Diseño Sismorresistente de Edificaciones.
La complejidad del diseño sísmico de las edificaciones, se encuentra definida en la mayoría de los Códigos. Estos últimos expresan que, las edificaciones se comportarán ante los sismos, considerando lo siguiente:
- Resistir sismos leves, sin daños.
- Resistir sismos moderados, considerando la posibilidad de daños estructurales leves.
- Resistir sismos severos, con la posibilidad de daños estructurales importantes y con una posibilidad remota de ocurrencia del colapso de la edificación.
¿Cuándo ocurre el colapso de una edificación?
Ocurre cuando esta estructura se cae o se desploma, parcial o totalmente, con la posibilidad de la muerte de los habitantes.
El Espectro de Diseño o Coeficiente Sísmico, trata de determinar el coeficiente con el que deben ser diseñadas las estructuras, con el objeto de lograr un comportamiento elástico e inelástico (elástico durante los sismos leves, cuya frecuencia de ocurrencia es alta. Inelástico, ante sismos severos con frecuencia de ocurrencia menor)
Hay autores que afirman que, el diseño así enfocado, ha dejado de ser un cálculo matemático exacto, transformándose en un arte; porque más allá de interesar un resultado exacto, producto de ese cálculo, lo que interesa realmente, es el concepto del comportamiento y los tipos de falla en la estructura.
En regiones sísmicas, es de gran importancia que la forma estructural esté orientada hacía un buen comportamiento sísmico, esto es un trabajo mancomunado entre: un Arquitecto y un Ingeniero Estructural; ya que este último, no podrá hacer que una forma estructural pobre, se comporte satisfactoriamente durante un sismo.
¿Cuál es el verdadero reto para el Ingeniero Estructural?
Para responder esto, es necesario señalar que:
Por lo que, esa combinación de condiciones, hace que el diseño esté orientado a evitar el colapso frágil de una estructura, aún para el caso de un sismo más fuerte, pero aceptando la posibilidad de daños estructurales, sobre la base de que, es más económico reparar o reemplazar las estructuras dañadas por un gran sismo, que construir todas las estructuras suficientemente fuertes para evitar daños.
De igual modo, es muy importante destacar, que una filosofía de diseño que acepta y controla el daño estructural, conduce a un comportamiento estructural que brinda seguridad a los usuarios de la edificación.
En ensayos realizados por el Dr. Mete Sozen, en la universidad de Illinois (cuyos resultados presentó en la Universidad Central de Venezuela en 1979) al evaluar un pórtico de concreto armado y someterlo al registro de aceleraciones de un sismo sumamente severo, se ha podido observar que sí los elementos de una estructura, logran desarrollar un comportamiento elasto-plástico y disipar energía aún en el ultimo ciclo del evento sísmico, esto podría hacer la diferencia entre que los ocupantes de la edificación sigan con vida o no, durante un evento como el descrito.
La síntesis de lo que acabamos de expresar, se presenta en el capítulo 18 del Código ACI 318 de la siguiente manera:
"La filosofía de diseño es que una estructura de concreto construida en obra responda en el rango no lineal cuando sea sometida a movimientos del terreno del nivel de diseño, ésta responda con una disminución de su rigidez y un aumento de su capacidad de disipación de energía, pero sin reducción de su resistencia crítica"
Esto supone un cuidado, en el diseño como en la construcción, para obtener como resultado una estructura sismorresistente. Este es el verdadero reto de un ingeniero estructural:
¿Cómo diseñar una estructura económica, que sea susceptible a sufrir daños en un gran terremoto; pero que, dicho colapso esté controlado para evitar la pérdida de vidas humanas?
A continuación te invitamos a ampliar un poco más el contenido de este artículo, con la clase publicada en nuestro canal de YouTube en la que abordamos de manera general cuales son las características que debemos procurar en un diseño sismorresistente, y además le damos respuestas a ciertas preguntas como por ejemplo ¿Cuando debemos realizar un análisis lineal o no lineal?
Así mismo, estudiamos de que manera se definen los espectros elástico de respuesta e inelástico que aparecen en la normativa, esto nos ayuda a comprender de que manera pasamos de una liberación súbita de energía (movimiento sísmico) a una acción sobre la estructura que nos permita realizar un diseño de sus componentes.
Si estas interesado en conocer sobre las “Fallas comunes en estructuras debidas a un Sismo” te invitamos a leer nuestro próximo artículo, en la que conocerás: cuáles son las fallas mas comunes, y las conclusiones que han colaborado a la corrección de los principales Códigos de Diseño y la mejor toma de decisiones de los Ingenieros expertos. Igualmente, te invitamos a leer un material sobre “Criterios de Estructuración de una Edificación de Concreto Armado”, que estaremos comentando.
Todo esto, con ocasión de la revisión bibliográfica que estamos haciendo, para actualizar nuestros conocimientos en la materia; por lo que, nos pareció importante compartir con ustedes, parte de la información recabada de la obra:
“Estructuración y Diseño de Edificaciones de Concreto Armado”, cuyo autor es: Antonio Blanco Blasco, Ediciones Capítulo de Ingeniería Civil, Consejo Departamental de Lima.
Información que nos parece importante compartir con ustedes, respetando siempre la fuente de la información aquí comentada.
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