Hormigón deformable para edificios a prueba de terremotos

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Rotura de torre de hormigón
SOUNDWAVES.USGS.GOV

Los últimos terremotos que azotaron Europa, como los de L’Aquila (2009) y Lorca (2011), pusieron de manifiesto que, incluso con niveles de riesgo sísmico moderados, la acción sísmica puede causar grandes pérdidas económicas y personales.

A la hora del diseño de estructuras capaces de resistir terremotos, los ingenieros disponemos solamente de métodos basados ​​en las fuerzas, métodos que definen la acción sísmica por medio de fuerzas laterales equivalentes distribuidas a lo largo de la altura.

Sin embargo, aunque esta filosofía de diseño es sencilla, fácil de usar y eficaz, los ingenieros se están moviendo hacia diseños que permitan organizar estructuras que puedan resistir terremotos de diferente gravedad dentro de los niveles limitantes específicos de daños, es decir, un diseño basado en la performance (PBD). Tal diseño permitiría el desarrollo de estructuras óptimas, maximizar el uso de los recursos y minimizar los costes, con niveles aceptables de seguridad.

Estructuras Altamente Deformables Sísmico-resistentes

El proyecto SHDS (Estructuras Altamente Deformables Sísmico-resistentes), coordinado por David Escolano, está centrado en el desarrollo y verificación de una nueva estructura de hormigón armado altamente deformable (HDC) resistente a sismos. El proyecto forma parte de otro proyecto europeo, Anagennisi, que entre otros, estudia el empleo de partículas de caucho de neumático reciclado como sustituto de los agregados minerales del hormigón, tradicionalmente frágil, a fin de aumentar su capacidad de deformación.

El alto contenido de caucho que requiere el HDC puede reducir drásticamente la resistencia a compresión hasta un 90%, por lo que los elementos de HDC utilizan “chaquetas” de compuestos avanzados para mejorar la resistencia a la compresión a grado estructural manteniendo la capacidad de deformación axial.El objetivo es desarrollar una estructura con un rendimiento controlado donde los daños estructurales se concentren en elementos específicos especialmente diseñados para ello. Como resultado, las reparaciones posteriores a un sismo se centrarían en estos componentes, más que en toda la estructura.

Este nuevo sistema estructural combina muros de corte dúctiles con vigas de acoplamiento flexibles diseñados con HDC reforzado. Estas vigas serían los “fusibles”, los primeros elementos en absorber los daños durante un sismo protegiendo así la mayoría de los componentes restantes, estructurales y no estructurales.

Estructuras sostenibles

Como resultado, estas estructuras serán más sostenibles, ya que las vigas de acoplamiento propuestas pueden ser fácilmente reemplazadas después de eventos sísmicos, minimizando costosas reparaciones y limitando el impacto en la comunidad al permitir una ocupación mucho más rápida.

Además, al utilizar materiales recuperados de neumáticos de desecho se contribuye a una economía más verde y a reducir la presión sobre las materias primas.

Más info:

SHDS – Financiado con arreglo a H2020-EU.1.3.2. Página del proyecto en CORDIS

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