Si bien muchos terremotos son de tamaño moderado y causan daños mínimos, un terremoto poderoso a veces golpea a una comunidad que no está suficientemente preparada para la destrucción potencial. Algunos de estos eventos graves afectan miles de vidas y cuestan miles de millones en reparaciones. Una de las formas más efectivas de prevenir daños significativos por un desastre sísmico es seguir los códigos de construcción con estándares óptimos de construcción y diseño sísmico.

Los ingenieros han estado tomando medidas para protegerse contra los terremotos durante décadas y han logrado un progreso significativo en la comprensión de los impactos que los terremotos tienen en los edificios. Además de construir nuevos edificios que son más resistentes a los daños, las empresas de construcción pueden utilizar estas innovaciones para renovar estructuras más antiguas, haciéndolas más estables en caso de desastre.  

Los terremotos ocurren cuando grupos de rocas en la corteza terrestre se deslizan y chocan. Este movimiento ocurre a lo largo de una línea de falla, una fractura en un cuerpo de roca que puede extenderse por muchas millas. Cuando las rocas se deslizan, liberan enormes cantidades de energía que se extienden a través de la corteza en forma de ondas sísmicas en todas direcciones, lo que hace que el suelo vibre y tiemble en la superficie.

El temblor del suelo es la razón principal por la que los edificios sufren daños durante un terremoto. Múltiples factores pueden influir en la fuerza del temblor, incluida la magnitud del terremoto, el tipo de suelo y la proximidad del edificio a la falla. Aunque muchos diseños de edificios tradicionales pueden soportar las fuerzas verticales de gravedad y peso, algunos no pueden soportar las fuerzas horizontales causadas por las ondas sísmicas. 

Antes de comenzar un proyecto de construcción importante, los ingenieros evalúan la actividad sísmica de un sitio de construcción con la ayuda de mapas nacionales de peligro sísmico preparados por el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Los códigos de construcción específicos indican disposiciones de diseño sísmico basadas en estos mapas. En estos casos, los constructores deben cumplir con estándares más estrictos para manejar la destrucción potencial en áreas de alto riesgo.

Algunas técnicas de construcción específicas que pueden ayudar a evitar que una estructura sufra daños durante un terremoto incluyen:

Aislamiento de la base

El aislamiento de la base requiere crear una base flexible para "flotar" el edificio mediante resortes aislantes, cojinetes o cilindros amortiguados. Si los cimientos se mueven durante un terremoto, estos aisladores vibran mientras el resto de la estructura permanece estable. 

Uno de los diseños de aislamiento más populares utiliza cojinetes de caucho-plomo que contienen un centro de plomo sólido revestido con capas de acero y caucho. Los centros de plomo hacen que estos cojinetes sean fuertes y rígidos en alineación vertical, mientras que las capas de acero y caucho ofrecen flexibilidad en el plano horizontal.

Amortiguación de masa activa

La amortiguación de masa activa implica colocar un peso pesado en la parte superior de un edificio conectado a amortiguadores que absorben los impactos. Cuando el edificio tiembla, esta masa actúa como un péndulo y se mueve en la dirección opuesta para proporcionar estabilidad. Este método funciona bien para rascacielos o en edificios de varios pisos.

Otros métodos de amortiguación implican dispositivos de control vibratorio en varios niveles en todo el edificio. Los amortiguadores que contienen cabezas de pistón dentro de cilindros lubricados encajan entre las columnas y vigas del edificio. El edificio transfiere la energía vibratoria de un terremoto a los pistones, que empujan contra el aceite de silicona dentro de los cilindros y transforman la energía en calor. 

Refuerzo de la estructura

Otro método para redistribuir las fuerzas que viajan a través de un edificio durante un terremoto es reforzar la estructura de un edificio con muros de corte, diafragmas y marcos resistentes al momento.

• Muros de corte: Las paredes de corte generalmente consisten en múltiples paneles que ayudan a un edificio a conservar su forma durante el movimiento. Estas paredes a menudo se emparejan con tirantes transversales de acero para crear tensión y compresión adicionales para contrarrestar las fuerzas de empuje o presión.
• Diafragmas: Los diafragmas son un elemento crítico de la estructura horizontal en cada piso y el techo. Por lo general, los ingenieros fortalecen estos diafragmas horizontalmente para compartir fuerzas laterales con los componentes verticales del edificio.
• Marcos resistentes al momento: Los marcos resistentes al momento se combinan con las juntas de la estructura para permitir que las vigas y las columnas se doblen mientras las juntas permanecen rígidas. Estos bastidores son especialmente importantes para proporcionar estabilidad interna.

Aunque estos procesos de refuerzo son de gran ayuda para la absorción de impactos y vibraciones, la selección de los materiales de construcción más eficaces es vital para garantizar una protección adecuada. Las estructuras hechas de materiales con baja ductilidad, como el ladrillo y el hormigón, absorben poca energía y son más propensas a agrietarse. Por el contrario, los edificios que consisten en acero estructural u hormigón reforzado con acero son más resistentes porque ofrecen mayores niveles de absorción de impactos.

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