Aisladores y <strong>dis</strong>ipadores sísmicosDentro de la protección sísmica nos encontramos con <strong>dis</strong>tintas variantes, por lo que no hay que confundiraislación sísmica con <strong>dis</strong>ipación sísmica.ESPECTRO GENERAL DE DISEÑO. Reducción de aceleraciónmediante aislación sísmicaESPECTRO GENERAL DE DISEÑO. Efecto de <strong>dis</strong>ipaciónde energíaTIPOS DE AISLADORES SÍSMICOSTIPOS DE DISIPADORESAislador con centro de Plomo Aislador sin núcleo de Plomo Deslizador de superficie curvaLa aislación sísmica consiste endesacoplar la estructura de la subestructura por lo que se utilizan los<strong>dis</strong>positivos llamados aisladores quese ubican estratégicamente en partesespecificas de la estructura, los cuales,en un evento sísmico, proveen a laestructura la suficiente flexibilidad paradiferenciar la mayor cantidad posibleel periodo natural de la estructura conel periodo natural del sismo, evitandoque se produzca resonancia, lo cualpodría provocar daños severos o elcolapso de la estructura.Por otra parte, la <strong>dis</strong>ipación sísmicaes una de las partes esenciales en laprotección sísmica, los <strong>dis</strong>ipadorestienen como función, como su nombrelo expresa, <strong>dis</strong>ipar las acumulacionesde energía asegurándose que otroselementos de la estructuras no seansobre exigidos provocando dañosseveros a la estructura. Las complejasrespuestas dinámicas de la estructurasrequiere de <strong>dis</strong>positivos adicionalespara controlar los desplazamientoshorizontales.CARACTERÍSTICAS DE LOSAISLADORES SÍSMICOSDesempeño bajo todas las cargas deservicio, verticales y horizontales. Deberáser tan efectiva como la estructura convencional.Provee la flexibilidad horizontalsuficiente para alcanzar el periodo naturalde la estructura aislada. Capacidad dela estructura de retornar a su estadooriginal sin desplazamientos residuales.Provee un adecuado nivel de <strong>dis</strong>ipaciónde energía, de modo de controlar los desplazamientosque de otra forma pudierandañar otros elementos estructurales.Los aisladores sísmicos actúan modificandoel periodo natural de la estructurano aislada de modo de reducir laaceleración sobre la estructura aislada.Características de los <strong>dis</strong>ipadoressísmicos: Actúan <strong>dis</strong>ipando grandescantidades de energía, asegurandoque otros elementos estructuralesno sufran demandas excesivas quesignifiquen daños. Pero la mejor formade asegurar la estructura durante unsismo es combinar ambos sistemas deprotección sísmica, proporcionándolea esta una mayor capacidad de amortiguacióndurante un evento sísmicoy una mejor respuesta durante este.Cuando existen estructuras dondeel uso de aisladores sísmicos no esrecomendable, sistemas de amortiguamientocon alta capacidad de<strong>dis</strong>ipación son la mejor alternativa deprotección sísmica. Hay una variedadde aisladores, entre ellos:- Los aisladores sísmicos con centro deplomo mantienen una rigidez inicial yuna amortiguación que llega al 30%.- Los aisladores sísmicos sin núcleode plomo están compuestos de unamixtura especial de caucho y placasde acero que permiten otorgar unaamortiguación de hasta un 16%.- Los aisladores de péndulo o superficiecurva con RoboSlide (superficie controladapor sensores) permitiendo unaamortiguación sobre el 30%. Estostransmiten el esfuerzo vertical a lacimentación registrando rotaciones deuna esfera contra una superficie cóncava.La superficie permite movimientoslongitudinales como transversalescon la posibilidad de controlar lossentidos de los movimientos mediantesus barras de control.Tipos de <strong>dis</strong>ipadores:- Los <strong>dis</strong>ipadores de amortiguaciónhidráulica para <strong>dis</strong>ipar la energía ycontrolar desplazamientos.- Los <strong>dis</strong>ipadores de conexión temporalque proveen una conexión rígidabajo movimientos de alta velocidad.- Los <strong>dis</strong>ipadores de amortiguaciónde fluido viscoso <strong>dis</strong>eñados paraposeer una función de resorte queretorna a su posición al terminar elevento sísmico.Este Suplemento Especial es editado y producido por: <strong>CONSTRUCCION</strong> & <strong>VIVIENDA</strong> COMUNICADORES S.A.C.2 DISEÑO ANTISÍSMICO
Especialista en gestión del riesgo de desastres, ingeniero Julio Kuroiwa Horiuchi:“Debe ser obligatorio que a los hospitalesse le coloquen aisladores sísmicos”El especialista en gestión del riesgo de desastres, ingeniero Julio Kuroiwa Horiuchi indicó que las viviendas de algunos <strong>dis</strong>tritos de Lima caerían anteun sismo de regular intensidad. Esto debido a las pésimas condiciones y ubicación de sus edificaciones. Precisó que un terremoto de 9 grados demagnitud dejaría decenas de miles de muertos y más de 30 mil millones de dólares en pérdidas económicas, según estudios realizados por el BancoInteramericano de Desarrollo (BID). Por ello, recomendó que debe ser obligatorio que los hospitales del país cuenten con aisladores sísmicos.¿Qué hemos aprendido hasta ahoraingeniero Kuroiwa? Debemos concentrarnosen la enseñanza que nos dejarondos terremotos con tsunamis muyrecientes. El primero el de Maule, Chile,el 27 de febrero del 2010 y el de Tohoku,Japón del 11 de marzo del 2011. Qué eslo más saltante. En primer lugar que nuevamentelas condiciones de sitio dadaspor características de suelo, la geologíay topografía fueron determinantes en elgrado de daños y pérdidas ocurridas.En ambos terremotos hubo licuación desuelos, son suelos finos conformadosprincipalmente por arenas finas que siestá saturado de agua, aún a grandes<strong>dis</strong>tancias del epicentro, como ocurrió enChile, se produjeron daños graves en loslugares donde habían relaves mineros.Eso interesa en Perú, porque aunque seproduzca un terremoto en la costa, puededañar relaves. En el caso de Japón,también se mostraron muchos dañosen Tokio que estaba a gran <strong>dis</strong>tancia delepicentro por el tipo de suelo.¿Cómo aplicamos a Perú? Hasta ahorase puede visitar Tambo de Mora, sepuede ver en la parte baja en un estudioque hicimos 7 años antes del terremotodijimos que habría licuación de suelos.Se hundieron las casas, la cárcel sehundió. Sin embargo, a dos cuadras dela plaza de armas, en un pequeño cerroque cortaron, había una pequeña iglesiaevangélica de adobe que no sufrió ningúndaño. La diferencia entre la parte baja esde 3 a 4 grados en la escala. El problemaestá en dónde se construye.¿Qué enseñanza nos deja? En el desarrollode nuevas ciudades para la densificaciónde la población o la expansióndebe efectuarse en base a un mapa depeligros donde se identifique dónde haylicuación de suelos y cuáles son zonasseguras. Es un tema importante encada lugar. De lo contrario, mucha gentesufrirá daños en casos de un terremoto.¿Es un tema que no se toma en cuenta?Por ejemplo, a pesar que la norma lo exige,en los proyectos industriales hay algoque no se toma en cuenta para desarrollarcomplejos. No se está efectuandode acuerdo a las normas legales en elsentido que para construir una plantaindustrial, se tiene que estar basado en lamicro zonificación sísmica. Lo que pasaes que en el Perú, todo el que inviertese preocupa en la compra del terreno,el proyecto y la construcción, pero dejade lado dos aspectos importantes, laoperación y el mantenimiento. No setoma en cuenta, si ocurre un terremotofuerte pueden haber tantos daños. En elmantenimiento hay que considerar losdaños que se producen, se paraliza laplanta y para reanudar, los gastos puedenser tan grandes que la empresa puedequebrar. Es una reflexión.Hay otros países que ya invirtieronen temas estructurales y ahora sepreocupan por los no estructurales…Estados Unidos nos envió la alarma yesto interesa más a arquitectos que alos ingenieros, se trata de los daños enelementos no estructurales, muros derelleno, puertas, ventanas, falso techoque en este momento más del 80% dedaños corresponden a eso. En caso dehospitales, en caso de contenidos, lleganal 90%. Todos los edificios <strong>dis</strong>eñadosen Estados Unidos y Japón cuentancon una norma del 80 para acá, en elPerú, con la norma sismo resistente de1997 que se dio después del terremotode Nazca en el 96, se trata de protegera los locales escolares los mismosque no sufrieron mayores daños en elterremoto de Arequipa en el 2001 e Icaen el 2007. Ya hemos aplicado eso, porejemplo, en el Edificio de la Sunat enMiraflores y en el Colegio San Jorge enlos Pantanos de Villa.¿Qué debemos hacer ahora? Un puntoque debemos estudiar son los tsunamis.En el caso de Japón, el 85% de dañosse debieron al tsunami, incluyendo losreactores nucleares como Fukushima1. En el Perú debemos ahondar en elestudio de tsunamis y debo manifestarque una tesis magistral en la UNI delingeniero Johnny Condori ha logradoexplicar la presión del tsunami sobre lascolumnas y placas en la parte inferiordel edificio. Esta tesis está a la alturade tesis de Hawai por ejemplo que tienegran nivel. Somos un país que reciénestamos invirtiendo en ciencia y tecnología.Si queremos tener en el Perú undesarrollo sostenible en el sentido que noexistan grandes baches, que un desastrenos provoquen pérdidas que nos haganretroceder, las generaciones actuales nodeben consumir lo que hay que reservarpara las generaciones futuras. Hay muchostemas por investigar, por ejemplo,se han logrado grandes avances porquelos terremotos, en el caso de AméricaLatina se pueden revisar desde unos500 años atrás, también se revisan losvestigios de antiguos tsunamis, quésedimentos dejaron, entonces ya no seemplea los datos históricos de la vidadel hombre, sino se emplea la escalade la geología, esto permite retrocedera miles de años.¿En qué consiste este estudio? Porejemplo, en Japón en el año 1700 llegóun tsunami que no se sabía de dóndevenía. En el noroeste de Oregon, EstadosUnidos, encontraron estratos datadoscon el carbono 14 que señalaba que enel año 1700 más o menos 10 años habíaocurrido un gran terremoto que habíallegado hasta el Japón.En temas de aislamiento sísmico ¿pordónde debemos empezar? Deberíaser obligatorio que los hospitales secoloquen aisladores, porque en Chilepor ejemplo se produjo el terremoto y losque estaban operando no se detuvieron,porque el movimiento es muy suave. Elaislador y los <strong>dis</strong>ipadores dieron muybuenos resultados. DISEÑO ANTISÍSMICO 3