Procedimiento para el diseño de aisladores sísmicos

1. Calcular la rigidez efectiva horizontal, del todo el sistema de aislación a partir del periodo del edificio aislado, y luego para cada aislador.

𝐾_{𝐻 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙} =^4𝜋_𝑇 ^2𝑊

𝐷2𝑔 4.29 2. Con el fuerzo admisible de compresión y la carga axial máxima (𝑃_{𝑢𝑚𝑎𝑥}), se

establece el área del aislador, por ende, el diámetro.

𝐴 =^{𝑃𝑢𝑚𝑎𝑥}_𝜎

𝑐 4.30 3. Se calcula un valor para la altura total del caucho 𝐻_𝑟, utilizando la deformación

lateral por corte y el desplazamiento de diseño.

𝐻𝑟 =^𝐷_𝛾^𝐷

𝑠 4.31 4. Se calcula el valor del módulo de corte, 𝐺 de la goma, haciendo uso de los datos

anteriores, se verifica que el valor de 𝐺 este dentro de ciertos rangos típicos que disponen los fabricantes.

𝐾_𝐻 =^𝐺𝐴

𝐻_𝑟 4.32 Se estima un valor para el espesor de la capa de goma, 𝑡_𝑟 de acuerdo a la

experiencia. Este valor es muy importante ya que controla la flexibilidad horizontal e influye en la rigidez vertical a través del factor de forma.

5. Se calcula el factor de forma 𝑆, para aisladores con sección anular resulta ser:

𝑆 =^𝐷𝑒_4𝑡^−𝐷𝑖

𝑟 4.33 Se recomienda que este valor sea mayor a 10 en los aisladores, ya que esto asegura que la rigidez vertical será la adecuada y no presentara valores bajos que no serían deseados.

6. Según el valor del espesor de la capa de goma y el valor del espesor del espesor total de goma calculado se determina el número de capas de goma.

𝑛 =^𝐻_𝑡^𝑟

𝑟 4.34 7. Se propone un valor para las placas de acero, 𝑡_𝑠 y se verifica que la tensión de

trabajo no sobrepase el valor admisible. Para esto primero se calcula el valor de la tensión máxima de tracción en las placas, 𝜎_𝑠 la cual depende del cociente entre los espesores de la capa de goma y la de acero y de la tensión de comprensión máxima en el aislador; luego la tensión admisible 𝜎_𝑎𝑑𝑚, debe ser menor o igual que 𝜎_𝑠 para que el valor propuesto sea válido.

𝜎_𝑠 = 1.5^𝑡𝑟

𝑡𝑠𝜎_𝑐 4.35 𝜎_𝑎𝑑𝑚 = 0.75𝜎_𝑦 4.36

𝜎_𝑠 ≤ 𝜎_𝑎𝑑𝑚 4.37 8. Calcular la altura total del aislador, la cual es la suma de las capas de goma y las

placas de acero que es la altura parcial del aislador ℎ, más las placas de acero superior e inferior lo cual entrega la altura total del aislador 𝐻.

ℎ = 𝐻_𝑟+ (𝑛 − 1)𝑡_𝑠 4.38 𝐻 = ℎ + 2𝑡_𝑒𝑥𝑡 4.39

9. Cálculo de la rigidez y frecuencia vertical, se debe verificar que el sistema de aislación posea una rigidez vertical mínima de manera de disminuir deformaciones verticales y amplificaciones de las aceleraciones, esto se logra con una frecuencia vertical que sea superior a 10Hz. La expresión para la rigidez vertical de un aislador es:

𝐾_𝑉 =^𝐸_𝐻^𝑐𝐴

𝑟 4.40

Donde 𝐴 es el área de las placas de acero, 𝐸_𝑐 es el módulo de compresión para el conjunto acero goma, existen variadas formas para evaluar este parámetro, siendo una de ellas la siguiente expresión:

_𝐸¹

𝑐 = (_6𝐺𝑆¹₂+_3𝐾⁴) 4.41 Además 𝐾 es el módulo de compresibilidad del caucho se considera que su valor es de 2000 Kg/cm2.

En el cálculo de la frecuencia vertical, si su valor es menor a 10 Hz, se debe revisar el espesor de la capa de caucho en el punto 5.

La frecuencia vertical viene dada por:

𝑓_𝑣 = √6𝑆𝑓_𝐻 4.42 10. Después se haber realizado las iteraciones y modificaciones, se calcula el valor del

periodo objetivo o de diseño a partir de los datos calculados para ver que no se haya alejado de cual se comenzó en el diseño.

11. Se calcula la deformación angular máxima, la cual debe estar bajo ciertos límites para asegurar que el aislador soportará el caso de un sismo de gran magnitud. La deformación angular máxima está dada por la suma de las deformaciones

angulares asociadas al corte, compresión y flexión del aislador, sin embargo, esta última se puede despreciar por su poca influencia, las siguientes expresiones controlan este estado:

𝛾_𝑚𝑎𝑥= 𝛾_𝑠+ 𝛾_𝑐 + 𝛾_𝑏 ≈ 𝛾_𝑠+ 𝛾_𝑐 4.43 𝛾_𝑠 =^𝐷𝑀

𝐻_𝑟 4.44 𝛾_𝑐 = 6𝑆𝜀_𝑐 4.45 𝜀_𝑐 = ^{𝑃𝑚𝑎𝑥⁄𝐴}

𝐸₀(1+2𝑘𝑆²) 4.46

El valor de 𝐸₀ es un dato del fabricante y el valor de 𝑘 se consideran por lo general entre 0.7 y 1. La deformación máxima aceptable está dada por:

𝛾_𝑚𝑎𝑥 =^0.85𝜀_𝐹.𝑆.^𝑏 4.47 En donde 𝜀_𝑏 se considera por lo general igual a 5.5 y el factor de seguridad igual o superior a 1.5. Finalmente tenemos:

𝛾_𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝛾max 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 4.48 Si no se cumple se debe cambiar la altura de la goma en el paso 3.

12. Verificación al pandeo, esta condición de estabilidad tiene su fundamento en que bajo la combinación de corte y compresión se puede producir pandeo por flexión, lo que produce que la ecuación para la rigidez horizontal no sea exacta, ya que el pandeo causa algunas inclinaciones de las placas internas, haciendo que las caras de los elementos individuales no sean tan paralelas, lo que cambia un poco el comportamiento de las láminas de goma. Por esto se calcula el valor de la carga critica para la cual ocurre el fenómeno de pandeo y luego se verifica un factor de seguridad adecuado, que por lo general corresponde a 2, para la carga vertical máxima, las secuencias de expresiones para esto son:

𝑃_{𝑐𝑟𝑖𝑡} =^𝑃𝑠

2 (√1 + 4^𝑃_𝑃^𝐸

𝑠 − 1) 4.49 En donde 𝑃_𝑆 es la rigidez de corte efectiva y ℎ es la altura del aislador sin

considerar las planchas superior e inferior.

𝑃_𝑆 = 𝐺𝐴_𝐻^ℎ

𝑟 4.50 La carga de pandeo para una columna sin deformación por cortante es:

𝑃_𝐸 =^𝜋_3𝐻^{2𝐸𝑐𝐼}

𝑟2 4.51

Donde 𝐼 es la inercia de la sección efectiva del aislador:

𝐼 = ^𝜋₄[(^𝐷₂^𝑒)⁴− (^𝐷₂^𝑖)⁴] 4.52 Finalmente se debe cumplir la siguiente condición para asegurar el buen

comportamiento del aislador frente a las cargas que generan el pandeo:

^{𝑃𝑐𝑟𝑖𝑡}

𝑃_{𝑢𝑚𝑎𝑥} ≥ 𝐹. 𝑆. ≈ 2 4.53 Si no se cumple la condición de pandeo se debe cambiar el diámetro o la altura de la goma, volviendo al paso 2 o 3.

13. Verificación al volcamiento, en este caso se determina el máximo desplazamiento posible ante el cual se puede producir el volcamiento, esto es para una carga vertical mínima; la expresión para el desplazamiento es:

𝛿_{𝑚𝑎𝑥.} = ^𝐷𝑒

1+^𝐾𝐻ℎ 𝑃𝑚𝑖𝑛

4.54 Luego se define el factor de seguridad para el volcamiento, que por lo general es 2, dado por la siguiente expresión:

𝐹. 𝑆. = ^{𝛿𝑚𝑎𝑥.}_𝐷

𝐷 4.55 Este factor de seguridad es importante verificarlo si el aislador está conectado a la estructura por medio de llaves de corte (“dowel type”) o clavijas, ya que en este caso es más factible que se produzca el fenómeno. Si el aislador está conectado por medio de pernos, este factor de seguridad no adquiere tanta importancia, porque el tipo de conexión evita el volcamiento, de todas maneras, se considera recomendable que sea mayor que uno. Para nuestro caso se utilizan conexiones de tipo fija o de pernos.

14. Se resumen las dimensiones y propiedades finales.

4.1.7.2 Proceso de diseño de aisladores elastoméricos con núcleo de plomo (LRB).

Se presenta el procedimiento del diseño de un aislador LRB, a partir de los datos iniciales que se presentan en la tabla 4.4, el diseño es bastante similar al realizado con el HDRB, con algunas modificaciones producto de la inclusión del núcleo de plomo.

Para sistemas compuestos por una combinación de aisladores HDRB y LRB, es recomendable que éstos últimos se ubican perimetralmente por ser más rígidas.

Tabla 4.4: Datos iniciales para el dimensionamiento del aislador LRB.

Desplazamiento de diseño del análisis sísmico 𝐷_𝐷 Desplazamiento máximo del análisis sísmico 𝐷_𝑀 Amortiguamiento efectivo del análisis sísmico 𝛽_𝑒𝑓𝑓 Esfuerzo admisible de compresión del aislador 𝜎_𝑐

Esfuerzo de fluencia del plomo 𝜎_𝑦

Deformación de corte directa admisible 𝛾_𝑠 Deformación de corte directa máxima 𝛾_𝑚𝑎𝑥

Módulo de corte del caucho 𝐺

Módulo de compresibilidad 𝐾

Módulo de elasticidad 𝐸_𝑜

1. Calcular la rigidez horizontal total, del todo el sistema de aislación, y luego de cada aislador en forma independiente, aunque generalmente se obtienen varios tamaños de aisladores con diferente rigidez horizontal se puede aproximar inicialmente que este valor será igual para los todos.

𝐾_{𝐻 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙} =^4𝜋_𝑇 ^2𝑊

𝐷2𝑔 4.56 2. Con el esfuerzo admisible de compresión y la carga máxima (𝑃_{𝑢𝑚𝑎𝑥}), se establece

el área de la goma del aislador, por ende, el diámetro.

𝐴 =^{𝑃𝑢𝑚𝑎𝑥}_𝜎

𝑐 4.57

Se establece un valor para la capacidad del aislador a cero deformaciones en función del peso de la estructura, con esto unido al valor de tensión de fluencia del plomo se puede obtener el diámetro de plomo 𝑑_𝑝 , el cual se verifica que este dentro de ciertos rangos.

_𝑊^𝑄 = % 4.58 𝐴_𝑝 = ^𝑄

𝜎_𝑦 4.59

𝐷

6 ≤ 𝑑_𝑝 ≤^𝐷₃ 4.60 Se calcula un valor para 𝐻_𝑟, utilizando la deformación lateral por corte y el

desplazamiento de diseño, este valor es el mismo para LRB y para HDRB.

𝐻_𝑟 =^𝐷𝐷

𝛾_𝑠 4.61 3. Se calcula el valor del módulo de corte, 𝐺 del caucho, haciendo uso de los datos

anteriores, se verifica que 𝐺 este dentro de los rangos típicos de fábrica.

4. Se estima un valor para el espesor de la capa de goma, 𝑡_𝑟 de acuerdo a la experiencia y las recomendaciones. Si se emplea aisladores HDRB y LRB, este valor es el mismo para los dos tipos de aisladores.

5. Se calcula el valor del factor de forma paran el aislador con núcleo de plomo.

𝑆 =^𝐷2_4𝐷𝑡^−𝑑𝑝2

𝑟 4.62 Se recomienda que este valor sea mayor a 10 en los aisladores.

6. Según el valor del espesor de la capa de caucho y el valor del espesor del espesor total de caucho calculado se determina el número de capas de caucho.

𝑛 =^𝐻𝑟

𝑡_𝑟 4.63

7. Se propone un valor para las placas de acero, 𝑡_𝑠 y se verifica que la tensión de trabajo no sobrepase el valor admisible.

𝜎_𝑠 = 1.5^𝑡_𝑡^𝑟

𝑠𝜎_𝑐 4.64 𝜎_𝑎𝑑𝑚 = 0.75𝜎_𝑦 4.65 𝜎_𝑠 ≤ 𝜎_𝑎𝑑𝑚 4.66 8. Calcular la altura total del aislador, la cual es la suma de las capas de caucho y las

placas de acero que corresponde a la altura parcial del aislador ℎ, más las placas de acero superior e inferior que entregan la altura total del aislador 𝐻. El valor de ℎ también corresponderá a la altura del núcleo de plomo 𝐻_𝑙.

ℎ = 𝐻_𝑙 = 𝐻_𝑟+ (𝑛 − 1)𝑡_𝑠 4.67 𝐻 = ℎ + 2𝑡_𝑒𝑥𝑡 4.68 9. Se calcula el valor de la rigidez del aislador con núcleo de plomo, la cual se

considera un 15 % mayor que la rigidez del aislador sin núcleo de plomo, también se calcula la rigidez inicial y la rigidez efectiva del LRB.

𝐾_𝑝 = 1.15^𝐺𝐴_𝐻^𝑟

𝑟 4.69 𝐾₁ = (6.5 𝑎 10)𝐾₂ 4.70 𝐾_𝑒𝑓𝑓 = 𝐾₂ +^𝑄_𝐷 4.71 Se determina el valor del desplazamiento de fluencia y con esto se calcula la fuerza de fluencia del aislador.

𝐷_𝑦 =^𝑄_𝐽 4.72 𝐽 = (6.5 𝑎 9.0)𝐾₂ 4.73 𝐹_𝑦 = 𝑄 + 𝐾₂𝐷_𝑦 4.74

10. Se calcula de la rigidez y frecuencia vertical, se verifica que la frecuencia vertical sea mayor a 10Hz. La expresión para la rigidez vertical de un aislador LRB es:

𝐾_𝑉 =^𝐸𝑐𝐴

𝐻_𝑟 +^{𝐸𝑙𝐴𝑝}

𝐻_𝑙 4.75 En donde 𝐴 es el área de las placas de acero, 𝐸_𝑐 es el módulo de compresión para el conjunto acero goma, existen varias formas para evaluar este parámetro, siendo una de ellas la siguiente expresión:

¹

𝐸_𝑐 = ( ¹

6𝐺𝑆²+ ⁴

3𝐾) 4.76 Donde 𝐾 es el módulo de compresibilidad del caucho se considera que su valor es de 20000 kg/cm².

En este caso la fórmula de la frecuencia vertical se utiliza tanto para el aislador con plomo como el que no posee.

𝑓_𝑉 = √6𝑆𝑓_𝐻 4.77 11. Después se haber realizado las iteraciones, y las modificaciones necesarias, se

calcula el valor del periodo objetivo o de diseño a partir de los datos calculados para ver que no se haya alejado de cual se comenzó en el diseño.

12. Se calcula la deformación angular máxima. La deformación angular máxima está dada por la suma de las deformaciones angulares asociadas al corte, compresión y flexión del aislador, sin embargo, esta última se puede despreciar, las siguientes expresiones controlan este estado.

𝛾_𝑚𝑎𝑥 = 𝛾_𝑠+ 𝛾_𝑐 + 𝛾_𝑏 ≈ 𝛾_𝑠+ 𝛾_𝑐 4.78 𝛾_𝑠 =^𝐷_𝐻^𝑀

𝑟 4.79 𝛾_𝑐 = 6𝑆𝜀_𝑐 4.80 𝜀_𝑐 =_𝐸^{𝑃𝑚𝑎𝑥⁄𝐴}

0(1+2𝑘𝑆²) 4.81

Donde el valor de 𝐸₀ es un dato del fabricante y el valor de 𝑘 se considera por lo general entre 0.7 y 1. En caso existan dos valores de factor de forma se tiene que calcular la deformación debido a la compresión por separado para los aisladores.

La deformación máxima aceptable se puede expresar por la siguiente ecuación:

𝛾_𝑚𝑎𝑥 =^0.85𝜀_𝐹.𝑆.^𝑏 4.82 En donde 𝜀_𝑏 se considera por lo general igual a 5.5 y el factor de seguridad igual o superior a 1.5. Finalmente tenemos:

𝛾_𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝛾max 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜 4.83 Si no se cumple se debe cambiar la altura de la goma en el paso 3.

13. Verificación al pandeo, se calcula el valor de la carga crítica para la cual ocurre el fenómeno de pandeo y luego se verifica un factor de seguridad adecuado, que por lo general corresponde a 2, para la carga vertical máxima se emplea la siguiente expresión:

𝑃_{𝑐𝑟𝑖𝑡} =^𝑃₂^𝑠(√1 + 4^𝑃_𝑃^𝐸

𝑠 − 1) 4.84 En donde 𝑃_𝑆 es la rigidez de corte efectiva y ℎ es la altura del aislador sin

considerar las planchas superior e inferior.

𝑃_𝑆 = 𝐺𝐴 ^ℎ

𝐻_𝑟 4.85 La carga de pandeo para una columna sin deformación por cortante es:

𝑃_𝐸 =^{𝜋2𝐸𝑐𝐼}

3𝐻_𝑟² 4.86 Donde 𝐼 es la inercia de la sección efectiva del aislador:

𝐼 =^𝜋

4[(^𝐷𝑒

2)⁴− (^𝐷𝑖

2)⁴] 4.89

Finalmente se debe cumplir la siguiente condición para asegurar el buen comportamiento del aislador frente a las cargas que generan el pandeo:

𝑃_{𝑐𝑟𝑖𝑡}

𝑃_{𝑢𝑚𝑎𝑥} ≥ 𝐹. 𝑆. ≈ 2 4.90 Si no se cumple la condición de pandeo se debe cambiar el diámetro o la altura de la goma, volviendo al paso 2 o 3.

14. Verificación al volcamiento, en este caso de determina el máximo desplazamiento posible ante el cual se puede producir el volcamiento o “roll out”, esto es para una carga vertical mínima; aunque no es de vital, importancia se calcula el

desplazamiento para los tipos de aisladores, utilizando la rigidez lateral de post- fluencia en el caso del aislador con núcleo de plomo.

𝛿_{𝑚𝑎𝑥.} = ^𝐷𝑒

1+^𝐾𝐻ℎ 𝑃𝑚𝑖𝑛

4.91 Luego se define el factor de seguridad para el volcamiento, que por lo general es 2, dado por la siguiente expresión:

𝐹. 𝑆. = ^{𝛿𝑚𝑎𝑥.}

𝐷𝐷 4.92 Este factor de seguridad es de poca relevancia debido a que se utilizan conexiones de tipo fija o de pernos.

15. Se resumen las dimensiones y propiedades finales.

4.1.7.3 Proceso de diseño de deslizadores de fricción (SL).

Se presenta el procedimiento del diseño de un deslizador plano SL, a partir de los datos iniciales que se presentan en la tabla 4.5.

Tabla 4.5: Datos iniciales para el dimensionamiento del deslizador plano SL.

Desplazamiento de diseño del análisis sísmico 𝐷_𝐷 Desplazamiento máximo total del análisis sísmico 𝐷_𝑀𝑇 Esfuerzo admisible de compresión del aislador 𝜎_𝑐 Esfuerzo admisible de compresión de placa inferior 𝜎_𝑏 Deformación de corte directa admisible 𝛾_𝑠 Deformación de corte directa máxima 𝛾_𝑚𝑎𝑥

Módulo de corte del caucho 𝐺

Módulo de compresibilidad 𝐾

Módulo de elasticidad 𝐸_𝑜

1. Se calcula el área de contacto del elemento deslizador (slider) 𝐴_𝑠, a partir la carga vertical máxima que soportará el deslizador 𝑃_{𝑢𝑚𝑎𝑥}, y la tensión admisible a la compresión del teflón 𝜎_𝑐. Seguidamente se calculará el diámetro del elemento deslizador 𝐷_𝑠.

𝐴_𝑠 = ^{𝑃𝑢𝑚𝑎𝑥}_𝜎

𝑐 4.93 2. Determinar el diámetro del aislador 𝐷_𝑒, que incluye el diámetro del elemento

deslizador 𝐷_𝑠, y dos veces el desplazamiento máximo total 𝐷_𝑀𝑇.

𝐷_𝑒 = 𝐷_𝑠+ 2𝐷_𝑀𝑇 4.94 3. Calcular el diámetro total del deslizador 𝐷_𝑇, añadiendo un sobreancho,𝑐 con sellos

protectores al diámetro 𝐷_𝑒.

𝐷_𝑇 = 𝐷_𝑒+ 2𝑐 4.95

4. Calcular el espesor de la placa inferior ℎ_𝑖, de tal forma que la resistencia el aplastamiento de esta placa 𝐹_𝑝, sea mayor a la carga máxima proveniente del elemento deslizador 𝐹_𝑡.

𝐹_𝑝 = 𝜎_𝑏 ^𝜋₄ (𝐷_𝑠+ 2ℎ_𝑖)² 4.96 𝐹_𝑡 = 𝜎_𝑐𝐴_𝑠 4.97 𝐹_𝑝 ≥ 𝐹_𝑡 4.98

𝜎_𝑏 es el esfuerzo admisible de compresión de la placa de acero inferior.

5. Determinar la altura del deslizador 𝐻, mediante la suma del espesor ℎ_𝑖, más el espesor de la placa superior ℎ_𝑠, más la altura del elemento deslizador ℎ_𝑑.

𝐻 = ℎ_𝑖 + ℎ_𝑠 + ℎ_𝑑 4.99 6. La rigidez vertical 𝐾_𝑉 puede determinarse de la misma forma que para un aislador

elastomérico, o mediante la ecuación 2.56, explicada en 2.5.6.

7. El cálculo del espesor de las capas de caucho 𝑡_𝑟, el espesor de las capas de acero del elastómero y altura total de elastómero, se realiza de manera similar a los mencionados para un aislado elastomérico.

Fig. 4.29: Nomenclatura de las dimensiones de un deslizador plano.

4.1.7.4 Proceso de diseño de aisladores de péndulo de fricción simple (FPS).

Se presenta el procedimiento del diseño del aislador FPS a partir de los datos iniciales que se presentan en la tabla 4.6. Este procedimiento tiene características similares a los deslizadores planos de ficción; con algunas diferencias, ya que el sistema es diferente material y comportamiento.

Tabla 4.6: Datos iniciales para el dimensionamiento del aislador FPS.

Desplazamiento de diseño del análisis sísmico 𝐷_𝐷 Desplazamiento máximo del análisis sísmico 𝐷_𝑀 Esfuerzo admisible de compresión del teflón 𝜎_𝑐 Esfuerzo admisible de compresión de placa inferior 𝜎_𝑏

Coeficiente de fricción 𝜇

1. Calcular la rigidez horizontal total, del todo el sistema de aislación, y luego de cada aislador en forma independiente, dado por:

𝐾_{𝐻 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙} =^4𝜋_𝑇 ^2𝑊

𝐷2𝑔 4.100 2. Una de las características interesantes del aislador friccional es que el periodo solo

depende del radio de curvatura, es independiente del peso, por lo cual dado el periodo objetivo se obtiene el valor del radio de curvatura necesario, con la siguiente expresión:

𝑅 = ^{𝑇𝐷2𝑔}

4𝜋² 4.101 Calcular la rigidez post-deslizamiento del sistema y el valor de la fuerza de activación del sistema, dadas por las siguientes expresiones definidas en 2.5.8.

3. Definida la tensión admisible de compresión se calcula el área de contacto del

“slider” o deslizador articulado.

𝐴_𝑠 =^{𝑃𝑢𝑚𝑎𝑥}_𝜎

𝑐 4.102

4. Se calcula la dimensión horizontal del aislador, este parámetro se obtiene a partir del desplazamiento máximo total más el diámetro del deslizador articulado, 𝐷_𝑠 por lo cual tenemos lo siguiente:

𝐷_𝑒 = 2𝐷_𝑇𝑀+ 𝐷_𝑠 4.103 Dimensionar la placa inferior del aislador, ya que se generan tensiones debido a la carga que trasmite el deslizador sobre un área de la placa, por lo tanto, la placa debe soportar el aplastamiento a la cual es sometida. La carga trasmitida a la placa 𝐹_𝑡 y la fuerza resistida 𝐹_𝑝 se calculan como:

𝐹_𝑡 = 𝜎_𝑐𝐴_𝑠 4.104 𝐹_𝑝 = 𝜎_𝑏^𝜋

4(𝐷_𝑠+ 2ℎ)² 4.105 Donde 𝜎_𝑏 es el esfuerzo admisible de compresión.

Resolviendo 𝐹_𝑡= 𝐹_𝑝 se obtiene el valor del espesor de la placa ℎ.

5. Se establece la altura del aislador compuesta por la altura de la placa que está en contacto con el deslizador articulado, 𝐻₁ más la altura de la placa que contiene el deslizador, 𝐻₂ y el espacio libre que queda entre las dos, 𝐻₃; por lo que tenemos:

𝐻₁ = ℎ + (𝑅 − √𝑅²− 𝐷_𝑒²) 4.106 𝐻₂ = 0.7𝐻₁ 4.107 𝐻₃ = 𝑅 − √𝑅² − 𝐷_𝑒² 4.108 𝐻_𝑇 = 𝐻₁ + 𝐻₂+ 𝐻₃+ 𝐻_{𝑎𝑛𝑐𝑙𝑎𝑗𝑒} 4.109 Se establece la dimensión horizontal total, en donde a la dimensión total del

aislador se agrega una dimensión exterior que se utiliza para colocar el sello que protege al aislador contra factores ambientales y por motivos constructivos.

𝐷_𝑇 = 𝐷_𝑒 + 2𝐷_{𝑒𝑥𝑡.} 4.110

In document universidad nacional del centro del perú (página 124-140)