Implementación de los Sistemas de Protección Sísmica en Chile

El objetivo de la protección sísmica en Chile, el país más sísmico del mundo, es aumentar la seguridad de la estructura principal, reducir daños en elementos no estructurales y garantizar la operatividad post terremoto.

Las tendencias actuales en cuanto a los objetivos del diseño sísmico transitan de manera cada vez más evidente a la predicción no solamente del comportamiento de los edificios durante el terremoto, sino también hacia la incorporación de parámetros que permitan estimar cuán operativos o no quedan los edificios después de un terremoto y los costos que involucraría la puesta en operación de las estructuras después de un gran evento sísmico.

Los sistemas de protección sísmica, son en general, dispositivos que se agregan a la estructura de edificación comúnmente conocida. Los edificios equipados con estos sistemas son los que permiten en la actualidad tener una mejor aproximación respecto de la predicción del comportamiento de las estructuras durante y después de eventos sísmicos de gran magnitud.

Sistemas de protección sísmica más usados en Chile

En general, los sistemas de protección sísmica más usados en Chile son:

1) Sistemas de aislación basal:

Los sistemas de aislación basal permiten desacoplar el movimiento relativo entre el suelo y la estructura, reduciendo hasta en un 80% los efectos de los terremotos. Típicamente estos sistemas se usan en estructuras bajas, pero en Chile se han diseñado y construido edificios altos con sistemas de aislación basal.

CRL Ingeniería Estructural ha participado en varios proyectos de edificios equipados con aislación sísmica de base:

• Edificio ACHS, Santiago, RM, (2004)
• Hospital El Carmen, Maipú, RM, (2010)
• Hospital Dra. Eloísa Díaz, La Florida, RM, (2010)
• Intendencia de Talca, Talca (2013)

Ensayo de aislador elastomérico para Hospital de Maipú

 

2) Sistemas de disipación de energía:

Los sistemas de disipación de energía permiten reducir las vibraciones de la estructura entre 15% y 30%, transformando la energía del terremoto en otro tipo de energía mediante dispositivos que se agregan a la estructura. Dichos dispositivos son capaces de absorber y disipar la energía sísmica mediante la fluencia controlada de materiales (generalmente placas de acero), o a través de la conversión de energía cinética generada por el movimiento sísmico en energía térmica (generalmente disipadores viscosos que se incorporan a la estructura, conceptualmente iguales a los amortiguadores de automóviles).
CRL Ingeniería Estructural diseñó el Edificio Génesis (Las Condes, Santiago) en el que se incorporaron dispositivos de disipación de energía tipo TADAS.

Ensayo de Placas de Disipación de Energía – Edificio Genesis

 

3) Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS):

Los Amortiguadores de Masa Sintonizada (AMS) son un sistema de masas que agregadas en ciertos puntos estratégicos de la estructura y con calibraciones precisas pueden de alguna forma disipar energía mediante un movimiento opuesto al movimiento que induce el terremoto a la estructura. Las ubicaciones de estas masas y su calibración se sustentan en robustos modelos matemáticos que consideran todas las variabilidades respecto a la ubicación y calibración de tales masas.

El estado del arte del control de vibraciones en edificios en Chile muestra también interesantes casos de aplicación en los que pueden interactuar distintos sistemas de disipación de energía: por ejemplo, el edificio de la Cámara Chilena de la Construcción está equipado con un dispositivo AMS junto con amortiguadores viscosos que permiten tener un mayor control sobre movimientos máximos o inesperados de las masas agregadas al edificio. Estos amortiguadores viscosos contienen un líquido magnetoreológico que es capaz de modificar su viscosidad (o de una manera general: su rigidez) bajo la influencia de un campo electromagnético.

La posibilidad de modificar en tiempo real la viscosidad de este líquido dentro del amortiguador para responder de manera activa al movimiento que induce el terremoto a la estructura, permite de alguna manera tener un control computacional activo del comportamiento del edificio. A su vez, la posibilidad de entrenar la respuesta que tendrá dicho amortiguador ante un terremoto es ya posible en la actualidad.

 

 

Sergio Raby Pinto
Ingeniero Senior

Lucio Sánchez Sarmiento
Director de Proyectos
MSC. U.C de Chile