Diplomado en Sistemas de protección sísmica (MIEG)

En el Diplomado en Sistemas de protección sísmica los estudiantes aprenderán las herramientas de análisis y diseño de estructuras con aislación sísmica, y de sistemas lineales y no-lineales de disipación de energía. Podrán determinar el comportamiento de distintos materiales elastométricos, diseñar y calcular disipadores viscosos, viscoelásticos y friccionales metálicos. También podrán modelar correctamente el comportamiento no-lineal (geométrico y material) de elementos estructurales, utilizando programas comerciales de análisis estructural, para determinar la respuesta sísmica tiempo-historia no-lineal de distintos tipos de estructuras (convencionales y equipadas con sistemas de protección sísmica).

El propósito de este programa, que forma parte de un grupo de ocho diplomados, es ofrecer un conjunto de cursos disciplinares, generados a partir del programa de Magíster Profesional en Ingeniería Estructural y Geotécnica (Master-IEG) actualmente vigente en la Universidad, y cuyas temáticas constituyen un cuerpo académico coherente y pertinente. Este diplomado persigue aumentar la calidad profesional de los especialistas estructurales y geotécnicos de Chile y la Región, en el entendido que estos territorios son de los más expuestos del planeta a requerimientos estructurales de la naturaleza y por ello su impacto en la vida y calidad de vida de sus habitantes es tremendamente significativo.

Si bien es el alumno quien define los cursos optativos que desea realizar, el programa contempla orientar al estudiante en dicha elección, considerando para ello el historial académico y profesional, sus expectativas futuras y la oferta de cursos optativos según contenido y período(s) académico(s) en que se dictan. Los alumnos de cada diplomado podrán compartir aula y experiencia formativa con los estudiantes del Master-IEG, por lo que la metodología de enseñanza aprendizaje de los diplomados es la misma utilizada en los cursos del programa postgrado.

Ingenieros civiles formados y con experiencia en las áreas de estructuras y/o geotecnia.

Comprender los fundamentos teóricos de los sistemas modernos de protección sísmica.

Aplicar herramientas analíticas de modelación de sistemas de protección sísmica.

Diseñar estructuras equipadas con sistemas de protección sísmica.

Los requisitos de ingreso al diplomado son los mismos del Magíster en Ingeniería Estructural y Geotécnica. En particular estos incluyen al menos:
– Licenciatura en ciencias de la ingeniería o equivalente, o alternativamente el título profesional de ingeniero civil.
– Dos años de experiencia laboral en el área de la ingeniería estructural y/o geotecnia.

Si el postulante tiene sólo un año de experiencia podrá ser evaluado por el Jefe del Programa.

La conformación final del diplomado de cada alumno será analizada y aprobada por el Jefe de Programa.

Al finalizar el curso podrás:
– Comprender los principios por los cuales se utiliza el aislamiento sísmico.
– Determinar el comportamiento de distintos materiales elastométricos.
– Diseñar y calcular aisladores según sus requerimientos mecánicos.
– Aplicar la metodología y procedimiento al diseño de estructuras aisladas.
– Aplicar los códigos de diseño chilenos y estadounidenses.

Contenidos:
Introducción general
– Objetivos generales y específicos del aislamiento sísmico.
– Tipos de aisladores y su utilización.

Formulación del problema dinámico con aislamiento sísmico
– Repaso de dinámica estructural: ecuación de movimiento, condensación estática y cambio de coordenadas.
– Solución de ecuaciones dinámicas: métodos de primer orden.
– Formulación del problema con aislamiento sísmico en coordenadas relativas.
– Métodos de solución aproximados.

Aislamiento elastomérico
– Comportamiento vertical y flexural de aisladores elastoméricos.
– Estabilidad de aisladores elastoméricos.
– Comportamiento de placas intermedias.
– Aisladores con núcleo de plomo.
– Modelación computacional de estructuras con aislamiento elastomérico.

Diseño de sistemas con aislamiento sísmico
– Revisión estructurada del proceso de diseño sísmico.
– Análisis detallado de la Norma NCh2745-2013.
– Análisis y diseño de edificios con aislamiento sísmico.

Aislamiento friccional
– Comportamiento mecánico.
– Péndulo friccional.

Al finalizar el curso podrás:
– Comprender los principios por los cuales se utiliza la disipación de energía, calcular la disipación de energía en sistemas lineales y no-lineales.
– Diseñar y calcular disipadores viscosos, viscoelásticos y friccionales metálicos.
– Aplicar la metodología y procedimiento de diseño a estructuras con dispositivos de disipación.
– Calcular y diseñar estructuras con amortiguadores de masa sintonizada.

Contenidos:
Introducción general y desarrollo histórico: Historia de la disipación de energía. Objetivos generales y específicos. Presentación de casos en Chile y EEUU. Herramientas utilizadas en análisis y diseño (SAP, Matlab). Incorporación de estos elementos el software existente y detalles constructivos.

Fundamentos de la disipación de energía: Disipación en sistemas lineales. Disipación en sistemas no lineales: linearización armónica y estocástica. Método de energía modal para el diseño de estructuras con disipadores. Factores de reducción de respuesta (ductilidades y esfuerzos) por amortiguamiento.

Diseño de disipadores viscosos y viscoelásticos: Polímeros y fluidos viscosos. Presentación de los dispositivos existentes y proveedores. Comportamiento experimental de materiales viscoelásticos y fluidos viscosos. Modelación del comportamiento viscoelástico y viscoso en el tiempo y frecuencia: Factor de disipación. Efecto de calor generado por disipación.

Diseño de sistemas friccionales metálicos: Materiales de baja fluencia. Materiales estables en fricción. Presentación de dispositivos existentes, fabricación y proveedores. Comportamiento experimental de metales e interfases friccionales. Modelos de comportamiento plástico y friccional.

Guía de diseño para estructuras con disipadores: Objetivos de desempeño. Reducción de orden y modelos simplificados para el diseño preliminar. Curvas de iso-desempeño. Distribución de disipadores en planta y altura. Definición de rigideces y capacidades elementales. Validación del diseño.

Diseño de amortiguadores de masa sintonizados: Fundamento del comportamiento dinámico de amortiguadores de masa (AMS). Aplicaciones a cargas de servicio y sísmicas. Presentación de los dispositivos existentes, fabricación y proveedores. Comportamiento experimental, balanceo torsional y diseño modal de AMS.

– Análisis estructural no lineal.
– Elementos finitos no lineales.
– Taller de elementos finitos no lineales.
– Dinámica estructural.
– Taller de dinámica estructural.
– Análisis sísmico.
– Métodos experimentales.
– Métodos analíticos en ingeniería civil.
– Métodos numéricos en ingeniería civil.

– Análisis estructural lineal.
– Elementos finitos lineales.
– Diseño avanzado en hormigón armado.
– Taller de diseño avanzado en hormigón armado.
– Diseño de estructuras pretensadas.
– Diseño avanzado en acero.
– Taller de diseño de acero.
– Tópicos en tecnología del hormigón.
– Diseño y construcción de puentes.
– Taller de diseño de puentes.
– Diseño de estructuras industriales de acero (modalidad híbrido).
– Diseño de fundaciones superficiales.
– Estructuras geotécnicas de contención.
– Caracterización y comportamiento de suelos.
– Diseño de fundaciones profundas.
– Diseño sismorresistente avanzado.
– Laboratorio de métodos experimentales.
– Métodos experimentales en estructuras (solo modalidad presencial).
– Ingeniería geotécnica sísmica.
– Modelación computacional en geotecnia.
– Confiabilidad estructural.
– Geotecnia de desechos mineros.