Nuevo sistema para construcciones antisísmicas
Ingenieros elaboran una propuesta para reforzar edificios y puentes construidos bajo códigos de edificación antiguos.
Los ensayos se realizan en el mayor laboratorio de estructuras de Latinoamérica, ubicado en Mendoza. En todo el oeste argentino existen muchos edificios que deben ser reparados para asegurar una respuesta adecuada ante un temblor severo. El programa se lleva a cabo según nuevas técnicas que incluyen elementos diseñados para reducir daños y pérdidas económicas, bajo el paradigma de control estructural para acciones sísmicas. Esperan que sus resultados puedan aplicarse también en nuevas construcciones.
Vista de la estructura metálica con disipadores a ser ensayada en el IMERIS.
La ingeniería sismorresistente tuvo sus inicios a principios del siglo XX. El objetivo principal de esta disciplina fue, desde su origen, evitar el colapso de las construcciones sometidas a terremotos, para proteger la vida humana. Pero en las últimas dos décadas, el avance científico y tecnológico permitió ampliar este criterio e incluir objetivos adicionales que apuntan a mejorar el desempeño de las estructuras. En esta línea, hoy no sólo es posible evitar el colapso de la construcción sino también controlar los daños en ella y así reducir o eliminar las pérdidas económicas que el terremoto origina debido a costos de reparación y por la interrupción de actividades.
El avance responde a nuevas estrategias de diseño denominadas “control estructural para acciones sísmicas”, según explica a InfoUniversidades el ingeniero civil Francisco Crisafulli, docente e investigador de la UNCuyo, desde donde encabeza un programa para el desarrollo de nuevos materiales y sistemas sismorresistentes para Mendoza y San Juan, provincias con alto riesgo sísmico.
Este programa es acorde a las nuevas técnicas actuales. Se trata de que a la estructura tradicional (de hormigón armado, acero, mampostería, etc.) se le sumen amortiguadores, resortes y elementos flexibles en la base para reducir la cantidad de energía que el sismo le trasmite al edificio. “En todos los casos se alcanza una reducción significativa de la vibración del edificio, protegiendo a la vez los elementos estructurales convencionales, como las vigas y las columnas”, explica Crisafulli.
Argentina, a la cabeza en Latinoamérica
Para entender la importancia que tiene la ingeniería sismorresistente en el país, hay que mencionar que en Argentina está el laboratorio para ensayos estructurales más grande de Latinoamérica. Cuenta con una losa de anclaje de 13×16 metros y un muro de reacción de 8 metros de altura y se ubica en el IMERIS (Instituto de Mecánica Computacional y Riesgo Sísmico) de la Facultad de Ingeniería de la UNCuyo.
Allí, el equipo comandado por Crisafulli desarrolla un programa para reducir la vulnerabilidad edilicia en el oeste argentino. Señala el investigador que “existen sistemas ya desarrollados en otros países que podrían utilizarse en la región, pero se encuentran protegidos por patentes comerciales, o bien no se adaptan a las técnicas constructivas típicas nuestras”, por lo que se hace necesario un desarrollo tecnológico propio.
El programa de la UNCuyo ensaya en laboratorio con estructuras reales sometidas a esfuerzos y deformaciones, simulando la acción de un terremoto a través de modelos computacionales. Teniendo en cuenta los antecedentes sísmicos en Mendoza y San Juan, utilizan la magnitud 7 de la escala Richter. “El objetivo principal de este ensayo es verificar el comportamiento de dos tipos de disipadores de energía que fueron diseñados como parte del proyecto” explica Crisafulli. “Ya hemos realizado ensayos de componentes, es decir de elementos estructurales aislados, y se ha construido una estructura completa de dos pisos que será ensayada en el Laboratorio de Estructuras del IMERIS”, agrega.
Los investigadores esperan que sus resultados puedan aplicarse en nuevas construcciones, pero también en edificios existentes que necesitan ser reforzados, porque fueron diseñados con códigos desactualizados o sin aplicación de códigos. Pero siempre teniendo en cuenta la realidad regional, que tiene criterios de factibilidad constructiva y económica propios, a los efectos de asegurar su aplicación práctica. En Mendoza, y en general en todo el oeste argentino, existe un elevado número de edificios (construidos en los ‘70 o antes, muchos de ellos públicos) que no cumplen con los criterios de seguridad sismorresistente actuales y que deben ser evaluados y reforzados o reparados para asegurar una respuesta adecuada ante un temblor severo. “La tarea de rehabilitación es normalmente más compleja que la de diseñar una estructura nueva”, reconocen los investigadores.
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En este trabajo son claves los nuevos sistemas y materiales (amortiguadores y disipadores de energía), que se adaptan particularmente bien para este proceso, según se comprobó en los últimos años. Así, el último paso que esperan dar es formular una propuesta de refuerzo de estructuras de edificios y puentes existentes, mediante la incorporación de amortiguadores de masa pasivos. “Además, esperamos que los estudios, simulaciones y ensayos realizados sirvan como elementos de difusión al medio profesional, de modo que los ingenieros estructurales conozcan estos sistemas y materiales innovadores y cuenten con recomendaciones de diseño para su aplicación práctica”, cierra Crisafulli.
FOTO AL PIE edificio en construcción donde se incorporan disipadores de energía
OCTUBRE 2009 ARGENTINA INVESTIGA
Martina Funes
Universidad Nacional de Cuyo
Área de Divulgación científica
