CURSO SEMINARIO DE CONSTRUCCIONES Y ESTRUCTURAS DOCENTE ING N.pdf

sistema de porticos

1. UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
E.A.P DE ARQUITECTURA
TEMA
CURSO:
SEMINARIO DE CONSTRUCCIONES Y
ESTRUCTURAS
DOCENTE:
ING: HERRERA MONTES
JEANNELLE SOFIA
FACULTAD DE INGENIERIA
SISTEMAS DE PROTECCIÓN SÍSMICA. AISLADORES ELASTOMÉRICOS. HISTORIA, PRIMERAS
EDIFICACIONES DE AISLADORES, TENDENCIA, PRIMEROS EDIFICIOS CON AISLADORES EN CHILE, TIPOS
DE AISLADORES, CASO EXITOSO
NTEGRANTES:
SINCHE TAIPE ANIBAL
SOTO BUENDIA FELIMON
CHAVEZ DOMINGUEZ KENNYI
HUANCAYO 2025

2. CONTENIDO
Introducción
01.
02.
03.
04.
08.
09.
10.
11.
12.
13.
14.
Fundamentos de la Ingeniería
Sísmica
Aislamiento Sísmico: Principios
Básicos
Qué son los Aisladores
Elastoméricos
Historia del Aislamiento Sísmico y
Aisladores
Primeras Edificaciones con
Aisladores en el Mundo
Aplicaciones de Aisladores en
Chile
05.
06.
07.
Tipos de Aisladores
Elastoméricos
Ventajas y Desventajas
Materiales y Tecnología de
Fabricación
Criterios de Diseño e Instalación
Normativas Internacionales y
Chilenas
Mantenimiento y Durabilidad
Casos Exitosos: Nacionales e
Internacionales
15.
Proyecciones
Futuras y Nuevas
Tecnologías

3. INTRODUCCIÓN
La sismicidad es uno de los fenómenos naturales con mayor capacidad destructiva. A lo largo de la
historia, los terremotos han ocasionado innumerables pérdidas humanas y materiales en distintas partes
del mundo, especialmente en zonas ubicadas sobre placas tectónicas activas. Entre estas regiones
destacan América Latina y particularmente países como Perú y Chile, los cuales se sitúan en el
denominado Cinturón de Fuego del Pacífico.
Conscientes de esta realidad, la ingeniería civil ha evolucionado de manera significativa en la búsqueda
de soluciones que permitan construir edificaciones más resistentes y seguras. De entre las múltiples
estrategias de diseño sismorresistente, una de las más eficaces es la implementación de sistemas de
aislamiento sísmico, y dentro de estos, los aisladores elastoméricos ocupan un lugar destacado.
Esta monografía tiene como finalidad profundizar en el conocimiento técnico y contextual de los
aisladores elastoméricos, abordando su funcionamiento, evolución histórica, aplicaciones, normativas,
ventajas y desafíos. Además, se analizan casos exitosos tanto a nivel nacional como internacional, que
demuestran su eficacia en la protección de estructuras frente a sismos de gran magnitud.

4. Prevenir el colapso estructural.
Reducir daños en componentes
estructurales y no estructurales.
Garantizar la evacuación segura de los
ocupantes.
Permitir la continuidad operativa de
infraestructuras críticas.
Diseño convencional reforzado
Sistemas de disipación de energía
Sistemas de aislamiento sísmico
Refuerzo de estructuras existentes
2.AISLAMIENTO SÍSMICO –
PRINCIPIOS BÁSICOS
2.1. ORIGEN Y PROPÓSITO DE LA INGENIERÍA SÍSMICA
bjetivo principal el estudio del comportamiento de las estructuras ante la
acción de los terremotos, así como el diseño de edificaciones capaces de
resistir tales eventos sin colapsar
proteger la vida humana y reducir
pérdidas económicas. Los objetivos
centrales de esta disciplina son:
2.2. NATURALEZA DE LOS SISMOS Y PROPAGACIÓN DE ONDAS
liberación repentina de
energía acumulada en la
corteza terrestre,
Ondas P
Son las más rápidas y las primeras en
detectarse, pero causan poco daño.
Ondas S
Son más destructivas al producir
movimientos laterales en la estructura.
Ondas superficiales
Generan grandes desplazamientos y son
responsables del mayor daño.
Respuesta estructural
Depende de la masa, rigidez y capacidad de
amortiguamiento del edificio.
2.3. DINÁMICA ESTRUCTURAL Y RESPUESTA SÍSMICA
cómo responden las
edificaciones ante cargas
dinámicas, como las
provocadas por los sismos.
Masa (m): Directamente proporcional a las
fuerzas inerciales.
Rigidez (k): Mayor rigidez implica menor
deformación, pero puede aumentar la
fuerza interna.
Amortiguamiento (c): Es la capacidad del
sistema para disipar energía.
2.4. EFECTO DEL SUELO EN LA RESPUESTA ESTRUCTURAL
El tipo de suelo sobre el cual se construye influye
significativamente en la intensidad del movimiento
sísmico que se experimenta en la superficie
2.5. CATEGORÍAS DE DESEMPEÑO ESTRUCTURAL
Operatividad inmediata: Estructura funcional después del sismo (ej. hospitales).
Seguridad de vida: Permite la evacuación sin colapso, aunque se dañe.
Prevención del colapso: Puede quedar inutilizable, pero no debe colapsar.
2.6. ESTRATEGIAS DE PROTECCIÓN ESTRUCTURAL
 técnicas para proteger las
estructuras frente a sismos:

5. 3. AISLAMIENTO SÍSMICO:
PRINCIPIOS BÁSICOS
es una técnica avanzada de protección estructural que busca reducir drásticamente la
transferencia de energía sísmica desde el terreno hacia una edificación o
infraestructura.
¿QUÉ ES EL AISLAMIENTO SÍSMICO?
Movimiento horizontal controlado
Los aisladores permiten que el edificio se mueva
sin sufrir daños estructurales.
Aumenta el periodo estructural
Al moverse más lento, se evita coincidir con las
frecuencias destructivas del sismo.
Reducción de aceleraciones
Menores aceleraciones significan menores fuerzas
internas en los elementos estructurales.
Menos daños estructurales
Al proteger la base, toda la estructura superior se
ve menos afectada.
TÉCNICA QUE DESACOPLA EL
EDIFICIO DEL TERRENO.
Disminuye significativamente la aceleración que
experimenta la edificación.
REDUCE LA TRANSMISIÓN DE
ENERGÍA SÍSMICA
Reduce la transmisión de energía sísmica.
¿CÓMO FUNCIONA?
VENTAJAS:
Alta protección estructural.
Reocupación inmediata.
Reducción de costos por reparación.
•
•LIMITACIONES:
Costo inicial más alto.
Requiere supervisión técnica.
Componentes clave:
Aisladores elastoméricos
HDRB, LRB
Topes sísmicos, amortiguadores, foso de separación.
Son dispositivos de caucho reforzado que permiten
desplazamientos controlados
Tipos avanzados de aisladores que también disipan
energía
Evitan que el edificio golpee otras estructuras durante un movimiento fuerte
El edificio conserva su integridad y funcionalidad tras el sismo.

6. 4. QUÉ SON LOS AISLADORES ELASTOMÉRICOS
Los aisladores elastoméricos son dispositivos utilizados
principalmente en ingeniería civil y estructural para
proteger estructuras frente a movimientos sísmicos. Su
función es aislar una estructura del movimiento del suelo
durante un terremoto, reduciendo así los daños que este
podría causar.
AISLADOR SÍSMICO ELASTOMÉRICO
Reduce la vibración y deformación de la
estructura hasta un 90%.
Los aisladores sísmicos elastoméricos DIS son
una herramienta de alta tecnología que
protege una estructura de los efectos
destructivos de un sismo
BENEFICIOS
Los aisladores sísmicos DIS son certificados por el Ministaerio
de construcción de Japón
capacidad
Una estructura aislada puede recibir solo la cuarta o quinta
parte de la fuerza sísmica. Una estructura desprotegida la
amplifica de 3 a 4 veces.
Estructuras con particulares arquitecturas podrían diseñarse
aprovechando las ventajas que proporcionan los aisladores sísmicos.
Garantía
Diseño
Garantía
FUNCIONAMIENTO
Durante un sismo el aislador se
deforma de un lado al otro gracias
a la flexibilidad de las capas de
caucho y acero, separando y
absorbiendo la energía sísmica de
la edificación.

7. PARTES DEL AISLADOR
1. Capa de protección
de caucho.
2. Capas de caucho de
acero.
3. Núcleo de plomo.
4. Pernos de anclaje
POR QUÉ SE DEBE
APLICAR A TU PROYECTO
Porque los aisladores sísmicos
absorben hasta el 90% la fuerza
sísmica, reduciendo la
aceleración y deformación en la
edificación protegiendo la
estructura y garantizando así la
operatividad continua post
terremoto.
DÓNDE SE COLOCAN LOS AISLADORES
Se colocan entre la subestructura y la superestructura, normalmente debajo
del primer nivel o en el último sótano
QUÉ ES UN SISTEMA DE AISLAMIENTO
SÍSMICO
Es un conjunto de elementos estructurales
que incluye los aisladores, así como todos los
elementos que transfieren fuerzas entre
elementos del sistema de aislamiento
sísmico, como vigas, losas, capiteles y sus
conexiones

8. 5
4
3
2
1
8
7
6
APLICACIONES
Conoce las diferentes aplicaciones de los aisladores sísmicos elastoméricos
DIS en tus proyectos
Edificaciones no
esbeltas
Viviendas
multifamiliares
Colegios y
Universidades
Estadios y centros
deportivos
Oficinas y
Hoteles
Centros
comerciales
Clínicas y
hospitales
Proyecto de
puentes

9. 5.HISTORIA:
ANTIGÚEDAD SIGLO XIX:
Utilizaban capaz de arena o piedra
pomez para reducir impacto de
vibraciones.01
FINALES DEL SIGLO XIX:
En 1885, J. Milne, un sismólogo
británico, propuso ideas sobre el
aislamiento de edificios mediante
capas de materiales flexibles.02
DECADAS DE 1920 Y 30:
Surgen los primeros conceptos
prácticos de aislamiento sísmico
en Japón y Estados Unidos, con
experimentos de deslizamiento y
amortiguación.
03
1950 - 1960 Y 1970 :
Se introducen dispositivos de
aislamiento utilizando caucho
natural, aunque sin refuerzos. Los
resultados eran limitados debido a
problemas de estabilidad.
Se desarrollan los aisladores de
goma laminada reforzada con
placas de acero. Este diseño
proporciona estabilidad lateral y
resistencia vertical.
Japón y Nueva Zelanda lideran la
investigación.
En 1976, en Nueva Zelanda, se utilizó
por primera vez con éxito un sistema
de aislamiento con goma reforzada
en un edificio oficial.
04
1980 - 2000:
Se mejora la fórmula del caucho natural,
incluyendo el desarrollo del caucho con alta
amortiguación (HDR) y el uso de caucho con
núcleo de plomo (LRB).
Se aplican en hospitales, puentes y edificios
críticos para asegurar su funcionamiento tras
un sismo.
Países como EE.UU., Japón, Chile y México
adoptan la tecnología después de terremotos
significativos.
05
2020 - ACTUALIDAD:
Desarrollo de nuevos
elastómeros con
mayor durabilidad,
resistencia al
envejecimiento y
capacidad para
cargas extremas.
Uso de modelos
computacionales
avanzados para
simular el
comportamiento
sísmico.
Implementación en
rascacielos,
estaciones de metro,
centros culturales y
monumentos
históricos.
06

10. 6. PRIMERAS EDIFICACIONES CON
AISLADORES EN EL MUNDO:
Ubicación: Wellington, Nueva Zelanda
Importancia: Fue uno de los primeros
edificios en el mundo en utilizar
aisladores de goma natural reforzada
con acero.
Objetivo: Proteger edificios
gubernamentales en una zona sísmica
activa.
01
WILLIAM CLAYTON BUILDING –
NUEVA ZELANDA (1975–1978)
Ubicación: Rancho Cucamonga,
California
Importancia: Primer edificio en Estados
Unidos construido con aislamiento
sísmico utilizando aisladores
elastoméricos.
Tipo de aisladores: Goma laminada con
núcleo de plomo (LRB).
Razón: Proteger una instalación crítica
de justicia ante posibles terremotos.
02
FOOTHILL COMMUNITIES LAW
AND JUSTICE CENTER –
CALIFORNIA, EE.UU. (1985)
Tipo: Edificio federal con función
judicial.
Sistema: Aisladores elastoméricos tipo
LRB, uno de los más avanzados de su
época.
Importancia: Fue uno de los primeros en
aplicar el aislamiento sísmico a gran escala
en EE.UU.
03
U.S. COURTHOUSE – SAN
BERNARDINO, CALIFORNIA (1991)

11. Tipo: Museo de arte de clase mundial.
Sistema: Aisladores elastoméricos con
tecnología híbrida.
Importancia: Proteger obras de arte
invaluables.
Dato adicional: Incluyó un sistema de
aislamiento sísmico con dispositivos
pasivos y activos.
04
MUSEO J. PAUL GETTY – LOS
ÁNGELES, EE.UU. (1997)
Importancia: Japón comenzó a
implementar ampliamente los aisladores
en edificios después del terremoto de
Kobe en 1995, aunque ya se venían
haciendo pruebas en décadas
anteriores.
Tipo de aisladores: Elastómeros
laminados y dispositivos de
amortiguación adicionales.
05
BASE AISLADA DEL EDIFICIO
DE SERVICIOS PÚBLICOS –
KOBE, JAPÓN (DÉCADA DE
1980)
Estos casos
marcaron
un hito,
demostrand
o que las
estructuras
podían
mantenerse
funcionales
después de
eventos
sísmicos
severos
.

12. 7. APLICACIONES DE AISLADORES EN CHILE:
01
HOSPITAL DE TALCA: TOTALMENTE
FUNCIONAL DESPUÉS DEL TERREMOTO:
Severamente dañado por el terremoto de magnitud 8.8 del 27 de
febrero de 2010, lo que obligó a evacuar pacientes y trasladar
atenciones a instalaciones temporales.
La ampliación y remodelación se inició en 2011, culminando con la
inauguración formal en noviembre de 2017.
Aisladores de base (elastoméricos puros y con núcleo de plomo ‑
LRB) ubicados entre la subestructura (primer subterráneo) y los
edificios bajos, protegiendo zonas críticas como quirófanos y
unidades de camas intensivas.
Disipadores: viscosos y metálicos en los edificios altos para
absorber energía sísmica y reducir movimientos.
02
EDIFICIO DE LA ONEMI: DEMOSTRÓ
GRAN EFICIENCIA ESTRUCTURAL:
Se distinguen tetrápodos: pilares en forma de “árbol” que
descansan sobre aisladores, permitiendo plantas libres.
El edificio está montado sobre 16 aisladores elastoméricos de
alto amortiguamiento (HDRI), ocho por volumen.
Los aisladores reducen la fuerza sísmica entre 6 y 9 veces, con
desplazamientos de hasta 30–40 cm.
Cuatro de los aisladores incluyen núcleo de plomo,
incrementando la amortiguación.
Diseñado para resistir sismos de hasta magnitud 9,5 (Valdivia
1960).
03
TORRE TITANIUM LA PORTADA: UNO DE LOS
RASCACIELOS MÁS ALTOS DE SUDAMÉRICA,
AISLADO CON DISPOSITIVOS HDRB.
Materiales: Hormigón armado, acero, muro cortina de aluminio,
vidrio y fachadas termo panel con argón, espacio de ventilación
intermedia.
Cimentación profunda: Anclada a 50 m con 65 pilotes de
hormigón y acero, diseñada para resistir sismos de magnitud
≥ 8,8–9,0.
Disipadores sísmicos: Instalados cada tres pisos, en forma de “X”:
reducen oscilaciones en un 40 %, son reemplazables como
fusibles estructurales.
Comportamiento real: Resistió impunemente el terremoto de
febrero 2010 (8,8 M_W) y el de 2015 (8,3 M_S) sin daño estructural;
solo se desprendió un balcón lateral.

13. 10. MATERIALES Y TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN
MATERIALES COMUNES:
Goma natural: excelente comportamiento
elástico y durabilidad.
Neopreno: buena resistencia al ozono,
agua y agentes químicos.
Plomo: en los LRB, actúa como elemento
disipador.
Acero inoxidable o carbono: utilizado en
las placas internas y externas.
PROCESO DE FABRICACIÓN:
Corte de láminas de elastómero y acero.
Ensamblado en capas alternadas.
Vulcanización en autoclave a alta presión y
temperatura.
Ensayos de control de calidad (carga axial,
deformación, ciclado sísmico).
DE QUÉ SE COMPONEN LOS AISLADORES
SÍSMICOS
Los aisladores sísmicos están compuestos
principalmente por materiales con alta
capacidad de amortiguamiento y resistencia,
diseñados para disipar la energía generada
durante un terremoto
PLÁSTICOS REFORZADOS CON FIBRAS:
ACERO:
ACERO INOXIDABLE:
BRONCE:

14. 2
Criterios de Carga Sísmica
Dinámica
1
3
Establece metodologías precisas
para determinar las cargas
sísmicas que deben soportar las
estructuras aisladas
sísmicamente mediante análisis
dinámico avanzado
Define procedimientos para
evaluar el comportamiento
estructural a través del tiempo
durante eventos sísmicos de
diferentes intensidades y
características
Especifica coeficientes que
consideran la amplificación de fuerzas
sísmicas en sistemas de aislamiento
base para diferentes tipos de suelo y
condiciones
FEMA-356
Guía técnica para la evaluación y
mejoramiento sísmico de
estructuras existentes mediante
dispositivos de aislamiento
1
Metodologías de Evaluación
Procedimientos
sistemáticos
para determinar
la
vulnerabilidad
sísmica y
diseñar
sistemas de
reforzamiento
con aisladores
sísmicos
efectivos
2
NCh2745.Of2003-CHILE
Norma técnica nacional que
regula específicamente el diseño,
fabricación y prueba de
dispositivos de aislamiento base
en Chile, adaptada a las
condiciones sísmicas locales y
características geotécnicas del
territorio nacional
Establece la Norma Técnica de
Diseño Sismorresistente,
integrando los dispositivos de
aislamiento dentro del marco
regulatorio general de
construcción antisísmica nacional
RNE E.030
NORMATIVAS INTERNACIONALES Y CHILENAS
Análisis de Respuesta
Temporal
Factores de Amplificación
Dinámica
A
S
C
E
7
-
2
2
Rehabilitación Estructural
Los dispositivos de aislamiento sísmico deben cumplir con normativas
técnicas estrictas que garanticen su calidad, eficiencia y durabilidad.

15. Se debe inspeccionar
inmediatamente después de
eventos sísmicos moderados
o fuertes
Evaluar
Pérdida de capacidad de
recuperación elástica.
Monitoreo Post-sismo
Deformación residual.
Posible delaminación interna.
1
1
1
MANTENIMIENTO RECOMENDADO
Inspección Visual Anual
Desalineación o
desprendimiento del
anclaje.
REVISIÓN
FÍSICA
Deformaciones
visibles
Grietas superficiales
en el caucho.
Corrosión o
desprendimiento en placas
metálicas adheridas.
Ensayos No Destructivos
Permiten evaluar el estado
interno del elastómero sin
desmontarlo.
Métodos más usados
Ultrasonido: detecta vacíos o fallas internas en el material.
Termografía infrarroja: identifica áreas con acumulación
de calor por fricción anormal.
Emisión acústica: revela microfisuras activas por
vibraciones.

16. CASOS EXITOSOS NACIONALE E INTERNACIONALES
Torre Titanium La Portada
– Santiago de ChileHospital de Sendai – Japón ONEMI y Hospital de Talca – Chile Edificio del Banco de la Nación –
San Borja, Lima, Perú
Tecnología empleada: Aislamiento sísmico integral con aisladores
elastoméricos de alta capacidad de amortiguamiento.
Durante el terremoto de Tohoku
de 2011 (Mw 9.1), el hospital no
sufrió daños estructurales ni
funcionales. Permaneció 100%
operativo como centro de
atención médica de emergencia.
 Resistió el terremoto de 2010
(Mw 8.8) sin sufrir daños
estructurales ni en sus
instalaciones internas.
Ambas edificaciones se
mantuvieron plenamente
funcionales tras el
terremoto de 2010.
Se mantuvo operativa tras diversos
eventos sísmicos, incluyendo el de
2019-2021.

17. 15. PROYECCIONES FUTURAS Y NUEVAS TECNOLOGÍAS
TENDENCIAS ACTUALES:
Aisladores con sensores embebidos que reportan
deformaciones en tiempo real.
Materiales autorreparables capaces de cerrar
microfisuras tras deformaciones.
Sistemas híbridos adaptativos, que combinan
amortiguadores activos con elastómeros.
Monitoreo remoto con inteligencia artificial, para
predicción de fallos.
Uso en viviendas sociales gracias a la reducción
de costos
EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS
DE PROTECCIÓN SÍSMICA
Desde que Bill Robinson inventó el aislador
de cacho natural con núcleo de plomo en
el año 1975 hasta la fecha, los aisladores
sísmicos han sido ampliamente
investigados y probados, tanto en
laboratorios como en terremotos reales
TECNOLOGÍA DE AISLAMIENTO SÍSMICO:
TIPOS Y APLICACIONES
La tecnología de aislamiento sísmico incluye varios
tipos de sistemas, cada uno adaptado a necesidades
específicas de las estructuras.
AVANCES EN MATERIALES
Elastómeros mejorados: desarrollo de
gomas con mayor resistencia,
durabilidad, y menor dependencia de
temperatura y envejecimiento.

18. CONCLUSIONES
Los aisladores elastoméricos son una solución efectiva para proteger edificios ante
terremotos.
Reducen aceleraciones, deformaciones y daños estructurales, mejorando la seguridad.
Permiten que las edificaciones sigan funcionando después de un sismo, especialmente
hospitales, colegios y viviendas.
Aunque su instalación tiene un costo inicial mayor, resultan económicos a largo plazo por
evitar daños y reconstrucción.
Es clave que los profesionales del sector construcción promuevan su uso y que las
autoridades los incluyan en las políticas públicas.
Son una herramienta clave para la resiliencia urbana, que debemos impulsar desde hoy
para construir ciudades más seguras.

19. Y COMO DIJO MI EX
TERMINAMOS
MUCHAS GRACIAS POR SU
ATENCION