Efectos sismicos en las estructuras

Efectos sísmicos sobre las estructuras

Efectos generales de los sismos
Movimiento directo de las estructuras. Los dos efectos
Fundamentales de este movimiento son: un efecto desestabilizante a causa del sacudimiento y a la fuerza impulsora provocada por la inercia de la masa de la estructura.
Fallas superficiales del suelo.
Maremotos.
Inundaciones, incendios, explosiones de gas, etc.Efectos sísmicos en los edificios.
El movimiento sísmico del suelo se trasmite a los edificios que se apoyan sobre este. La base del edifico tiende a seguir el movimiento del suelo, mientras que por inercia, la masa del edificio se opone a ser desplazada dinámicamente y a seguir el movimiento de su base. Se genera entonces las fuerzas de inercia que ponen en peligro la seguridad de la estructura.El movimiento del suelo consta de vibraciones horizontales y verticales.
La flexibilidad de la estructura ante el efecto de las fuerzas de inercia hace que esta vibre de forma distinta a la del suelo mismo. La carga muerta por lo general constituye por lo general, una desventaja en el caso de sismos, debido a que la fuerza lateral es directamente proporcional a ella. Los movimientos del sueloson amplificados en forma importante por la vibración de la estructura.
El grado de amplificación depende del amortiguamiento propio de la edificación y de la relación entre el periodo de la estructura y el periodo dominante del suelo.
Las fuerzas de inercia que se generan por la vibración en lugares donde se encuentran las masas del edificio se transmiten a través de la estructura portrayectorias que dependen de la configuración estructural. Estas fuerzas generan esfuerzos y deformaciones que pueden poner en peligro la estabilidad de la construcción.
Puesto que las fuerzas sísmicas actúan en las tres direcciones, es importante considerar la posibilidad de que se alcancen simultáneamente valores significativos de las mismas, sobre todo en las dos direcciones ortogonales del planohorizontal. Las componentes horizontales del movimiento del terreno, generan fuerzas de inercia, horizontales, que actúan como cargas laterales, provocando una deformación en el edificio, si este no cuenta con suficiente resistencia y capacidad de deformación (ductilidad) estará expuesto a graves daños y aun al colapso.

Sistemas de piso y techo.
Cuando se trata la estructuración de edificios en zonassísmicas, la atención se centra en los elementos verticales (columnas, muros y contravientos), así como en los elementos horizontales que los acoplan (vigas), restringiendo sus acotaciones y proporcionándoles rigidez a cargas laterales. Otros elementos que cumplen una función importante para la resistencia sísmica, son las losas y los sistemas de piso y techo en general, que son los quedistribuyen las fuerzas horizontales que se generan por efectos de inercia entre los elementos verticales resistentes.
Un diafragma horizontal funciona reuniendo las fuerzas laterales en un nivel particular del edificio y luego distribuyéndolas en los elementos verticales del sistema resistente a cargas laterales.
La falta de diafragmas horizontales rígidos produce diversos problemas, como lossiguientes:
A) las fuerzas de inercia y los cortantes de entrepiso no se distribuyen entre los distintos elementos resistentes, en forma proporcional a la rigidez de estos, en general, cada sistema vertical resistente recibe las fuerzas que se generan en su área tributaria.
B) en sistemas a base de muros de carga las fuerzas de inercia pueden producir empujes sobre los elementos perpendiculares a ladirección de las fuerzas sísmicas.
C) la ausencia de un diafragma de piso rígido puede ocasionar la distorsión de la estructura en planta e invalidad la hipótesis de que las fuerzas sísmicas actuantes en cualquier dirección pueden descomponerse en fuerzas aplicadas sobre los sistemas ortogonales resistentes de la estructura.
Para evitar los problemas anteriores es recomendable formar diafragmas...