daños no estructurales

DAÑOS NO ESTRUCTURALES
El daño sísmico no estructural es el que sufren los elementos no estructurales (paredes livianas, vidrios, muebles, lámparas, etc.) por el efecto de un sismo. Es el deterioro físico de los componentes que no forman parte integral del sistema resistente o estructura de la edificación y que pueden ser arquitectónicos y electromecánicos, que cumplen funciones importantesdentro de las instalaciones, pero que igualmente se pueden ver afectados. Los componentes no estructurales pueden incidir o propiciar la ocurrencia de fallas estructurales o pueden modificar la respuesta de movimiento esperada según el diseño. Por ejemplo, si se adicionan  escaleras, bloques o revestimientos pesados, se pueden introducir excentricidades y otros efectos de movimientos no deseados enel edificio.
Existen tres grandes efectos primarios de los elementos no estructurales en edificios:
1. Efectos inerciales.
 Cuando un edificio es movido durante un sismo, la base del mismo se desplaza de la misma forma que el terreno, pero el resto del edificio y su contenido sobre la base experimentarán fuerzas inerciales, de oposición al movimiento. Es decir, mientras que la estructura semueve hacia un lado, todo lo que son muebles, lámparas, estantes, etc., van a oponerse a ese movimiento.
El principio básico de las fuerzas inerciales sísmicas es la segunda Ley de Newton donde la fuerza es igual a la masa por la aceleración. Estas son mayores si la masa es mayor o si la aceleración o la severidad del movimiento es mayor.  
 Consecuentemente, los elementos no estructurales quepueden ser dañados o causar daño por las fuerzas inerciales son, entre otros: archivadores, equipo generador de energía, estantes de libros sin adosar o muebles.
Por ejemplo, en la siguiente figura se pude ver la caída de objetos dentro de una casa que se encontraba sobre la falla que originó el terremoto de Kobe, Japón, en 1995.  La casa se mantuvo en pie, a pesar de que la falla pasaba a unosmetros cerca de esta. Sin embargo, observen la forma en que quedó el interior de la cocina.


Figura 1. Traza de la falla cerca de una vivienda en la isla Awaji durante el terremoto de Kobe de 1995. Como puede verse, la estructura se mantuvo en pie a pesar de la cercanía de la falla que si causó daños en la ciudad. A la derecha se ve el daño causado dentro de la cocina de la misma casa producto deobjetos sueltos.

Cuando elementos sin sujeción (o sueltos, como en la figura anterior) son movidos por un terremoto, las fuerzas inerciales pueden causar deslizamiento, oscilaciones y golpes con otros objetos o volcamiento, obstaculizándose el paso para el desalojo del edificio. Este es quizás el principal problema de estos elementos, que pueden llegar a bloquear las salidas de emergencia.
Unerror común es pensar que los objetos grandes y pesados son estables y no tan vulnerables a los daños por sismos fuertes como los objetos livianos. De hecho, muchos tipos de objetos pueden ser vulnerables al daño por sismo causado por fuerzas inerciales, debido a que estas son proporcionales a la masa o peso de un objeto.

Figura 2. Efecto de las fuerzas inerciales.

Figura 3. Ejemplo de caídade estantes con libros pesados en la parte superior durante el terremoto del 22 de abril de 1991.

Figura 4. Ejemplo de objetos pesados o sueltos que pueden volcarse obstaculizando las salidas de emergencia.

2. Deformación del edificio
 Durante un sismo, la estructura del edificio se deforma como respuesta a las fuerzas de sismo. Por ejemplo, el extremo superior de un edificio de oficinasse puede inclinar unos pocos centímetros en cada dirección durante un sismo. La deformación relativa entre pisos, ocasiona que las ventanas de vidrio, particiones livianas y otros elementos que han sido fijados a la estructura sufran también deformación. Esto provoca por ejemplo que, materiales frágiles como el vidrio que no pueden tolerar deformación, se agrieten cuando el perímetro donde están...