¿QUE ES LA INGENIERÍA SÍSMICA? (Square it! Venta de casas en Lomas de Angelópolis)

Últimamente hemos experimentado un aumento en la actividad sísmica en algunos estados de la república mexicana y que mejor que estar informados sobre lo que hace la Ingeniería Sísmica y de qué manera nos ayuda y nos da la tranquilidad de saber que se pueden hacer edificios resistentes a sismos de gran magnitud.

 Los principales objetivos de la Ingeniería Sísmica son:

• Entender la interacción entre los edificios y la infraestructura pública con el subsuelo.
• Prever las potenciales consecuencias de fuertes terremotos en áreas urbanas y sus efectos en la infraestructura.
• Diseñar, construir y mantener estructuras que resistan a la exposición de un terremoto, más allá de las expectaciones y en total cumplimiento de los reglamentos de construcción.

Una estructura apropiadamente diseñada no necesita ser extraordinariamente fuerte o cara. Las más poderosas y costosas herramientas para la ingeniería sísmica son las tecnologías de control de la vibración y en particular, el aislamiento basal o cimentación.


SISTEMA DE PROTECCION

La energía que recibe una estructura durante un terremoto puede ser soportada de tres maneras diferentes:

• Por resistencia: Consiste en dimensionar los elementos estructurales de tal modo que tengan suficiente resistencia como para soportar las cargas sísmicas sin romperse. Éste método requiere unas sobredimensiones bastante importantes de los elementos estructurales y tiene algunos riesgos de rotura frágil.

• Por ductilidad: Consiste en dimensionar los elementos de tal manera que parte de la energía del sismo sea disipada pordeformaciones plásticas de los propios elementos estructurales. Esto implica que la estructura recibirá daños en caso de sismo, pero sin llegar a colapsar. Reduce el riesgo de rotura frágil y la dimensión necesaria de los elementos estructurales es bastante menor.

• Por disipación: Consiste en introducir en la estructura elementos cuyo fin es disipar la energía recibida durante un terremoto, y que no tienen una función resistente durante el resto de la vida normal del edificio. Existen principalmente tres tipos de sistemas de disipación:1

• Aislamiento sísmico: Se conoce así a la técnica de desacoplar el edificio del suelo. La energía proveniente del terremoto no penetra en el edificio ya que éste está aislado del suelo.

• Elementos de disipación pasiva: Son técnicas que permiten dar un amortiguamiento suplementario mediante elementos que absorben la energía del terremoto, evitando que ésta dañe al edificio. Estos elementos llamados amortiguadores pueden ser de muy distinta forma: de aceite, de metal, visco-elásticos, viscosos... En algunos casos los amortiguadores tienen que ser sustituidos tras un impacto sísmico.

• Elementos de disipación activa: Son elementos que absorben la energía por desplazamiento de elementos preparados para ello. Sería el caso del amortiguador de masa del Taipei 101 que realiza un desplazamiento para absorber la energía del viento sobre la estructura o el sismo.
Un mismo edificio puede mezclar varias técnicas para soportar un sismo. La capacidad final de un edificio bien planteado de soportar energía sísmica es la suma de las energías que puede soportar cada uno de los apartados anteriores.




AISLAMIENTO SÍSMICO

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




CARACTERISTICAS:

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 (edificada por el hombre o no) 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. 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 and sliding units. 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 tienen aisladores son los ayuntamientos de San Francisco, Salt Lake, Los Ángeles, la Torre Latinoamericana, Torre Pemex y Torre Mayor en la Ciudad de México.

Para mayor información dejo algunas ligas de videos referentes al tema.

Modelo dinámico con disipadores sísmicos: https://www.youtube.com/watch?v=U-L23G8lPQ8

En este video se puede ver un test de velocidad a un aislador llevada al extremo: https://www.youtube.com/watch?v=PNH8aHKfuBI&list=PLGvi3Gb-f-mxWQJZb71LR8OlOp8imte3c

Y si tienen un poco de paciencia y tiempo les recomiendo este. https://www.youtube.com/watch?v=4IhNCsM2z38

¡GRACIAS POR SU ATENCIÓN Y QUE NO CUNDA EL PÁNICO!


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