WO2021258224A1 - Bloque deslizante compuesto para aisladores sismicos de tipo friccional y aisladores sismicos con dicho bloque deslizante compuesto - Google Patents

Bloque deslizante compuesto para aisladores sismicos de tipo friccional y aisladores sismicos con dicho bloque deslizante compuesto Download PDF

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José Luis ALMAZÁN CAMPILLAY
Gaspar Andrés AUAD ALVAREZ
Diego Marcelo QUIZANGA MARTINEZ
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Pontificia Universidad Catolica De Chile
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Definitions

  • the invention refers to frictional-type seismic isolators, used mainly in foundations of structures and buildings to isolate them against earthquakes of great magnitude. More specifically, the invention relates to an improved slide block for this type of isolators and to a frictional-type seismic isolator comprising said slide.
  • Frictional-type seismic isolators function as sliding bearings, dissipating energy through friction between device components, allowing control of the range of motion.
  • these devices can be classified into flat and concave, by the shape of the sliding surface.
  • each of them can have one or more sliding surfaces.
  • these devices Under the action of gravitational and service forces, these devices are designed to function as fixed supports. Only under the action of large seismic forces does relative motion occur along the slip surface (s).
  • Two types of force are generated on each sliding surface: (i) forces perpendicular to such surfaces, generically called normal reactions; and (ii) frictional forces parallel to such surfaces.
  • normal reactions are always vertical, while in concave devices they change direction as a function of relative sliding, producing a self-centering effect.
  • FPS devices There are several types of FPS devices, which can be classified according to two criteria: (a) according to the shape of the sliding surface (s); and (b) according to the number of phases of its force-displacement relationship. Following the first criterion, there are two groups: (i) friction pendulums with spherical sliding surface (s); and (i) friction pendulums with surface (s) of cylindrical slide (s). Following the second criterion, there are two subgroups: (i) one-phase friction pendulums; and (ii) multi-phase friction pendulums.
  • the first comprises a first support plate with a single spherical sliding surface, attached to one between the structure to be seismically isolated and the foundations, a second support plate attached to the other between the structure to be seismically isolated and the foundations and a block central slider, also simply referred to as a slider.
  • the slider has on one side a spherical surface in sliding contact with said spherical sliding surface and curvature opposite it, while on the opposite side it is hingedly connected to the second support plate.
  • both support plates have spherical sliding surfaces
  • the glider has spherical surfaces in sliding contact and curvature opposite to said spherical sliding surfaces of the plates.
  • the sliding surfaces of the support plate (s), as well as the sliding contact surfaces of the slider are made of a material with a low coefficient of friction.
  • the radius of curvature and the coefficient of friction of the sliding surfaces of the support plates and of the slider can be the same or different from each other. Furthermore, it is important to note that in the double curvature device, despite having two sliding surfaces, it only has one phase of force-displacement relationship, that is, sliding occurs simultaneously on both surfaces.
  • the first (see Figure 3, which corresponds to Figure 10 of document US 2006/0174555 A1) is similar to the double curvature frictional pendulum shown in Figure 2, but the slider has a low friction internal hinge, which allows it to activate a single sliding surface or both at the same time. In this device 2 phases of behavior are possible.
  • the second has four sliding surfaces (see Figure 4, which corresponds to Fig. 1 of document US 2006/0174555 A1) and functions as a double curvature frictional pendulum within a larger one.
  • the radii of curvature and coefficients of friction of the inner pendulum are the same, while the radii of curvature and coefficients of friction of the outer sliding surfaces can be the same or different.
  • one or more sliding surfaces can be activated.
  • 3 behavioral phases are activated, hence its name.
  • the PF-C-1 F type devices one of the best known is the so-called Bidirectional Cylindrical Pendulum or Bidirectional Cylindrical Pendulum Bearing, in English. This device has the same elements as a double curvature frictional pendulum but where the sliding surfaces are facing concave cylindrical surfaces that intersect orthogonally with each other and instead of a slider it has two articulated sliders, one upper and the other. bottom, located between top and bottom support plates.
  • a device is also known that has the same operating principle and name as the previous one, but that resists both compression and tension (tension capable, in English).
  • the PF-C-MF type devices work as two (or more) PF-C-1 F arranged one inside the other of a larger size.
  • FPS type seismic isolators are applied to a wide variety of structures, be they buildings, bridges or infrastructure works in general; as well as light structures and industrial equipment. Like other seismic isolation devices, they can be placed on the foundations, or at an intermediate level of the structure.
  • Another problem is that the FPS normally used do not have a mechanism to mitigate the vertical impact that is produced by the eventual lifting of the isolator. This phenomenon can occur due to the following causes, which can be simultaneous: (i) large overturning moments in slender structures; (I) combined effect of large horizontal and vertical accelerations of the ground; (i ⁇ ) large overturning moments caused by side impact.
  • the present invention proposes a composite sliding block for frictional-type seismic isolators that are installed between a superstructure and a substructure or foundations, in which the sliding block provides the isolator with high horizontal and vertical impact resilience. .
  • the composite sliding block of the invention is characterized by incorporating energy dissipation elements that are activated upon impact, either horizontally or vertically.
  • the axially flexible elements that are incorporated to attenuate the effect of vertical impact make it possible to reduce the concentration of stresses when sliding surfaces of variable curvature (eg elliptical) are used.
  • the composite sliding block can be used both in friction devices with curved sliding surfaces and in friction devices with flat sliding surfaces.
  • the composite sliding block of the invention is configured to be arranged between the two support plates of a frictional-type seismic isolator, either with a single sliding surface or with a double sliding surface, and is made up of two parts. or contact components arranged one above the other.
  • Each contact component has an external side in respective contact with one of the support plates, and internal sides facing each other.
  • the outer side of one of the two contact components is in sliding contact with a corresponding sliding surface on one of the support plates, while the outer side of the other contact component is in hinged or sliding contact with the other plate. support, depending on whether it is a seismic isolator with one or two sliding surfaces.
  • the two contact components are coupled to each other in an omnidirectional sliding manner, by means of the introduction of a vertical male coupling projection of one of the contact components in a recess or recess of the female coupling. , coincident in shape but with a greater cross-sectional area, of the other contact component. In this way, when horizontal impact occurs on the seismic isolator, a relative displacement is induced between the contact components.
  • the contact surfaces between the two contact components that is, the bottom of the recess and the end of the projection, are perfectly flat and to prevent these surfaces from adhering, a thin-thickness non-stick sheet (typically between 1 mm and 2 mm) at the bottom of the recess.
  • the space surrounding the male coupling projection within the female coupling recess that leaves the disparate coupling on the surface of the cross section of the contact components is occupied by an elastomeric seal that is capable of being laterally compressed by the effect of the relative displacement between the two contact components.
  • This seal has a triple function: (i) it prevents metal-to-metal impact; (Ii) it generates a self-centering force that tends to decrease the residual deformation at the high friction interface; and (i ⁇ ) dissipates energy.
  • the value of the coefficient of friction and the width of the seal are defined from the amount of energy that it is desired to dissipate during the side impact.
  • the composite sliding block also has a low friction sliding plate on the external side of that one or those contact components that are in sliding contact with the support plate (s), respectively, which exerts said sliding contact and is accommodated in such a way. fitted in a corresponding niche in said external side of the contact component.
  • an elastomeric compression support confined with a certain margin of empty space in the niche to be able to deform and occupy said space by the effect of a vertical load applied on the insulator.
  • elastomers are nearly incompressible materials, the axial deformation of the elastomeric compression support is due to the volume of void space that is (intentionally) left within the niche. Once installed, this ability to deform axially is activated only when the isolator tends to rise, thus acting as a cushioning system for post-lift impact.
  • the outer faces of the sliding plates are also flat.
  • said faces are preferably spherical convex, with the same radius of curvature as the spherical sliding surfaces of the support plates.
  • it is desirable that the outer faces of the sliding plates are spherical convex, with radius of curvature equal to the radius of curvature of the sliding surfaces in the undisplaced position.
  • the outer faces of the sliding plates are flat. This is because the low flexural rigidity of both the sliding plate and the elastomeric compression support allows the former to adopt the curvature of the sliding surface, which can be considered non-deformable.
  • the material of the contact components of the composite sliding block is steel, while the elastomeric compression supports and elastomeric seals are preferably made of high damping natural rubber, typically used in HDRB type seismic isolators (High Damping Rubber Bearings).
  • the material of the non-stick sheet is chosen from a suitable metal or non-metal in order to obtain a friction coefficient between 0.20 and 0.50, and a high resistance to abrasion.
  • the low friction skid plates are preferably made of polymeric materials, such as polytetrafluoroethylene. (PTFE) or ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), which is why from now on we will refer to them interchangeably as polymeric plates.
  • the composite sliding block described in the previous paragraphs forms part of a frictional pendulum type seismic isolator with double concave sliding surface that is installed between a superstructure and a substructure or foundations, in which the isolator comprises :
  • the concave sliding surfaces are of variable curvature, for example elliptical, to provide the isolator with an adaptive isolation mechanism that makes it more rigid, smoothly, as the displacement increases and thus obtain better performance against extreme displacements of the isolator for earthquakes of great magnitude.
  • the insulator plates preferably have containment tabs, usually made of metal, located on the periphery of the concave sliding surfaces, the purpose of which is to act as a side impact barrier.
  • the composite sliding block described in the previous paragraphs forms part of a frictional pendulum type seismic isolator with a single concave sliding surface.
  • the seismic isolator comprises:
  • the composite sliding block is located between the first support plate and the second support plate and has, on the external side of one of the contact components, a spherical cap for articulated (rotary) contact with said at least one part spherical concave surface center of the first support plate and in which the other contact component is in sliding contact with the concave sliding surface of the second support plate.
  • the first support plate is composed of a flat connecting plate that is attached to one between the superstructure and the substructure or foundations and a projecting intermediate plate attached to the flat connecting plate, wherein the projecting intermediate plate has an end provided with said at least one central part with a spherical concave surface of the support plate.
  • the connecting plate and the intermediate plate are preferably joined together by welding but they can also be manufactured in one piece.
  • the first support plate may not have this configuration but rather have said at least one central part of a spherical concave surface formed in a recess of the first plate itself.
  • Figure 1 shows the simple curvature frictional pendulum according to the prior art.
  • Figure 2 shows the double curvature frictional pendulum according to the prior art.
  • Figure 3 shows the double curvature frictional pendulum with internal ball joint according to prior art.
  • FIG 4 shows the triple frictional pendulum (TFPB) according to the prior art.
  • Figure 5 represents an elevation view of a preferred embodiment of the invention consisting of a composite sliding block for a seismic isolator of the frictional type with double sliding surface, in which the composite sliding block is arranged in an unloaded condition, that is to say , before installing the seismic isolator between a superstructure and a substructure or foundations.
  • Figure 6 is a sectional view along the vertical plane of symmetry of the composite sliding block of Figure 5.
  • Figure 7 represents a sectional view along the vertical plane of symmetry of a seismic isolator with double sliding surface, both concave, with the composite sliding block of Figures 5 and 6.
  • Figure 8 is a plan view of the complete seismic isolator of Figure 7 showing in broken line the outline of the sliding surfaces of the support plates and the outline of the composite sliding block.
  • Figure 9 is equivalent to Figure 7 when the seismic isolator is in a centered position subjected to a vertical load W.
  • Figure 10 shows in detail the composite sliding block of the invention in a sectional view along its vertical plane of symmetry, in the situation of the seismic isolator of Figure 9.
  • Figure 11 is equivalent to Figure 9 when the seismic isolator is in a displaced position because it is also subjected to a load in the horizontal direction Q, prior to the condition of impact against the containment flanges.
  • Figure 12 shows in detail the composite sliding block of the invention in sectional view along its vertical plane of symmetry, in the situation of the seismic isolator of Figure 11.
  • Figure 13 is equivalent to Figure 11 when the seismic isolator has reached the position of impact against the containment flanges located on the periphery of the sliding surfaces, in which the high friction interface is activated.
  • Figure 14 shows in detail the composite sliding block of the invention in sectional view along its vertical plane of symmetry, in the situation of the seismic isolator of Figure 13.
  • Figure 15 is equivalent to Figure 7 when the seismic isolator is in a displaced position due to being subjected to a horizontal load Q and, furthermore, subjected to a vertical load U upwards, which produces a lifting of the plate.
  • bracket that is located on top of the composite slide block.
  • Figure 16 represents a sectional view along the vertical symmetry plane of a frictional-type seismic isolator with a single sliding surface, with the composite sliding block of the invention adapted to this other type of seismic isolator, in which the The seismic isolator is arranged in a centered position and subjected to a vertical load W.
  • the composite sliding block (1) conveniently has a general cylindrical shape and is made up of two contact components arranged one above the other, which here we will call the contact component. upper (2) and lower contact component (3).
  • the composite sliding block is configured in this case for use in a seismic isolator of the frictional type with double sliding surface, whereby the contact components have on their external side sliding plates of polymeric material (4) for respective sliding contact with the sliding surfaces of the seismic isolator support plates.
  • the polymeric plates (4) are circular in shape and are tightly accommodated in a respective cylindrical niche (5) machined on the corresponding outer side of the contact component.
  • the contact surfaces of the polymeric plates with the sliding surfaces of the insulator are flat, and can also be spherical convex for a better adaptation to said sliding surfaces.
  • each polymeric plate (4) rests on a ring-shaped elastomeric compression support (6) that is centered within each niche.
  • the contact components (2, 3) are coupled to each other in an omnidirectional sliding manner, by means of a vertical cylindrical male coupling projection (7) of the upper contact component (2) inserted in a corresponding female coupling recess (8) of the lower contact component (3) that has the same shape but is of greater cross-sectional area.
  • the surfaces are both flat and horizontal, the female coupling recess having a bottom and side walls so that said bottom is arranged a sheet of thin-thickness non-stick material (not distinguishable in the figures), to prevent these surfaces from sticking.
  • the void space surrounding the male coupling projection that is generated in the coupling between both contact components allows inserting an elastomeric seal (9) in the form of a ring that prevents metal-to-metal impact when there is relative lateral displacement between the upper contact component (2) and lower contact component (3).
  • FIGS. 7, 8, 9, 11, 13 and 15 illustrate the composite sliding block of Figures 5 and 6 specifically installed in a frictional type seismic isolator (10) with double concave sliding surface ( 13), in which it is distinguished: an upper support plate (11) having an upper side bolted to a superstructure (not shown) and a lower side provided with one of the concave sliding surfaces of the seismic isolator; a lower support plate (12) having a lower side bolted to the substructure or foundations (not shown) and an upper side provided with the other of the concave sliding surfaces (15) of the seismic isolator; and the composite sliding block (1) positioned between the upper support plate (11) and the lower support plate (12) and in sliding contact with the respective concave sliding surfaces (13).
  • the elastomeric compression supports deform until they occupy all the empty spaces of the niches, thus remaining completely confined between the polymeric plate and the walls. sides and bottom of the niches. In this way, it acts as an element that absorbs the impact vertically, dissipating energy by deformation of the elastomeric compression support.
  • Figures 11 and 12 represent the structure in a displaced position, subjected to a vertical load W and a load in the lateral direction Q, prior to the impact condition of the composite sliding block (1) against the containment flanges (14) of the periphery of the concave sliding surfaces (13), that is, in a situation where the high friction interface is said to be inactive.
  • Figures 13 and 14 represent the side impact condition of the composite sliding block (1) against the containment flanges (14), where forces are generated that induce the relative sliding of the upper and lower contact components at the interface of high friction or, in other words, the high friction interface is active.
  • the elastomeric seal (9) is laterally compressed, acting as a restoring element and preventing the metal-to-metal impact of the two contact components of the composite sliding block.
  • the sliding block composed of the The invention acts as a system that absorbs impact laterally, dissipating energy by friction at the high friction interface, and by lateral deformation of the elastomeric seal.
  • Figure 15 represents the lifting condition produced by an upward vertical load U, caused by the independent or simultaneous action of the tipping moment and the vertical acceleration of the ground.
  • the upper support plate (11) loses contact with the composite slide block (1), which allows the elastomeric compression supports to regain their original shape shown in Figure 8.
  • the upper support plate (11) returns When resting on the composite sliding block (1), a condition that we call vertical impact, the elastomeric compression supports are compressed again, occupying all the empty spaces in the niches, thus allowing to cushion the effect of the impact.
  • Figure 16 shows an application of the same composite sliding block of the invention but arranged in a frictional type isolator with a single sliding surface, similar to that shown in Figure 1 (prior art).
  • the insulator is shown in its centered position and subjected to a vertical load W.
  • the external side of one of the contact component of the composite sliding block, in this case the contact component located above it, is formed by a spherical cap ( 15) that acts as a low friction joint in rotary contact with at least one central part of the spherical concave surface of the upper support plate.
  • the upper support plate consists of a flat connecting plate (17) connected on one side to the superstructure and connected on the other side to a projecting intermediate plate (16), in which the end of the projecting intermediate plate it is provided with said at least one central part with a spherical concave surface.
  • the upper contact component it could be the lower contact component that comprises the spherical cap and is in low friction articulated contact with the lower support plate and the lower support plate could be composed of a flat plate of connection and a projecting intermediate plate with a central part of spherical concave surface in rotational contact with said spherical cap.
  • All elements are preferably made of metal, more preferably carbon steel, and the flat connecting and intermediate plates are preferably joined by welding.

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Abstract

Un bloque deslizante compuesto para disponer entre dos placas de soporte de un aislador sísmico de tipo friccional con una placa de soporte conectada a la superestructura a aislar y la otra a fundaciones, comprende dos componentes de contacto que están, por lado externo, en contacto deslizante o articulado con dichas placas de soporte según el aislador sea de una o dos superficies deslizantes y, por lado interno, acoplados entre sí vía una proyección macho de un componente en un rebaje hembra del otro. Un sello elastomérico ocupa un espacio vacío circundante a la proyección en el rebaje y, en el lado externo de él(los) componente(s) de contacto en contacto deslizante con la(s) placa(s) de soporte(s), una placa de deslizamiento está acomodada en un correspondiente nicho con un soporte elastomérico de compresión en el fondo. Unos aisladores tipo péndulo friccional de una o dos superficies deslizantes cóncavas incluyen dicho bloque.

Description

BLOQUE DESLIZANTE COMPUESTO PARA AISLADORES SISMICOS DE TIPO FRICCIONAL Y AISLADORES SISMICOS CON DICHO BLOQUE DESLIZANTE
COMPUESTO
AMBITO DE LA INVENCIÓN
La invención se refiere a aisladores sísmicos de tipo friccional, utilizados mayormente en fundaciones de estructuras y edificaciones para aislarlas contra sismos de gran magnitud. Más concretamente, la invención se refiere a un bloque deslizador mejorado para este tipo de aisladores y a un aislador sísmico de tipo friccional que comprende dicho deslizador.
ARTE PREVIO
Los aisladores sísmicos de tipo friccional funcionan como apoyos deslizantes, disipando energía por medio de fricción entre los componentes del dispositivo, lo que permite controlar la amplitud del movimiento.
Según la forma geométrica de la superficie de deslizamiento, estos dispositivos se pueden clasificar en planos y cóncavos, por la forma de la superficie de deslizamiento. A su vez, cada uno de ellos puede tener una o varias superficies de deslizamiento. Bajo la acción de fuerzas gravitacionales y de servicio estos dispositivos se diseñan para funcionar como apoyos fijos. Sólo bajo la acción de fuerzas sísmicas de gran magnitud se produce el movimiento relativo a lo largo de la(s) superficie(s) de deslizamiento. En cada superficie de deslizamiento se generan dos tipos de fuerza: (i) fuerzas perpendiculares a tales superficies, denominadas genéricamente reacciones normales; y (¡i) fuerzas fricciónales paralelas a tales superficies. En los dispositivos planos las reacciones normales son siempre de dirección vertical, mientras que en los dispositivos cóncavos cambian de dirección en función del deslizamiento relativo, produciendo un efecto auto-centrante.
Es evidente que los dispositivos planos son más simples y económicos que los cóncavos, pero tienen la desventaja de que carecen de acción auto-centrante. Como consecuencia, tanto el desplazamiento máximo como el desplazamiento residual post-sismo son de mayor magnitud y más difíciles de estimar en relación a los dispositivos cóncavos.
Entre los dispositivos de tipo cóncavo, el más conocido es el denominado péndulo friccional o FPS por su nombre original en inglés ( Friction Pendulum Systems). Se caracterizan por tener una o varias superficies de deslizamiento de radio de curvatura constante. Por lo tanto, durante un sismo de gran magnitud la estructura describe un movimiento pendular, de allí su nombre.
Existen varios tipos de dispositivos FPS, los que se pueden clasificar según dos criterios: (a) según la forma de la(s) superficie(s) de deslizamiento; y (b) según el número de fases de su relación fuerza-desplazamiento. Siguiendo el primer criterio existen dos grupos: (i) péndulos de fricción con superficie(s) de deslizamiento esférica(s); y (¡i) péndulos de fricción con superficie(s) de deslizamiento cilíndrica(s). Siguiendo el segundo criterio existen a su vez dos subgrupos: (i) péndulos de fricción de una fase; y (¡i) péndulos de fricción de múltiples fases. Por lo tanto, existen cuatro tipos de aisladores de péndulo friccional, a los que llamaremos de la siguiente manera: (1) Esféricos de Una Fase (PF-E-1 F); (2) Esféricos de Múltiples Fases (PF-E-MF); (3) Cilindricos de Una Fase (PF-C-1 F); y (4) Cilindricos de Múltiples Fases (PF-C-MF).
Entre los dispositivos de tipo PF-E-1 F los más conocidos son el péndulo friccional de curvatura simple (ver Figura 1 , que corresponde a la Fig. 9 del documento US 2006/0174555 A1) y el péndulo friccional de curvatura doble (ver Figura 2, representativa del tipo de dispositivos provistos en Maurer Earthquake Protection Systems, www.maurer.eu o en Oiles Company, www.oiles.co.jp). El primero comprende una primera placa de soporte con una sola superficie de deslizamiento esférica, unido a uno entre la estructura a aislar sísmicamente y las fundaciones, una segunda placa de soporte unida a la otra entre la estructura a aislar sísmicamente y las fundaciones y un bloque central deslizante también denominado simplemente deslizador. El deslizador tiene de un lado una superficie esférica en contacto deslizante con dicha superficie de deslizamiento esférica y de curvatura opuesta a ésta, mientras que por el lado opuesto se conecta en forma articulada a la segunda placa de soporte. En el segundo dispositivo ambas placas de soporte tienen superficies de deslizamiento esféricas, y el deslizador tiene superficies esféricas en contacto deslizante y de curvatura opuesta a dichas superficies deslizantes esféricas de las placas. Las superficies deslizantes de la o las placas de soporte, al igual que las superficies de contacto deslizantes del deslizador son de un material de bajo coeficiente de fricción. El radio de curvatura y el coeficiente de roce de las superficies de deslizamiento de las placas de soporte y del deslizador pueden ser ¡guales o distintos entre sí. Además, es importante destacar que en el dispositivo de doble curvatura, a pesar de tener dos superficies de deslizamiento, sólo tiene una fase de relación fuerza- desplazamiento, es decir, el deslizamiento se produce simultáneamente en ambas superficies.
Entre los dispositivos de tipo PF-E-MF los más conocidos son el péndulo friccional de doble curvatura con rótula interna, y el triple péndulo friccional o TFPB por sus siglas en inglés ( Triple Friction Pendulum Bearing). El primero (ver Figura 3, que corresponde a la Fig. 10 del documento US 2006/0174555 A1) es similar al péndulo friccional de doble curvatura mostrado en la Figura 2, pero el deslizador tiene una articulación interna de bajo roce, que le permite activar una sola superficie de deslizamiento o ambas a la vez. En este dispositivo son posibles 2 fases de comportamiento. El segundo, tiene cuatro superficies de deslizamiento (ver Figura 4, que corresponde a la Fig. 1 del documento US 2006/0174555 A1) y funciona como un péndulo friccional de doble curvatura dentro de otro de mayor tamaño. En su realización más común, los radios de curvatura y coeficientes de roce del péndulo interior son ¡guales, mientras que los radios de curvatura y los coeficientes de roce de las superficies de deslizamiento exteriores pueden ser ¡guales o distintos. Seleccionando adecuadamente dichos parámetros, se puedan activar una o más superficies de deslizamiento. Típicamente se activan 3 fases de comportamiento, de allí su nombre. Entre los dispositivos de tipo PF-C-1 F uno de los más conocidos es el denominado Péndulo Cilindrico Bidireccional o Bidirectional Cylindrical Pendulum Bearing, en inglés. Este dispositivo posee los mismos elementos que un péndulo friccional de doble curvatura pero donde las superficies de deslizamiento son superficies cilindricas cóncavas, enfrentadas, que se cruzan ortogonalmente la una con la otra y en vez de un deslizador tiene dos deslizadores articulados, uno superior y otro inferior, ubicados entre placas de soporte superior e inferior.
También se conoce un dispositivo que tiene el mismo principio de funcionamiento y denominación que el anterior, pero que resiste tanto a compresión como a tracción ( tensión capable, en inglés).
Por último, los dispositivos del tipo PF-C-MF, funcionan como dos (o más) PF- C-1 F dispuestos uno dentro de otro de mayor tamaño.
Por sus características, los aisladores sísmicos del tipo FPS se aplican a una gran variedad de estructuras, sean éstos edificios, puentes u obras de infraestructura en general; como también estructuras livianas y equipos industriales. Al igual que otros dispositivos de aislamiento sísmico, se los puede situar sobre las fundaciones, o en un nivel intermedio de la estructura.
A pesar de la gran variedad de dispositivos de tipo FPS anteriormente descritos, ninguno de ellos tiene incorporado mecanismos para proteger su integridad en caso que se produzca impacto en sentido lateral. En algunos de los dispositivos mencionados las superficies de deslizamiento poseen una pestaña metálica perimetral, que actúa como barrera de impacto cuando se alcanza el desplazamiento máximo. Sin embargo, es bien sabido que el impacto lateral puede causar deformaciones inelásticas significativas en la estructura, e incluso el colapso bajo ciertas condiciones. Un caso que requiere especial atención es la posibilidad de impacto debido a fallas en la fundación, como asentamiento diferencial del suelo y/o licuefacción.
Otro problema es que los FPS normalmente usados no poseen un mecanismo para atenuar el impacto en sentido vertical que se produce por el eventual levantamiento del aislador. Este fenómeno puede producirse por las siguientes causas, las que pueden ser simultáneas: (i) grandes momentos de vuelco en estructuras esbeltas; (¡i) efecto combinado de grandes aceleraciones horizontales y verticales del suelo; (i¡¡) grandes momentos de vuelco originados por impacto lateral.
Por otra parte, en los dispositivos de múltiples fases, el cambio de una fase flexible a otra rígida implica un aumento súbito de fuerzas laterales, lo cual produce incrementos no deseados en las aceleraciones y deformaciones de la estructura. Una posible solución para que los aumentos de rigidez no sean bruscos sino suaves y continuos, y permitan así atenuar el impacto lateral sobre las estructuras, es usar superficies de deslizamiento donde el radio de curvatura es variable, aumentando con el desplazamiento (por ejemplo, superficies de perfil elipsoidal). Esto requiere, sin embargo, introducir entre las superficies de deslizamiento y la superficie de contacto del deslizador elementos que permitan acomodar los cambios de curvatura, y evitar así la concentración de tensiones en las superficies en contacto. RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Para superar las deficiencias anteriormente señaladas, la presente invención propone un bloque deslizante compuesto para aisladores sísmicos de tipo friccional que se instalan entre una superestructura y una subestructura o fundaciones, en que el bloque deslizante proporciona al aislador una alta resiliencia al impacto tanto horizontal como vertical.
El bloque deslizante compuesto de la invención se caracteriza por incorporar elementos de disipación de energía que se activan al producirse el impacto, ya sea en sentido horizontal o vertical. Además, los elementos axialmente flexibles que se incorporan para atenuar el efecto del impacto vertical permiten a su vez reducir la concentración de tensiones cuando se usan superficies de deslizamiento de curvatura variable (por ejemplo, elípticas). No obstante, el bloque deslizante compuesto puede ser usado tanto en dispositivos fricciónales con superficies de deslizamiento curvas como en dispositivos fricciónales con superficies de deslizamiento planas.
Conforme a lo anterior, el bloque deslizante compuesto de la invención está configurado para estar dispuesto entre las dos placas de soporte de un aislador sísmico de tipo friccional, ya sea de una sola superficie deslizante o de doble superficie deslizante, y está constituido por dos partes o componentes de contacto dispuestos uno encima del otro. Cada componente de contacto tiene un lado externo en respectivo contacto con una de las placas de soporte, y lados internos enfrentados entre sí. Específicamente, el lado externo de uno entre los dos componentes de contacto está en contacto deslizante con una correspondiente superficie deslizante en una de las placas de soporte, mientras que el lado externo del otro componente de contacto está en contacto articulado o deslizante con la otra placa de soporte, según se trate de un aislador sísmico de una o dos superficies deslizantes.
Por otra parte, por su lado interno, los dos componentes de contacto están acoplados entre sí en forma omnidireccionalmente deslizante, por medio de la introducción de una proyección de acoplamiento macho vertical de uno de los componentes de contacto en un vaciado o rebaje de acoplamiento hembra, coincidente en forma pero de mayor superficie de sección transversal, del otro componente de contacto. De esta manera, cuando se produce el impacto horizontal en el aislador sísmico, se induce un desplazamiento relativo entre los componentes de contacto.
Las superficies de contacto entre los dos componentes de contacto, es decir, el fondo del rebaje y el extremo de la proyección, son perfectamente planas y para evitar que estas superficies se adhieran se dispone de una lámina anti-adherente de espesor delgado (típicamente entre 1 mm y 2 mm) en el fondo del rebaje.
En la interfaz entre ambos componentes de contacto se generan elevadas fuerzas de roce, producto del alto coeficiente de roce entre el material de la lámina anti-adherente y el componente superior. Por ello, a esta interfaz entre los dos componentes de contacto la denominamos interfaz de alto roce.
El espacio circundante a la proyección de acoplamiento macho dentro del vaciado de acoplamiento hembra que deja el acoplamiento dispar en superficie de sección transversal de los componentes de contacto, es ocupado por un sello elastomérico que es capaz de comprimirse lateralmente por efecto del desplazamiento relativo entre los dos componentes de contacto. Este sello tiene una triple función: (i) evita el impacto metal contra metal; (¡i) genera una fuerza auto-centrante que tiende a disminuir la deformación residual en la interfaz de alto roce; y (i¡¡) disipa energía.
El valor del coeficiente de roce y el ancho del sello (o espacio circundante a la proyección de acoplamiento macho) se definen a partir de la cantidad de energía que se desea disipar durante el impacto lateral.
El bloque deslizante compuesto tiene asimismo una placa de deslizamiento de baja fricción en el lado externo de aquél o aquéllos componentes de contacto que están en contacto deslizante con la o las placas de soporte, respectivamente, la cual ejerce dicho contacto deslizante y está acomodada en forma ajustada en un correspondiente nicho en dicho lado externo del componente de contacto. Entre la placa de deslizamiento de baja fricción y el fondo del nicho se dispone un soporte elastomérico de compresión confinado con un determinado margen de espacio vacío en el nicho para poder deformarse y ocupar dicho espacio por el efecto de una carga vertical aplicada sobre el aislador. Si bien los elastómeros son materiales casi incompresibles, la deformación axial del soporte elastomérico de compresión se debe al volumen del espacio vacío que (intencionalmente) se deja dentro del nicho. Una vez instalado, esta capacidad para deformarse axialmente se activa solamente cuando el aislador tiende a levantarse, actuando así como sistema de amortiguación para el impacto posterior al levantamiento.
Para aisladores con superficies de deslizamiento planas, las caras exteriores de las placas de deslizamiento son también planas. Para aisladores con superficie de deslizamiento cóncava esférica, dichas caras son preferentemente convexa esféricas, con igual radio de curvatura que las superficies deslizantes esféricas de las placas de soporte. Para aisladores con superficie de deslizamiento cóncavas, más no esférica, es conveniente que las caras exteriores de las placas de deslizamiento sean convexa esféricas, con radio de curvatura igual al radio de curvatura de las superficies deslizantes en la posición no desplazada. Sin embargo, para el caso de superficies de deslizamiento cóncavas en general, sean o no esféricas, es posible también que las caras exteriores de las placas de deslizamiento sean planas. Esto se debe a que la baja rigidez a la flexión, tanto de la placa de deslizamiento como del soporte elastomérico de compresión, permite que las primeras adopten la curvatura de la superficie de deslizamiento, la que puede considerarse indeformable.
El material de los componentes de contacto del bloque deslizante compuesto es acero, mientras que los soportes elastoméricos de compresión y los sellos elastoméricos son preferentemente de caucho natural de alto amortiguamiento, típicamente usado en aisladores sísmicos tipo HDRB (High Damping Rubber Bearings). El material de la lámina anti-adherente se elige entre un metal o no metal apropiado de manera de obtener un coeficiente de roce entre 0.20 y 0.50, y una alta resistencia a la abrasión. Por último, las placas de deslizamiento de baja fricción son preferentemente de materiales poliméricos, como politetrafluoroetileno (PTFE) o polietileno de peso molecular ultra elevado (UHMWPE), por lo que en adelante las denominaremos indistintamente placas poliméricas.
En una segunda realización de la invención, el bloque deslizante compuesto descrito en los párrafos anteriores forma parte de un aislador sísmico de tipo péndulo friccional con doble superficie de deslizamiento cóncavas que se instala entre una superestructura y una subestructura o fundaciones, en que el aislador comprende:
- una placa de soporte superior unida superiormente a la estructura y provisto inferiormente de una superficie de deslizamiento cóncava; y
- una placa de soporte inferior unida inferiormente a las fundaciones y provisto superiormente de una superficie de deslizamiento cóncava; en donde el bloque deslizante compuesto está situado entre las placas de soporte superior e inferior y en contacto deslizante con las respectivas superficies de deslizamiento cóncavas de éstas.
Preferentemente en este caso las superficies de deslizamiento cóncavas son de curvatura variable, por ejemplo elípticas, para proveer al aislador de un mecanismo de aislación adaptativo que lo vuelva más rígido, de manera suave, a medida que aumenta el desplazamiento y así obtener mejor desempeño ante desplazamientos extremos del aislador para sismos de gran magnitud. Además, las placas del aislador tienen preferentemente unas pestañas de contención, normalmente de metal, situadas en la periferia de las superficies de deslizamiento cóncavas, cuyo objetivo es actuar como barrera de impacto lateral.
En una tercera realización de la invención, el bloque deslizante compuesto descrito en los párrafos anteriores forma parte de un aislador sísmico de tipo péndulo friccional con una sola superficie de deslizamiento cóncava. En este caso, el aislador sísmico comprende:
- una primera placa de soporte conectada a uno entre la superestructura y la subestructura o fundaciones, en que la placa de soporte tiene al menos una parte central de superficie cóncava esférica; y
- una segunda placa de soporte con un lado unido a la otra entre la superestructura y la subestructura o fundaciones, y un lado opuesto provisto de dicha única superficie de deslizamiento cóncava; en donde el bloque deslizante compuesto está situado entre la primera placa de soporte y la segunda placa de soporte y tiene, en el lado externo de uno de los componentes de contacto, un casquete esférico para contacto articulado (rotatorio) con dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica de la primera placa de soporte y en que el otro componente de contacto está en contacto deslizante con la superficie de deslizamiento cóncava de la segunda placa de soporte.
Preferentemente, la primera placa de soporte se compone de una placa plana de conexión que está unida a uno entre la superestructura y la subestructura o fundaciones y una placa intermedia sobresaliente unida a la placa plana de conexión, en que la placa intermedia sobresaliente tiene un extremo provisto de dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica de la placa de soporte. La placa de conexión y la placa intermedia están preferentemente unidas entre sí mediante soldadura pero también pueden ser fabricadas de una sola pieza.
Alternativamente la primera placa de soporte puede no tener esta configuración sino que tener dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica formada en un rebaje de la propia primera placa.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La Figura 1 muestra el péndulo friccional de curvatura simple según el arte previo.
La Figura 2 muestra el péndulo friccional de curvatura doble según el arte previo.
La Figura 3 muestra el péndulo friccional de doble curvatura con rótula interna según le arte previo.
La Figura 4 muestra el triple péndulo friccional (TFPB) según el arte previo.
La Figura 5 representa una vista de alzada de un ejemplo de realización preferida de la invención constituida por un bloque deslizante compuesto para un aislador sísmico de tipo friccional de doble superficie de deslizamiento, en que el bloque deslizante compuesto está dispuesto en condición descargada, es decir, antes de instalarse el aislador sísmico entre una superestructura y una subestructura o fundaciones.
La Figura 6 es una vista en corte a lo largo del plano de simetría vertical del bloque deslizante compuesto de la Figura 5.
La Figura 7 representa una vista en corte a lo largo del plano de simetría vertical de un aislador sísmico de doble superficie de deslizamiento, ambas cóncavas, con el bloque deslizante compuesto de las Figuras 5 y 6.
La Figura 8 es una vista en planta del aislador sísmico completo de la Figura 7 mostrando en línea discontinua el contorno de las superficies de deslizamiento de las placas de soporte y el contorno del bloque deslizante compuesto.
La Figura 9 es equivalente a la Figura 7 cuando el aislador sísmico se encuentra en una posición centrada sometido a una carga en sentido vertical W.
La Figura 10 muestra en detalle el bloque deslizante compuesto de la invención en una vista en corte a lo largo de su plano de simetría vertical, en la situación del aislador sísmico de la Figura 9.
La Figura 11 es equivalente a la Figura 9 cuando el aislador sísmico se encuentra en una posición desplazada por estar sometido además a una carga en sentido horizontal Q, previo a la condición de impacto contra las pestañas de contención.
La Figura 12 muestra en detalle el bloque deslizante compuesto de la invención en vista en corte a lo largo de su plano de simetría vertical, en la situación del aislador sísmico de la Figura 11 . La Figura 13 es equivalente a la Figura 11 cuando el aislador sísmico ha alcanzado la posición de impacto contra las pestañas de contención situadas en la periferia de las superficies de deslizamiento, en que se activa la interfaz de alto roce.
La Figura 14 muestra en detalle el bloque deslizante compuesto de la invención en vista en corte a lo largo de su plano de simetría vertical, en la situación del aislador sísmico de la Figura 13.
La Figura 15 es equivalente a la Figura 7 cuando el aislador sísmico se encuentra en una posición desplazada por estar sometido a una carga en sentido horizontal Q y, además, sometido a una carga vertical U hacia arriba, la que produce un levantamiento de la placa de soporte que está ubicada encima del bloque deslizante compuesto.
La Figura 16 representa una vista en corte a lo largo del plano de simetría vertical de un aislador sísmico de tipo friccional con una sola superficie de deslizamiento, con el bloque deslizante compuesto de la invención adaptado a este otro tipo de aislador sísmico, en que el aislador sísmico está dispuesto en una posición centrada y sometido a una carga vertical W.
Seguidamente se describe en forma detallada la invención, relacionándola con las figuras.
DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION
De acuerdo a la realización preferida de la invención ¡lustrada en las Figuras 5 y 6, el bloque deslizante compuesto (1) tiene convenientemente una forma general cilindrica y está formado por dos componentes de contacto dispuestos uno encima del otro que aquí denominaremos componente de contacto superior (2) y componente de contacto inferior (3).
El bloque deslizante compuesto está configurado en este caso para uso en un aislador sísmico de tipo friccional de doble superficie deslizante, por lo cual los componentes de contacto tienen en su lado externo unas placas de deslizamiento de material polimérico (4) para respectivo contacto deslizante con las superficies deslizantes de las placas de soporte del aislador sísmico. Las placas poliméricas (4) tienen forma circular y están ajustadamente acomodadas en un respectivo nicho cilindrico (5) mecanizado en el correspondiente lado externo del componente de contacto. Las superficies de contacto de las placas poliméricas con las superficies deslizantes del aislador son planas, pudiendo también ser convexa esféricas para una mejor adaptación a dichas superficies deslizantes. Además, cada placa polimérica (4) se apoya sobre un soporte elastomérico de compresión (6) en forma de anillo que está centrado dentro de cada nicho.
Por otra parte, por sus lados internos enfrentados los componentes de contacto (2, 3) están acoplados entre sí en forma omnidireccionalmente deslizante, por medio de una proyección de acoplamiento macho cilindrica vertical (7) del componente de contacto superior (2) inserta en un correspondiente rebaje de acoplamiento hembra (8) del componente de contacto inferior (3) que tiene igual forma pero es de mayor superficie de sección transversal. En la interfaz de contacto entre la proyección de acoplamiento macho (7) y del rebaje de acoplamiento hembra (8) las superficies son ambas planas y horizontales, teniendo el rebaje de acoplamiento hembra un fondo y paredes laterales de modo que en dicho fondo se dispone una lámina de material anti- adherente de espesor delgado (no distinguible en las figuras), para evitar que estas superficies se adhieran. Además, el espacio vacío circundante a la proyección de acoplamiento macho que se genera en el acoplamiento entre ambos componentes de contacto permite insertar un sello elastomérico (9) en forma de anillo que evita el impacto metal contra metal cuando se produce desplazamiento relativo lateral entre el componente de contacto superior (2) y el componente de contacto inferior (3).
En las figuras siguientes (Figuras 7, 8, 9, 11 , 13 y 15) se ¡lustra el bloque deslizante compuesto de las Figuras 5 y 6 instalado específicamente en un aislador sísmico de tipo friccional (10) de doble superficie de deslizamiento cóncavas (13), en donde se distingue: una placa de soporte superior (11) que tiene un lado superior unido mediante pernos a una superestructura (no se muestra) y un lado inferior provisto de una de las superficie de deslizamiento cóncavas del aislador sísmico; una placa de soporte inferior (12) que tiene un lado inferior unido mediante pernos a la subestructura o fundaciones (no se muestra) y un lado superior provisto de la otra de las superficie de deslizamiento cóncavas (15) del aislador sísmico; y el bloque deslizante compuesto (1) situado entre la placa de soporte superior (11) y la placa de soporte inferior (12) y en contacto deslizante con las respectivas superficies de deslizamiento cóncavas (13).
Como se puede apreciar en las Figuras 9 y 10, cuando la estructura es sometida a una carga vertical W, los soportes elastoméricos de compresión se deforman hasta ocupar todos los espacios vacíos de los nichos, quedando así completamente confinados entre la placa polimérica y las paredes laterales y fondo de los nichos. De esta manera actúa como elemento que absorbe el impacto en sentido vertical, disipando energía por deformación del soporte elastomérico de compresión.
En las Figuras 11 y 12 se representa la estructura en posición desplazada, sometida a una carga vertical W y una carga en sentido lateral Q, previo a la condición de impacto del bloque deslizante compuesto (1) contra las pestañas de contención (14) de la periferia de las superficies de deslizamiento cóncavas (13), es decir, en una situación en que se dice que la interfaz de alto roce está inactiva.
En las Figuras 13 y 14 se representa la condición de impacto lateral del bloque deslizante compuesto (1) contra las pestañas de contención (14), donde se generan fuerzas que inducen el deslizamiento relativo de los componentes de contacto superior e inferior en la interfaz de alto roce o, en otras palabras, en que la interfaz de alto roce está activa. En estas condiciones el sello elastomérico (9) se comprime lateralmente, actuando como elemento restitutivo y evitando el impacto metal contra metal de los dos componentes de contacto del bloque deslizante compuesto. De esta manera, el bloque deslizante compuesto de la invención actúa como sistema que absorbe el impacto en sentido lateral, disipando energía por fricción en la interfaz de alto roce, y por deformación lateral del sello elastomérico.
En la Figura 15 se representa la condición de levantamiento producida por una carga vertical U hacia arriba, originada por la acción independiente o simultánea del momento volcante y la aceleración vertical del suelo. Notar que la placa de soporte superior (11) pierde contacto con el bloque deslizante compuesto (1), lo que permite que los soportes elastoméricos de compresión recuperen su forma original mostrada en la Figura 8. Cuando la placa de soporte superior (11) vuelve a apoyarse sobre el bloque deslizante compuesto (1), condición que llamamos de impacto vertical, los soportes elastoméricos de compresión se comprimen nuevamente ocupando todos los espacios vacíos de los nichos, permitiendo así amortiguar el efecto del impacto.
Finalmente, la Figura 16 muestra una aplicación del mismo bloque deslizante compuesto de la invención pero dispuesto en un aislador de tipo friccional con una sola superficie de deslizamiento, similar al mostrado en la Figura 1 (arte previo). Se muestra el aislador en su posición centrada y sometido a una carga vertical W. Notar que el lado externo de uno de los componente de contacto del bloque deslizante compuesto, en este caso el componente de contacto situado encima, está conformado por un casquete esférico (15) que actúa como articulación de bajo roce en contacto rotatorio con al menos una parte central de superficie cóncava esférica de la placa de soporte superior. Más concretamente, la placa de soporte superior se compone de una placa plana de conexión (17) unida por un lado a la superestructura y unida por el otro lado a una placa intermedia sobresaliente (16), en que el extremo de la placa intermedia sobresaliente está provisto de dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica. Claramente, en vez del componente de contacto superior podría ser el componente de contacto inferior el que comprenda el casquete esférico y esté en contacto articulado de bajo roce con la placa de soporte inferior y podría estar la placa de soporte inferior compuesta de una placa plana de conexión y una placa intermedia sobresaliente con una parte central de superficie cóncava esférica en contacto rotatorio con dicho casquete esférico.
Todos los elementos (casquete esférico y placas) son preferentemente de metal, más preferentemente de acero al carbono, y las placas plana de conexión e intermedia están preferentemente unidas por soldadura.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Un bloque deslizante compuesto para aisladores sísmicos de tipo friccional de una o dos superficies deslizantes que se instalan entre una superestructura y una subestructura o fundaciones y están constituidos por dos placas de soporte conectadas, una a la superestructura y la otra a la subestructura o fundaciones, en donde el bloque deslizante compacto se dispone entremedio de las dos placas de soporte y en contacto deslizante con ambas placas de soporte, si es que el aislador sísmico es de doble superficie deslizante, o bien en contacto deslizante con una de las placas de soporte y en contacto articulado con una superficie cóncava esférica de la otra placa de soporte, si es que el aislador sísmico es de sólo una superficie deslizante, CARACTERIZADO porque está formado por dos componentes de contacto dispuestos uno encima del otro, teniendo los componentes de contacto un lado externo y lados internos enfrentados, en que por dichos los lados externos el bloque deslizante compacto ejerce dicho contacto deslizante o articulado con las placas de soporte y por dichos lados internos enfrentados los componentes de contacto están acoplados entre sí en forma omnidireccionalmente deslizante entre sí por medio de una proyección de acoplamiento macho vertical de uno de los componentes de contacto en un rebaje de acoplamiento hembra, coincidente en forma pero de una mayor superficie de sección transversal, del otro componente de contacto, por lo cual hay un espacio vacío circundante a la proyección de acoplamiento macho dentro del rebaje de acoplamiento hembra que es ocupado por un sello elastomérico capaz de comprimirse lateralmente por efecto del desplazamiento relativo entre los dos componentes de contacto cuando el aislador sísmico es sometido a una carga en sentido lateral, en que el bloque deslizante compacto comprende asimismo una placa de deslizamiento en el lado externo de él o los componentes de contacto que están en contacto deslizante con una o ambas placas de soporte, respectivamente, en que la placa de soporte está acomodada en un correspondiente nicho en dicho lado externo del componente de contacto, en que el nicho tiene un fondo y paredes laterales y en que entre la placa de deslizamiento y el fondo del nicho se dispone confinado un soporte elastomérico de compresión deformable con una carga en sentido vertical sobre el aislador sísmico.
2. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque tiene una forma general cilindrica, con la proyección de acoplamiento macho vertical y el rebaje de acoplamiento hembra siendo asimismo cilindricos, la placa de deslizamiento teniendo forma circular y el sello elastomérico teniendo forma de anillo.
3. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el rebaje de acoplamiento hembra tiene un fondo y paredes laterales y una lámina anti-adherente se dispone en dicho fondo del rebaje de acoplamiento hembra para evitar que los componentes de contacto se adhieran entre sí.
4. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el material de los componentes de contacto es acero.
5. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque los soportes elastoméricos de compresión y los sellos elastoméricos son de caucho natural.
6. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque el material de la lámina anti-adherente se elige entre un metal o no metal apropiado para un coeficiente de roce entre 0.20 y 0.50, y resistencia a la abrasión.
7. El bloque deslizante compuesto de la reivindicación 1 , CARACTERIZADO porque las placas de deslizamiento son de un material polimérico, como politetrafluoroetileno (PTFE) o polietileno de peso molecular ultra elevado (UHMWPE).
8. Un aislador sísmico de tipo péndulo friccional de doble superficie deslizante cóncava que se instala entre una superestructura y una subestructura o fundaciones, en que el aislador sísmico comprende:
- una primera placa de soporte con un lado superior unido a la superestructura y un lado inferior provisto de una de las superficie de deslizamiento cóncavas; y
- una segunda placa de soporte con un lado inferior unido a la subestructura o fundaciones y un lado superior provisto de la otra de las superficie de deslizamiento cóncavas,
CARACTERIZADO porque además comprende un bloque deslizante compuesto de acuerdo a la reivindicación 1 , situado entre la primera placa y la segunda placa y en contacto deslizante con las superficies de deslizamiento cóncavas de ambas placas de soporte.
9. El aislador sísmico de la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque las caras exteriores de las placas poliméricas del bloque deslizante compuesto tienen una forma convexa esférica.
10. El aislador sísmico de la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque las superficies de deslizamiento cóncavas de las placas de soporte son elípticas.
11. El aislador sísmico de la reivindicación 8, CARACTERIZADO porque las placas de soporte tienen unas pestañas de contención situadas en la periferia de las superficies de deslizamiento.
12. Un aislador sísmico de tipo péndulo friccional de una sola superficie de deslizamiento cóncava que se instala entre una superestructura y una subestructura o fundaciones , en que el aislador sísmico comprende:
- una primera placa de soporte conectada a uno entre la superestructura y la subestructura o fundaciones, en que la placa de soporte tiene al menos una parte central de superficie cóncava esférica; y
- una segunda placa de soporte con un lado unido a la otra entre la superestructura y la subestructura o fundaciones, y un lado opuesto provisto de dicha única superficie de deslizamiento cóncava,
CARACTERIZADO porque además comprende un bloque deslizante compuesto de acuerdo a la reivindicación 1 situado entre la primera placa de soporte y la segunda placa de soporte, en que uno de los componentes de contacto comprende en, su lado externo, un casquete esférico para contacto articulado con dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica de la primera placa de soporte y en que el otro componente de contacto está en contacto deslizante con la superficie de deslizamiento cóncava de la segunda placa de soporte.
13. El aislador sísmico de la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque la primera placa de soporte se compone de una placa plana de conexión que está unida a uno entre la superestructura y la subestructura o fundaciones y una placa intermedia sobresaliente unida a la placa plana de conexión, en que la placa intermedia sobresaliente tiene un extremo provisto de dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica de la placa de soporte.
14. El aislador sísmico de la reivindicación 13, CARACTERIZADO porque la placa plana de conexión y la placa intermedia sobresaliente están fabricadas como una sola pieza.
15. El aislador sísmico de la reivindicación 12, CARACTERIZADO porque la primera placa de soporte tiene dicha al menos una parte central de superficie cóncava esférica formada en un rebaje de la propia primera placa de soporte.
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