Las estructuras sismorresistentes o asismicas están diseñadas para proteger a los edificios en mayor o menor medida de los terremotos . Si bien ninguna estructura puede ser completamente inmune al daño sísmico, el objetivo de la ingeniería sísmica es erigir estructuras que resistan mejor la actividad sísmica que sus contrapartes convencionales. Según los códigos de construcción , las estructuras sismorresistentes están destinadas a resistir el terremoto más grande con cierta probabilidad que pueda ocurrir en su ubicación. Esto significa que la pérdida de vidas debe minimizarse evitando el colapso de los edificios en caso de terremotos poco frecuentes, mientras que la pérdida de funcionalidad debe limitarse en el caso de los más frecuentes. [1]
Para combatir la destrucción causada por los terremotos, el único método disponible para los arquitectos antiguos era construir sus estructuras emblemáticas para que duraran, a menudo haciéndolas excesivamente rígidas y fuertes .
Actualmente, existen varias filosofías de diseño en ingeniería sísmica, que utilizan resultados experimentales, simulaciones por computadora y observaciones de terremotos pasados para ofrecer el desempeño requerido para la amenaza sísmica en el sitio de interés. Estos van desde dimensionar adecuadamente la estructura para que sea lo suficientemente fuerte y dúctil para sobrevivir al temblor con un daño aceptable, hasta equiparla con aislamiento de base o utilizar tecnologías de control de vibraciones estructurales para minimizar cualquier fuerza y deformación. Si bien el primero es el método que normalmente se aplica en la mayoría de las estructuras resistentes a terremotos, importantes instalaciones, monumentos y edificios de patrimonio cultural utilizan técnicas más avanzadas (y costosas) de aislamiento o control para sobrevivir a fuertes sacudidas con daños mínimos. Ejemplos de tales aplicaciones son la Catedral de Nuestra Señora de los Ángeles y el Museo de la Acrópolis . [ cita necesaria ]
Se presentan algunas de las nuevas tendencias y/o proyectos en el campo de la ingeniería sísmica de estructuras.
Según estudios realizados en Nueva Zelanda relacionados con los terremotos de Christchurch de 2011 , el hormigón prefabricado diseñado e instalado de acuerdo con los códigos modernos funcionó bien. [2] Según el Instituto de Investigación de Ingeniería Sísmica , los edificios de paneles prefabricados tuvieron buena durabilidad durante el terremoto en Armenia, en comparación con los paneles de marco prefabricados. [3]
Una empresa constructora japonesa ha desarrollado un refugio cúbico de seis pies, presentado como una alternativa a la protección contra terremotos de todo un edificio. [4]
Las pruebas simultáneas en mesa vibratoria de dos o más modelos de construcción son una forma vívida, persuasiva y eficaz de validar experimentalmente soluciones de ingeniería sísmica .
Así, dos casas de madera construidas antes de la adopción del Código de Construcción japonés de 1981 fueron trasladadas a E-Defense [5] para realizar pruebas. Una casa fue reforzada para mejorar su resistencia sísmica, mientras que la otra no. Estos dos modelos se instalaron en la plataforma E-Defense y se probaron simultáneamente. [6]
Diseñado por el arquitecto Merrill W. Baird de Glendale, en colaboración con AC Martin Architects de Los Ángeles, el edificio de servicios municipales en 633 East Broadway, Glendale se completó en 1966. [7] Ubicado de manera prominente en la esquina de East Broadway y Glendale Avenue , este edificio cívico sirve como elemento heráldico del centro cívico de Glendale.
En octubre de 2004, Nabih Youssef & Associates, ingenieros estructurales, contrató a Architectural Resources Group (ARG) para proporcionar servicios relacionados con una evaluación de recursos históricos del edificio debido a una propuesta de modernización sísmica.
En 2008, el edificio de servicios municipales de la ciudad de Glendale, California, fue modernizado antisísmicamente utilizando una innovadora solución combinada de control de vibraciones: los cimientos elevados existentes del edificio se colocaron sobre cojinetes de goma de alta amortiguación .
Un muro de corte de placas de acero (SPSW) consta de placas de relleno de acero delimitadas por un sistema columna-viga. Cuando dichas placas de relleno ocupan cada nivel dentro de un tramo enmarcado de una estructura, constituyen un sistema SPSW. [8] Mientras que la mayoría de los métodos de construcción resistentes a terremotos se adaptan de sistemas más antiguos, el SPSW se inventó enteramente para resistir la actividad sísmica. [9]
El comportamiento de SPSW es análogo al de una viga de placa vertical en voladizo desde su base. Al igual que las vigas de placa, el sistema SPSW optimiza el rendimiento de los componentes aprovechando el comportamiento posterior al pandeo de los paneles de relleno de acero.
El edificio del hotel Ritz-Carlton/JW Marriott, parte del desarrollo LA Live en Los Ángeles, California , es el primer edificio en Los Ángeles que utiliza un avanzado sistema de muros de corte de placas de acero para resistir las cargas laterales de fuertes terremotos y vientos.
La central nuclear Kashiwazaki-Kariwa , la central de generación nuclear más grande del mundo por potencia eléctrica neta , se encontraba cerca del epicentro del terremoto costero de Chūetsu de julio de 2007 de Mw 6,6 más fuerte . [10] Esto inició una parada prolongada para inspección estructural que indicó que se necesitaba una mayor protección contra terremotos antes de que se pudiera reanudar la operación. [11]
El 9 de mayo de 2009 se reinició una unidad (Unidad 7), luego de las mejoras sísmicas . La prueba tuvo que continuar durante 50 días. La planta estuvo completamente cerrada durante casi 22 meses después del terremoto.
Un destructivo terremoto sacudió un solitario condominio de madera en Japón . [12] El experimento se transmitió en vivo por Internet el 14 de julio de 2009, para brindar información sobre cómo hacer que las estructuras de madera sean más fuertes y más capaces de resistir terremotos importantes. [13]
El batido Miki en el Centro de Investigación de Ingeniería Sísmica de Hyogo es el experimento culminante del proyecto NEESWood de cuatro años de duración, que recibe su apoyo principal del Programa de Simulación de Ingeniería Sísmica (NEES) de la Red de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU.
"NEESWood tiene como objetivo desarrollar una nueva filosofía de diseño sísmico que proporcionará los mecanismos necesarios para aumentar de forma segura la altura de las estructuras con estructura de madera en zonas sísmicas activas de los Estados Unidos, así como mitigar el daño causado por terremotos en estructuras con estructura de madera de baja altura. " dijo Rosowsky, Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Texas A&M . Esta filosofía se basa en la aplicación de sistemas de amortiguación sísmica para construcciones de madera. Los sistemas, que pueden instalarse dentro de las paredes de la mayoría de los edificios de madera, incluyen una estructura metálica resistente, refuerzos y amortiguadores llenos de un fluido viscoso .
El sistema propuesto se compone de muros centrales, vigas en forma de sombrero incorporadas en las columnas exteriores del nivel superior y amortiguadores viscosos instalados verticalmente entre las puntas de las vigas en forma de sombrero y las columnas exteriores. Durante un terremoto, las vigas sombrero y las columnas exteriores actúan como estabilizadores y reducen el momento de vuelco en el núcleo, y los amortiguadores instalados también reducen el momento y la deflexión lateral de la estructura. Este innovador sistema puede eliminar vigas y columnas interiores en cada piso y, por lo tanto, proporcionar a los edificios un espacio de piso libre de columnas incluso en regiones altamente sísmicas. [14] [15]
El término "arquitectura sísmica" o "arquitectura sísmica" fue introducido por primera vez en 1985 por Robert Reitherman. [16] La frase “arquitectura sísmica” se utiliza para describir un grado de expresión arquitectónica de resistencia sísmica o la implicación de la configuración, forma o estilo arquitectónico en la resistencia sísmica. También se utiliza para describir edificios en los que las consideraciones de diseño sísmico afectaron su arquitectura. Puede considerarse un nuevo enfoque estético en el diseño de estructuras en áreas propensas a sísmos. [17]
Un artículo de Scientific American de mayo de 1884, "Edificios que resisten terremotos", describió los primeros esfuerzos de ingeniería como el Shōsōin . [18]
