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Dr. Carlos Méndez Galindo
CEO México / CTO Américas – mageba GroupVicepresidente Mundial - Asociación Internacional de
Ingeniera Estructural y de Puentes (IABSE)
Aislamiento Sísmico de Megaestructuras en Latinoamérica:
una Realidad
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Asociación Internacional de Ingeniera Estructural y de Puentes(IABSE)
Introducción
Fundada el 29 de octubre de 1929, con el objetivo de incentivar la colaboración entreprofesionales de diferentes países relacionados con la ingeniería estructural
TKVSB meeting, Zurich 1922 1928 Vienna Conference
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IABSE - Eventos en 2019
Introducción
IABSE realiza varios eventos alrededor de el mundo
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IABSE - Eventos en 2020
Introducción
En 2020, se tiene programados eventos en Polonia, Nueva Zelanda y Corea del Sur
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IABSE - Publicaciones
Introducción
IABSE realiza diferentes publicaciones, incluyendo la revista indexada Structural Engineering International, que cuenta con factor de impacto
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IABSE - Premios
Introducción
A lo largo de la historia, IABSE ha otorgado premios a profesionales y estructuras de excelencia mundial
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IABSE - Premios
Introducción
El premio al Mérito en Ingeniería Estructural es considerado por algunos rankings como el equivalente al Nobel de Ingeniería Civil
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IABSE – Comité Ejecutivo
Introducción
El Comité Ejecutivo de IABSE es el órgano de gobierno de la Asociación encargado de ejecutar las decisiones establecidas por la Asamblea General
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Riesgo Sísmico
Introducción
Sísmica Risk = Sísmica Hazard x VulnerabilityRiesgo Sísmico en la Región
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Modificación de Respuesta Sísmica
Sistemas de Protección Sísmica
Sistemas mas utilizados para la modificación de la respuesta sísmica de las estructuras ante los efectos sísmicos
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Aislamiento Sísmico en Japón
Aislamiento Sísmico
Cambio de periodo de una estructura mediante el uso de aisladores sísmicos
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FEMA P-58 Opciones para Diseño Sismoresistente
Estrategias de Protección Sísmica
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Uso de Dispositivos Sísmicos en Latinoamérica
Introducción
2013 2015 2017 2019
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Aislamiento Sísmico: Cambio de periodo
Aislamiento Siismico
El aislamiento sísmico aumenta el periodo natural de la estructura:Por lo tanto, la aceleración y la cargas que impactan disminuyen consecuentemente
Cambio de periodo
Aislamiento
de estructuras
Espectro general del diseño
aantes
adespues
T
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Aislamiento Sísmico: Animación
Aislamiento Sísmico
Cambio de periodo de una estructura mediante el uso de aisladores sísmicos
Sin Aislamiento SísmicoCon Aislamiento Sísmico
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Aislamiento Sísmico: Animación
Aislamiento Sísmico
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Dispositivos de aislamiento sísmico
Aislamiento Sísmico
Enfoque Sísmico/ Enfoque energético
RESTON®PENDULUM Aislador de Péndulo
LASTO®LRB Aislador de Caucho con Núcleo de
Plomo
LASTO®HDRBAislador de Caucho de Alto
Amortiguamiento
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Dispositivos de aislamiento sísmico
Aislamiento Sísmico
Cualquier aislador sísmico debe cumplir las cuatro funciones principales en cualquier momento durante el servicio y en condiciones sísmicas
Un sistema de aislamiento debe cumplir con las siguientes cuatro funciones
principales.
1). Transmisión de cargas verticales (cargas no sísmicas)
Plena capacidad de carga en cualquier etapa de desplazamiento.
Sin limites de estabilidad.
2). Flexibilidad lateral / horizontal
Alta rigidez inicial debido a la resistencia a la fricción y baja rigidez
controlada por la curvatura.
3). Disipación de energía
Capacidad de disipación de alta energía proporcionada por la
fricción o el uso de núcleo de plomo.
4). Capacidad de re-centrado
Capacidad de recentrado total debido a la superficie curvada y al
peso de la estructura, o por el uso de caucho natural de alta calidad.
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Aisladores Elastoméricos
Aislamiento sísmico
Modelo analítico bi-lineal de un aislador elastomérico LRB
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Aisladores de péndulo
Aislamiento Sísmico
RESTON®PENDULUM MONO
Acc. to EN or AASHTO
RESTON®PENDULUM DUPLO
Acc. to EN or AASHTO
Aislador de péndulo Mono (una superficie de desplazamiento) o Aislador de péndulo Duplo (doble superficie de desplazamiento)
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Componentes de un aislador de péndulo
Aislamiento Sísmico
La placa deslizante se puede cubrir con una hoja de acero inoxidable o con una superficie de cromo de alta calidad
Placa deslizante curva
Calote
Placa deslizante inferior
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Aislador de péndulo Mono
Aislamiento Sísmico
Los aisladores de péndulo Mono consisten de una superficie de desplazamiento curva, un elemento oscilante con el material de desplazamiento RoboSlide y una placa fija que
permite rotaciones
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Aislador de péndulo Duplo
Aislamiento Sísmico
Los aisladores de péndulo Duplo consisten de dos superficies de desplazamiento curvas. Estos aisladores incluyen un componente oscilante articulado que permite rotaciones
altas.
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Estabilidad del aislador de péndulo
Aislamiento Sísmico
La capacidad de carga está asegurada en cualquier etapa del desplazamiento horizontal, a diferencia de los aisladores elastoméricos con limitación en la tensión debido a la altura
de la goma.
1. RESTON®PENDULUM SI
2. RESTON®PENDULUM DI
dEd
dEd
Donde:
NSd = máxima carga vertical en condición de servicio
NEd,max = máxima carga vertical en condición sísmica
dEd = máximo desplazamiento en condición sísmica
Fxy,d = máxima fuerza de resistencia a la fricción
NSd
NSd
Fxy,d
Fxy,d
NEd,max
NEd,max
a) Condición de servicio b) Condición sísmica
a) Condición de servicio b) Condición sísmica
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Capacidad de re-centrado
Aislamiento Sísmico
➢Capacidad para limitar los desplazamientos residuales después de un terremoto.
➢Evitar desplazamientos acumulados durante el evento sísmico.
➢Debido al principio del péndulo, los deslizadores de superficie curva muestran altas capacidades de re-centrado . Sin embargo, esto depende de los parámetros de diseño.
➢La capacidad de re-centrado es una característica de todo el sistema de aislamiento, no necesariamente de cada uno de los componentes.
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Requerimientos para los ensayos
Aislamiento Sísmico- Ensayos
Códigos y especificaciones
➢Código gubernamental: Los ingenieros estructurales pueden considerar códigos nacionales e internacionales para el diseño sísmico de estructuras. Sin embargo, algunas veces los diseñadores proporcionan sus propias especificaciones para el diseño, fabricación y pruebas.
➢Algunos de los códigos mas populares son:
a) AASHTO Guía de especificaciones para el diseño en aislamiento sísmico.
b)Eurocode 8 (EN 1998-1, EN 1998-2), EN 15129, EN 1337.
c) Sociedad Americana de estándares para ingenieros civiles (relacionado con FEMA, etc.)
d)Especificación japonesa para diseño sísmico.
e) Códigos nacionales y determinadas especificaciones para proyectos especiales.
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Ensayos en laboratorios de Estados Unidos
Aislamiento Sísmico- Ensayos
mageba tiene experiencia de trabajo substancial con los laboratorios de prueba en Estados Unidos
Lehigh UniversityBerkeley
University of California
University at Buffalo
University of California, San
Diego
Prueba de desgaste y prueba sísmica en juntas modulares de expansión
Ensayos sísmicos en aparatos de apoyo de
caucho y plomo
Prueba de calificación de anclaje post-tensado
Ensayos sísmicos de grandes aisladores de
péndulo
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Descripción de las instalaciones de prueba
Caltrans Sísmica Response Modification Device (SRMD) Test Facility
Máxima carga vertical= +53400 kN
Máxima carga horizontal= ± 8900 kN
Movimiento máximo= ± 1219 mm
Velocidad longitudinal= ± 1800 mm/s
Laboratorios
EUCENTRE: TREES LAB’s Bearing Testing System
Máxima carga vertical= +50000 kN
Máxima carga horizontal= ± 2100 kN
Movimiento máximo= ± 500 mm
Velocidad longitudinal= ± 2200 mm/s
Aislamiento Sísmico- Ensayos
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Descripción de las instalaciones de prueba
NCREE – Taipei Taiwan
Basilicata University - Italia
Rome University – Italia
Politécnico de Milán – Italia
Apoyos pendularesLRBHDRB
Aislamiento Sísmico- Ensayos
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Prueba a gran escala en Sismalab, Italia (1/2)
Aislamiento Sísmico- Ensayos
Prueba de compresión a carga máxima de 2,250 kips y cero desplazamiento
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Prueba a gran escala en Sismalab, Italia (2/2))
Aislamiento Sísmico- Ensayos
Prueba combinada de corte-compresión a frecuencias de hasta 1 Hz y carga sísmica de 1,235 kips
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Prueba a gran escala de un LRB en EUCENTRE, Italia
Aislamiento Sísmico- Ensayos
➢ Mageba pasó todos los ensayos exitosamente de acuerdo a EN15129 y
AASHTO LRFD
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Video de una prueba a gran escala de un LRB en Sismalab, Italia
➢ Testing Facilities
Aislamiento Sísmico- Ensayos
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Pruebas de aparatos LRB a baja temperatura en el Politécnico de Montreal en Canadá
Aislamiento Sísmico- Ensayo
Pruebas realizadas en aparatos LRB expuestos a -22 °F por 72 horas
Prueba 3- espécimen 2Desplazamiento de +/-95mmTemperatura: -32°C
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Pruebas a gran escalas de los aisladores de péndulo en EUCENTRE, Italia.
Aislamiento Sísmico - Ensayos
mageba pasó todos los ensayos exitosamente según EN15129
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Prueba de prototipos de aisladores de péndulo, ENCENTRE (Italia)
Aislamiento Sísmico- Ensayos
➢ Testing performed on LRB exposed to -30 C for 72 hours
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Pruebas de prototipo de aisladores de péndulo en ENCENTRE, Italia
Aislamiento Sísmico- Ensayos
Fijación del material deslizante de Mageba Robo®Slide, con alta capacidad de compresión (hasta 180 N/mm2) y un coeficiente de fricción promedio de 4.5 %
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Pruebas de prototipo de aisladores de péndulo en ENCENTRE, Italia
Aislamiento Sísmico- Ensayos
Se limpia la superficie curva antes de la prueba de prototipo. En total 14 pruebas diferentes, la mayoría en combinación compresión y corte (dinámica)
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Pruebas de prototipo de aisladores de péndulo en ENCENTRE, Italia
Aislamiento Sísmico-Ensayos
El aislador de péndulo listo para ser fijado en la máquina de prueba de apoyo. Uno de los más grandes del mundo.
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Aislamiento Sísmico- Ensayos
Prueba de la capacidad de carga al duplicar carga vertical de acuerdo al diseño máximo. EUCENTRE puede alcanzar solamente hasta 31,470 en el cargamento estático
Pruebas de prototipo de aisladores de péndulo en ENCENTRE, Italia
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico– Viaducto Bellas Artes, México
Aisladores de péndulo – Video
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Area: 13,500 m2
Ciudad: MedellínAño: 2018-2019Pisos: 11
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
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Edificio de oficina equipado con 12 aisladores LASTO®LRB diseñados para un desplazamiento sísmico de diseño de 100 mm i y máximo de 200 mm, y carga vertical
de 24,000 kN
Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Superestructura
Interfaz deaislamiento
Subestructura
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Ensayos con la presencia y supervisión de Jefe de Infraestructura, el Ing. Ricardo
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Ensayos de prototipo y de control de calidad
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Video: Ensayo de prototipo en aislador a escala real
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Ejemplo de Reportes de Ensayos Independientes
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Casos de estudio: Aislamiento Sísmico
Edificio de Ciencias, Universidad EAFIT, Colombia (2019)
Ejemplo de Reportes de Ensayos Independientes
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Espacio Condesa (México, 2017-2019)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Video 1: Espacio Condesa - Mexico
Referencias
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Referencias
Espacio Condesa - MX
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Esquema del Sistema de Aislamiento Sísmico – Espacio Condesa
El diseño del Sistema de aislamiento sísmico considera 6 diferentes tipos de aisladores. Los mas grandes tendrán una dimensión en planta de 2.5 m x 2.5 m
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Video 2: Espacio Condesa - Mexico
Referencias
![Page 57: Aislamiento Sísmico de Megaestructuras en Latinoamérica: una … · 2020-05-21 · mageba | 21.05.2020| page 25 Capacidad de re-centrado Aislamiento Sísmico Capacidad para limitar](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022042909/5f3b29d260fe3b3cd45b1204/html5/thumbnails/57.jpg)
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LASTO®LRB: Diseño
Diseño y Planos
El diseño fue realizado por mageba México, revisado y aprobado por mageba Suiza
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LASTO®LRB: Render
Diseño y Planos
Vistas del render del aislador tipo LASTO®LRB
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LASTO®LRB: Fabricación (1/2)
Producción
Los 12 aisladores fueron producidos completamente por mageba India conforme a los estándares de mageba en 10 semanas
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Producción
Se prepararon informes de producción semanales para el cliente
LASTO®LRB: Fabricación (2/2)
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Ensayos
Ensayos de Prototipo a Escala Real
Ensayos de 2 aisladores prototipo y 4 aisladores de control de calidad
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Vista parcial del sitio de construcción
Supervisión de Instalación
La instalación para este edificio consiste en 204 aisladores LASTO®LRB de diferentes diámetros, carga vertical de hasta 82,732 kN y capacidad de movimiento de +/-300mm
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Revisión del estado del aislador
Supervisión de Instalación
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LASTO®LRB: Revisión general
Supervisión de Instalación
Revisión de la limpieza general en orificios y nivel de las placas de anclaje coladas por el cliente
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LASTO® LRB: Revisión de pernos
Supervisión de Instalación
Se verificó que los tornillos coincidieran con las placas de anclaje y se colocó aceite a los tornillos y a la superficie de la placa para poder manipular el aislador
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Instalación de LASTO®LRB
Supervisión de Instalación
Se colocaron los aisladores en cada columna con ayuda de una grúa
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LASTO®LRB (Apriete pernos)
Supervisión de Instalación
Supervisión del ajuste de los pernos de transporte para la colocación del aislador.
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Revisión del nivel de las placas de anclaje
Supervisión de Instalación
LASTO®LRB C-900-208 revisión con nivel digital al colocar el aislador sobre la columna.
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Supervisión de Instalación
Se instalaron 5 aisladores LASTO®LRB C-900-204 y 1 aislador LASTO®LRB C-1100-208
LASTO®LRB C-900-204 y C-1100-208 Instalados
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Supervisión de Instalación
Proceso de Instalación
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Supervisión de Instalación
Proceso de Instalación
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Supervisión de Instalación
Proceso de Instalación
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Supervisión de Instalación
Proceso de Instalación
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Supervisión de Instalación
Proceso de Instalación
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Equipo Internacional
Supervisión de Instalación
La instalación de los primeros 6 aisladores LASTO®LRB fue llevada a cabo por un equipo internacional de México, Guatemala y Suiza.
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
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Nuevo Aeropuerto CDMX (México, 2019-2022)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Diciembre 28,2019)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Enero 24, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Enero 24, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
Protección Sísmica en Latinoamérica
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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Instalación de Aisladores Sísmicos (Marzo 5, 2020)
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