Conceptos básicos de diseño sismorresistente

Luego de los terremotos del año pasado (2010) tanto en Haiti como en Chile, y ahora en 2011 el de Japon, al diseñar un edificio este tiene que ser capaz de resistir un terremoto de gran magnitud, los ingenieros pueden elegir varios componentes estructurales, la resistencia sísmica de los cuales es ahora bien entendido, y luego combinarlos en lo que se conoce como un sistema de carga completa de resistencia lateral. Estos componentes estructurales incluyen las siguientes:

muros de corte
pórticos arriostrados
momento resistente a marcos
diafragmas
cerchas horizontales

Por supuesto, siempre un edificio tiene pisos y un techo. Pero el terremoto de características de resistencia de estos elementos básicos es muy variable. No sólo eso, los elementos horizontales del edificio puede ser apoyado por una amplia variedad de tipos de pared y el marco o una combinación de estructura de la pared-, la elección de la que suele ser dictada por consideraciones distintas de resistencia a los terremotos. Por ejemplo, algunos edificios, tales como un almacén o un garaje de estacionamiento debe tener un gran espacio de piso abierto - lo que significa que el techo y los pisos de estas estructuras no se le proporcionará todo el apoyo vertical desde abajo, ya que podría ser de otra manera.

El ingeniero-diseñador a cargo debe hacer una construcción resistentes a los terremotos por lo tanto debe elegir una combinación de elementos estructurales que le es más favorable posible equilibrar las exigencias de resistencia a los terremotos, de costos de construcción, edificio de uso, y el diseño arquitectónico.

Diafragmas

(Fig. 1)

Los diafragmas son elementos horizontales de resistencia, en general, pisos y techos, que la transferencia de las fuerzas laterales entre los elementos de la resistencia vertical (muros de cortante o marcos). Básicamente, una membrana que actúa como un haz horizontal. Es decir, el diafragma actúa como el alma de la viga y sus bordes actúan como bridas. (Ver figura 1)

Pantalla de Paredes

Las pantallas son paredes verticales que están diseñados para recibir fuerzas laterales de los diafragmas y los transmitirá a la tierra. Las fuerzas en estas paredes son en su mayoría fuerzas de cizallamiento en el que las fibras dentro de la pared tratar de deslizarse unas sobre otras.

(Fig. 2)

Cuando se construye un castillo de naipes, se diseña una estructura de muros de cortante, y pronto aprenden que suficiente tarjeta de "paredes" debe ser colocado en ángulo recto entre sí o la casa se derrumba. Si se va a conectar sus paredes con cinta, es fácil ver que la fuerza de este castillo de naipes aumentaría considerablemente. Esto ilustra un punto muy importante, en los que la resistencia sísmica de un edificio depende en gran medida las conexiones de unirse a la construcción de grandes elementos estructurales, tales como muros, vigas, columnas y losas de piso.

Las pantallas, en particular, debe ser fuerte en sí mismos y también fuertemente conectados entre sí y con los diafragmas horizontales. En un edificio sencillo, con muros de corte en cada extremo, movimiento del suelo en el edificio y crea fuerzas inerciales que se mueven los diafragmas de piso. Este movimiento es resistido por los muros de corte y las fuerzas se transmiten hacia abajo a la fundación.