Sistemas de Aislamiento y Disipación Sísmica para Estructuras de Edificios
Continuamente, en todas partes del mundo, los terremotos de gran magnitud causan fatalidades y pérdidas económicas que son difíciles de superar. El sismo de Christchurch, Nueva Zelanda, ocurrido en 2010 es un claro ejemplo de aquello. Más de una década más tarde, el centro de la ciudad no ha terminado de reconstruirse y el impacto socioeconómico sufrido como consecuencias del sismo sigue teniendo efectos en la población.
Las experiencias de casos como el de Christchurch y en Ecuador, el caso de ciudades como Portoviejo y Bahía de Caráquez, afectadas por el sismo de 2016, han dado lugar a que la ingeniería estructural, como profesión, empiece a utilizar con más frecuencia sistemas de protección sísmica. Específicamente, este tipo de sistemas se divide en dos grupos: sistemas de aislamiento de base y sistemas de disipación, también conocidos como sistemas de amortiguamiento. En el primer caso, como su nombre lo indica, se trata de dispositivos que se colocan entre la cimentación y la estructura para que ésta no esté expuesta a las fuerzas inerciales que se provocan como causa del movimiento del suelo. Los sistemas de disipación, por otra parte, se los coloca generalmente dentro de la estructura, como elementos diagonales y su función es la de mitigar los efectos del sismo añadiendo amortiguamiento a la edificación.
Aunque un sistema de protección sísmica puede mitigar e incluso eliminar casi por completo los daños ocasionados por un sismo, su implementación requiere especial cuidado. Uno de los paradigmas que existen en cuanto al uso de sistemas de protección sísmica es que su sola existencia garantiza la funcionalidad continua de una estructura después de un sismo; esto, sin embargo, no siempre es el caso. Una estructura que cuente con un sistema de protección que no esté bien diseñado, o cuyos componentes se comporten de manera distinta a la esperada, ya sea por la calidad de sus materiales o el funcionamiento de sus mecanismos, puede sufrir daños sustanciales e incluso, colapsar. Por esta razón es importante verificar tanto con el ingeniero estructural como con el fabricante de los dispositivos de aislamiento o disipación que éstos van a funcionar apropiadamente durante un terremoto. En este sentido, el primer paso (y el más importante) es especificar el estándar de diseño adecuado.
En Ecuador, el documento que rige el diseño estructural de edificaciones es la Norma Ecuatoriana de la Construcción (NEC-2015), misma que cuenta con lineamientos básicos a ser tomados en cuenta para estructuras con sistemas de protección sísmica. Otro documento que se enfoca con más detalle en los objetivos de desempeño esperados, tipos de ensayos y describe las responsabilidades de las distintas partes involucradas en este tipo de estructuras es el Seismic Isolation Standard for Continued Functionality (SISCF). En Ecuador, existen varias estructuras que han sido diseñadas y construidas usando este estándar, de entre las cuales destaca el Puente Los Caras en Bahía de Caráquez. A pesar de haber sufrido afectaciones menores, el puente permaneció abierto y completamente en operación, permitiendo el paso de los vehículos de emergencia y cumpliendo el principio de funcionalidad continua.
A corto plazo, es de esperarse que el número de estructuras construidas con este tipo de sistemas se incremente de manera significativa, dados los beneficios que éstas ofrecen versus estructuras construidas de manera convencional.
Revisa en la página de Proyectos los edificios y puentes que han sido diseñados y construidos por ADSTREN, utilizando esta tecnología.
Estructura construida con métodos convencionales (sin sistema de protección sísmica)
- Existe daño en la edificación, pero es segura para quienes se encuentran dentro de ella
- Generalmente es desalojada después del sismo
Estructura construida con sistema de protección sísmica de performance limitado
- Tiene un mejor desempeño que las estructuras que no tienen sistema de protección
- Dependiendo del estado después del sismo pueden o no ser desalojadas
Estructura construida con sistema de protección sísmica diseñado para funcionalidad continua
- El sistema de protección mitiga al máximo los efectos del sismo
- La edificación mantiene el 100% de operatividad después del evento
Estructura construida con sistema de protección sísmica deficiente
- En lugar de mitigar los efectos del sismo, puede exacerbarlos
- Estructura con menor desempeño que estructuras que no tienen sistema de protección
