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Construcciones Antisísmicas

Los edificios están diseñados para permanecer en pie incluso durante un terremoto. Aun sabiendo que un edificio bien construido no se te caerá encima, debes protegerte de la caída de objetos y de otros elementos no estructurales del edificio. El diseño de edificios resistentes a los terremotos requiere que la energía que el edificio recoge de las sacudidas del suelo se disipe sin que se produzca un colapso estructural. Pero al final el edificio puede quedar inservible.  Los hospitales y otras instalaciones críticas están sujetos a regulaciones más estrictas, y también deben permanecer seguros y operativos en cualquier circunstancia. Desde el punto de vista de la resistencia sísmica, un edificio se diseña teniendo en cuenta muchos factores, incluido el tipo de terreno sobre el que está construido, su altura y los materiales utilizados.   

Los edificios están diseñados para permanecer en pie incluso durante un terremoto.Aun sabiendo que un edificio bien construido no se te caerá encima, debes protegerte de la caída de objetos y de otros elementos no estructurales del edificio. El diseño de edificios resistentes a los terremotos requiere que la energía que el edificio recoge de las sacudidas del suelo se disipe sin que se produzca un colapso estructural. Pero al final el edificio puede quedar inservible.  Los hospitales y otras instalaciones críticas están sujetos a regulaciones más estrictas, y también deben permanecer seguros y operativos en cualquier circunstancia. Desde el punto de vista de la resistencia sísmica, un edificio se diseña teniendo en cuenta muchos factores, incluido el tipo de terreno sobre el que está construido, su altura y los materiales utilizados.  

Cada edificio tiene un período de resonancia predominante. El período de resonancia es el tiempo que tarda un edificio en completar de forma natural un ciclo de movimiento de vaivén. Cuanto más alto sea el edificio, más largo será el período de resonancia y más lenta será la oscilación del edificio. Los edificios bajos resonarán a un ritmo más rápido que aquellos más altos.  Los edificios complejos, como los de gran altura, tienen varios periodos de resonancia y modos de vibración, y el diseño antisísmico debe tenerlos en cuenta. 

La tecnología más eficaz para proteger un edificio de las fuertes sacudidas del suelo es el aislamiento basal. Los aislamientos basales se construyen con amortiguadores o rodamientos. Cuando el suelo tiembla debido a las ondas sísmicas, el aislamiento basal desconecta el edificio del movimiento del suelo, de modo que apenas se transmitan las sacudidas del suelo al edificio. En los hospitales con aislamiento basal, la cirugía crítica puede continuar incluso durante un terremoto. 

Algunas estructuras, como los puentes o los edificios muy altos, pueden resonar con un forzamiento moderado, como el paso de los peatones o un viento suave, que puede hacer que la estructura sea insegura o desagradable estar en ella. En estos casos, los ingenieros pueden utilizar un amortiguador de masa sintonizado para eliminar este comportamiento indeseable. El amortiguador de masa sintonizado disipará de manera inofensiva la energía que, en caso contrario, se transmitiría a la estructura. 

¿Sabías que...?

  1. Las diferentes construcciones reaccionan de diversas maneras al mismo temblor de tierra.  
  2. Existen diversas formas de hacer que los edificios sean resistentes a las sacudidas sísmicas. Estos se pueden construir desde su origen con un refuerzo antisísmico, pero también pueden reacondicionarse a posteriori
  3. Los códigos de construcción definen las normas que en cada país y en cada región deben cumplir las construcciones para resistir los temblores de tierra que se esperan en un terremoto. Los códigos de construcción tienen en cuenta las fuentes del terremoto y su distancia, la amortiguación de las ondas sísmicas y las condiciones del lugar. 
  4. Los edificios en terreno blando generalmente sufren sacudidas de tierra de mayor amplitud que aquellos sobre roca dura en la misma zona. 
  5. La resonancia de las construcciones por los temblores sísmicos es como empujar a una persona en un columpio. Si se aplica de manera oportuna, cada empuje aumenta la amplitud y la energía de cada oscilación hasta que puede resultar peligroso o incluso destructivo para un edificio. 
Source: Base_isolators_under_the_Utah_State_Capitol.jpg

Los aislamientos basales están fabricados con amortiguadores o rodamientos. Cuando el suelo tiembla debido a las ondas sísmicas, el aislamiento basal desconecta el edificio del movimiento del suelo para que apenas se transmita el temblor del suelo al edificio, o incluso que esta transmisión sea nula. Esta imagen muestra los aisladores de la base bajo del Capitolio del estado de Utah (EE. UU.)

Source: Base-isolation.gif (animation)

Este vídeo muestra cómo se comportan dos modelos de construcción cuando se ponen a prueba en una mesa sacudidora. El edificio de la derecha está equipado con un aislamiento sísmico basal, por lo tanto, oscila mucho menos.

Source: Taipei_101_Tuned_Mass_Damper.png
Source: Tuned_mass_damper_-_Taipei_101_-_Wikimania_2007_0224.jpg

Algunos edificios están protegidos de los temblores sísmicos con un amortiguador de masa sintonizado, que se parece mucho a un péndulo. Este sistema limita la amplitud del movimiento de resonancia porque el péndulo disipa parte de la energía acumulada por el edificio cuando vibra. Estas imágenes muestran la ubicación del mayor amortiguador de masa sintonizado dentro del rascacielos Taipei 101, y la propia masa.

Source: resonance-1.jpg

Los edificios complejos, como los de altura, poseen varios modos y periodos de resonancia.

Source: resonace-2.jpg

La resonancia de las construcciones por los temblores sísmicos es como empujar a una persona en un columpio. Si se aplica de manera oportuna, cada empuje aumenta la amplitud y la energía de cada oscilación hasta que puede resultar peligroso o incluso destructivo para un edificio.

LUGARES PARA VISITAR

  • Museu de Engenharia Civil, Instituto Superior TécnicoExplore
  • Laboratório Nacional de Engenharia CivilExplore
  • Instituto Dom LuizExplore

SEGUIR EXPLORANDO

The Millennium Footbridge had to be closed shortly after its opening due to alarming swaying motion. It was reopened after some additional engineering that included Tuned Mass Dampers.

Taipei 101 is a 508.2 tall building that uses Tuned Mass Dampers. to mitigate the oscillations caused by wind but also by typhoons and earthquakes

Video that explains step-by-step how to build a model of a Tuned Mass Damper and how to test it.

An application that illustrates interactively how earthquakes act on structures, buildings, bridges and dams. Available in English and Portuguese, for Windows and Mac.

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