de
acero de 14 pisos,
San Francisco Civic
Center.
Se colocaron 292
disipadores, F = 100 t
y 55 t.
Disipadores
Diagonales.

50. APLICACIÓN
NACIONAL

51. TORRE CENTRAL DEL
AEROPUERTO JORGE CHAVEZ
 Se reforzó la Torre Central del Aeropuerto Jorge
Chávez, ubicado en Lima.
 Esta torre tiene 10 pisos y se colocaron 42
disipadores, F = 49 t y 71.2 t, los cuales fueron
colocados en CONFIGURACIÓN CHEVRON.

52. HOTEL COSTA DEL SOL
 El proyectista fue GCAQ Ingeniero Civiles.
 Constaba de una estructura de 5 niveles,
se decidió construir 2 niveles mas, propuso
que estos sean de estructura metálica pero
además se instalaran disipadores de
energía para controlar las deformaciones
laterales que se originarían.
 Se colocaron, en total, 16 disipadores de
energía (fluido viscoso)

53. CENTRO COMERCIAL EL QUINDE
• También se realizo la instalación de
DISIPADORES DE FLUIDO VISCOSO en
el centro comercial El Quinde, ubicado
en Ica.

54. EDIFICIO REDUCTO
 El Centro Empresarial Reducto
ubicado en Miraflores, Lima.
 Fue el primer edificio diseñado con
disipadores sísmicos de fluido
viscoso en el Perú.

55. La nueva Sede del Banco
de la Nación, el cual se
encuentra ubicado en San
Borja, Lima, también esta
equipado con disipadores
de energía.

56. La torre Republica
de Panamá,
ubicada en
Miraflores, Lima

57. COSTOS

58. Al hablar acerca de los costos
de los disipadores de fluido
viscoso, este puede ser muy
variable, ya que depende de la
fuerza de diseño del
dispositivo y las propiedades
impuestas por el proyectista.
Además, debe considerarse el
costo de los elementos
metálicos involucrados en la
conexión.
Para hablar de fluidos
viscosos de la marca Taylor
puede aproximarse
inicialmente a 8,000.00
dólares.

59. Según CDV Antisísmica,
empresa importadora y
comercializadora de
productos para la
construcción, y que es la
representante de la marca
Taylor en el Perú, el costo
varia de entre 15 y 30
dólares por m2.

60. Sumado a lo antes
mencionado, se estima
que la inversión en estos
dispositivos esta entre el
1% y 3% del valor total
del proyecto. Además,
tomando en cuenta que
una vez ocurrido el
terremoto, no requiere
mantenimiento ni
reemplazo, el costo en
reconstrucción no
significaría un costo
adicional.

61. El costo del análisis, diseño, fabricación e
instalación de los disipadores en una
estructura esta en función de estos factores:
- Condiciones del suelo.
- Tipo de estructura.
- Desempeño deseado.
- Número de disipadores.
- Capacidad de cada disipador en fuerza,
desplazamiento y velocidad.
- Refuerzo requerido de elementos
estructurales existente, conexiones o
cimentaciones.
- Detalles de construcción e instalación.

62. EVALUACIÓN ECONOMICA

63. “DISEÑO DE EDIFICACIONES CON DISIPADORES DE
ENERGIA SISMICA DE TIPO FLUIDO VISCOSO”
Tesis de la universidad nacional de
Cajamarca del año 2013, esta
investigación muestra resultados de
evaluación económica basado en
ratios y precios propuesto por el
fabricante, indicando que el costo del
sistema del dispositivo de fluido
viscoso en la estructura estudiada y
para el nivel de desempeño
requerido, esta alrededor de los 30
dólares por m2 y la incidencia en el
costo total del proyecto bordea el
8.49%.

64. “PROTECCIÓN DE UNA EDIFICACIÓN EXISTENTE CON
DISIPADORES DE ENERGÍA”
Investigación realizada en la PUCP en
el año 2012, el costo de cada uno de
los dispositivos para esta estructura
esta en 6,000.00 dólares, por lo que
para los 16 disipadores requeridos el
precio es de 96,000.00 dólares, esto sin
incluir el reforzamiento localizado ni
los elementos de fijación y
transferencia de cargas. En esta
investigación se muestra que es
posible lograr un amortiguamiento
efectivo del 25% en edificaciones
educativas de poca altura sin criterios
efectivos de diseño sismoresistente.

65. “DISEÑO DE UN EDIFICIO APORTICADO CON
AMORTIGUADORES DE FLUIDO VISCOSO EN
DISPOSICIÓN DIAGONAL”
Esta investigación también se
realizó en la PUCP en el año 2012,
el costo del sistema de
disipadores de fluido viscoso en la
estructura y para el nivel de
desempeño requerido, esta
alrededor de los 30 dólares por
m2 y con una incidencia en el
costo total del proyecto que
bordea el 7%

66. Cuando hablamos de costos cabe
resaltar que el implementar estos
sistemas a estructuras importantes
y esenciales es relativamente bajo
en comparación con los gastos
que se tendrán que asumir en
reparación estructural después de
sucedido el sismo y los gastos
originados por los daños del
contenido del edificio.

67. GRACIAS