Arquitecto

1.- QUE ORIGINA LOS SISMOS.- La capa más superficial de la tierra, denominada litosfera es rígida, está compuesta por material que puede fracturarse cuando se ejerce presión sobre ella y forma un rompecabezas llamado placas tectónicas. Estas placas viajan como "bloques de corcho en agua" sobre la astenosfera, la cual es una capa visco-elástica donde el material fluye al ejercer una fuerza sobreél. Este fenómeno provoca el movimiento de las placas y es justo en los límites entre placas, donde hacen contacto unas con otras, generando fuerzas de fricción que mantienen atoradas dos placas adyacentes, produciendo grandes esfuerzos en los materiales. Cuando se vence la fuerza de fricción, se produce la ruptura violenta y la liberación repentina de una gran cantidad de energía acumulada,generándose así un temblor que radía dicha energía en forma de ondas que se propagan en todas direcciones.

Fig. 1
2.- ZONIFICACIÓN SÍSMICA DEL CEC-2000.- En la figura 2 se presenta el mapa de zonificación sísmica estipulado en el código ecuatoriano de la construcción cec-2000 y que fue obtenido de un estudio de peligrosidad sísmica para estructuras que tienen una vida útil de 50 años y con unaprobabilidad de excedencia del 10%.
En base a estos dos últimos valores se halla el período de retorno que es el tiempo promedio transcurrido entre dos movimientos sísmicos que tienen la misma aceleración del suelo. La ecuación que se utiliza para hallar el período de retorno t es la siguiente:


Donde p es la probabilidad de no excedencia y t es el tiempo de vida útil de la estructura. Alremplazar y 10.0 = p50 = t en, se encuentra que el período de retorno es de 475 años.
La zona de mayor peligrosidad sísmica del ecuador está definida por una aceleración máxima del suelo en roca igual a 0.4 g., siendo g., la aceleración de la gravedad y la menor peligrosidad está caracterizada por 0.15 g. La costa y la sierra están inmersas en la zona de mayor peligrosidad sísmica.

Fig. 2
3.-GENERALIDADES.
3.1.- CENTRO DE GRAVEDAD.- El centro de gravedad (c.d.g.) es un concepto muy importante cuando se diseñan estructuras ya que de su situación dependerá que éstas sean estables y no pierdan su posición de trabajo. En él suponemos concentrada toda la masa del objeto, pero sólo de forma virtual, ya que la masa de todos los objetos se encuentra repartida por todo él c.d.g.
La posición delcentro de gravedad de un objeto depende de su forma:
a) Si la figura es regular, es muy sencillo situar el c.d.g. ya que se encuentra en su centro geométrico como se observa en las siguientes figuras.

b) El c.d.g. de una figura irregular es más complicado calcularlo y, como podemos ver en la siguiente imagen, puede quedar fuera de la propia pieza. Podemos deducir de todo esto que, cuantomayor sea la base, mayor será la estabilidad de la pieza.

c) En la siguiente imagen podemos ver en 1, la pieza en su posición estable; en 2, se ha desequilibrado el objeto, pero retomará la posición estable cuando se suelte, ya que la flecha cae dentro de la base; en 3, la pieza se volcará pues, como vemos, la flecha se sale de la base


d) La posición del centro de gravedadtambién depende de la distribución de masas en él: para conseguir mayor estabilidad tendremos que acumular la mayor cantidad de masa cerca de la base. Cuando tengamos estructuras muy altas habrá que ponerle una base grande y pesada para darle estabilidad. En los edificios, estas bases se llaman cimientos.

3.2.- CENTRO DE RIGIDEZ.- Se define como el punto a través del cual la resultante de la fuerzaresistente de la edificación actúa. Cabe señalar que se le llama centro de rigidez porque cada elemento de la estructura resiste la fuerza exterior en proporción a la rigidez que posee. Si el centro de rigidez no coincide con el punto de la aplicación de la fuerza sísmica (centro de masa), entonces ocurrirá una excentricidad. La excentricidad no es más que la distancia perpendicular entre las...