Ingeniería

Simulador de sismos con aislador en los cimientos

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Ingeniería
  • Asesor: ALICIA PANIAGUA
  • Autor: Miguel Ángel Contreras Reyes ()

Resumen

México es un país donde hay temblores, por ello debemos hacer nuevas construcciones resistentes a un sismo o terremoto para brindar seguridad a la ciudadanía mexicana, investigando me di cuenta de que debemos estar preparados para cualquier emergencia y la gran parte de la población no conoce el riesgo que corre si su edificio no está bien construido.
El aislamiento sísmico es una colección de elementos estructurales para desemparejar una superestructura del edififcio.
Esta tecnología puede ser usada en el diseño estructural y también se puede realizar en edificios ya existentes. basta con crear una planta para darle rigidez, lo que sería un diafragma donde asentar los aisladores y reservar un espacio para los prevlisibles desplazamientos de los edificios.
Al mover la base el agua que esta puesta en los contenedores sobre los edificios se mueve en ambos, pero mas bruscamente en el que no tiene aisladores.
El simulador que construí sirve para darnos una idea de lo que pasa en un sismo si tu edificio no esta bien construido y así podemos prevenir una catástrofe en nuestro hogar o lugar de trabajo.
Se obtuvo una placa de madera de 53×49 cm y dos edificios de 13x13x57 cm cúbicos, con un color blanco en los edificios y la base color gris. Uno de los edificios 1.5 cm más alzado que el otro, este cuenta con 4 resortes sostenidos con grapas o chilillos.
Su costo estimado es de pesos 1400 y los materiales son fáciles de adquirir

Pregunta de Investigación

¿ Cómo construir un simulador de sismos con aislador en los cimientos?

Planteamiento del Problema

México es un país donde hay temblores por ello debemos de hacer nuevas construcciones resistentes a un temblor, sismo o terremoto para brindar seguridad a la ciudadanía mexicana

Antecedentes

Un simulador es un dispositivo que sirve para reproducir las condiciones propias de una actividad. Los simuladores se utilizan para el aprendizaje de una actividad. Un sismo es un temblor o una sacudida de la tierra por causas internas. Aislador es uno que toque separa una cosa de otra.
El concepto sismo se utiliza para hacer referencia temblores de menor intensidad de un terremoto.

El uso de aisladores sísmicos sirven para disminuir la vulnerabilidad de un edificio en un sismo. Un simulador en la ciencia es el artificio contextual qué referencia la investigación de una hipótesis o un conjunto de hipótesis de trabajo utilizando modelos un método perfecto para la enseñanza y aprendizaje.
Un sismo es provocado por el choque de dos placas tectónicas. Puede ser de deslizamiento, de convergencia o divergencia. El aislamiento sísmico es una colección de elementos estructurales para desemparejar una superestructura del edificio de su tierra y así proteger la integridad del edificios.

El aislamiento sísmico es una colección de elementos estructurales para desemparejar una superestructura del edificio de su tierra y así proteger la integridad del edificio. El aislamiento sísmico es una herramienta de gran alcance de la ingeniería sísmica.

El aislamiento de base es la herramienta más potente de la ingeniería sísmica permitiendo un control pasivo de la vibración de la estructura. Esta herramienta es capaz de proteger a una estructura del efecto devastador del impacto sísmico a través de un diseño inicial apropiado o de sus consecuentes modificaciones. En algunos casos, la aplicación de aislamiento de base puede incrementar su resistencia al sismo considerablemente. Contrariamente a la creencia popular el aislamiento de base no hace al edificio a prueba de terremotos, aunque su eficacia en la protección de las estructuras contra los terremotos ha sido ampliamente demostrada también por pruebas en mesa vibratoria a escala real, que constituyen los ensayos más representativos en las investigaciones de ingeniería sísmica. En la actualidad la técnica está conseguida para cualquier tipo de edificio, incluso edificios más altos y flexibles.

Los sistemas de aislamiento de base consisten en unidades de aislamiento con o sin componentes de aislamiento, donde:

Las unidades de aislamiento son elementos básicos del aislamiento de base que se encargan de ejercer el efecto de desacoplamiento entre el edificio y la cimentación.
Los componentes de aislamiento son la conexión entre las unidades de aislamiento y las partes que no están desacopladas.
Por su respuesta al impacto del terremoto, todas las unidades de aislamiento pueden ser divididas en dos categorías básicas: unidades a cortante[1]​ and sliding units.[2]​ La primera evidencia de arquitectos usando el principio de aislamiento de base fue descubierta en Pasargadae, una antigua ciudad de Persia, ahora Irán.

Esta tecnología puede ser usada en el diseño estructural y también se puede realizar en edificios ya existentes. Basta con crear una planta para darle rigidez, lo que sería un diafragma donde asentar los aisladores y reservar un espacio para los previsibles desplazamientos de los edificios.Ejemplos de edificios que están montando aisladores son los ayuntamientos de San Francisco, Salt Lake, Los Ángeles, la Torre Latinoamericana, Torre Pemex y Torre Mayor en la Ciudad de México.

 

Objetivo

Construir un simulador de sismos con aislador en los cimientos y demostrar que edificio es más seguro

 

Justificación

Los sismos en México son muy comunes, investigando me dí cuenta de que debemos estar preparados para cualquier emergencia y la gran parte de la población no conoce el riesgo que corre si su edificio si no esta bien construido por ello es importante dar a conocer a la población una tecnología que existe desde hace tiempo, que son los aisladores de sismos

Hipótesis

Si logro hacer un simulador de sismos entonces podré demostrar que edificio es más seguro

Método (materiales y procedimiento)

Materiales:

-Martillo

-Taladro

-Pegamento 850

-Regla de 30 cm y fexometro

-50 clavitos de 1cm.

-8 varitas de madera de 56cm. x 1 cm.

-Calculadora

-Una tabla de madera de 53cm. x 49cm.

-Cúter

-Un entero de papel ilustración

-60 cm. de papel aluminio

-Un lápiz

-Un plumón negro grueso

-Un plumón negro delgado

-Pinzas mecánicas o de chofer

-Pinzas de corte

-Pinzas de punta

-Kaladora

-Pistola de silicon

-Desarmador de cruz

-16 varitas de madera de 13cm. x 1cm.

-4 resortes

-4 chilillos o grapas

-4tablitas de triplay de 13cm

Procedimiento:

1.-Con el papel ilustración hacemos 8 rectángulos de 13 cm. x 56cm., serán las paredes en ellos traza el contorno con plumón negro grueso y también traza las líneas que delimitan la puerta y los pisos, recorta 2 cuadros de 13 x 13 cm. que serán los techos de cada edificio.

2.- Con el papel aluminio recorta rectángulos cuadrados y figuras que serán las ventanas del edificio y pégalas con pegamento en barra de lineales con el plumón negro y deja secar y deja secar

3.-Aparta ocho varitas de 56 cm x 1cm y ocho varitas de 11 cm x 1cm, por los extremos con los clavos de 1 cm y forma un polígono rectangular refuérzalo coloca 2 tabletas de 13 cm en cada base para reforzar la estructura y con el Resistol 850 y deja secar

4.- Coloca las paredes de papel ilustración que ya tienen las ventanas de papel aluminio y también pega 2 de los cuadrados de papel ilustración  en el esqueleto del edificio pegar con silicón y después con el Resistol 850 y deja secar y refuerzalo por atrás con el Resistol 850 y deja secar

5.-Repite los pasos 2, 3 y 4 para hacer el segundo edificio

6.-Con el esmalte en aerosol pinta en la tabla de 56 cm por 49 y dibuja las perforaciones para sujetar una de las torres que será la que utilizará los amortiguadores en la estructura del edificio con la base de la tabla también los agujeros para colocar las llantas y el soporte frontal para detener la base

7.-Desarma las grapas y coloca en medio los resortes que serán utilizados para la suspensión del edificio colocar los soportes inferiores en la base y las grapas en la parte inferior o en la base del edificio

8.-Con los recipientes de plástico que no los Conagua y vierte un poco de pintura de color que Baas que vas a colocar en la parte superior de cada edificio escoge diferentes colores y pégales una capa de acrílico plástico cielo con el tratamiento permanente con la loca y defínanlo con el silicón transparente caliente

 

 

Galería Método

Resultados

Se obtuvo una placa de madera de 53×49 cm y dos edificios de 13x13x57 cm cúbicos, con un color blanco en los edificios y la base color gris. Uno de los edificios 1.5 cm más alzado que el otro, este cuenta con 4 resortes sostenidos con grapas o chilillos.

Al mover la base el agua que esta puesta en los contenedores sobre los edificios se mueve en ambos pero más bruscamente en el que no tiene aisladores.

Su costo estimado es de

Galería Resultados

Discusión

La información obtenida que consulte menciona que no se mueve el edificio que tiene aisladores, que elaborarlo no es complicado y que los edificios no necesitan peso, pero mi experiencia elaborándolo comprueba que el edificio que cuenta con aisladores si se mueve, que elaborarlo no es para nada fácil  y que los edificios si necesitan peso.

Conclusiones

Los sismos en México son muy comunes y la gran parte de la población no está enterada del riesgo que corre si su edificio no está bien construido.

El simulador de sismos que construí sirve para darnos una idea de lo que pasa en un sismo si tu edificio no está bien construido y así podemos prevenir una catástrofe en nuestro hogar o lugar de trabajo.

Su elaboración no es sencilla, sus materiales son fáciles de adquirir y su costo es accesible.

Bibliografía

 

 



Simulador de sismos con aislador en los cimientos

Summary

Research Question

How to build an earthquake simulator with insulator on the foundations?

Problem approach

Mexico is a country where there are tremors so we must make new constructions resistant to a quake or earthquake to provide security to Mexican citizenship.

Background

Objective

To build a simulator of earthquakes with insulator in the foundations and prove that building is more secure

Justification

Hypothesis

If I can make an earthquake simulator, then I will demonstrate that building is safer

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography