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Cómo construir estructuras resistentes a terremotos

Por: Larissa Vázquez Zapata| larissa.vazquez@gfrmedia.com

Los terremotos ni se pueden evitar ni se pueden predecir por tanto, lo que queda es preparar construcciones para que los daños producidos por estos sean controlados y evitar la pérdida de vidas. Lo anterior obliga a proyectar las construcciones nuevas y a reacondicionar las existentes, según las normativas más actuales. 

Los edificios convencionales están preparados para resistir su peso, es decir, el que produce la gravedad. Pero, cuando ocurre un terremoto, el temblor hace que el edificio se mueva en dirección horizontal. Con este movimiento, las distintas plantas del edificio se pueden venir abajo, unas encima de las otras. Pero, en otros casos, aunque la estructura se mantenga en pie, puede que se derrumben elementos no estructurales, como las paredes. Y la caída de muros es responsable de un número elevado de muertes. Por eso, las edificaciones se proyectan de manera que no se vengan abajo, para que permitan un desalojo que salve vidas, aunque después del terremoto a la estructura le salgan grietas -por ejemplo - y tenga que ser reparada.

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Por consiguiente, los códigos de construcción van a buscar el equilibrio entre la resistencia lateral y la ductilidad del edificio frente a las fuerzas horizontales. 

¿Cómo se consigue la resistencia? Construyendo vigas y pilares más grandes y con más acero en el interior. También pueden añadirse muros estructurales de hormigón armado y barras diagonales, o reforzar los pilares con presillas de acero. La conexión de las vigas con los pilares también debe estar reforzada para que en caso de sismo, con el movimiento, no se separen y no se derrumben las plantas. 

Mientras que la ductibilidad es la capacidad de los materiales o de las estructuras para deformarse plásticamente sin llegar a romperse. No obstante, si a las estructuras se les hace demasiado dúctiles, los daños, en caso de terremotos moderados, pueden ser excesivos.

Generalmente será más fácil rehabilitar un edificio nuevo que uno histórico. Primero porque, muchas veces, no están bien conservados y porque los materiales utilizados originalmente en su construcción eran endebles. Se le suma la condición de que estos edificios no se pueden derribar ni modificar. De manera  existen muchas y variadas técnicas para acondicionar sísmicamente un edificio, pero se requiere de análisis y estudiar cada caso a modo individual.

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Glosario  estructural

Columna corta – aquella en que su capacidad de carga está basada únicamente en la resistencia de su sección transversal. Tiene muy poco peligro de pandeo debido a su esbeltez y este efecto no afecta mayormente su resistencia. La columna corta falla por aplastamiento. Al ser más rígida, ofrece mayor restricción al desplazamiento, en proporción con la columna larga. Durante un sismo estas se explotan.

Columna larga – la esbeltez, el pandeo y los efectos de segundo orden afectarán en más de 5% la capacidad de carga de la columna. En columnas muy esbeltas, la resistencia disminuye drásticamente, tornándolas inestables. Las columnas largas fallan por pandeo. 

Pared de carga – la que es capaz de sostener una carga aplicada, como la de un techo o una cubierta de un edificio. Sinónimos: pared maestra, pared portante.

Pilote – pilar enterrado en un terreno. Existen dos tipologías básicas de pilotes, según su forma de trabajar: punta comprimida; comprensión (pilar). Flotante; presión lateral del terreno.

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Viga – miembro estructural rígido, generalmente horizontal, proyectado para soportar y transmitir las cargas transversales a que está sometido hacia los elementos de apoyo. 

Viga corona – elemento construido con concreto y acero. Utilizado para amarrar y, a la vez, soportar peso, ubicada entre paredes y pisos. 

Viga de carga – elemento diseñado para soportar carga en una construcción determinada.

Viga riostra – elemento de infraestructura utilizado para el amarre de las columnas o machones de una construcción determinada. 

Viga sísmica – son las vigas cuyo diseño estructural tienen mayor resistencia al movimiento sísmico.

Zapata – es la base de un cuerpo puntual como un pilar; trabaja básicamente a compresión.

Fuentes: Red Sísmica, Earthquake Report, Diccionario visual de la arquitectura Francis D.K. Ching, Glosario de términos de ingeniería civil Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Ing. Alejandro A. Peña