Sistema unificado para el aislamiento sísmico y aislamiento de vibraciones para equipos industriales y estructuras livianas
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Date
2016
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Abstract
En sectores como la minería, los sistemas de distribución y tratamiento de agua, la producción de alimentos, textiles y en general casi toda la industria que requiere procesos en los cuales se necesita convertir la energía eléctrica en energía mecánica, son necesarios equipos de diversas características que en su mayoría producen vibraciones mecánicas. Si bien, en la mayoría de los casos, las personas que frecuentan lugares cercanos a estos equipos, se han acostumbrado a convivir con las vibraciones que estos generan, la realidad es, que es sabido que estas vibraciones afectan las estructuras que se encuentran en su área de influencia. Por otra parte, ante la presencia de eventos sísmicos, es menos sabido aun el comportamiento de este tipo de equipos en la interfaz suelo-estructura.Teniendo en cuenta la respuesta sísmica de equipos de aire acondicionado con sistemas de control de vibraciones, un nuevo tipo de aislador sísmico y de vibraciones (ISO3DG) es desarrollado en este documento. El ISO3DG es capaz de realizar un aislamiento de doble vía. Esto significa que el sistema de aislamiento propuesto protege el entorno de las vibraciones generadas por el equipo y protege al equipo de las aceleraciones provenientes del suelo ante un evento sísmico. El ISO3DG está compuesto por tres componentes: Un armazón metálico, una serie de resortes y un sistema de disipación de energía. En esta tesis se evaluó un sistema de aislamiento para un equipo de aire acondicionado (tipo Chiller) de doce toneladas. En este escenario se evaluó la respuesta del sistema ante las vibraciones generadas por el Chiller y el mismo ante aceleraciones provenientes de un evento sísmico. A demás de esto se desarrolló un prototipo del aislador propuesto y se ensayó en el laboratorio con el fin de validar las relaciones constitutivas y ajustar los modelos teóricos. En esta investigación se concluyó que el principal aporte de este sistema en comparación con los sistemas actuales en el mercado, yace en la reducción de las respuestas de aceleración ante eventos sísmicos de gran intensidad, esto fue validado además, a través de un análisis de fragilidad en el cual se tomó como criterio de falla una respuesta de aceleración horizontal y en la cual se observó que al compararse con dicho sistema (actual en el mercado), hubo una reducción notoria en la probabilidad de falla del conjunto.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016