1 TOMAS GUENDELMAN BEDRACKAICE 2015 50 AÑOS DE DISEÑO SISMORRESISTENTE EN CHILE TOMAS GUENDELMAN BEDRACK NOVIEMBRE 2015

2 “El Pasado”: período anterior a la aplicación de la informática en la solución de los problemas estructurales. En el pasado, la influencia provino de los personajes más ilustres del ámbito mundial quienes, en ausencia de técnicas "exactas" (en realidad nada es exacto), propusieron aproximaciones fundadas en su extraordinaria intuición y/o en sus habilidades matemáticas El primer texto sobre la teoría moderna de la resistencia de los materiales fue escrito en 1826, por Navier. En la primera mitad del siglo XX se desarrollan: la ecuación de los tres momentos (Clapeyron) el método de las deformaciones, de Maxwell el círculo de Mohr los teoremas de Castigliano la viga conjugada de Grene el método de la distribución de momentos (Hardy Cross).

3 DISTRIBUCIÓN UNIFORME DE ACELERACIONES (12% PESO)

4 DISTRIBUCIÓN LINEAL DE ACELERACIONES (12% PESO)En que: ·H ·  Wi Wi · Zi

5 MODELO TIPO VARILLA Varilla prismáticaVarilla de inercia variable (Muto) (modelo válido para % huecos menor a 25%)

6 METODO DE RIGIDEZ DE ENTREPISO

7 METODO DE RIGIDEZ BASAL

8 METODO DEL PORTAL

9 MODELO CONTINUO Alzamiento de las incompatibilidades cinemáticas.Consiste en dos varillas ligadas en forma continua mediante bielas indeformables. Una deforma sólo por flexión y la otra sólo por corte. Los principales investigadores en el tema fueron Rosman, Coull, Albiges y Goullet, Gluck, entre otros. MODELO CONTINUO

10 “El Presente”: período que se inicia a mediados de los ´50 y que se extiende hasta la fecha.Destacan: Progresivo alzamiento de simplificaciones y reducción de los factores de seguridad. Surge la computación digital en el mundo académico y profesional. Aparecen los métodos matriciales de análisis. Se resuelven los problemas sísmicos con superposición modal espectral y con respuesta tiempo-historia. Se logra divulgación mundial, en forma instantánea (Internet). Se inicia el análisis sísmico no lineal. Se introducen los sistemas de disipación de energía.

11 DISTRIBUCIÓN DE ACELERACIONES CON LA FORMA DELPRIMER MODO (12% PESO) En que: ·  Wi Wi · i

12 CARGAS SEGUN FORMAS MODALES

13 REGISTROS DE ACELERACIONES Y ESPECTROS

14 APORTES DE JOAQUIN MONGEA mediado de los ’70 el soporte informático estaba instalado y el modelo continuo abandonado. Hizo renacer de sus cenizas el Modelo Continuo, al descubrir en él capacidades altamente eficientes para fines de prediseño de edificios. Sus desarrollos fueron motivo de numerosas publicaciones técnicas, sólo superadas en estos últimos 30 años con el surgimiento de paquetes comerciales de software estructural.

15 ENTRONIZACION DEL ANALISIS MATRICIAL DE ESTRUCTURAS

16 MODELOS DE MARCOS PLANOS EQUIVALENTESElementos poco esbeltos Vigas, muros y columnas

17 MODELAMIENTO DE NUDOS FINITOS

18 EDIFICIO TUBULAR. MODELO PLANO EQUIVALENTE

19 MODELOS TRIDIMENSIONALES PSEUDO TRIDIMENSIONALRigidez de ejes resistentes sólo en su propio plano Diafragmas horizontales infinitamente rígidos en su plano Compatibilidad de desplazamientos en todos los pisos Monolitismo estructural se incorpora con alas colaborantes o con modelos planos equivalentes.

20 PSEUDO TRIDIMENSIONAL MONOLÍTICOGLV en cada nudo en cada piso Rigidez de ejes resistentes sólo en su propio plano Diafragmas horizontales infinitamente rígidos en su plano Compatibilidad de desplazamientos en todos los pisos Compatibilidad de desplazamientos verticales en aristas

21 MARCOS ESPACIALES Edificio Nave Convertidores El Teniente gentileza de Barrios, Montecinos, Cancino

22 Hotel Diego de Almagro, Talca gentileza de René Lagos y AsociadosMODELO DE ELEMENTOS FINITOS Hotel Diego de Almagro, Talca gentileza de René Lagos y Asociados

23 MODELOS Y METODOS NO LINEALESModelos: características constitutivas no lineales en los elementos estructurales. a) plasticidad concentrada (rótulas plásticas) b) plasticidad distribuida Métodos: a) estáticos no lineales (ej.: Capacidad-Demanda) - monomodales - multimodales b) tiempo-historia Gran diversidad de métodos. Algunos de los más utilizados son: - Ruaumoko - nonlinear SAP2000 - Idarc - Perform3D - 3D Basis

24 AISLACION BASAL Y DISIPACION DE ENERGIAAisladores basales Disipadores de energía (ej: TADAS) Amortiguadores Amortiguadores de masa sintonizada

25 Hospital Militar. Aislador Basal. Gentileza de Daniel Stagno

26 Edificio Titanium. Disipador de Energía. Gentileza de Alfonso Larraín

27 Puente Amolanas. Amortiguador LongitudinalPuente Amolanas. Amortiguador Longitudinal. Gentileza de Mauricio Sarrazin

28 Edificio Parque Araucano. AMS. Gentileza de Rodrigo Mujica

29 CALIFICACION ESTRUCTURAL¿POR QUÉ ES NECESARIA? Porque la norma NCh433, en sus distintas versiones, permite el uso de un modelo lineal de análisis que no brinda certeza respecto del cumplimiento de la filosofía que inspira a dicha normativa. Porque el estudio formal del comportamiento sísmico de una estructura requeriría el uso de modelos teóricos no lineales. Sin embargo, con el apoyo de la experiencia acumulada, es posible, a partir de los análisis normativos, detectar aspectos que han originado un satisfactorio comportamiento de los edificios chilenos en sismos pasados. 29

30 PERFIL BÍO-SÍSMICO DE EDIFICIOSINDICADORES DEL PERFIL BÍO-SÍSMICO DE EDIFICIOS de Rigidez de Acoplamiento de Redundancia Estructural y Demanda de Ductilidad

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32 PUENTES Y EDIFICIOS EMBLEMATICOS

33 Puente Amolanas. Gentileza de Mauricio Sarrazin

34 Edificio Telefónica. Gentileza de René Lagos

35 Edificio Telefónica. Gentileza de René Lagos

36 Hospital Militar de La Reina. Gentileza de Daniel Stagno

37 Edificio Titanium. Panorámica. Gentileza de Alfonso Larraín

38 Edificios Costanera Center. En construcción. Gentileza de René Lagos

39 Edificio Costanera Center – Torre 2. Gentileza de René Lagos

40 Panorámica de diversos edificios altos en SantiagoPanorámica de diversos edificios altos en Santiago. Gentileza de René Lagos

41 Control de vibraciones“El Futuro”: ES HOY Tema central: Control de vibraciones ¿Cómo? Mediante la: Masificación del uso de aisladores basales, disipadores de energía, amortiguadores y amortiguadores de masa sintonizada Incorporación de materiales con memoria de forma Incorporación de materiales Magneto-Reológicos Comercialización y uso de computadores cuánticos. Permitirán disipación activa, en tiempo real

42 REFLEXIONES FINALES Programas de análisis y diseño cada vez más amistosos y eficientes. “fast track” exige simultaneidad de la urgencia con la calidad. Realizar un análisis cualitativo y reflexionar sobre los resultados. Pregnoff señalaba: “ un ingeniero joven, sin experiencia, normalmente cree que mientras más complejo sea el modelo teórico que utilice, los resultados estarán más próximos a la verdad”.

43 La ciencia y la tecnología, extremos de un continuo, seguirán progresando más allá de los límites de nuestra imaginación. Cada nuevo desarrollo, al igual que en una partida de ajedrez, abrirá nuevas opciones. Sin embargo, se puede asegurar que el conocimiento de hoy no puede quedar en el anonimato en el futuro, pues a partir de él nacen los nuevos desarrollos. Lo que hoy hacemos nosotros será tarea para nuestros probables incrédulos lectores de mañana. Frente a todo lo anterior, no debemos olvidar que “las victorias tienen mil padres y que las derrotas son huérfanas”.