Estudio experimental de las propiedades de corte y amortiguamiento en materiales de caucho para un dispositivo de aislamiento sismico
Descripción del Articulo
En las últimas décadas, los sistemas de aislamiento sísmico elastoméricos se han convertido en una solución efectiva para mitigar el riesgo sísmico en estructuras civiles. El componente elastomérico resiste las fuerzas cortantes en la base de la superestructura desacoplándola del movimiento del suel...
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| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2025 |
| Institución: | Universidad Nacional de Ingeniería |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/2504 |
| Enlace del recurso: | https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/2504 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | Elastomeric isolator Shear properties Neoprene Natural rubber Recycled rubber Aislador elastomérico Propiedades de corte Neopreno Caucho natural Caucho reciclado |
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Estudio experimental de las propiedades de corte y amortiguamiento en materiales de caucho para un dispositivo de aislamiento sismicoExperimental study on shear and damping properties of rubber materials for seismic isolation deviceVelásquez Acevedo, Diego AlejandroReyna, RoyNuñez, LuisElastomeric isolatorShear propertiesNeopreneNatural rubberRecycled rubberAislador elastoméricoPropiedades de corteNeoprenoCaucho naturalCaucho recicladoEn las últimas décadas, los sistemas de aislamiento sísmico elastoméricos se han convertido en una solución efectiva para mitigar el riesgo sísmico en estructuras civiles. El componente elastomérico resiste las fuerzas cortantes en la base de la superestructura desacoplándola del movimiento del suelo durante un terremoto. Por lo tanto, el módulo de corte es un parámetro crítico para garantizar el desempeño sísmico del sistema de aislamiento. Esta investigación presenta un estudio experimental de las propiedades de corte de tres tipos de caucho: caucho natural, caucho reciclado y neopreno, para determinar su viabilidad como materiales elastoméricos en sistemas de aislamiento sísmico. Para ello, se realizaron nueve ensayos (tres para cada tipo de caucho) siguiendo la norma ASTM D4014, con el objetivo de estimar su módulo de corte al veinticinco por ciento de deformación cortante. Además, se investigó el deterioro y endurecimiento de cada material bajo ciclos de grandes deformaciones. Como resultado, se propuso una ecuación de correlación entre la deformación y el módulo de corte para cada material de caucho. Los resultados mostraron que el módulo de corte del neopreno presenta un mejor desempeño en comparación con el caucho natural y el caucho reciclado.In recent decades, seismic elastomeric isolation systems have become an effective solution to mitigate seismic hazard in civil structures. The elastomeric component resists shear forces at the base of the superstructure by decoupling it from ground motion during an earthquake. Thus, the shear modulus is a critical parameter for ensuring the seismic performance of the isolation system. This research presents an experimental study of shear properties of three types of rubber: natural rubber, recycled rubber, and neoprene to determine their feasibility as elastomeric materials in seismic isolation systems. To achieve this, nine tests (three for each type of rubber) were carried out following the ASTM D4014 standard to estimate their shear modulus at twenty-five percent shear strain. Moreover, the deterioration and hardening of each rubber material were investigated under large deformation cycles. Consequently, a correlation equation between strain and shear modulus for each rubber material was proposed. The results showed neoprene shear modulus exhibit better performance compared to natural and recycled rubber.Universidad Nacional de Ingeniería2025-12-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/250410.21754/tecnia.v35i2.2504TECNIA; Vol. 35 No. 2 (2025); 32-40TECNIA; Vol. 35 Núm. 2 (2025); 32-402309-04130375-776510.21754/tecnia.v35i2reponame:Revistas - Universidad Nacional de Ingenieríainstname:Universidad Nacional de Ingenieríainstacron:UNIspahttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/2504/3561Derechos de autor 2025 TECNIAhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/25042025-12-30T22:01:06Z |
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En las últimas décadas, los sistemas de aislamiento sísmico elastoméricos se han convertido en una solución efectiva para mitigar el riesgo sísmico en estructuras civiles. El componente elastomérico resiste las fuerzas cortantes en la base de la superestructura desacoplándola del movimiento del suelo durante un terremoto. Por lo tanto, el módulo de corte es un parámetro crítico para garantizar el desempeño sísmico del sistema de aislamiento. Esta investigación presenta un estudio experimental de las propiedades de corte de tres tipos de caucho: caucho natural, caucho reciclado y neopreno, para determinar su viabilidad como materiales elastoméricos en sistemas de aislamiento sísmico. Para ello, se realizaron nueve ensayos (tres para cada tipo de caucho) siguiendo la norma ASTM D4014, con el objetivo de estimar su módulo de corte al veinticinco por ciento de deformación cortante. Además, se investigó el deterioro y endurecimiento de cada material bajo ciclos de grandes deformaciones. Como resultado, se propuso una ecuación de correlación entre la deformación y el módulo de corte para cada material de caucho. Los resultados mostraron que el módulo de corte del neopreno presenta un mejor desempeño en comparación con el caucho natural y el caucho reciclado. |
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