Aislamiento Sísmico
Fundamentos
El sistema de aislamiento sísmico, aunque muchas veces conocido de base (por la ubicación de los dispositivos), consiste en desacoplar la estructura del movimiento generado en un suelo por la excitación que producen as ondas sísmicas (sismo). A este proceso se le conoce como “estructura aislada o sistema aislado”, la mayor parte de energía y efectos cortantes, se esperan tenerlos en los dispositivos de aislamiento, en vez de que la energía entre a la estructura y que esta tenga que autodegradarse para contener la demanda sísmica.
beneficios
Al lograr el desacoplamiento de la estructura y el suelo, se logra bajar la rigidez del sistema estructural, lo que se traduce en un aumento del periodo fundamental de la estructura. Esto sumado al aumento de amortiguamiento del sistema, representa una menor demanda sísmica. Es decir, existe una reducción en la cantidad de excitación que alcanza al edificio (cortante en la base).
Entonces, ¿Cómo trabaja una estructura convencional?
Al momento de un sismo (específicamente regiones altamente sísmicas como Guatemala), la estructura principal debe disipar la energía provista por el sismo por medio de deformaciones. Por lo general, los elementos encargados de exhibir este comportamiento en la edificación son vigas, columnas o muros. Capacidad que se le conoce como “ductilidad”.
En resumen, la estructura debe tener la capacidad de deformarse y de esa cuenta poder resguardar la vida de los que la ocupan. Pero existe un precio a pagar por este desempeño. El cual consiste en aceptar daño en la estructura principal y en los elementos no estructurales. Esto es simple y llanamente la verdad, aunque muchas personas hoy en día no lo acepten o talvez no ha sido fácil trasmitir el mensaje.
Comparando métodos
Comparando ambos métodos, podemos concluir que los beneficios que se obtienen de utilizar un sistema de disipación sísmica son:
- Reducción significativa en el daño de componentes estructurales y no estructurales
- Dependencia mínima de la ductilidad.
- Mayor ciclo de vida para la estructura.
Por lo tanto, al no depender de las deformaciones inelásticas de la estructura, obtenemos edificios más resilientes. Esto equivale a un mayor confort por parte de los desarrolladores y menos inquietud en cuanto a costos de reparación y mantenimiento.
Aisladores LRB
Aisladores elastómericos de núcleo de Plomo (LRB)
Estos aisladores incluyen un núcleo de plomo ubicado en el centro del aislador, que permite aumentar su rigidez inicial (proporciona restricción a la carga del viento) y aumenta la capacidad de disipación de energía mediante el incremento del nivel de amortiguamiento del sistema entre 25 y 30% (figura con fines ilustrativos).
Al deformarse lateralmente el aislador durante la acción de un sismo, el núcleo de plomo fluye incurriendo en deformaciones plásticas, y disipando energía en forma de calor.
Al término de la acción sísmica, la goma del aislador retorna la estructura a su posición original, mientras que el núcleo de plomo se recristaliza quedando en condiciones similar al original para soportar un nuevo evento sísmico.
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