Técnicas de reforzamiento sísmico para estructuras existentes
Una disciplina que tiene como
objetivo fortalecer y mejorar la resistencia de los edificios que fueron
construidos antes de la implementación de los códigos de construcción sísmicos
actuales se conoce como fortalecimiento sísmico de estructuras existentes.
Figura 1. Amortiguadores de disipación de energía
El reforzamiento es especialmente importante en zonas sísmicas donde la vulnerabilidad de los edificios ya existentes a un terremoto puede ser alta. Su finalidad es proteger a las personas y salvaguardar las inversiones en infraestructuras mediante el empleo de diversas técnicas de refuerzo.
La tarea de refuerzo requiere
una evaluación exhaustiva de la estructura existente. Ingenieros especializados
realizan evaluaciones exhaustivas para detectar posibles deficiencias y
debilidades sísmicas. Es fundamental examinar materiales, conexiones y sistemas
estructurales, así como elementos no estructurales.
Figura 2. Reforzamiento de elementos estructurales con perfiles metálicos
Técnicas convencionales
Añadir
refuerzo de hormigón adicional.
El método más frecuente es incorporar hormigón
o refuerzos suplementarios de acero a la estructura ya establecida. El proceso
mejora la carga y la resistencia de la estructura, permitiéndole resistir mejor
las fuerzas sísmicas.
Refuerzo de vigas y columnas.
Se deben reforzar las vigas y columnas débiles
e inadecuadas. Esto podría implicar la adición de más acero de refuerzo o el
uso de revestimiento, lo que implica aplicar una nueva capa de hormigón.
Figura 3. Amortiguadores de disipación de energía
Fortalecimiento
de las conexiones.
El uso
de placas y pernos de alta resistencia es un método crucial para mejorar la
integridad sísmica.
Implantación
de aisladores sísmicos.
Agregar aisladores sísmicos entre la base de
la estructura y el suelo puede reducir la transmisión de fuerzas sísmicas al
edificio, lo que proporciona una capa adicional de protección.
Modernizando con tecnología avanzada
Amortiguadores
de fricción:
Estos
dispositivos disipan y absorben la energía sísmica, lo que reduce la carga
sobre la estructura. Tienen el potencial de ser de distintos tipos, como
amortiguadores viscosos de fricción o deslizantes.
Gestión
activa de estructuras.
Se
utilizan sistemas de control en tiempo real para modificar las propiedades de
la estructura y reducir la vibración sísmica y el rango de movimiento.
Refuerzo
empleando materiales compuestos.
El uso
de materiales compuestos, como fibras de carbono o polímeros reforzados, puede
mejorar la resistencia y ductilidad de la estructura al fortalecer sus
componentes estructurales.
Consideraciones Especiales
Un
cambio funcional.
No se
trata sólo de la resistencia estructural, sino también de su adaptación
funcional para resistir terremotos. Esto podría implicar redistribuir cargas
internas y optimizar la distribución del espacio.
Sistemas
de alerta temprana.
Implementar
sistemas de alerta de terremotos que puedan desencadenar medidas de protección
como cierres de válvulas de gas o parada de ascensores, etc.).
En las zonas urbanas, la
resistencia sísmica de las estructuras existentes es necesaria para reducir el
riesgo de terremotos. El proceso requiere inventiva, experiencia e
interdependencia. Usando estas técnicas y métodos, estamos literalmente
consolidando nuestro pasado, creando un futuro más robusto y seguro, donde
nuestras construcciones no sólo resisten las fuerzas de la naturaleza, sino que
también se convierten en símbolos de nuestra capacidad de aprender y crecer
continuamente. Un momento en el que el pasado permanece intacto y ofrece un
futuro más sólido y estable.
Otros métodos sísmicos de reforzamiento
Asimismo, es crucial mejorar
la resistencia sísmica como medio para mitigar el impacto de los terremotos, y
es imperativo mejorar el desempeño sísmico de los edificios susceptibles. Por
ello, las estructuras actuales pueden reforzarse mediante otros métodos
sísmicos, tales como los detallados a continuación.
Puesta
en tensión por la parte externa: En la última década se han
desarrollado posttensores externos para soportar nuevos sistemas estructurales.
Aisladores
en la base: Para disminuir la energía sísmica transmitida
a la estructura, se instalan aisladores sísmicos entre su base y el suelo.
Disipadores
sísmicos: Los dispositivos conocidos como disipadores sísmicos se
instalan en una estructura para dispersar la energía del edificio y disminuir
su respuesta sísmica.
Amortiguadores
de masa “sintonizados: Dispositivos conocidos como
amortiguadores de masa 'Tuned' están integrados en la estructura para disminuir
su respuesta sísmica.
Tanque
“slosh”: Se instalan dispositivos conocidos como tanques 'Slosh' en
las estructuras para disminuir su respuesta sísmica.
Sistemas
de control activo: Son dispositivos que se instalan para
disminuir la respuesta sísmica de una estructura.
Añadido
de soportes estructurales o refuerzos adicionales ad hoc: Se
emplea el uso de soportes estructurales u otros refuerzos ad hoc para mejorar
la capacidad de carga de la estructura.
Reforzamientos
externos a los edificios: El refuerzo externo es un método que se
puede utilizar para aumentar la capacidad de carga de la estructura.
Una evaluación preliminar del
estado de la estructura es esencial para determinar el método de refuerzo
óptimo y, si es necesario, las medidas adecuadas de reparación y protección.
Lista de referencias
Edutin Academy. (2022). Curso de diseño sísmico. By Edutin Academy USA. Obtenido de https://app.edutin.com
Oviedo, J. (2015). Protección
Sísmica y Reforzamiento de Edificaciones a través de Sistemas no
Convencionales. 3SIME - 3er Somposio de Ingeniería de Materiales y
Estructuras.
Sika. (2017). Reforzamiento
de Estructuras de Concreto Técnicas y Materiales. Sika Colombia S.A.S.