Fundamentos del Diseño Sismorresistente y Tecnologías de Protección Estructural

Propagación y Efectos de la Energía Sísmica en Estructuras

Durante un sismo o terremoto, la energía liberada en el foco se propaga a través del suelo en forma de ondas internas (primarias y secundarias) y superficiales (Rayleigh y Love). Esta energía, que es transmitida luego a las estructuras y sus contenidos, se manifiesta como movimiento, aceleración y deformación de los componentes y sistemas estructurales y no estructurales, disipándose la energía a través del daño en dichos componentes.

Mecanismos de Disipación de Energía en Edificios

En el caso de edificios, la disipación de energía se produce típicamente en la interacción entre el suelo y las fundaciones, en el daño de elementos estructurales tales como muros, vigas, losas, columnas, encuentros viga-columna, y conexiones, y en la interacción entre el sistema estructural y sistemas no estructurales, principalmente tabiques.

Diseño Sismorresistente Convencional y Normativa Vigente

En conformidad con la normativa nacional vigente, específicamente la NCh433.Of96.Mod2009 y el Decreto Supremo DS61 de 2011, las estructuras convencionales son diseñadas para cumplir los siguientes objetivos:

• Resistir sin daños movimientos sísmicos de intensidad moderada.
• Limitar los daños en elementos no estructurales durante sismos de mediana intensidad.
• Aunque presenten daños, evitar el colapso durante sismos de intensidad excepcionalmente severa, salvaguardando la vida de sus ocupantes.

El diseño sismorresistente convencional se fundamenta en la capacidad de las estructuras para disipar la energía que entrega el sismo por medio de deformaciones inelásticas, las cuales implican un daño controlado a la estructura.

Tecnologías Avanzadas para la Protección Sísmica

Existen dos enfoques principales para mejorar la respuesta sísmica de las estructuras:

• Sistemas de Aislación Sísmica: Estos sistemas limitan la energía que el sismo transfiere a la estructura, reduciendo considerablemente los esfuerzos y deformaciones de la estructura aislada, previniendo el daño estructural y no estructural.
• Sistemas de Disipación de Energía: Si bien no evitan el ingreso de energía a la estructura, permiten que la disipación de energía se concentre en dispositivos especialmente diseñados para tal fin, reduciendo sustancialmente la porción de la energía que debe ser disipada por la estructura. El uso de disipadores de energía reduce la respuesta estructural, disminuyendo el daño de componentes estructurales y no estructurales.