Por Emily Newton

Cuando los profesionales diseñan y construyen edificios, evalúan cómo reducir los riesgos. Seguir los códigos aplicables es una forma de hacerlo. Además de los códigos de construcción internacionales que regulan el diseño, construcción, alteración y mantenimiento de nuevos edificios comerciales y residenciales, hay códigos sísmicos. Estas son disposiciones que aseguran que las estructuras puedan resistir las fuerzas sísmicas.

Los edificios hechos para resistir terremotos pueden no parecer notables desde el exterior. Sin embargo, numerosos aspectos los hacen más resistentes durante estos desastres. Aquí hay cinco de ellos:

1. Una base adecuada

Crear una base flexible para un edificio podría ayudarlo a mantenerse de pie durante un terremoto. Una opción es construir la estructura en la parte superior de las almohadillas que separan el edificio del suelo. Luego, las almohadillas se mueven, pero el edificio se queda quieto.

Otra posibilidad similar, descrita en un artículo de investigación de 2019, es colocar una losa de cimentación sólida hecha de hormigón armado y tiras entrecruzadas sobre un cojín intermedio de arena.

Este enfoque también incluía una zanja alrededor de los cimientos para mayor protección. Dado que este diseño de cimientos mantenía la base del edificio alejada del suelo, era más resistente a las fuerzas sísmicas.

2. Amortiguadores sísmicos

Los edificios resistentes a terremotos también necesitan características para ayudar a absorber los golpes. La gente se refiere más comúnmente a ellos como amortiguadores sísmicos. Los ingenieros trabajaron con la NASA para desarrollar sistemas de amortiguadores para brazos oscilantes en sus cohetes en la década de 1960. Primero eligió un sistema de aislamiento de choque impulsado por gas, luego finalmente avanzó a un sistema basado en fluidos que todavía se usa hoy en día durante el lanzamiento de estaciones espaciales y para edificios a prueba de terremotos.

Los amortiguadores sísmicos absorben la energía destructiva, protegiendo el edificio de sostenerlo. En general, cuanto mayor sea el diámetro del amortiguador, más fuerza podrá soportar. Un fabricante de estos amortiguadores vende productos para soportar de 25 a 1,100 toneladas y también vende opciones personalizadas.

Otro enfoque consiste en colocar una capa delgada de grafeno sobre una almohadilla de caucho natural. Los investigadores creen que esta será una opción de amortiguador de bajo costo para edificios comerciales y residenciales.

3. Un mecanismo de drenaje

El agua agrupada puede crear complicaciones estructurales. Es por eso que los garajes de estacionamiento a menudo tienen estructuras de soporte de carga de doble t con un giro que baja una esquina, una característica llamada deformación. Los ingenieros logran un drenaje positivo con pendientes mínimas del 1,5 por ciento a través de la diagonal hacia los desagües del suelo. El drenaje también es crucial para ayudar a las estructuras a tolerar los terremotos.

Cuando los desastres ocurren en lugares con suelos sueltos y arenosos, la sacudida puede dar lugar a un fenómeno llamado licuefacción. Hace que los edificios se hundan o se muevan hacia un lado, y las tuberías de aguas residuales pueden subir a la superficie. Cuando el suelo se solidifica de nuevo después de un terremoto, los edificios permanecen en sus posiciones hundidas e inclinadas.

Sin embargo, los drenajes sísmicos ayudan a que el agua recogida escape, evitando la licuefacción. Son piezas prefabricadas envueltas en una tela filtrante. Cada drenaje mide entre 3 y 8 pulgadas de diámetro. Una instalación exitosa requiere una colocación estilo cuadrícula. Dependiendo del tamaño del área propensa a la licuefacción, un edificio puede necesitar cientos o miles de desagües.

4. Refuerzo estructural

Los ingenieros y diseñadores tienen varios métodos para fortalecer la estructura de un edificio contra posibles terremotos. Muchas de ellas redirigen las fuerzas sísmicas. Por ejemplo, las paredes cortantes y los marcos reforzados transfieren fuerzas laterales de los pisos y el techo a los cimientos.

Entonces, los diafragmas son planos horizontales rígidos que mueven fuerzas laterales a partes verticales resistentes del edificio, como las paredes o el armazón de un edificio. También hay marcos resistentes al movimiento. Esas posibilidades hacen que las juntas de un marco de construcción sean rígidas mientras permiten que las otras partes se muevan.

Los edificios más cortos tienen menos flexibilidad que los más altos. Por lo tanto, los ingenieros generalmente se dan cuenta de que deben proporcionar más refuerzo estructural para estructuras que son de solo unos pocos pisos de altura en comparación con los rascacielos.

5. Material Con ductilidad adecuada

La ductilidad describe lo bien que un material puede tolerar la deformación plástica antes de que falle. Por lo tanto, los materiales con alta ductilidad pueden absorber grandes cantidades de energía sin romperse. El acero estructural es uno de los materiales más dúctiles, mientras que el ladrillo y el hormigón son materiales de baja ductilidad.

Los investigadores también han desarrollado soluciones creativas que muestran cómo el acero estructural no es el único material resistente a los terremotos que vale la pena considerar. Por ejemplo, los científicos diseñaron un hormigón reforzado con fibra con propiedades similares al acero. Llamaron al material compuesto cementoso dúctil ecológico. Los experimentos mostraron que la aplicación de una capa de 10 milímetros de espesor a las paredes interiores las protegió del daño durante un terremoto simulado de magnitud 9.0.

También se están llevando a cabo proyectos para construir residencias resistentes a terremotos en países que carecen de los recursos para construir casas seguras hechas de materiales que las personas pueden necesitar importar o carecen de las habilidades para usar correctamente, como concreto y ladrillos. Una empresa de ingeniería civil mostró cómo la gente en Indonesia podía construir casas resistentes a los terremotos casi en su totalidad a partir de bambú. Los techos cuentan con láminas corrugadas hechas de Tetra Pak reciclado, un material ligero que refleja el calor.

Las decisiones meditadas Pueden Salvar vidas

Decenas de miles de terremotos ocurren a nivel mundial cada año. Aunque algunos causan daños menores o nulos, otros provocan el derrumbe de edificios, la pérdida de vidas y tremendas perturbaciones para las economías locales.

La lista anterior no lo abarca todo, pero incluye cinco cosas que deberían surgir en cada conversación sobre cómo ayudar a un edificio a resistir terremotos. Cuando los arquitectos, trabajadores de la construcción y otros profesionales protegen una estructura contra la actividad sísmica desde el principio, contribuirán a comunidades más seguras, sostenibles y productivas.

Emily Newton es la Editora en jefe de Revolutionized Magazine. Tiene más de tres años de experiencia escribiendo artículos en el sector industrial.