Estudio de aplicabilidad de un prototipo de aislador sísmico de bajo costo utilizando caucho reciclado

Resumen

Con el fin de proteger las edificaciones contra los sismos que son categorizados como "comunes" según la Norma Peruana Sismorresistente, se desarrolló un prototipo de Aislador Sísmico de Caucho Reciclado ("RRSI") en el laboratorio estructural del Centro Japón-Perú de Investigación en Ingeniería Sísmica y Mitigación de Desastres - CISMID, Perú. La materia prima utilizada para la fabricación de este dispositivo fueron llantas de caucho reciclado; el neumático de caucho se cortó en láminas de forma cuadrada con 190 mm x 190 mm de sección transversal y un espesor total de alrededor de 11 mm. Las láminas de llantas de caucho se unieron entre sí mediante un proceso de vulcanización, incluyendo capas de caucho de 3 mm de espesor hechas de polvo de llantas de caucho reciclado entre las láminas de llantas de caucho; y entre la lámina de goma del neumático y la placa de acero en ambos extremos del rodamiento.

Se probaron dos especímenes en una mesa vibratoria bajo un impulso o desplazamiento de vibración libre para obtener su frecuencia de vibración natural, período natural y amortiguamiento inherente. Luego, para obtener el comportamiento histérico, se realizó un ensayo de carga inversa lateral cíclica en tres especímenes diferentes aplicando una carga axial constante de 330MPa, 270MPa y 220MPa respectivamente y un patrón de desplazamiento lateral con diferentes niveles de deformación por cortante hasta la falla. que se produce a una tensión de cizallamiento de alrededor del 100%.

De los resultados experimentales se observó un comportamiento histerético no lineal y disipación de energía, desacoplando el movimiento lateral. Finalmente, se propuso un modelo numérico para modelar el comportamiento histerético no lineal del RRSI basado en un modelo de Bouc-Wen Modificado. Este modelo numérico se simuló utilizando los especímenes como aisladores de base para edificios.