En la actualidad, el uso de sistemas de aislamiento sísmico en el Perú está dirigido a
edificaciones esenciales, y otros edificios si el costo del sistema es rentable. Sin embargo,
hay casos poco atendidos como la protección efectiva de personas vulnerables dentro de
sus viviendas, y contenidos delicados dentro de algún ambiente de un edificio ya existente.
La ingeniería sismorresistente se enfoca en una persona promedio –persona que puede
evacuar una edificación sin ayuda–. Sin embargo, el 10% de la población del Perú son
personas con discapacidad, y durante un sismo es más probable que se encuentren solas
en sus viviendas (edificio común) y no en un hospital con aislamiento sísmico (edificación
esencial). Diversos estudios internacionales indican que la situación de estas personas, ya
de por sí vulnerables, se agrava luego de un sismo moderado o severo. Asimismo,
actualmente no hay una opción económica de aislamiento sísmico, que proteja al menos los
contenidos importantes dentro de una zona de una estructura existe. Por estas razones, se
necesitan propuestas de aislamiento sencillas y económicas para casos de pequeña escala
como: la habitación de una persona vulnerable en un primer piso, un sector de un hospital
antiguo, un ambiente con contenidos delicados dentro una estructura existente o nueva, etc.
La tesis propone y analiza numéricamente un modelo de sistema de aislamiento sísmico
modular que reduce las aceleraciones en la plataforma o piso sobre el que estarían las
personas vulnerables y/o contenido delicado. Para definir un sismo representativo para el
análisis se incluyen: parámetros estandarizados como la aceleración máxima del suelo y la
intensidad de Mercalli modificada, y otras variables como el potencial destructivo del sismo y
la duración del sismo. En base a estos criterios, entre los sismos históricos más relevantes
del Perú, las señales sísmicas que mejor representan al sismo de mayor intensidad son de
Arequipa 2001 y Pisco 2007. Luego, se define el modelo de sistema de aislamiento sísmico
modular, con apoyos cada 0.25m2 para que sea adaptable en ambientes pequeños. Cada
apoyo aísla la plataforma del movimiento sísmico en la base, mediante una rótula mecánica
y contacto liso, dentro de una superficie cóncava que le permite moverse libremente.
Para el análisis, se considera una plataforma unitaria cuadrada de 0.25m2 y se varía sus
diferentes parámetros dinámicos para evaluar su influencia en la atenuación del movimiento
y de la aceleración. Esto permite definir los parámetros dinámicos optimizados de diseño. Se
calculó su comportamiento con Matlab y se simuló su comportamiento en Ansys Workbench,
con resultados similares. El sistema propuesto puede reducir la aceleración máxima hasta
en un 85%. Con esto se logra un efecto que cumple con estándares de confort de personas
ante vibraciones cotidianas. Finalmente, se presenta los planos del sistema de aislamiento
modular, así como planos de una serie de ejemplos de aplicación.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/18878 |
| Date | 23 April 2021 |
| Creators | Campos De la Cruz, Fernándo José |
| Contributors | Sosa Cárdenas, Carlos Alberto |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/pe/ |
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