A unos meses del pasado sismo del 19 de septiembre de 2017, arquitectos e ingenieros mexicanos se enfrentan a la tarea de levantar nuestro país a través de la Industria de la Construcción. Es por ello que han buscado diferentes opciones para enfrentarse con futuros sismos, implementando nuevas estrategias y sistemas que nos brinden protección.

Diversos estudios nos han llevado a entender que el nivel de daño generado en una estructura por la excitación sísmica depende de valores adquiridos en el desplazamiento máximo durante el sismo. Debido a las recientes pérdidas que se tuvieron durante este evento, se expresó la necesidad de replantear el enfoque actual de la proyección de edificaciones.

En este artículo se muestran como ejemplo las construcciones de ocupación estándar. Actualmente para éstas, los objetivos de diseño sísmico establecen que el sistema estructural debe resistir sin colapso, pero permiten algún tipo de daño estructural y de otra índole.

Esto indica que, aunque éstas hayan sido diseñadas conforme al reglamento hecho por profesionales competentes, un porcentaje de ellas puede llegar a tener un daño considerable después de un sismo intenso donde, a pesar de no colapsar, pueden presentar deformaciones que afecten su funcionamiento y que requieren reparaciones importantes.
Diseño sísmico

Como objetivo fundamental del diseño sísmico se propone la reducción del consumo de materiales estructurales y su protección mediante un adecuado control de daños, a partir de la utilización de sistemas eficientes y ligeros que puedan controlar su nivel de daño, así como el desplazamiento lateral adecuado.

El diseño de modelos estructurales resilientes se presenta como una solución técnica a los problemas que se requieren resolver. Se entiende como resiliencia al concepto físico del sistema estructural individual, conformado por una configuración que permitirá la recuperación de sus funciones básicas en un tiempo corto dentro de las edificaciones.

Diseño sísmico

Otra alternativa es el sistema tolerante a daños, integrando en el esquema estructural el trabajo de dos subsistemas:

Uno que baja de manera exclusiva las cargas gravitacionales
Otro diseñado para controlar la respuesta lateral del edificio, de tal manera que el primero no sufra daños excesivos y pueda ocuparse inmediatamente después de movimientos sísmicos.

El uso de este sistema implica utilizar marcos ligeros para resistir exclusivamente las cargas gravitacionales, lo que reduce su peso y detallado, por lo que es necesario desarrollar dispositivos de control que sean capaces de reducir la amplitud de las vibraciones sísmicas en la construcción, como el Contraviento Restringido Contra Pandeo.

Se ha logrado comparar el peso estructural de un sistema tradicional diseñado conforme al reglamento y el de uno tolerante al daño, dando como resultados, que el segundo es más confiable que el tradicional ante excitaciones sísmicas de diferente intensidad a pesar de su menor peso. En México, se estudia la viabilidad y conveniencia de usarlo para proyectos de rehabilitación estructural.

A pesar de que este conocimiento aún no ha sido transitado de las instituciones de educación superior a la práctica del diseño por sismo, empieza a difundirse por el país a través de cursos, educación continua e incluso los mismos despachos ya comienzan a implementar estos sistemas.

Ejemplos como la torre Midtown en Guadalajara muestran que la innovación en el ámbito del diseño sísmico no se contrapone con el éxito comercial de las empresas constructoras en cuestión de oportunidad y crecimiento.

Fuentes consultadas: