Ante un sismo severo, un gran número de hospitales en el Perú se verían considerablemente afectados, dificultando el manejo de emergencias. Por tal motivo se hace necesario construir hospitales nuevos que tengan operatividad continua. Una alternativa que mejoraría la calidad y reduciría el tiempo de construcción de los nuevos hospitales sería el uso de prefabricados de concreto. Sin embargo, existen cuestionamientos referentes al comportamiento sísmico de las estructuras prefabricadas de concreto. Actualmente se han desarrollado sistemas de concreto prefabricado que permiten construir estructuras con comportamiento sísmico equiparable al de estructuras de concreto vaciadas in situ, denominados en la literatura como prefabricados emulativos. En este trabajo se estudió la factibilidad técnica de usar aislamiento sísmico y prefabricados emulativos de concreto en hospitales nuevos. Para tal fin se diseñó un edificio de un hospital representativo utilizando las normas peruanas E060, E030 Y E031. Se evaluó el desempeño del edificio usando como medida de daño criterios de derivas y aceleraciones globales del edificio, y también giros inelásticos en las rótulas de los elementos estructurales. Los resultados mostraron que el edificio luego de un sismo severo de PGA=0.675g (correspondiente a 2500 años de periodo de retorno) tendría un desempeño muy bueno permitiendo su ocupación inmediata. / Tesis

[ES] Los aisladores eléctricos de alta tensión desempeñan un papel fundamental de la red de distribución y transporte de energía eléctrica, pudiendo provocar fallos imprevistos de suministro eléctrico, dando lugar a importantes impactos socio-económicos. Las descargas disruptivas por contaminación o envejecimiento de los materiales amenazan continuamente la fiabilidad de la red eléctrica, constituyendo uno de los mayores retos para los diseñadores e ingenieros de mantenimiento de la red eléctrica. En la actualidad, no existen métodos eficaces para la monitorización continua de los niveles de envejecimiento de los materiales o de de contaminación en la superficie de los aisladores durante la operación normal, por lo tanto, se recurre al mantenimiento periódico de los mismos para garantizar la continuidad del suministro eléctrico. El desarrollo de una herramienta que permita monitorizar en tiempo real los depósitos de contaminación durante la operación normal proporcionaría información muy valiosa para el mantenimiento preventivo de los aisladores eléctricos de alta tensión y/o el seguimiento del estado superficial de los aisladores. La corriente de fuga registrada en los aisladores eléctricos podría utilizarse como una medida indirecta de los depósitos de contaminación. No obstante, además de por los depósitos de contaminación y el envejecimiento de los materiales, la medida de la corriente de fuga también se ve influenciada por una serie de factores ambientales, como temperatura, humedad, dirección y velocidad del viento entre otros. Por tanto, se pretende desarrollar una técnica de procesado para estimar la corriente de fuga asociada a los depósitos de contaminación (PLC) cancelando la influencia de las variables ambientales. / [CA] Els aïlladors elèctrics d'alta tensió exerceixen un paper fonamental de la xarxa de distribució i transport d'energia elèctrica, podent provocar errors imprevistos de subministrament elèctric, donant lloc a importants impactes socioeconòmics. Les descàrregues disruptives per contaminació o envelliment dels materials amenacen contínuament la fiabilitat de la xarxa elèctrica, constituint un dels reptes més grans per als dissenyadors i enginyers de manteniment de la xarxa elèctrica. En l'actualitat, no hi ha mètodes eficaços per a la monitorització contínua dels nivells d'envelliment dels materials o de de contaminació a la superfície dels aïlladors durant l'operació normal, per tant, es recorre al manteniment periòdic dels mateixos per garantir-ne la continuïtat del subministrament elèctric. El desenvolupament d"una eina que permeti monitoritzar en temps real els dipòsits de contaminació durant l"operació normal proporcionaria informació molt valuosa per al manteniment preventiu dels aïlladors elèctrics d"alta tensió i/o el seguiment de l"estat superficial dels aïlladors. El corrent de fugida registrat als aïlladors elèctrics podria utilitzar-se com una mesura indirecta dels dipòsits de contaminació. No obstant això, a més dels dipòsits de contaminació i l'envelliment dels materials, la mesura del corrent de fugida també es veu influenciada per una sèrie de factors ambientals, com ara temperatura, humitat, direcció i velocitat del vent entre d'altres. Per tant, es pretén desenvolupar una tècnica de processament per estimar el corrent de fugida associat als dipòsits de contaminació (PLC) cancel·lant la influència de les variables ambientals. / [EN] High-voltage electrical insulators play a fundamental role in the electricity distribution and transmission network, and can cause unforeseen power supply failures, giving rise to significant socio-economic impacts. Disruptive discharges due to contamination or aging of materials continually threaten the reliability of the electrical network, constituting one of the greatest challenges for designers and maintenance engineers of the electrical network. At present, there are no effective methods for the continuous monitoring of the levels of aging of the materials or of contamination on the surface of the insulators during normal operation, therefore, periodic maintenance is used to guarantee the continuity of electrical supply. The development of a tool that allows real-time monitoring of contamination deposits during normal operation would provide very valuable information for preventive maintenance of high-voltage electrical insulators and/or monitoring of the surface condition of the insulators. Leakage current recorded in electrical insulators could be used as an indirect measure of contamination deposits. However, in addition to the contamination deposits and the aging of the materials, the measurement of the leakage current is also influenced by a series of environmental factors, such as temperature, humidity, wind direction and speed, among others. Therefore, it is intended to develop a processing technique to estimate the leakage current associated with pollution deposits (PLC) canceling the influence of environmental variables. / Bueno Barrachina, JM. (2023). Contribución al mantenimiento de aisladores de alta tensión en servicio basado en medidas de corrientes de fuga [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/199256

Este trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento de un tramo elevado de la línea 5 del Metro de Santiago durante el sismo del 27/02/2010. En dicho tramo, existe una red de acelerómetros de 12 sensores, que registró dicho sismo, que es el de mayor magnitud que ha afectado a la estructura. La estructuración del tramo es tipo viaducto. Cuenta con un sistema de aislación consistente en placas de neopreno reforzadas, apoyadas sobre capiteles de hormigón postensado soportados por pilares tipo cajón. Sobre las placas de neopreno, se apoyan vigas de hormigón pre y postensado que soportan la losa de hormigón postensado del viaducto. Este estudio comprende un análisis de los registros obtenidos para el sismo del 27/02/2010, tanto en el espacio del tiempo, como en el espacio de las frecuencias. Se comparan las aceleraciones máximas en campo libre, cepa y superestructura; y se determinan desplazamientos por doble integración de los registros en el tiempo. Del análisis de aceleraciones máximas se desprende que en dirección longitudinal, sobre el tablero la aceleración es menor que en la cepa y en las direcciones transversal y vertical son mayores. Además, existe amplificación de las aceleraciones en el tope de la columna, respecto a la base de ésta, en ambas direcciones horizontales. En dirección transversal, es notorio el cambio de frecuencias predominantes entre la viga y la cepa. A través de un análisis espectral, se identifican tres modos en la dirección longitudinal: 1,36 Hz, 2,47 Hz y 6,96 Hz; tres modos en la dirección transversal: 1,25 Hz, 3,03 Hz y 6,76 Hz; y dos modos en la dirección vertical: 5,04 Hz y 7,21 Hz. Además, se calibra un modelo computacional considerando comportamiento no lineal, de manera que reproduzca la respuesta real de la estructura durante el evento sísmico mencionado. Esto se realiza variando la rigidez de los resortes horizontales que modelan el suelo, la rigidez de los apoyos de neopreno, la rigidez del hormigón de la estructura, y el amortiguamiento modal de la estructura.

Ante la constante amenaza sísmica que posee la costa peruana, se pretende resolver el problema de seguridad en los puentes, garantizando su funcionalidad ante potenciales desplazamientos superiores a los normados por los códigos peruanos de diseño sísmico. Se propone como solución la utilización de los aisladores sísmicos conocidos como Péndulos de Triple Fricción para lograr controlar los desplazamientos que generan sismos máximos donde los aisladores elastoméricos no pueden hacerlo. Se establece un criterio de utilización de los espectros de respuesta sísmica para las pseudo-aceleraciones, que coincide con los eventos sísmicos pronosticados por las estadísticas del Instituto Geofísico del Perú. Se modelan ocho casos de puentes típicos de la zona de estudio, de acuerdo a los datos proporcionados por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. También, se elaboran plantillas de diseño para apoyos elastoméricos y péndulos de triple fricción según los códigos regentes y los principales fabricantes de estos tipos de aisladores. Finalmente, esta investigación busca proponer la tendencia a la necesidad de implementación de péndulos de triple fricción con el fin de garantizar la funcionalidad continua de los puentes aun en situaciones de eventos sísmicos extremos. / In view of the constant seismic threat posed by the Peruvian coast, it is intended to solve the safety problem in the bridges, guaranteeing their functionality in the event of potential displacements greater than those regulated by the Peruvian seismic design codes. As a solution, the use of seismic isolators known as Triple Friction Pendulums is proposed to control the displacements that generate maximum earthquakes where elastomeric isolators cannot. A criterion for the use of seismic response spectra for pseudo-accelerations is established, which coincides with the seismic events predicted by the statistics of the Geophysical Institute of Peru. Eight cases of typical bridges in the study area are modeled, according to the data provided by the Ministry of Transport and Communications. Also, design templates for elastomeric bearings and triple friction pendulums are developed according to the governing codes and the main manufacturers of these types of insulators. Finally, this research seeks to propose the trend towards the need for the implementation of triple friction pendulums in order to guarantee the continuous functionality of the bridges even in situations of extreme seismic events. / Tesis

La presente tesis fue realizada con el fin de poder comparar, en aspectos técnicos y económicos, el rendimiento y eficiencia de dos posibles soluciones de estructuración para un mismo hospital de siete pisos construido en concreto armado y en acero estructural. Se ha realizado el análisis modal espectral y el diseño de las componentes estructurales para los dos modelos. De acuerdo a los diseños se elaboraron metrados y presupuestos referenciales para cada caso. Ambas estructuras contarán con la protección sísmica de aisladores de núcleo de plomo en la base. Se comparará las estructuras en los ámbitos de rigidez, resistencia, costo y tiempo de realización; cada una de estas áreas tendrá un porcentaje de incidencia mediante el cual se asignará una calificación final a cada estructura. De esta manera, se presenta la discusión para cada criterio y la elección de la mejor opción para el caso de estudio.

Nuestro país está ubicado en una zona con alta actividad sísmica; por ello, la investigación, diseño y uso de tecnologías de aislamiento es de carácter primordial para disminuir el riesgo en la edificación, proteger vidas y mejorar la legislación existente. El sistema de aislamiento protege a la estructura y reduce los daños, debido a la disminución de las aceleraciones y derivas. La presente tesis comprende el análisis y diseño de un edificio multifamiliar de concreto armado con una interfaz de aislamiento sísmico, ubicada en la ciudad de Lima. El diseño de la estructura se realizará bajo los lineamientos de las normas peruanas: E.020 Cargas, E.030 Diseño Sismorresistente, E.050 Suelos y Cimentaciones, E.060 Concreto Armado y E.031 Aislamiento Sísmico. El proyecto corresponde a un edificio de 7 pisos, un sótano y una azotea. La planta típica posee un área de 662.32 m2 donde se encuentran 5 departamentos en cada piso típico. El acceso a los departamentos se realiza mediante el pasadizo que incluye dos ascensores y una escalera de evacuación. El acceso al sótano se realiza por una rampa vehicular y dos escaleras de evacuación. El sistema estructural de la edificación es de pórticos de concreto armado. Los sistema de piso están conformados por losas macizas y aligeradas unidireccionales con peralte de 0.20 m. Para la configuración del sistema de aislamiento, se empleó una combinación de aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento con distintas rigideces y deslizadores. A partir de la evaluación, se concluye que el uso del sistema de aislamiento permitió reducir las demandas sísmicas y el daño en la superestructura. Esto se evidencia en las derivas obtenidas en el análisis tiempo historia y en el análisis dinámico espectral definitivo. Las aceleraciones registradas en el análisis tiempo historia en la azotea indican que existirá un daño leve en los elementos no estructurales luego de un sismo extremo de 2500 años de periodo de retorno; sin embargo, la norma E.031 no indica un límite recomendado.