ANTECEDENTES GENERALES
En Chile se concentra un largo historial de terremotos,
esto se debe a que se encuentra ubicado sobre la placa Sudamericana la que
interactúa con la placa de Nazca, fenómeno que se conoce como subducción. Este
tipo de interacciones entre las dos placas genera grandes cantidades de energía
las que al momento de liberarse producen los terremotos. Además se ubica en el círculo de fuego del
pacifico donde se producen más del 80% de movimientos telúricos en el mundo.
En la
actualidad, la edificación Chilena esta propensa como mínimo a 2 eventos sísmicos
durante su vida útil, los que pueden dejar con severos daños a una estructura
convencional. Por esto es imprescindible pensar en la seguridad ya que con certeza
se manifestaran grandes terremotos a futuro.
Hoy en día nuestro país posee una deficiencia
constructiva al momento de no contemplar en el diseño sísmico la incorporación
necesaria de tecnología antisísmica, la cual debería ser un requisito exigible para toda edificación,
porque lo primordial a la hora de diseñar
es tener en cuenta la máxima seguridad para la comunidad.
La norma Chilena 433 “Diseño Sísmico De
Edificios” Contempla principalmente:
1)
Categoría de Ocupación de edificios y otras
estructuras
2)
Zonificación sísmica por comunas para las
Regiones cuarta a novena
3)
Definición de los tipos de suelos de fundación [1]
Al contemplar previamente todos estos requisitos
para el diseño sísmico de edificios, nuestra estructura será capaz de:
1) resistan
sin daños movimientos sísmicos de intensidad moderada.
2) limiten
los daños en elementos no estructurales durante sismos de mediana intensidad
3) aunque
presenten daños, eviten el colapso durante sismos de intensidad excepcionalmente
severa.[2]
Teniendo en cuenta que siempre se están originando terremotos en
nuestro país, es imprescindible pensar en un desarrollo en las normas de diseño sísmico de edificaciones. En Chile
el principal daño que se origina a la hora de un evento sísmico es el no
estructural, lo que provoca daños temporales o la inhabilitación de la
edificación.
La
ocurrencia de terremotos ha traído consigo elevados costos económicos para el
país. Para ejemplificar estas pérdidas, se tomará como referencia el terremoto
del Maule de febrero de 2010. Según reportes del ministerio de Hacienda, el
costo de esta catástrofe fue de $30.000 millones de dólares, equivalente al 15%
del producto interno bruto del año 2010. De estas pérdidas, US$21.000 millones
corresponden a perdidas en infraestructura, mientras que US$9.000 millones
corresponden a bienes y servicios que se dejaron de producir a causa de los
daños causados por el terremoto. De los $21.000 millones de dólares que se
estima costará la reconstrucción de la infraestructura, 27% corresponden a
viviendas, 25% a salud, 14% a educación y 14% a obras públicas.[3]
Esto
afectó a la mayor parte del país dejando a miles de familias sin hogar, sin
comunicación, agua, luz y en algunos casos sin conexión por fallas en las vías
de carreteras, muchas veces las reparaciones en edificios son de gran costo e
incluso en algunos casos conviene demoler si son fallas estructurales. Al
contrario si no son fallas estructurales, por ejemplo: En los hospitales los
costos son más elevados en cuanto a la delicadeza de su equipamiento y
conexiones, por ende conviene diseñar estas edificaciones con la mayor
rigurosidad posible, ya que después de un movimiento telúrico tienen que seguir
funcionando sin problema alguno.
Una de las mejores alternativas para minimizar estas pérdidas es contemplar
en el diseño sísmico el equipamiento de disipadores o aisladores de energía
sísmica,
El costo que se genera a la hora de contemplar
estos dispositivos, en algunos casos es elevado y depende para quien, a quienes
beneficiara y donde se aplicaran, una edificación de este tipo, para la
comunidad es más segura y se traduce que más personas querrán optar a vivir en
estas condiciones. Lo que puede ser atractivo para las empresas constructoras
como para las inmobiliarias implementar en sus obras esta innovadora solución a
los problemas sísmicos de nuestro país ya que siempre se están originando
nuevos eventos telúricos de menor y mayor intensidad.
Según la norma Chilena 433 las edificaciones
que deben tener el mayor criterio a la hora de diseñar serán:
·
estructuras donde existe frecuentemente
aglomeración de personas.
·
Instalaciones que almacenen combustibles
peligrosos.
·
Estructuras clasificadas como gubernamentales.
·
Estructuras clasificadas como esenciales cuyo
uso es de especial importancia en caso de catástrofe.
Por lo tanto los daños que se generan al
contenido y a la edificación no solo implican un costo económico sino que
también provocan inseguridad y molestias a las personas. Pero más importante
que la pérdida monetaria es la probabilidad de accidentes fatales a causa del
colapso de la edificación.
En la actualidad existen tecnologías
anti-sísmicas con las que se puede construir protegiendo la estructura a
eventuales episodios sísmicos de grandes intensidades. Es importante analizar
los costos ya que están directamente relacionados con la magnitud, característica,
duración y cantidad de réplicas del terremoto.
Además la implementación de esta tecnología en
edificaciones chilenas ha tenido una muy buena respuesta, ya que antes del
terremoto del 27 de febrero del 2010 se encontraban algunas edificaciones con un sistema de aislación sísmica las cuales se comportaron
de muy buena manera durante el terremoto, gracias al buen desempeño de esta
tecnología, esto generó que más inmobiliarias implementaran la protección
sísmica en sus proyectos. Incluso hay varios países que estarían interesados en
contar con esta innovación tecnológica ya que
Chile es el país en el cual se pueden
experimentar naturalmente un terremoto.
1 Como entender
los terremotos en chile y el mundo
El planeta tierra está conformado por
capas desde su corteza terrestre hasta llegar al centro de la tierra. Las
placas tectónicas son las principales causantes de los severos sismos que ocurren
diariamente en el mundo y en nuestro país. Estas placas se encuentran en un
constante movimiento, sin que se produzcan deformaciones interiores sobre la
atmosfera.
Existen un total de 15 placas, las que se
encuentran unidades en tres formas (ver imagen 1) diferentes según su
movimiento relativo, son las siguientes:
1) Límites
divergentes o dorsales: el movimiento es de separación.
2) Límites
convergentes o fosas: el movimiento es de aproximación.
3) Límites
o fallas transformantes: el movimiento es paralelo.
Imagen 1
1.1 Límites
divergentes
Cuando el desplazamiento de dos placas es de separación
se crea un agujero en la litosfera, es aquí cuando el magma aprovecha de salir
a la superficie formando corteza
oceánica, también llamada Zona de Dorsal.
Los limites divergentes, dependiendo de su
ubicación se pueden mover a velocidades lentas o rápidas. (Ver imagen 2)
Imagen 2
1.2 Límites
convergentes
También se denomina proceso de subducción (caso
de Chile), en este límite es donde se producen los terremotos más severos. El
rose que se genera entre la placa de Nazca con la Sudamericana provoca que se
acumule una gran cantidad de energía, con el paso de los años hasta el punto de
la liberación de esta. (Ver imagen 3)
Imagen 3
2.3. Límites o
fallas transformantes
En este límite ocurren dos tipos de
movimientos, que las placas se muevan en sentido contrario unas con otras o
bien que el movimiento sea paralelo, en los dos casos las placas se encuentran
en constante rozamiento lo que origina una intensa sismicidad. (Ver imagen 4)
Imagen 4
Los terremotos se encuentran asociados
principalmente a los límites convergentes y transformantes. A consecuencia del movimiento
relativo de las placas tectónicas, con el paso de los años se va acumulando una
gran cantidad de energía la que puede liberarse en cualquier momento y de
manera muy brusca, esta energía se libera en forma de ondas en todas las
direcciones y luego es trasmitida a las edificaciones y sus contenidos, esta
energía se revela esencialmente como movimiento, aceleración y deformación de
los componentes y sistemas estructurales como no estructurales, la energía
producida por las onda sísmicas se disipa a través de dicho componentes . Dependiendo
del lugar de liberación y según la magnitud de la onda se pueden llegar a ocasionar grandes pérdidas
monetarias e incluso pérdidas de vidas humanas.
2.4
Tipos de ondas sísmicas
Las ondas sísmicas se producen en el ínstate
donde empieza la ruptura, este proceso da origen a las ondas de cuerpo las que se subdividen en dos tipos, ondas
primarias y ondas secundarias las cuales se propagan en forma trasversal y
longitudinal con gran velocidad desde el hipocentro hasta llegar a la
superficie, tras la llegada de las ondas de cuerpo a la superficie, se originan
las ondas superficiales, la que también se subdividen en dos tipos, ondas love
y Raleigh. Las cuales se describen detalladamente a continuación:
2.4.1 Ondas
de cuerpo
Viajan
a través de la tierra con dirección a la superficie, siguen diferentes caminos
ya que depende principalmente de la característica del terreno, las ondas
internas son las que trasmiten los movimientos preliminares a un evento sísmico,
poseen poca energía destructiva.
2.4.1.1 Ondas primarias
Ondas Primarias u Ondas P, son ondas de presión, son las que tienen mayor
velocidad respecto a las demás y a su vez pueden atravesar materiales sólidos o
líquidos. Su movimiento produce la compresión y dilatación temporal de las
rocas en la misma dirección que la propagación de la onda (ver imagen 5).
Imagen
5
2.4.1.2 Ondas
secundarias
Ondas Secundarias u Ondas S, son
ondas de corte o cizalla, más lentas que las Ondas P, viajan solamente por roca sólida. Producen una
deformación temporal perpendicular a la dirección en que se desplaza la onda
(ver imagen 6). Las ondas S no atraviesan el núcleo externo terrestre por ser
líquido.
Imagen
6
2.4.2 Ondas superficiales
Este
tipo de ondas son las más destructivas. Se generan tras la llegada de las ondas
de cuerpo hacia la superficie y se trasmiten en la capa más superficial de la
tierra.
2.4.2.1 Ondas
love
Ondas Love, son ondas de cizalla donde
las partículas oscilan sólo en la dirección perpendicular al plano de
propagación, el movimiento se produce solo en forma horizontal. Estas ondas
toman el nombre del matemático británico A. E. H. Love que en 1911 logró crear un
modelo matemático de las mismas. La velocidad de las ondas Love es ligeramente
superior a la velocidad de las ondas Rayleigh. (Ver imagen 7)
Imagen
7
2.4.2.2 Ondas rayleig
Ondas Rayleigh: Denominadas así en honor al
físico y matemático inglés Lord Rayleigh
(John William Strutt), que en 1885 demostró teóricamente su existencia.
Estas ondas resultan de una combinación particular entre los desplazamientos de
las partículas debido a las ondas P y S. Las partículas se mueven en forma elipsoidal
en el plano vertical que pasa por la dirección de propagación. (Ver imagen 8)
Imagen
8
3 Tipos de
terremotos
1. Terremotos tectónicos. Son
los de mayor intensidad y frecuencia, se originan por la interacción entre
placas que conforman la corteza terrestre.
2. Terremotos por colapso. Son de
menor intensidad, originándose por derrumbes de cavernas subterráneas.
3. Terremotos por volcanismo. Originan
temblores de baja intensidad y afectan a pequeñas superficies al momento de la
erupción.
4. Terremotos por desplazamiento. Originados
principalmente debido al estado terminal de la corteza.
5. Terremotos por explosiones. Son
causados por el hombre, debido a pruebas
nucleares originando sacudidas de menor intensidad en la superficie de la
tierra.
De los terremotos mencionados anteriormente
podemos decir que los más severos son los producidos por las placas tectónicas,
en base a este tipo de terremoto nos referiremos más adelante.
[1]
Instituto Nacional de Normalización. (2010). Diseño Sísmico de Edificios,
Santiago, Chile: INN
[2]
Instituto Nacional de Normalización. (2010). Diseño Sísmico de Edificios,
Santiago, Chile: INN
[3] De
la Llera, J. (2011). Informe técnico n°5, Corporación de Desarrollo
Tecnológico, Cámara Chilena de la Construcción, n° 5, p.2, 15-10-2013. http://www.fiic.la/LXV%20CONSEJO%20DIRECTIVO%20PANAMA/DELALLERA4.pdf
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