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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