¿Los Edificios Alguna Vez Serán Verdaderamente A Prueba De Terremotos?

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¿los edificios alguna vez serán verdaderamente a prueba de terremotos? Descubra algunas de las prácticas innovadoras de construcción en WordsSideKick.com.

En febrero de 2010, un terremoto de 8,8 grados de magnitud, uno tan poderoso que alteró el eje de la Tierra y acortó la duración de un solo día, causó la muerte de más de 700 personas en Chile [fuente: Than].

Por trágico que haya sido, un mes antes, un terremoto de magnitud 7.0 azotó a Haití y mató a más de 200.000. ¿Cómo podría un terremoto menos poderoso matar a más personas?

Edificios

Chile tiene códigos de construcción más estrictos que Haití, así como los medios financieros para seguirlos. ¿El resultado? Chile tiene un mayor número de edificios resistentes a los terremotos, y es probable que menos de ellos colapsen en sus habitantes [fuente: Sutter].

Hay una gran diferencia, sin embargo, entre una resistente a los terremotos edificio construido para permanecer de pie, incluso si está dañado y un a prueba de terremotos edificio diseñado para sobrevivir a eventos de sacudidas de tierra ilesos. Un edificio resistente a los terremotos se refuerza para que no se convierta en escombros (lo que permite a las personas escapar); una estructura a prueba de terremotos tiene características adicionales diseñadas para protegerla durante los cambios laterales. Este cambio es una ocurrencia común durante los terremotos porque las ondas sísmicas y las vibraciones hacen que los edificios se inclinen hacia ángulos crecientes hasta que fallan. Cuanto más alto sea el edificio, más movimiento exhibirán sus pisos superiores durante un terremoto. Si el edificio comienza a balancearse en un movimiento tan extremo que se dobla más allá de su elasticidad, romperá [fuentes: Reid Steel, Asociación de Ingenieros Estructurales del Norte de California].

El principio detrás de los edificios a prueba de terremotos es similar al del sauce, una variedad conocida por su resistencia. Los vientos fuertes pueden ablandar el árbol y hacer que se doble, pero rara vez se rompe. Los edificios diseñados y construidos para ser a prueba de terremotos siguen el ejemplo de la naturaleza.

El éxito de los edificios a prueba de terremotos radica en su resistencia. Ahí también está el desafío. Si bien podemos tomar nuestras señales de la naturaleza, los materiales de construcción hechos por el hombre se comportan de manera diferente. Los árboles se doblan, los ladrillos no.

Entonces, ¿qué, exactamente, haría un edificio a prueba de terremotos? Desde las materias primas imbuidas de la capacidad de expandirse y contraerse, hasta los cimientos que absorben las vibraciones y las telarañas de la era espacial, ha habido una afluencia de ideas diseñadas para evitar que los edificios colapsen durante los terremotos.

Pero su implementación a menudo se reduce a dinero.

Diseñando un edificio a prueba de terremotos

Muchas de las estructuras existentes situadas a lo largo de líneas de falla propensas a terremotos no están diseñadas para soportar sacudidas importantes. Mientras que unos pocos han sido apuntalados con carcasas reforzadas o marcos internos reforzados, la mayoría no se ha hecho simplemente por el costo.

Sin embargo, eso podría cambiar. En San Francisco, por ejemplo, una ley de 2013 exige que los propietarios de las viviendas realicen una modernización de los edificios de pisos de madera de al menos tres pisos de altura construidos antes de 1978. La ciudad estima que podría costar entre $ 60,000 y $ 130,000 para modernizar un edificio. Los propietarios de edificios se quejan del precio, al igual que algunos grupos de derechos de los inquilinos que temen que las rentas aumenten a medida que los costos se transfieran [fuentes: Lin, Ciudad y Condado de San Francisco].

Los métodos tradicionales para reforzar un edificio se basaban en reforzar las vigas y columnas y en construir los muros con marcos reforzados. Pero los métodos más nuevos se centran en los fundamentos. Tomemos como ejemplo el edificio más grande a prueba de terremotos del mundo. En el aeropuerto Sabiha Gökçen de Estambul, una terminal de 2 millones de pies cuadrados (185,806 metros cuadrados) funciona como un patín gigante. En lugar de estar atado al suelo con una base tradicional, el terminal se encuentra sobre más de 300 rodamientos, conocidos como aisladores, sobre la cual rodará durante un terremoto. Esto permite que el edificio masivo se mueva como un todo durante un evento de sacudidas en el suelo, en lugar de ondular de manera desigual y destructiva. Esencialmente, los aisladores actúan como amortiguadores mientras la estructura se desplaza lentamente de un lado a otro, evitando daños durante los terremotos hasta una magnitud estimada de 8.0 [fuente: Madrigal].

Aislar la base de un edificio y luego disipar la energía de un terremoto a medida que viaja debajo del edificio, es clave para crear edificios a prueba de terremotos. Además de los rodamientos, como los que se utilizan en el aeropuerto de Estambul, existen otros sistemas de aislamiento. Uno de estos sistemas se basa en unos pocos cojinetes que viajan a lo largo de almohadillas de goma curvadas entre una estructura y su base, lo que permite que la base se mueva durante un terremoto y minimice el movimiento de la estructura en sí. Otros dispositivos se centran en disipar la energía causada por el movimiento del suelo, actuando como amortiguadores gigantes entre la cimentación y el edificio [fuente: MC EER].

Si bien esta tecnología se está volviendo más común, aún se agrega significativamente a los resultados finales del edificio. Un sitio web de arquitectura estimó que costaría $ 781,000 para modernizar una escuela secundaria y $ 17,000 para una casa de 2,300 pies cuadrados (213 metros cuadrados) [fuente: Kuang]. Si los propietarios de edificios y contratistas en los EE. UU. Encuentran el desembolso para la protección contra terremotos en un edificio alto, imagine lo que esto significa en los países en desarrollo.

Sin embargo, hay maneras de aplicar estos principios de forma económica. Se pueden construir estructuras más seguras utilizando materiales recuperados, como llantas llenas de piedras y colocadas entre el piso y la base. Las paredes pueden reforzarse con materiales naturales y flexibles como el bambú o el eucalipto. Y los techos de hormigón pesados ​​pueden reemplazarse con láminas de metal flexible en armazones de madera [fuente: National Geographic].

Edificios a prueba de terremotos en acción

Opinión de la puesta del sol de la torre de Taipei 101 en Taiwán.

Opinión de la puesta del sol de la torre de Taipei 101 en Taiwán.

Aunque no puede garantizar que cualquier edificio pueda resistir cualquier terremoto (dependería de la magnitud del desastre), ciertamente existen prácticas de construcción que aumentan las posibilidades de que un edificio sobreviva intacto. Ya hemos mencionado algunos de ellos pero hay otros.

Debido a su altura, los edificios más altos del mundo son algunos de los que tienen mayor riesgo de fallas durante los terremotos. Afortunadamente, también tienen algunas de las tecnologías más innovadoras a prueba de terremotos.

Taipei 101, una estructura de 101 pisos en Taiwán, fue construida cerca de una línea de falla masiva. Está diseñado para resistir no solo los terremotos, sino también los frecuentes vientos con fuerza de tifón del país. ¿La solución? Un enorme péndulo interno. En el interior del Taipei 101, una bola de acero suspendida de 730 toneladas (662 toneladas) comienza a oscilar cuando el edificio se balancea, neutralizando su movimiento [fuente: Tech News].

O considere una idea muy simple que se está desarrollando para proteger hogares residenciales contra la destrucción del terremoto. Air Danshin, una compañía japonesa, está probando los beneficios de una casa que se sienta sobre una bolsa de aire desinflada. Cuando los sensores de la bolsa de aire detectan movimiento en el suelo, un compresor de aire llena la bolsa y levanta la base de la base en unos pocos segundos. Si bien el concepto funcionó bien durante las pruebas simuladas y se cree que es efectivo durante un terremoto lateral con sacudidas laterales menores, los críticos dudan de que el costoso airbag protegería una estructura durante un terremoto importante [fuente: Abrams].

Cada vez más, los investigadores piensan que el plan para edificios duraderos podría provenir de una combinación de naturaleza y ciencia. Las sustancias naturales súper fuertes, como las telarañas o las fibras de mejillón, podrían inspirar a la próxima generación de edificios a prueba de terremotos.

Las telarañas son libra por libra más resistentes que el acero; Además, pueden doblarse y estirarse sin romperse. Las fibras en forma de cable de los mejillones azules que se encuentran a lo largo de la costa de Nueva Inglaterra, por ejemplo, anclan a las criaturas a rocas submarinas a pesar de las olas ocasionalmente violentas.

La combinación de fuerza y ​​flexibilidad en las telarañas y las fibras de mejillón es lo que los ingenieros también necesitan para edificios resistentes. El advenimiento de Impresión 3d, un método que rocía un material sobre una superficie en capas para crear un objeto tridimensional, podría llevar a la fabricación de materiales de construcción que sean firmes, pero flexibles, y perfectos para soportar terremotos [fuentes: Chandler, Subbaraman].

Nota del autor: ¿Los edificios alguna vez serán verdaderamente a prueba de terremotos?

No tenemos muchos terremotos en el medio oeste, pero he sentido al menos uno. Un verano a las 9 p.m. Mientras caminaba por el dormitorio, el marco de la cama de madera comenzó a sacudirse. Estaba a punto de culpar al perro por saltar a un territorio prohibido y hacer que la cama se sacudiera, cuando noté que todavía estaba en la alfombra. Y luciendo tan sorprendido como yo. En el momento en que me di cuenta de que era, de hecho, un terremoto muy pequeño, había terminado. Aunque mi experiencia fue breve, me impresionó. Y me dio una idea de la destrucción que fácilmente podría ocurrir.


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