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La Asociación Chilena de Sismología e Ingeniería Antisísmica – ACHISINA, en conjunto con el Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Pontificia Universidad Católica de Chile, realizará el jueves 8 de noviembre el Seminario “Comportamiento, Análisis y Diseño Sísmico de Componentes No Estructurales en Edificios Altos” en el Hotel Best Western Marina Las Condes.

El destacado expositor internacional invitado será el Dr. Eduardo Miranda, conocido como el “Cazador de Sismos”, actualmente Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad Stanford (EE.UU.), quien realizará una presentación sobre la respuesta sísmica de elementos no estructurales, cómo puertas, ventanas, vidrios, muros de yeso, acabados en muros y fachadas, sumado a equipos electromecánicos cómo ascensores, equipos de aire acondicionado, bombas y tuberías de agua e incluso los muebles. Ocasión en la que expondrá por primera vez su colección personal de fotografías del terremoto ocurrido el 27 de febrero del año 2010.

Respecto de su apodo cómo “Cazador de Sismos” el profesor Miranda aclara que no es un título formal pero nació debido a que se traslada rápidamente a lugares en que ocurren grandes sismos para hacer investigaciones sobre el comportamiento que tuvieron diferentes tipos de estructuras, “tratamos de observar y documentar tanto lo que tuvo un buen comportamiento (no tuvo daño) como lo que tuvo un mal comportamiento (tuvo daño). Documentamos que nivel de daño tuvo, dónde se inició la falla, como progresó. Esto nos permite mejorar los reglamentos de construcción y el diseño sísmico en general” indicó.

Avances en tecnología en sismología ¿Se puede predecir un terremoto?

Si bien se han tenido grandes avances en sismología para estimar las zonas geográficas donde se pueden producir grandes terremotos y también podemos estimar en forma aproximada que tan grandes pueden llegar a ser, cómo por ejemplo estimar la magnitud, el profesor Miranda considera que aún no se no puede determinar cuándo ocurrirán.

Eso sí, destaca el rol que han tenido los satélites y los GPS “por medio de sensores colocados cercanos a los epicentros y con sistemas de telecomunicación se pueden desarrollar sistemas de alerta que nos pueden dar unos cuantos segundos de alerta antes de que ocurran los sismos”. Esto significa que una vez que se inicia el sismo en el epicentro se hace una estimación de su magnitud y si se estima será grande se transmite una alerta a sitios distantes y dicha alerta llega antes que las ondas sísmicas.

El primer sistema de alerta sísmica se desarrolló en Japón y el primero en Latinoamérica en la ciudad de México. En los Estados Unidos, en el estado de California se está desarrollando uno de estos sistemas, pero su costo es muy elevado. Como la alerta se da tan solo unos segundos (por ejemplo 5 a 20 segundos) antes de que se inicie el movimiento, muchos de estos sistemas de alertas están diseñados no tanto para alertar a la población sino para tomar acciones controladas por computadora como pueden ser detener ascensores en los edificios, detener o disminuir significativamente la velocidad de vagones de trenes o metro, turbinas o máquinas industriales, detener procesos delicados de cirugías, parar discos duros en computadoras (para disminuir la posibilidad de perder información).

Posibilidad de un Efecto Dominó

Cuando ocurren más sismos después de uno grande es normal pensar que quizá están relacionados o que dichos sismos han sido resultado o están relacionados con el gran sismo que ocurrió en otra parte del mundo. Frente a esto el académico de Stanford aclara “si se compara la tasa de actividad sísmica en dichos periodos posteriores, sin contar las réplicas, con la de otros periodos se vería que dicha actividad sísmica, aunque parezca elevada, es normal y no está relacionada al sismo grande”, ejemplificando además que “no se ha podido establecer ninguna correlación entre los efectos de sismos remotos en otras regiones. Por ejemplo, en los días o semanas siguientes a un sismo grande se reportan todos los sismos medianos y en ocasiones aun los chicos que ocurren en diferentes el mundo. Ello da la apariencia de que dicho sismo hubiera disparado otros, cuando en realidad la tasa de ocurrencia no se ha modificado fuera de la zona local.”

Hay que tener en cuenta que en algunos casos, la ocurrencia de un sismo fuerte puede modificar el estado de esfuerzos en una región aledaña a la zona de ruptura y provocar un sismo, así lo explica el profesor Miranda Mijares “un sismo grande en el sur de Perú, en Arequipa, pudiera disparar un sismo en el norte de Chile que ya estuviera cerca de ocurrir, por ejemplo en Arica. Sin embargo, aunque tenemos algo de evidencia de esto, es algo en lo que aún hay poca información y hay aún debates sobre esta posible interacción” argumentos con lo que decreta que no existe el llamado efecto dominó.

Daños y costos en edificios altos

Debido a que los daños en estos elementos no estructurales puede traer como consecuencias muy importantes tales como lesiones graves a los ocupantes, no poder usar los edificios por tiempos muy largos (por ejemplo si los ascensores no funcionan, los edificios altos prácticamente tienen que ser desocupados), o bien, sufrir pérdidas económicas muy costosas. En edificios cómo la Gran Torre Santiago o la Torre Titanium, en las que entre el 70 y 80% del costo de construcción está invertido en elementos no estructurales y por lo tanto la mayor parte de las pérdidas económicas en edificios están asociadas a daños en elementos no estructurales.

Un ejemplo muy claro de las consecuencias de un mal comportamiento de elementos no estructurales es lo que ocurrió en el aeropuerto de Santiago en el sismo de Maule del 27 de febrero del 2010. Sin bien la estructura metálica tuvo muy pocos daños, los daños en elementos no estructurales fueron tan severos que el aeropuerto no operó por una semana y operó sólo parcialmente por muchas semanas ocasionando pérdidas económicas a los concesionarios del aeropuerto, las líneas aéreas, compañías aseguradoras y reaseguradoras así como usuarios del aeropuerto.

Desafíos de Chile en Ingeniería Sísmica

Chile es el país con mayor actividad sísmica en el mundo. La combinación de su geometría, muy angosto y muy largo, sumado a la cercanía a la interface de la placa de Nazca (en el Océano Pacífico) y la placa de Sudamérica hace que todo el país puede sufrir sismos de gran magnitud. Si bien Mijares señala que “no se pueden evitar estos sismos, el desafío es mitigar los efectos de dichos sismos en la sociedad, proponiendo dos desafíos muy concretos: Mejorar el diseño y construcción de aeropuertos importantes de tal manera que no tengan que interrumpirse las operaciones por más de un par de horas y aplicar esto mismo a hospitales, para que estos no sólo no tengan que ser evacuados como ocurrió en 2010”. Medidas que tienen como fin, que los establecimientos de salud operen normalmente, reciban heridos y que las unidades de radiología, cirugía y UCIs funcionen al servicio de la población.

Trabajo por la integración de la ingeniería estructural con la ingeniería de construcción

Miranda Mijares es ingeniero civil por la UNAM, se ha dedicado a la investigación y el desarrollo de conocimientos y herramientas para integrar la ingeniería estructural con la ingeniería de construcción y administración, con el fin de diseñar proyectos que funcionen mejor, que sean más rápidos de construir y más económicos de diseñar, construir y mantener.

Además se ha desempeñado como consultor de empresas e instituciones nacionales e internacionales y autor de más de 250 obras relacionadas con la ingeniería sísmica; además, ha recorrido el mundo –desde México, Estados Unidos, Latinoamérica, Asia y Europa- estudiando los movimientos tectónicos.

Recientemente recibió el Premio 2018 del Tall Buildings Structural Design Council (Los Ángeles, EE.UU.) por su compromiso con la excelencia y por sus importantes contribuciones fundamentales al desarrollo del Diseño Sísmico de Edificios basado en Desempeño.

Invitados nacionales con vasta experiencia internacional

El Seminario también contará con la participación de dos reconocidos expositores nacionales, el primero de ellos será Diego López-García, Ingeniero Civil de la Universidad Nacional de San Juan, Master of Science y PhD de State University of New York at Buffalo. Encargado de generar el aporte desde el ámbito de la investigación en Ingeniería Sismorresistente, Dinámica Estructural, Control de Estructuras y Vibraciones Aleatorias.

El profesor López-García ha centrado su investigación en la respuesta aleatoria de sistemas estructurales sujetos a excitaciones sísmicas, fragilidad sísmica de elementos estructurales y no-estructurales, optimización de dispositivos de disipación de energía para el control pasivo de estructuras. Además ha participado en numerosos comités de norma, en particular se desempeñó como Presidente del Comité ACHISINA que elaboró el Anteproyecto de la nueva versión de la Norma NCh 433.

El segundo expositor nacional será Rodrigo Astroza, Doctor en Ingeniería Estructural de la Universidad de California?San Diego, Ingeniero Civil Estructural con grado de Magister en Ingeniería Sísmica de la Universidad de Chile. Desde enero del 2016 se desempeña como Profesor Asistente de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes, posee amplia experiencia en investigación en las áreas de monitoreo de salud estructural, identificación de sistemas dinámicos, metodologías de identificación de daños, dinámica estructural, modelación de elementos finitos, diseño y análisis sísmico de elementos no-estructurales y respuesta sísmica de suelos.

Astroza ha publicado dos libros, ocho capítulos de libros, y más de 70 artículos en revistas y conferencias internacionales y nacionales. Entre los premios y reconocimientos que ha recibido destacan: premio Colegio de Ingenieros de Chile (2007), beca Fulbright (2010), beca de la National Science Foundation (2012), Dissertation Fellowship Award de la Universidad de California San Diego (2015), miembro del Comité Científico de EVACES (2016) y Outstanding paper award de la revista Earthquake Spectra (2016).

 

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