Estructuras Sismo resistentes 2025
Sección ingeniero Stolz
Clase 3: 30 de enero 2025
Resiliencia Sísmica: Cambio de mentalidad
Martes de 11:50 – 13:10
Cuaderno preparado por L. Stolz
Importancia de las estructuras sismo resistentes
Para cualquier zona geográfica en el mundo susceptible a sismos de cualquier magnitud. (De la clase 2)
Salvar vidas + minimizar daños + reducir costos
Normativas claras + Desarrollo de edificaciones
Tecnología antisísmica + Responsabilidad social y ética + construcción Segura + espacio urbano más resiliente
Infraestructura robusta + Estrategia de Desarrollo sostenible + crecimientoe económico + seguridad pública + Largo plazo
Campus de la Universidad Mariano Gálvez en Jocotenango. Sacatepéquez. Aislamiento sísmico en la base ASB
Cuaderno preparado por L. Stolz
Comportamiento estructural de los edificios según su distancia al epicentro: Daños versus ocupación.
De la clase 2.
Figura 1-2 Rango teórico del desempeño de los edificios y ubicación relativa de los objetivos basados en la seguridad y en la recuperación.
Tomada de: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1254.pdf (página 15)
Intensidad del sismo
Cuaderno preparado por L. Stolz
Comportamiento estructural de los edificios según el tipo de suelo en donde están cimentados: Daños versus ocupación. De la clase 2.
Suelos compresibles saturados
Figura 1-6 La intensidad se amplifica en suelos sueltos saturados y disminuye en lugares firmes y rocas cercanas a la superficie. Tomada de: https://www.fema.gov/sites/default/files/documents/fema_p-749-earthquake-resistant-design-concepts_112022.pdf (P-749)
Roca dura
Roca suave, suelo denso
Suelo compactado
Cuaderno preparado por L. Stolz
Estructuras sismo resistentes: De las Estructuras de marcos rígidos al aislamiento sísmico
Cuaderno preparado por L. Stolz
Estructuras sismo resistentes: De las Estructuras de marcos rígidos a la disipación de energía “sísmica”
Cuaderno preparado por L. Stolz
FORUM ZONA VIVA. Zona 10. Ciudad de Guatemala
Cuaderno preparado por L. Stolz
Hacia una nueva filosofía de diseño
estructural y sus implicaciones para el diseño arquitectónico
Primer aislador sísmico en instituciones educativas en Guatemala. UMG (2021) Jocotenango. Sacatepéquez, Elaboración propia. Cuaderno preparado por L. Stolz
“Creemos que ha llegado el momento de cambiar la forma de pensar sobre los objetivos de diseño y preparación ante terremotos en la sociedad moderna, en parte porque ahora es posible lograr una resiliencia mucho mayor con una inversión adicional mínima”
(Arup, REDi)
Ban Ki-Moon (Secretario General de la ONU): “ …invertir en la reducción del riesgo de desastres es más inteligente y menos costoso que gastar después una cantidad millonaria en reconstrucción… ”
(El Mercurio, 17 de marzo de 2015)
Cuaderno preparado por L. Stolz
Edificio Escala Verde
Cuaderno preparado por L. Stolz
Edificio de marcos rígidos en concreto reforzado
de https://bit.ly/4jEpyzY
Edificio de marcos rígidos en concreto reforzado
https://bit.ly/42zYOdv
Tomado
Tomado de
Cuaderno preparado por L. Stolz
Edificio de marcos rígidos en acero estructural. Torres de Canary Wharf . UK Tomado de https://bit.ly/3EhJyrR
Edificio de marcos rígidos en acero estructural. The Rowe. Londres Tomado de https://bit.ly/4ggl6UV
Cuaderno preparado por L. Stolz
de https://structville.com/braced-frame-structural-systems
Edificio con arriostramientos Tomado de https://jiano.typepad.com/fbc/2005/11/buckling_resist.html
Estación Cannon Street. Londres. Tomado
Cúpula Abovedad para almacenamiento de carbón: China Tomado de https://bit.ly/4jCw3mM
Dispositivos Tipo Chevron (Arriostramientos) en edificios en acero estructural en Guatemala. (Elaboración propia: 2024)
Cuaderno preparado por L. Stolz
Complejo Apple Towers Sendai (foto: APA Group)
Tomado de
https://web-japan.org/trends/11_sci-tech/sci110728.html
De la resistencia sísmica al aislamiento sísmico Los daños que causan los terremotos no se limitan a los derrumbes de edificios Los temblores de intensidad seis o más pueden hacer que los muebles y los elementos decorativos de gran tamaño se caigan o vuelen, aplastando a las personas que se encuentran en su camino.
El riesgo aumenta drásticamente con la altura: cuanto más alto es el piso, más fuerte se sacude durante un terremoto, lo que provoca daños cada vez más graves en las habitaciones Para mitigar este peligro, la industria de la construcción lleva 15 años investigando tecnologías de “aislamiento sísmico”, mediante las cuales las estructuras se desacoplan de la base, de modo que los propios edificios no se vean afectados por los temblores del suelo Estos métodos de construcción demostraron ser especialmente eficaces para los edificios de gran altura durante el reciente terremoto.
El cojinete de caucho laminado (izquierda) y el aislador sísmico deslizante (derecha) son elementos estructurales clave para la construcción del aislamiento sísmico.
“En nuestro edificio no se han caído muchos objetos”, comenta un promotor inmobiliario de un edificio de 30 plantas en Sendai. “De hecho, algunos residentes nos han dicho que estaban contentos de haber elegido vivir en un apartamento con aislamiento sísmico”.
El promotor inmobiliario de un edificio de oficinas de 18 plantas se hace eco de esta afirmación y afirma con orgullo: “Incluso en los pisos superiores no se ha caído ninguna estantería ni nada de las mesas El único daño que cabe mencionar son las grietas en los tablones interiores”
Reflexiones sobre el Caso de estudio:
Complejo Apple Towers Sendai (foto: APA Group)
Lea el caso de estudio en: https://web-japan.org/trends/11_scitech/sci110728.html
Cuaderno preparado por L. Stolz
Una de las características clave de la construcción con aislamiento sísmico es el uso de dos tipos de apoyos masivos que sostienen todo el edificio. El primero de ellos es un apoyo de caucho laminado, hecho de capas alternas de caucho y placa de acero, que se balancea de izquierda a derecha para aislar el edificio de los temblores del suelo.
Luego, a medida que el temblor se intensifica, el aislador sísmico deslizante, un apoyo de caucho laminado con un mecanismo de deslizamiento logrado mediante la fijación de resinas que se deslizan suavemente sobre el apoyo, actúa para absorber los temblores fuertes.
Estas tecnologías de aislamiento sísmico reducen teóricamente la intensidad del temblor en los pisos superiores del edificio a un tercio de la intensidad sísmica en el suelo, y también reducen sustancialmente el propio balanceo Esto a su vez evita daños en la estructura del edificio y evita que se caigan los muebles grandes del interior.
Según los datos sobre el desplazamiento estructural con respecto al suelo, los dos edificios mencionados registraron un desplazamiento horizontal máximo de 14 cm y 23 cm, respectivamente. Gracias a las técnicas de aislamiento sísmico, ambos edificios se salvaron en gran medida de la intensa fuerza del sismo de marzo.
Los japoneses, que viven en un país propenso a los terremotos, han aprendido de sus experiencias pasadas y están continuamente desarrollando tecnologías capaces de minimizar los daños cuando se producen desastres. (Julio de 2011)
¿Qué
ciudad queremos como ciudadanos?
¿Qué
país queremos como guatemaltecos?
Cuaderno
Normativas internacionales y locales
Certificaciones internacionales
En la búsqueda de la
RESILIENCIA
Cuaderno preparado por L. Stolz
Resiliencia Sísmica
es la capacidad de un sistema para adaptarse, resistir, cambiar y recuperarse de un evento catastrófico de manera oportuna para mantener un sistema aceptable de funcionamiento. Las normas vigentes establecen requerimientos mínimos que buscan salvaguardar la vida, pero no mantener las edificaciones funcionales post sismo. Tomado de: https://saingconsulting.com/2022/02/24/resiliencia-sismica/ Cuaderno preparado por L. Stolz
Lectura obligatoria de Michael Cochran: Evolución del diseño: la resiliencia y la regeneración
el nivel de diseño sostenible
Enlace a lectura: https://bit.ly/3Eq1CzQ
Desarrollo de un modelo de diseño regenerativo para la rehabilitación de edificios, Crafta, L. Dinga, D. Prasadb, L. Partridgea, D. Elsec, Conferencia internacional sobre entornos construidos de alto rendimiento: una serie de conferencias sobre entornos construidos sostenibles 2016 (SBE16), iHBE 2016
Cuaderno preparado por L. Stolz
Cuaderno preparado por L. Stolz
Certificación Sísmica de Edificios
El consejo de Resiliencia Sísmica de Estados Unidos (USRC) fue formado en noviembre del 2015, como una organización sin fines de lucro, para establecer e implementar calificaciones para el desempeño de edificios frente a terremotos y otros desastres naturales.
Realizando una analogía a la certificación LEED para edificaciones sostenibles.
La certificación simple de la USRC para edificios corresponde a aquellos que cumplen con los códigos modernos de diseño sismo resistente. Se espera que estos edificios preserven la seguridad de la vida de los ocupantes, se limita el daño reparable bajo 40% del costo de la edificación y permite se recobra el funcionamiento dentro del año después de ocurrido el siniestro.
Tomado de: https://saingconsulting.com/2022/02/24/resiliencia-sismica/
Cuaderno preparado por L. Stolz
• Ciudades Resilientes
• No debe confundirse con ciudades sostenibles. Ciudades sostenibles cuando nos queremos referir a aquellas que pueden ser capaces de mantenerse por sí mismas, que pueden mantener sus condiciones de estabilidad sin ayuda del exterior.
¿Qué ciudades queremos?
• Las ciudades resilientes son aquellas que han sufrido algún tipo de afectación y sin embargo han sabido adaptarse superando las dificultades y recuperando su funcionamiento normal.
• En una ciudad resiliente los desastres son minimizados debido a que su infraestructura y servicios son adecuados, cumplen con códigos de construcción, buenas prácticas de ingeniería o cuentan con la tecnología adecuada para resistir los desastres naturales, como sistemas de protección sísmica.
Tomado de:
https://saingconsulting.com/2022/02/24/resilienciasismica/
Cuaderno preparado por L. Stolz
Normativas internacionales y locales
Normativas locales
Cuaderno preparado por L. Stolz
https://www.agies.org/wp-content/uploads/2019/02/agies-nse-2-10.pdf
Vps = Velocidad ponderada de la onda de corte Tomado de: https://www.agies.org/wp-content/uploads/2019/02/agies-nse-210.pdf (páginas 14, 20 y 21))
GRUPOS DE TRABAJO
Grupo 01 Palencia - Granados
Grupo 02 Salguero – López Quisq
Grupo 03 Méndez - Meza
Grupo 04 Ortiz - Barrios
Grupo 05 Calate - Rodas
Grupo 06 Quintanilla - Rodríguez
Grupo 07 España - Marroquín
Grupo 08 Carreño - Muñoz
Grupo 09 Morales - Girón
Grupo 10 May - Paniagua
Grupo 11 Méndez Luis - Oliva
Grupo 12 usa C: Vásquez – Morales Franco
Grupo 14 usa L: Díaz - Barrios
Un juego JENGA o similar por grupo para la clase del 6 de febrero.