Los fenómenos naturales son procesos permanentes que sufre la naturaleza, por lo que las comunidades deben considerarlos y adaptarse a ellos para que no se conviertan en grandes desastres. En Chile, uno de los más comunes son los sismos o temblores, movimientos de la tierra producidos por acumulaciones de energía. Estos fenómenos han motivado el desarrollo de la arquitectura antisísmica, un conjunto de sistemas de diseño y construcción para adaptar los edificios a estas condiciones y prevenir los posibles daños.
La arquitectura antisísmica especifica el tipo de materiales que se deben utilizar y las técnicas a seguir para que las construcciones acompañen los movimientos del suelo, desplazándose, vibrando e incluso deformándose, para no resistirse al impacto y colapsar.
Parámetros de estudio
Para medir y analizar los efectos de un terremoto en el suelo y los posibles movimientos que provocará en el edificio, se estudian las siguientes características de los sismos:
- Aceleración: Frecuencia y proporción en que cambia la velocidad.
- Velocidad: Proporción en que cambia la posición, medida en centímetros por segundo.
- Desplazamiento: Distancia desde el punto inicial, medida en centímetros.
- Duración: Tiempo que dura el ciclo de un temblor.
- Magnitud: Fuerza o tamaño de un terremoto, medido en la escala de Richter.
- Intensidad: Daño que causa el movimiento, medido en la escala de Mercalli.
Efectos en los edificios
Todos estas características de los movimientos afectan a los edificios causando una respuesta de la estructura que varía según el diseño particular de la construcción. Estos efectos pueden ser:
- Torsión: Si la distribución de la masa es desigual, al enfrentar un sismo el centro de la masa estará fuera del centro geométrico, generando una torsión que causará daños.
- Amortiguación: Los edificios disipan la vibración al absorber el movimiento.
- Ductilidad: Los materiales tienen cierta flexibilidad, pudiendo doblarse y moverse hasta sobrepasar su límite elástico. Se puede conseguir un buen nivel de ductilidad diseñando las uniones para mejorar su comportamiento.
- Fuerza y rigidez: Es la resistencia de los materiales antes de quebrarse.
- Inercia: Es la fuerza interna generada por el movimiento en el suelo. Mientras más pesado es un edificio, mayor será la fuerza de inercia.
Al entender estos efectos y estudiar cómo se comportan en relación a las distintas variaciones de los parámetros que definen un movimiento telúrico, es posible determinar el mejor diseño antisísmico y las estrategias de mitigación más adecuadas. Un adecuado análisis entregará información sobre los posibles daños y las medidas a tomar. Algunas recomendaciones comunes son:
- Calcular las relaciones precisas entre planta y alzado.
- Usar materiales de menor peso a medida que se aumenta la altura.
- Diseñar estructuras simétricas con la menor cantidad posible de protuberancias.
- Realizar pruebas en materiales para determinar su resistencia a la tracción y compresión.
- Analizar el suelo para comprobar sus características y su resistencia.
En base a los resultados de estos estudios, los distintos referentes mundiales en arquitectura antisísmica han desarrollado estándares y/o normas a seguir para asegurar la resistencia de los edificios ante estos fenómenos naturales. Por ejemplo en Chile debemos cumplir la ley general de urbanismo y construcciones, junto a las normas técnicas de construcción Nº433 y 2.369.
En Hildebrandt Gruppe, por ejemplo, tomamos como referencia el trabajo desarrollado en California, Estados Unidos. Así mismo, se han diseñado una serie de herramientas y sistemas para contrarrestar los efectos de los sismos.