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Investigación y Vinculación
2016-10-26
Diseño para zonas sísmicas
El doctor Fernando Sánchez presentó nueva metodología de diseño para zonas sísmicas.
Por: Marlene Flores García
Fotografía: Jorge Estrada Ortíz
Comunicafi
Dr. Fernando Sánchez

Como parte de su oferta educativa y con la intención de mantener académicamente actualizados a los ingenieros, la División de Educación Continua y a Distancia (DECDFI) invitó al doctor Fernando Sánchez a impartir la conferencia Diseño Basado en Desplazamientos de Estructuras en Zonas Sísmicas, el pasado 26 de octubre en el Auditorio Bernardo Quintana.

El ponente cuenta con una amplia experiencia en el tema luego de realizar su maestría y doctorado en Japón, país que al igual que México se ve seriamente impactado por los movimientos telúricos.

Los sismos producen pérdidas humanas y económicas, desplazamientos y hundimientos, interrupción de los servicios e incendios originados por estructuras colapsadas, entre otras consecuencias. Es conveniente cuestionarse de qué forma se relacionan estas pérdidas, pues muchas veces una falla estructural no es sólo eso, sino que puede dificultar el resguardo de vidas humanas.

"En nuestro caso, nos preguntamos qué ha cambiado a nivel mundial y a nivel local para evitar que suceda otro 1985", comentó el doctor Fernando Sánchez. De ahí la importancia de repensar la forma en que se diseñas las estructuras.

Los tres factores a tomar en cuenta son las características del sismo, del suelo y de la estructura en sí misma. Es fundamental recordar que las primeras no se pueden modificar y a las segundas se les puede hacer muy poco, por lo que lo único que resta es adaptar la estructura en cuestión.

Para ello se desarrolló el diseño por desempeño, que clasifica las estructuras y lo que se espera de ellas según la intensidad del sismo que ocurra. En cambio, en el actual y tradicional diseño basado en fuerzas el objetivo es que la estructura resista fuerzas sísmicas predefinidas y los desplazamientos de sus miembros no excedan ciertos valores.

Sin embargo, este último método tiene sus desventajas y para corregirlo conceptualmente y en la práctica es que surgió el basado en desplazamientos. La meta es que al ocurrir un sismo la estructura no sobrepase el desplazamiento máximo predefinido, es decir que es el desplazamiento y no las fuerzas las que indican el nivel de daño.

Para facilitar la comprensión de lo antes expuesto, el conferencista ejemplificó su aplicación. Primero con un edificio sin ningún tipo de disipación de energía sísmica, ubicado en una zona de riesgo con suelo rígido y que, tras calcular su masa y altura equivalentes, se obtuvo un desplazamiento objetivo de 0.5 metros.

El otro ejemplo fue un pequeño pero complejo puente con disipación de energía, en una zona de intensa actividad sísmica y con suelo blando. Básicamente sigue los mismos pasos que el anterior caso con la pequeña diferencia de que la columna es elástica, cambiando por completo las condiciones. Adicionalmente, se modela como un sistema de 2 grados de libertad.

El doctor Fernando Sánchez aseguró que el método de diseño basado en desplazamientos reduce el tiempo computacional, se adapta a cada miembro estructural, aunque puede no ser del todo práctico, y permite cumplir de manera explícita los requerimientos del diseño por desempeño, pero debido a que se basa en sistemas de un grado de libertad tiene sus propias limitaciones.

Después de una ronda de preguntas y respuestas, el maestro Víctor Manuel Rivera Romay, jefe de la DECDFI, agradeció a los ingenieros que asistieron por su interés en seguir aprendiendo, y los invitó a mantener la tradición de hacer del Palacio de Minería una escuela.