WO2017178943A1

WO2017178943A1 - Dispositivo de aislamiento sísmico para estructuras esbeltas

Info

Publication number: WO2017178943A1
Application number: PCT/IB2017/052019
Authority: WO
Inventors: Juan Diego Del Sagrado Corazón De Jesús JARAMILLO FERNANDEZ; Giovanni GELVEZ GELVEZ
Original assignee: Universidad Eafit; Ecuas Consultores S.A.S.
Priority date: 2016-04-13
Filing date: 2017-04-07
Publication date: 2017-10-19

Abstract

La presente invención corresponde a un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas y a un sistema de aislamiento de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas. El dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas comprende una base; también, un primer cuerpo monolítico que se conforma de: una placa; una platina; un separador conectado entre la placa y la platina; además incluye un operador elástico que tiene un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se conecta a la base, el segundo extremo se conecta a la placa; un posicionador que se conecta a la base; y también tiene un disipador que se conecta al posicionador, y que se dispone operacionalmente en el primer cuerpo monolítico, donde la base y la placa tienen cada una un alojamiento en el cual se disponen los extremos del operador elástico. El sistema aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas comprende al menos tres dispositivos aisladores de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas que se conectan a los puntos de apoyo de una estructura esbelta; y, también incluye medios de detección de deformación que se conectan a los disipadores de los dispositivos.

Description

DISPOSITIVO DE AISLAMIENTO SÍSMICO PARA ESTRUCTURAS

ESBELTAS

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con dispositivos aisladores sísmicos, y sistemas de aislamiento sísmico para estructuras, en particular con dispositivos y sistemas aisladores sísmicos rotacionales para estructuras esbeltas.

Descripción del estado de la técnica

El estado de la técnica divulga documentos relacionados con dispositivos aisladores de movimientos sísmicos, como por ejemplo los documentos EP2933815A2 y US5740216, los cuales se describen brevemente a continuación.

El documento EP2933815A2, divulga un dispositivo de aislamiento sísmico para un interruptor del tipo utilizado en sistemas eléctricos de alta tensión; el documento indica que el interruptor es una estructura esbelta. El dispositivo comprende una primera placa metálica que se fija a una fundación, una segunda placa metálica que se conecta a la base del interruptor; y, cuatro amortiguadores/aisladores tipo wire-rope, que se disponen de manera que conforman un paralelogramo de ángulos de 45° relativos a los lados de las placas metálicas. Los amortiguadores/aisladores utilizados tipo wire rope, presentan un comportamiento no lineal que dificulta la definición precisa de su rigidez y amortiguamiento. Este hecho puede impactar la respuesta a cargas permanentes como son las debidas al peso propio, especialmente en estructuras con excentricidades de masa importantes, para las que la falta de precisión en las rigideces de los resortes del sistema de aislamiento resulta en inclinaciones permanentes de la estructura esbelta. Además, la disipación de energía del dispositivo se limita a aquella debida a la fricción del amortiguador/aislado tipo wire-rope.

El documento US5740216 divulga una estructura de aislamiento sísmico vertical capaz de aislar sísmicamente en la dirección vertical un reactor nuclear y unos componentes conectados al reactor, como por ejemplo tuberías, intercambiadores de calor, bombas, entre otros. La estructura de aislamiento comprende una plataforma que soporta el reactor y los componentes conectados al reactor; una pared de concreto; y una pluralidad de aisladores sísmicos verticales que se disponen operacionalmente entre la pared de concreto y la plataforma. Cada aislador sísmico vertical comprende una pluralidad de resortes de disco con forma de cono, los resortes rodean al reactor y a los componentes conectados al reactor. El documento divulga que los aisladores sísmicos verticales solo pueden moverse en la dirección vertical. En el caso de estructuras esbeltas, es más importante amortiguar/aislar movimientos horizontales, que movimientos verticales del suelo. Los movimientos horizontales producen momentos flectores que podrían generar la falla de la estructura esbelta, por lo cual un aislador de movimientos verticales no ofrece un correcto aislamiento para una estructura esbelta.

Con base en los anteriores documentos, en el estado de la técnica no se identifican dispositivos o mecanismos para el aislamiento sísmico de estructuras esbeltas y estructuras esbeltas con cargas excéntricas.

Breve descripción del invento

Breve descripción de las figuras La FIG. 1 corresponde a una vista en sección transversal de una modalidad del dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas.

La FIG. 2 corresponde a una vista en perspectiva isométrica de una modalidad de la invención en la cual se muestra como se conecta el operador elástico con la placa y la platina de un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas.

La FIG. 3 corresponde a una vista lateral del ensamble de la placa, la platina y el separador de un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas.

La FIG. 4 corresponde a una vista de detalle de unos medios de detección de deformación.

La FIG. 5 corresponde a una vista isométrica de una modalidad de la invención, en la cual la platina tiene un foso de anclaje que se conecta a una estructura esbelta por medio de un medio de agarre.

La FIG. 6 corresponde a una modalidad de la invención en la cual el sistema de aislamiento sísmico para estructuras esbeltas se conforma de tres dispositivos aisladores sísmicos para estructuras esbeltas que se disponen de manera que conforman un triángulo.

La FIG. 7 corresponde a una modalidad de la invención en la cual el sistema de aislamiento sísmico para estructuras esbeltas se conforma de cuatro dispositivos aisladores sísmicos para estructuras esbeltas que se disponen de manera que conforman un paralelo gramo.

La FIG. 8 corresponde a una modalidad del disipador que hace parte de un dispositivo aislador sísmico para estructuras esbeltas.

La FIG. 9 corresponde a una vista en isométrico de un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas.

Descripción detallada de la invención La presente invención corresponde a un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas (en adelante dispositivo) y a un sistema de aislamiento de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas (en adelante sistema de aislamiento).

Se debe entender en el presente invento que estructura esbelta es una estructura que tiene una razón entre la altura de la estructura y la mayor distancia entre los apoyos en cualquier dirección en planta, mayor a 6.

Haciendo referencia a la FIG. l, el dispositivo comprende:

- una base (1);

- un operador elástico (7) que tiene un primer extremo y un segundo extremo;

- una placa (11);

- una platina (16);

- un separador (20);

- un disipador (8); y,

- un posicionador (24)

La placa (11), la platina (16) y el separador (20) configuran un primer cuerpo monolítico.

Se debe entender en el presente invento que cuerpo monolítico es un cuerpo rígido, inflexible, que configura un sólido a partir de al menos dos cuerpos, superficies y combinación de los anteriores.

En una modalidad de la invención, la placa (11) se conecta con el separador (20) por medio de una unión rígida, como por ejemplo unión por soldadura convencional (v.g. GTAW, GMAW, SMAW, FCAW, entre otras), soldadura química, y combinación de los anteriores.

Se debe entender en el presente invento que soldadura convencional incluye los métodos de soldadura divulgados por la AWS (por sus siglas en ingles de American Welding Society). Se debe entender en el presente invento que soldadura química es la unión entre dos elementos en la cual se deposita un material de aporte que permite la unión de los elementos. Un ejemplo de soldadura química son los adhesivos poliméricos (v.g. resinas epóxicas, metacrilatos y cianoacrilatos adhesivos, adhesivos de poliuretano, entre otros) para fijar dos elementos.

En una modalidad de la invención, la platina (16) se conecta con el separador (20) por medio de una unión rígida, como por ejemplo una unión por soldadura convencional (v.g. GTAW, GMAW, SMAW, FCAW, entre otras), soldadura química, y combinación de los anteriores.

Haciendo referencia a la FIG.3, en una modalidad de la invención, la placa (11) se conecta con el separador (20), y con la platina (16) por medio de unos medios de sujeción (26) que se seleccionan del grupo que comprende v.g. tornillos, espárragos, pernos, remaches, clavos, pasadores, entre otros.

En una modalidad de la invención, la placa (11), la platina (16) y el separador (20) se fabrican en un material rígido, como por ejemplo acero estructural, aluminio, fundiciones ferrosas y no ferrosas, plásticos reforzados con fibras sintéticas (v.g. plásticos reforzados con fibra de vidrio, materiales compuestos de resinas epóxicas y fibras de carbono, kevlar, vidrio, entre otras).

Haciendo referencia a la FIG 2, en una modalidad de la invención, la placa (11) y la base (1) tienen cada una un alojamiento (2). En el alojamiento (2) de la base (1) se conecta el primer extremo del operador elástico (7), y en alojamiento (2) de la platina (11) se conecta el segundo extremo del operador elástico (7).

Haciendo referencia a la FIG. 1, en una modalidad de la invención, la base (1) tiene una perforación (3). La base (1) se conecta a una fundación (10) por medio de un medio de anclaje (9) que atraviesa la perforación (3). El medio de anclaje (9) se selecciona del grupo que comprende de v.g. tornillos, espárragos, pernos, remaches, clavos, pasadores, entre otros. El operador elástico (7) se selecciona del grupo que comprende: resortes helicoidales, resortes lineales de compresión, resortes lineales de tracción, resortes de torsión, amortiguadores hidráulicos y neumáticos, resortes de ballesta, y combinaciones de los anteriores.

En una modalidad de la invención, el operador elástico (7) tiene una dirección de acción que se dispone de manera vertical.

Haciendo referencia a la FIG 2, en una modalidad de la invención el operador elástico (7) es un resorte lineal que se somete a cargas de compresión y tracción. El resorte es un alambre helicoidal con sección transversal circular. La longitud del resorte se selecciona de acuerdo a un modelo de cálculo, el cual se explica más adelante.

En una modalidad de la invención (no ilustrada), el operador elástico (7) comprende un resorte helicoidal y un amortiguador que se ensambla de manera concéntrica al resorte helicoidal.

En una modalidad de la invención, el operador elástico (7) es un resorte helicoidal, que tiene una dirección de acción paralela al eje del helicoide; el eje del helicoide se dispone de manera vertical.

Haciendo referencia a la FIG. 2, en una modalidad de la invención, el primer extremo del operador elástico (7) se conecta a la base (1) mediante una matriz de soldadura química que se deposita en el alojamiento (2) de la base (1). El segundo extremo del operador elástico (7) se conecta a la placa (11) mediante una matriz de soldadura química que se deposita en el alojamiento (2) de la placa (11).

Haciendo referencia a la FIG. 9, y a la FIG. 1 en una modalidad de la invención el dispositivo aislador de movimientos sísmicos comprende: un primer seguro (5);

un segundo seguro (14);

un primer y un segundo medio de fijación (6) El primer seguro (5) asegura el primer extremo del operador elástico (7) a la base (1). El primer medio de fijación (6) atraviesa el primer seguro (5) y se conecta a la base (1). El segundo seguro (14) asegura el segundo extremo del operador elástico (7) a la placa (11). El segundo medio de fijación (6) atraviesa el segundo seguro (14) y se conecta a la placa (11). Los medios de fijación (6) se seleccionan del grupo que comprende de v.g. tornillos, espárragos, pernos, remaches, clavos, pasadores, entre otros.

Haciendo referencia a la FIG.5, y a la FIG. 1, en una modalidad de la invención la platina (16) tiene un foso de anclaje (21) que se conecta a una estructura esbelta (22) por medio de un medio de agarre (23). El medio de agarre (23) se selecciona del grupo que comprende de v.g. tornillos, espárragos, pernos, remaches, clavos, pasadores, entre otros.

Haciendo referencia a la FIG.5, en una modalidad de la invención la platina (16) y el medio de agarre (23) constituyen un segundo cuerpo monolítico.

Haciendo referencia a la FIG. l, en una modalidad de la invención el disipador (8) es una lámina con dos extremos longitudinales. Un extremo longitudinal se conecta al posicionador (24), el otro extremo longitudinal se conecta al cuerpo monolítico formado por la placa (11), la platina (16) y el separador (20). El disipador (8) se dispone operacionalmente entre la placa (11) y la platina (16) por medio de dos placas (25) que conforman una mordaza que sujeta el disipador (8), de modo que el disipador (8) experimenta una deformación cuando la platina (16) y/o la placa (11) experimentan un desplazamiento vertical.

Haciendo referencia a la FIG. l, en una modalidad de la invención, el posicionador (24) tiene un primer extremo y un segundo extremo. El primer extremo se conecta a la base (1), y el segundo extremo se conecta al disipador (8).

En una modalidad de la invención, el posicionador (24) se conecta a la base (1) por medio de una unión rígida, como por ejemplo una unión por soldadura convencional (v.g. GTAW, GMAW, SMAW, FCAW, entre otras), soldadura química, y combinación de los anteriores. Haciendo referencia a la FIG. 1, en una modalidad de la invención, la base (1) tiene un conducto (4) que recibe el primer extremo del posicionador (24). El conducto (4) es un tapón roscado y el primer extremo del posicionador (24) es una varilla roscada que se enrosca en el conducto (4).

En una modalidad de la invención (no ilustrada), el conducto (4) es una perforación de sección transversal poligonal como por ejemplo cuadrada, hexagonal, triangular. El primer extremo del posicionador (24) tiene un extremo inferior, también con sección trasversal poligonal, que se conecta al conducto (4). La sección transversal poligonal del conducto (4) y el posicionador (24) permite bloquear movimientos rotacionales del posicionador (24). El posicionador (24) se conecta al conducto (4) mediante ajuste forzado.

Haciendo referencia a la FIG. 4, en una modalidad de la invención, la platina (16), y la placa (11) son placas cuadradas truncadas. Los lados truncados evitan que el posicionador (24) entre en contacto con la platina (16) y la placa (11).

Haciendo referencia a la FIG. 1, en una modalidad de la invención el segundo extremo del posicionador (24) comprende una primera superficie (17) y una segunda superficie (18). El disipador (8) se dispone entre la primera superficie (17) y la segunda superficie (18). El disipador (8), la primera superficie (17) y la segunda superficie (18), se aseguran entre sí con medios de unión que se seleccionan del grupo: v.g. pernos, tornillos, espárragos, mordazas, entre otros.

Haciendo referencia a la FIG. 6 y a la FIG. 4, el sistema de aislamiento comprende:

- al menos tres dispositivos que se conectan a los puntos de apoyo de una estructura esbelta (22); y,

- unos medios de detección de deformación (15) que se conectan operacionalmente a los dispositivos.

Los dispositivos se disponen operacionalmente para soportar la carga muerta de la estructura esbelta (22) en condiciones estáticas, y para soportar cargas dinámicas que inciden sobre la estructura esbelta (22), como por ejemplo las cargas dinámicas que se producen en un sismo. Los medios de detección de deformación (15) se seleccionan del grupo que comprende: v.g. galgas extensiométricas (strain gage), sensores inerciales como por ejemplo acelerómetros, marcadores mecánicos de desplazamiento, entre otros.

Haciendo referencia a la FIG. 4, en una modalidad de la invención, los medios de detección de deformación (15), son marcadores mecánicos de desplazamiento. Cada marcador mecánico de desplazamiento comprende una lámina (12) puesta en contacto con la platina (16), y una lámina (13) puesta en contacto con la platina (11). Cuando el disipador (8) se deforma, la lámina (12) y la lámina (13) quedan deformadas de tal forma que evidencia la deformación.

Haciendo referencia a la FIG .6, en una modalidad de la invención, los dispositivos se disponen de forma que conformen un triángulo. Preferiblemente los dispositivos se disponen de manera tal que conformen un triángulo equilátero.

Haciendo referencia a la FIG 7, en una modalidad de la invención, el sistema aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas comprende cuatro dispositivos. Los dispositivos se disponen de forma que conformen un paralelogramo. Preferiblemente los dispositivos se disponen de forma que conformen un cuadrado.

Modelo de cálculo de constantes de rigidez y desplazamientos verticales máximos para un sistema de aislamiento que comprende tres o más dispositivos.

Un ejemplo de un modelo general para calcular las constantes de rigidez K , y los desplazamientos verticales máximos δ de los operadores elásticos (7) y de los disipadores (8), de un sistema de aislamiento sísmico se presenta a continuación:

Durante un sismo, sobre una estructura se inducen movimientos traslacionales horizontales y movimientos rotacionales (rocking). Los movimientos traslacionales horizontales se pueden aislar con operadores elásticos dispuestos de forma horizontal. Los movimientos rotacionales se pueden aislar con operadores elásticos rotacionales, como por ejemplo resortes rotacionales. Un resorte rotacional puede conformarse de una pluralidad de resortes lineales que se disponen verticalmente, y que se separan a una distancia B.

El conjunto estructura esbelta (22) - sistema de aislamiento (en adelante conjunto) comprende un resorte rotacional que se conforma de n > 3 dispositivos de aislamiento sísmico para estructuras esbeltas. Los operadores elásticos (7) y los disipadores (8), cuando estos funcionan dentro de su intervalo elástico de comportamiento, son resortes lineales; y los dispositivos del sistema de aislamiento se separan a la distancia B.

El periodo fundamental de vibración T_n es una variable necesaria para definir las constantes de rigidez K y los desplazamientos δ de los operadores elásticos (7) y de los disipadores (8), que depende de una pluralidad de variables físicas referentes a los operadores elásticos (7), a los disipadores (8) y a la estructura esbelta (22).

El periodo fundamental de vibración T_n del conjunto es:

MH²

T = 4π²

donde:

H es la altura del conjunto;

M es la masa del conjunto; TR es el periodo del conjunto debido a la rotación de la estructura esbelta (22); TT es el periodo del conjunto debido a la traslación horizontal de la estructura esbelta (22);

KR es la rigidez del resorte rotacional;

KT es la rigidez del resorte traslacional horizontal;

E= H/B, es la esbeltez de la estructura esbelta (22);

Tv es el periodo de vibración vertical;

Kv es la rigidez traslacional vertical total del sistema de aislamiento y;

K_t es la rigidez traslacional vertical de un operador elástico i (7) y de un disipador i (8).

A partir de la anterior ecuación, se evidencia que el período fundamental de vibración T_n depende principalmente del término 4E²Ty , para estructuras esbeltas, por lo cual se considera que el término Τγ puede despreciarse.

Los desplazamientos debidos al peso propio de la estructura Sw, son:

donde W es el peso de la estructura esbelta (22). Es importante precisar que es posible y además conveniente que los disipadores (8) no actúen o no se deformen bajo el peso propio de la estructura esbelta (22). Esto se hace instalándolos luego de que la estructura esbelta (22) esté montada y ésta por su peso haya deformado únicamente los operadores elásticos (7). En este caso la rigidez Kv de la expresión anterior considera únicamente las rigideces de los operadores elásticos (7).

Es conveniente que la rigidez que aportan los operadores elásticos (7) y los disipadores (8) a la rigidez vertical total de los dispositivos sea similar. Si los operadores elásticos (7) tienen una rigidez vertical menor en comparación con la rigidez aportada por los disipadores (8), cuando los disipadores (8) se plastifiquen y pierdan rigidez, se produce una pérdida total de rigidez del sistema de aislamiento que genera deformaciones inaceptables del sistema de aislamiento. Así las cosas, es posible que una vez se haya terminado un movimiento sísmico, el sistema de aislamiento quede con rotaciones permanentes importantes que dificulten su operación.

Si se toman en cuenta los desplazamientos verticales de los operadores elásticos (7) debidos a los movimientos horizontales y verticales del suelo debidos al evento sísmico considerado para diseño del sistema, estos desplazamientos verticales de los operadores elásticos (7),c¼, se calculan a partir de la ecuación:

3_S = ^ + D_V ,

2E ^v

Donde DH y Dy son los desplazamientos horizontales y verticales máximos esperados para el movimiento sísmico de diseño del sistema.

La capacidad de desplazamiento vertical máximo es: δ = 8_W + 5_S

Si los disipadores (8) no se deforman bajo el peso propio de la estructura esbelta (22), los desplazamientos verticales de estos se deberán únicamente al efecto del sismo, es decir, solo c¼.

Una vez se hayan definido todos los elementos del sistema de aislamiento es conveniente verificar el funcionamiento de todo el sistema a través de una modelación computacional dinámica.

Modelo de cálculo para un sistema de aislamiento que comprende cuatro dispositivos:

Para un sistema de aislamiento que comprende cuatro dispositivos, los cuales se disponen de forma que conformen un cuadrado, la rigidez vertical total K de cada uno de los operadores elásticos (7) más las rigideces de cada uno de los disipadores (8) se determina a partir de:

_ 4n² WH²

^K -^~ñW y las capacidades de deformación máxima δ de cada uno de los cuatro resortes se determina a partir de:

y en caso de que los disipadores (8) no se deformen bajo el peso de la estructura esbelta (22), la capacidad de deformación máxima de los disipadores se determina a partir de:

donde:

- g es la constante de gravedad del sitio de instalación de la estructura esbelta (v.g. 9.81m/s²),

- L es el lado del cuadrado que describen los apoyos de la estructura esbelta (22),

- H es la altura al centro de gravedad del conjunto,

- W es el peso de la estructura esbelta (22),

- T_n es el periodo fundamental de vibración de la estructura esbelta (22)-sistema de aislamiento,

- C_s representa el coeficiente sísmico del sitio asociado al periodo fundamental de vibración de la estructura esbelta (22)-sistema de aislamiento,

el valor de T_n es donde:

-T_c es el periodo característico del movimiento sísmico de diseño de la estructura esbelta (22)-sistema de aislamiento.

Ejemplo:

Se diseñó e implemento un sistema de aislamiento, que comprendía cuatro dispositivos idénticos dispuestos en un cuadrado de 0,45m de lado.

Haciendo referencia a la FIG 7, en el presente ejemplo el sistema de aislamiento soportaba una estructura esbelta (22), que se conformaba de un transformador de tensión de 230kV, y una estructura que soportaba el transformador. El sistema de aislamiento se conectaba a una fundación (10). La estructura esbelta (22) tenía:

un peso de 8,2 kN,

una altura de 5,24m,

una distancia entre soportes en la base de 0,45m,

una esbeltez de 11,64.

Este tipo de estructuras esbeltas tienen unos aisladores eléctricos de porcelana que conforman el transformador, los cuales se dañan cuando la estructura esbelta se somete a movimientos bruscos como los movimientos experimentados durante un sismo. Los operadores elásticos (7) tenían tres resortes helicoidales los cuales se fabricaron a partir de alambres de acero al carbono de 0,7cm de diámetro y tenían:

una longitud natural de 15cm;

un paso de 3,0cm, y;

un diámetro exterior de 8, Ocm.

Cada resorte helicoidal proporcionaba una rigidez de 230N/cm, para una rigidez de cada operador elástico (7) de 690N/cm.

Para los cuatro dispositivos, se usó una matriz de resina epóxica para unir los tres resortes del operador elástico (7) a la base (1) y a la placa (11) de cada dispositivo.

Haciendo referencia a la FIG.8, el disipador (8) se fabricó a partir de platina de acero A572 grado 50. . El disipador (8) era una lámina que tenía sección transversal variable con un espesor máximo de 8,4mm en los extremos y un espesor mínimo de 6,0mm en el centro. El disipador (8) tenía una forma divergente hacia los extremos y convergente hacia el centro, con un ancho mínimo en el centro de 43,3mm y un ancho máximo en los extremos de 164,34mm.

Se analizó la estructura esbelta (22) para tres registros de aceleraciones que representan sismos y perfiles de suelo diferentes. Se comparó la respuesta de una estructura esbelta (22) aislada sísmicamente mediante el sistema de aislamiento sísmico, con la respuesta de la misma estructura esbelta (22) sin incluir el dispositivo de aislamiento sísmico (la cual se llamará en adelante estructura esbelta (22) empotrada). Tal como se mencionó anteriormente, la estructura esbelta (22) presenta su parte más vulnerable en la porcelana de aislamiento eléctrico. Se tomó como parámetro de comparación para medir la efectividad del dispositivo de aislamiento sísmico, el valor del momento flector en la base de la porcelana. En la siguiente tabla se presentan estos valores. El factor de reducción se estimó como el cociente entre el momento en la porcelana en el modelo empotrado y el momento en la porcelana en el modelo aislado.

Se debe entender que la presente invención no se halla limitada a las modalidades descritas e ilustradas, y la persona versada en la técnica entenderá que pueden efectuarse numerosas variaciones y modificaciones que no se apartan del espíritu de la invención, el cual solo se encuentra definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas que comprende:

una base;

un primer cuerpo monolítico que se conforma de:

una placa;

una platina;

un separador conectado entre la placa y la platina;

un operador elástico con un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo se conecta a la base, el segundo extremo se conecta a la placa;

un posicionador que se conecta a la base; y,

un disipador que se conecta al posicionador, y que se dispone operacionalmente en el primer cuerpo monolítico entre la placa y la platina,

donde la base y la placa tienen cada una un alojamiento en el cual se disponen los extremos del operador elástico.

2. El dispositivo de la Reivindicación 1, donde la placa, la platina y el separador se unen mediante una unión rígida.

3. El dispositivo de la Reivindicación 1, donde la placa, la platina y el separador se unen mediante medios de sujeción.

4. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el operador elástico es un resorte lineal conformado por un alambre helicoidal con sección transversal circular.

5. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el operador elástico comprende:

un resorte; y

un amortiguador,

donde el resorte y el amortiguador tienen un eje de acción común.

6. El dispositivo de la Reivindicación 1, donde:

el primer extremo del operador elástico se conecta a la base mediante una matriz de soldadura química que se deposita en el alojamiento de la base; y,

el segundo extremo del operador elástico se conecta a la placa mediante una matriz de soldadura química que se deposita en el alojamiento de la placa.

7. El dispositivo de la Reivindicación 1, que comprende:

un primer seguro que asegura el primer extremo del operador elástico a la base;

un segundo seguro asegura el segundo extremo del operador elástico a la placa;

un primer medio de fijación y un segundo medio de fijación, el primer medio de fijación atraviesa el primer seguro y se conecta a la base, el segundo medio de fijación atraviesa el segundo seguro y se conecta a la placa.

8. El dispositivo de la Reivindicación 1, donde la platina tiene un foso de anclaje conectado a una estructura esbelta por medio de un medio de agarre.

9. El dispositivo de la Reivindicación 1, caracterizado porque el disipador es una lámina con dos extremos longitudinales, un extremo longitudinal se conecta al posicionador, el otro extremo longitudinal se conecta a la placa y la platina.

10. Un sistema aislador de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas que comprende:

tres dispositivos aisladores de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas conectados a los puntos de apoyo de la estructura esbelta; cada aislador de movimientos sísmicos se conforma de:

una base;

un primer cuerpo monolítico que se conforma de:

una placa;

una platina;

un separador conectado entre la placa y la platina;

un posicionador que se conecta a la base; y, un disipador que se conecta al posicionador, y que se dispone operacionalmente en el primer cuerpo monolítico entre la placa y la platina,

donde la base y la placa tienen cada una un alojamiento en el cual se disponen los extremos del operador elástico; y

medios de detección de deformación que se conectan operacionalmente a los disipadores de los dispositivos.

11. El sistema de la Reivindicación 10, que comprende:

cuatro dispositivos aisladores de movimientos sísmicos para estructuras esbeltas conectados a los puntos de apoyo de una estructura esbelta; y, medios de detección de deformación que se conectan operacionalmente a los disipadores de los dispositivos.