Sismo resistente

ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN Y SISMOS
RAMÍREZ MASFERRER, Javier Angel Profesor de Construcción y Cálculo de Estructuras Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas C/ Ríos Rosas 21, MADRID (España)

RESUMEN
Observando roturas de estructuras de hormigón después de los sismos puede dar una idea sobre los mecanismos de posibles rotura, facilitando el proyecto de edificios antisísmicos. En laconstrucción antisísmica, muchas veces no se busca salvar el edificio, cuya rotura puede ser inevitable, sino salvar vidas humanas, mediante la rotura plástica del mismo, para ello el uso de secciones con rotura dúctil, puede ser imprescindible. Se observa también que muchas veces la rotura acontece como consecuencia de fenómenos relacionados con la resonancia.

INTRODUCCIÓN Algunas fotografías quese adjuntan en este artículo se hicieron en el terremoto de México de 1985. Para hacer uso de ellas hay que pedir permiso al profesor De Miguel de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid Otras se las debo a mi amigo D. Emilio Vega, las restantes son propiedad del autor. Acción sísmica sobre las estructuras Al llegar el sismo a las zonas pobladas, el terremoto se siente comooscilaciones bruscas del terreno, que se transmiten a las estructuras. Habitualmente, en un edificio, existen cargas, o acciones, que se equilibran con las reacciones en el suelo. En el caso del seísmo este equilibrio se complica, pues es el suelo el que se mueve, y, el inmueble no puede, por lo general, equilibrarse con reacciones exteriores, por lo que, deberá oscilar y disipar la energía que reciba sinromperse. O romperse dúctilmente, disipando energía con la rotura Una estructura sometida a acción sísmica debe plantearse como un problema dinámico, pues el seísmo le impone movimientos (y aceleraciones). Las aceleraciones verticales son las menos problemáticas, pues el edificio ha sido concebido para soportar la acción vertical del peso, y aguantará un esfuerzo adicional en esta dirección, yaque en el diseño se admite la posibilidad de existencia de sobrecargas, que se tienen en cuenta utilizando los coeficientes de seguridad adecuados. Además el edificio suele ser muy rígido en cuanto a su desplazamiento vertical, por lo que difícilmente entrará en resonancia verticalmente. Además el edificio es mucho más rígido verticalmente, por lo que tenderá a vibrar verticalmente con frecuenciamayor que horizontalmente, como los sismos suelen ser de frecuencias bajas, presentan pocos problemas en sobreesfuerzos verticales. Es más grave el problema, cuando los elementos diseñados para resistir esfuerzos verticales, se ven sometidos a esfuerzos oblicuos, que son el resultado del peso vertical, y una oscilación horizontal. Entonces el edificio se deforma lateralmente.___________________________________________ En: (Calvo, B., Maya, M., Parra, J.L., 2001, Editores). Primeras Jornadas Iberoamericanas sobre “Caracterización y Normalización de Materiales de Construcción”. Programa CYTED. Madrid.

La estructura tiende a recuperar su forma, como consecuencia de la elasticidad de los materiales. Las perturbaciones en el medio varían en dirección y sentido, por lo que lasconstrucciones empiezan a oscilar alrededor de su posición de equilibrio. Figura 1. Los pilares de este edificio no han sido capaces de soportar las oscilaciones horizontales del sismo, la estructura horizontal ha resistido. Un muro pantalla de hormigón ha resistido Una estructura, teórica, completamente rígido, se movería de forma sincronizada con el estímulo. En la realidad esta oscila, deformándose apartir de su posición inicial. Si se sobrepasa el limite elástico de alguno de los materiales, puede entrar en régimen plástico, y deformarse sin tender a recuperar su forma, o si este responde frágilmente, romperse. Desde este punto de vista, los materiales de construcción más seguros, sísmicamente hablando, son los elásticos, y coherentes, como por ejemplo la madera y el hormigón armado. Resonancia...