BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVIL

CONSTRUCCIONES ANTISÍSMICAS

DESARROLLO DE HABILIDADES EN EL USO

DE LA TECNOLOGÍA, LA INFORMACIÓN Y LA COMUNICACIÓN.

PROFESOR: JUAN CARLOS CARMONA RENDON

ALUMNO: EDGAR YARED CASTILLO AGUILAR

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Resumen.

El tema a tratar en este ensayo será el de construcciones antisísmicas, donde se abarcara las diferentes técnicas o procesos que se pueden emplear para brindar a una construcción de resistencia sísmica. Teniendo en cuenta que la tierra se encuentra en desplazamiento constantemente, no está por demás brindar seguridad extra para salvaguardar a los usuarios de cualquier tipo de construcción los tipos de materiales más apropiados, y cómo funcionan a la hora del recibir las ondas sísmicas.

Índice.

Introducción.

1. Zonas sísmicas.1.1.Localización.1.2.Efectos del sismo.

2. Técnicas para las construcciones antisísmicas.2.1.Ejemplos.

3. Materiales sismorresistentes.3.1.Ejemplos.

4. Reglas generales para una correcta construcción antisísmica. Conclusión Referencias

Introducción.

Cuando se sabe que estas situado en una zona propensa a desastres sísmicos es importante contemplar medidas de seguridad, por eso, la resistencia de una estructura es muy importante, y para ello se han ido desarrollando métodos cada vez más complejos.

La correcta elección de materiales puede marcar la diferencia entre resistir o no un sismo, esto puede ser crucial para cualquiera que se encuentre expuesto a zonas sísmicas.

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4.1.Zonas sísmicas.

1.1. Localización

Los sismos ocurren por el movimiento de placas tectónicas, y también cuando un volcán entra en estado de erupción y se crea ondas sísmicas que pueden afectar la estructura de una construcción. Alrededor del mundo son miles las personas que se ven afectadas por estos tipos de fenómenos impredecibles, ver imagen 1.1

Imagen 1.1

1.2. Efectos del sismo.

Las magnitudes de los sismos por lo general se miden en la escala de Richter, que mide la energía liberada en el epicentro del sismo. Pero también podemos utilizar la escala de intensidad de Mercalli que mide la perceptibilidad y la fuerza de destrucción y se basa en los siguientes parámetros:

Magnitud Profundidad del foco Geología y topografía Suelo y subsuelo Duración y frecuencia

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Durante un sismo el principal riesgo que corremos es que las paredes colapsen hacia afuera dejando caer la cubierta y los entrepisos al interior de la construcción.

Los valores de la deformación horizontal, de la velocidad horizontal y de la aceleración horizontal en un sismo de intensidad mediana son:

d = 0.1 a 0.3 m

v = 0.1 a 0.3 m/s

a = 0.1 a 0.3 m/s² = 0.15 a 0.30 g

La aceleración horizontal de 0.3g significa que 30% del peso de la estructura actúa como fuerza horizontal.

Durante un sismo es importante que la estructura se comporte de acuerdo a estas características:

Resistencia a fuerzas horizontales Ductilidad (capacidad de deformación)

2. Técnicas para las construcciones antisísmicas.

Para tener una buena construcción antisísmica debemos procurar tener los muros y cubiertas lo más estables posibles para que al momento de que le impacte la fuerza sísmica la estructura no colapse. De esta manera los muros tienden a recibir deformaciones menores ya que absorben mejor la energía cinética de un sismo, y la cubierta la debemos asegurar a los muros, se debe procurar que tanto los muros como la cubierta tengan movilidad propia a la hora de recibir el sismo, esto permite que tengan movilidad independiente, ver imagen 2.1

Es aconsejable que la construcción de habitaciones cerradas por separado en lugar de una amplia, ver imagen 2.2.

Imagen 2.1 imagen 2.2

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2.1. Ejemplos

Sistemas sismorresistentes

La onda sísmicas atraviesan al edificio, por eso la estructura cuenta con resistencia para soportar los sismos, la energía sísmica permanece hasta convertirse en movimiento, deformación, rotura o calor, ver imagen 2.3.

Sistema de control pasivo

Este sistema a diferencia del anterior evita que la energía sísmica entre al edificio, su principal característica es amortiguar las ondas sísmicas, pero el principal inconveniente es que en este tenemos un costo elevado, ver imagen 2.4.

Imagen 2.3 Imagen 2.4

Sistema de aislamiento sísmico.

Sabemos que Japón es una isla pequeña y constantemente afectada por los sismos, por eso ha implicado normas para que todas las construcciones tengan cierto grado de seguridad, pero también ha innovado en técnicas para hacer más segura una construcción.

Han incorporado un sistema de aislamiento sísmico. Consiste en aislar la estructura del suelo haciendo que el sismo impacte con menos fuerza a la construcción. Se colocan en la base de las estructuras capas de láminas delgadas de caucho y placas de acero, alternadas una después de otra y unidas, para volver rígida la estructura verticalmente y flexible horizontalmente, haciendo que las fuertes ondas sísmicas se vuelvan movimientos suaves, ver imagen 2.5.

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Imagen 2.5

Granulado solido con propiedades hidráulicas.

Cuando se adherimos un granulado solido que tiene propiedades hidráulicas aporta comportamientos asimilables al estado líquido o gaseoso debido a que tiene muy poco rozamiento entre sus partículas, transmite la presión que se le aplique a todas las direcciones posibles, todo esto gracias a que sus partículas son elásticas, ver imagen 2.6.

Imagen2.6

3. Materiales sismorresistentes

Placa antisísmica.

Son recipientes, que pueden ser de materiales como el acero, concreto o madera, están compuestos por tres paredes. En la interior contiene un gen viscoso que contiene aditivos a una presión baja y entre la pared intermedia y la pared exterior encuentra unos separadores creando un vacío, esto ayuda para detener el paso de las ondas sísmica. Estas se colocan entre los cimientos y las bases de las columnas, ver imagenes 3.1, 3.2 y 3.3.

Imágenes 3.1, 3.2 y 3.3

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Muros de elementos textiles rellenos de tierra

Alemania, desde 1977 se investigaron diferentes posibilidades para utilizar en la construcción de muros elementos textiles rellenos con tierra, construidos con mangueras textiles rellenas con tierra y pómez, esto puede ser una opción alternativa para construcciones de una planta donde los materiales como el concreto y acero son de difícil adquisición.

Cubiertas aisladas de la estructura de los muros

En los sismos es muy frecuente que la cubierta se mueva diferente a los muros esto hace que se fatigue y colapse, por eso es recomendable que descanse en columnas diferentes a la de los muros pero que a la vez todo el peso descanse en los cimientos.

4. Reglas generales para una correcta construcción antisísmica.

Ahora que ya conocemos sobre los materiales y técnicas es importante tener en cuenta algunas reglas generales para que la construcción sea lo suficientemente resistente a los sismos

Regla básica:

La verificación matemática de la resistencia sísmica de una construcción no es tan importante como el diseño antisísmico adecuado

Formas constructivas:

Deben ser compactas, de formas regulares y tratar de separarlas por juntas.

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Arriostramientos:

Los elementos para realizar el arriostramiento se deben colocar lo más simétrico posible a los bordes de la edificación.

Lo recomendable es tener construcciones rígidas y que tengan su centro de torsión situado en el centro de la masa.

Masas:

La masa se debe distribuir alrededor de la construcción, siempre tratando de evitar que las masas grandes queden en lo alto.

Cimentaciones:

Realizar estudios del suelo para saber sus condiciones es muy importante para plantear la construcción y saber cuál cimentación es la adecuada.

Cubiertas:

Deben de realizarse como placas. También se recomienda evitar los entrepisos en los niveles que se encuentras desplazados, tener en cuenta todos los anclajes necesarios.

Muros entramados:

Son de gran ayuda para sostener cubiertas, por eso deben asegurarse adecuadamente.

Ductilidad:

Se recomienda dejar que se realice la deformación plástica utilizando la correspondiente armadura, vinculaciones dúctiles, y conexiones. Pero no se debe olvidar que se puede originar una inestabilidad localizada y para eso se deben tener precauciones constructivas.

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Conclusión

Después de comprender como los sismos afectan a tantas personas alrededor del mundo, y haber analizado como las culturas afectadas por los sismo toman medidas para solucionar los problemas y haber conocido algunos materiales sismorresistentes para dotar a una construcción o vivienda de resistencia las fuerzas sísmicas, podemos comparar que a pesar de que sus costos pueden ser elevados, ayudan baste a la hora de desastre ya que no sabemos cómo, cuándo ni dónde puede suceder un desastre.

Referencias

Gernot Minke. Manual de construcción para viviendas antisísmicas de tierra. 3a ed. Alemania, Universidad de Kassel, 2005.

Enrique Bazán y Roberto Meli. Diseño sísmico de edificios. México, Limusa, 2014.

Mantallana Carlos. "Japón y su arquitectura antisísmica". Carlos Mantallana. 18 Mar. 2011. Blog de WordPress. 25 de septiembre de 2015 https://carlosmatallana.wordpress.com/2011/03/18/terremoto-japon-arquitectura-antisismica-parte-1/.

Klein, Gunter. Construcciones Antisísmicas. Alemania, DGEB, 1991. P. 34-45.

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