El uso de nuevas tecnologías dentro de la industria de la construcción es algo cada vez más común y los avances han permitido integrar nuevos elementos estructurales que dan mayor seguridad a la obra y sobretodo apoyan a fortalecer los sistemas de sistemoresistencia para evitar daños por movimientos sísmicos.

En la actualidad se impulsa el uso de disipadores y aisladores sísmicos dentro de la construcción de edificios, los cuales permiten reducir los daños al momento de un sismo de magnitudes elevadas.

Los aisladores sísmicos y los disipadores de energía son sistemas que funcionan como una solución integral para responder ante la posible presencia de fenómenos naturales como los terremotos y temblores.

Estos son utilizados para edificios, puentes y superestructuras en general. Su objetivo es amortiguar y absorber la energía producida para que se reduzcan las posibilidades de deformación en las construcciones o derrumbes.

Desde un punto de vista estructural, ambos sistemas funcionan para un mismo objetivo: garantizar la seguridad y preservación de las edificaciones. Sin embargo, trabajan de formas muy diferentes. Conozca algunas de sus características e identifique sus disimilitudes.

La mejor forma de garantizar la seguridad de una estructura es implementar los dos sistemas de protección —tanto los aisladores sísmicos como los disipadores de energía— ya que se complementan de forma integral y proporcionan mejor respuesta ante algún evento sísmico. Como sus nombres lo indican, uno se encarga de aislar la estructura de los movimientos y el otro sistema es responsable de esparcir y, finalmente, desvanecer la energía que es recibida en ese tipo de circunstancias.

“De acuerdo con la norma peruana de aislamiento sísmico “E.031” y estado del arte actual, los edificios con aislamiento sísmico se diseñan para que continúen operativos luego de terremotos muy severos. Estos sistemas pueden reducir entre el 80% y 90% de la demanda sísmica en los edificios. En cambio, los edificios, convencionales de base fija, diseñados con normas sismorresistentes vigentes, solo se diseñan para no colapsar durante sismos fuertes, pudiendo quedar incluso irreparables luego de estos eventos”, explicó Luis Speicher, gerente técnico y comercial en Disipa Ingenieros.

Speicher, agregó, que los disipadores de energía no llegan a reducir tanto la demanda sísmica como lo hacen los aisladores; estos dispositivos pueden reducir la demanda sísmica hasta en un 30-40% y suelen usarse en edificios altos o para edificios en suelos extremadamente blandos en los que el aislamiento no es técnicamente factible.

En ese sentido, la labor que desempeña cada sistema es imprescindible para garantizar que los edificios, puentes y estructuras, estén en condiciones para certificar la seguridad, resistencia y durabilidad de las construcciones, pensando en asegurar la vida de las personas.

Aisladores Sísmicos

Los aisladores sísmicos se ubican en la subestructura de las construcciones y trabajan en conjunto con los apoyos estructurales de las edificaciones, sirven para separar una edificación de los movimientos que se puedan producir en los suelos, ya que proveen mayor flexibilidad entre la cimentación y la construcción.

Los aisladores reducen notablemente la rigidez de los sistemas, haciendo que se evite alguna resonancia producida por el evento sísmico y que este, eventualmente, pueda ocasionar daños o pueda ser un peligro para la vida de las personas.

Este tipo de equipos posee la capacidad de retomar a la estructura a su estado original sin desplazamientos residuales. Aísla adecuadamente la energía producida por los movimientos de la construcción para la que fue instalado, de forma que, controla la vibración que pueda dañar otros elementos estructurales.

Disipadores

En tanto, los disipadores son los encargados de hacer desaparecer las acumulaciones de energía asegurándose que los elementos de las estructuras no se vean comprometidos en los eventos sísmicos. Ayudan a proporcionar amortiguación para mitigar los efectos adversos de los movimientos que producen los temblores.

Con la disposición de este tipo de equipos, se crea un incremento en la amortiguación según sea el nivel de energía producida por la vibración y desplazamiento de las estructuras a causa de temblores. Las juntas para puentes también contribuyen a contener los movimientos y son apoyos indispensables para que las construcciones estén preparadas para posibles eventualidades y emergencias.

“Los aisladores sísmicos son una tecnología que reducen la respuesta de la superestructura separando o aislando la estructura de los movimientos del suelo. Así, se reducen las fuerzas sísmicas y desplazamientos relativos de la estructura por encima de los aisladores, se mantienen las estructuras operativas y se evitan pérdidas materiales cuantiosas y tiempos en reparaciones”, Diego Taboada Saavedra, Jefe de la Unidad de Negocios de Protección Sísmica de CDV Ingeniería Antisísmica.

El especialista de CDV indicó, además, que los disipadores de fluido viscoso son elementos que se adosan a los pórticos estructurales y que en un movimiento sísmico disipan energía sísmica a través del paso de fluido viscoso en su interior produciendo una resistencia al movimiento libre del edificio.

En ambos casos el objetivo de estos sistemas es proteger a las estructuras contra los distintos niveles de terremoto, asegurando la continuidad operativa y la protección a la vida y la inversión. Desde luego éste objetivo se debe asegurar con un diseño adecuado y el uso de productos de calidad a nivel mundial teniendo en cuenta que la seguridad dependerá de los mismos.

Mercado Nacional

Actualmente, existe una gran cantidad de oferta de aisladores sísmicos en el mercado peruano impulsada por la creciente demanda de estos dispositivos para hospitales, clínicas y otros edificios del sector privado.

Esta creciente demanda también requiere mayor especialización por parte de la comunidad de ingeniería nacional para poder aplicar correctamente la norma peruana en el diseño, evaluación de propuestas de provisión de los dispositivos y verificación de ensayos reglamentarios que deben realizarse a los aisladores.

Para la mayoría de las edificaciones peruanas los sistemas de protección sísmica ofrecen un beneficio en cuanto al grado de protección de la vida y de la inversión que brindan (el edificio y sus contenidos) por un costo adicional que es relativamente bajo en comparación al monto global de inversión de un proyecto.

Según el ejecutivo de Disipa Ingenieros, en países de gran sismicidad como Japón y Chile, el uso de estos sistemas es muy extendido. Por ejemplo, en Japón cuentan con más de 4,700 edificios con este tipo de tecnología ya bastante probada en laboratorios y durante terremotos reales.

“En el Perú, el reglamento nacional de edificaciones requiere que nuestros hospitales y clínicas de categoría mayor a II ubicados en nuestras zonas de mayor sismicidad (costa y parte de la sierra, principalmente) cuenten con aislamiento sísmico para poder garantizar que estos edificios continúen completamente operativos luego de terremotos muy fuertes y puedan tratar las emergencias”, dijo Luis Speicher.

Agregó que el aislamiento sísmico hace posible el camino a ciudades resilientes ubicadas en zonas de gran peligro sísmico como es el caso de varias de nuestras ciudades en el país.

“En Disipa Ingenieros hemos suministrado nuestros dispositivos en varios proyectos hospitalarios grandes como el Hospital de Rioja en San Martín, el Hospital de Llata en Huánuco. En edificios educativos como el Complejo de Ciencias Sociales de la Pontificia Universidad Católica del Perú, la Sede en Piura de la Universidad Tecnológica de Perú. También en edificios de vivienda económica (Fondo Mi Vivienda) como en el proyecto Paseo Colonial de 15 pisos y en edificios de hasta 17 pisos como es el caso del proyecto Pacifik Ocean Tower en la Av. Bertolotto en San Miguel”, mencionó el especialista.

Además, Disipa Ingenieros provee de aisladores sísmicos de goma natural con y sin núcleo de plomo, aisladores de fricción, disipadores de energía ya sean viscosos, histeréticos, friccionales o diagonales de pandeo restringido. “Más allá de solo proveer dispositivos, proveemos soluciones completas de ingeniería que garanticen la mayor efectividad y eficiencia de nuestras propuestas”, dijo.

Por su parte, en el caso de disipadores, CDV Ingeniería Antisísmica cuenta con la marca americana Taylor Devices, empresa pionera y líder a nivel mundial en fabricación de Disipadores de Fluido Viscoso, para el caso de aisladores sísmicos, CDV trabaja con la empresa americana Dynamic Isolation Systems (DIS) considerada una de las empresas más importantes en el rubro.

“Ambas marcas cuentan con un prestigio de más de 40 años donde no han tenido ninguna falla o reemplazo en los proyectos donde se han instalado. Una característica importante es que ambas marcas están autorizadas para ingresar al mercado japonés siendo este uno de los más exigentes a nivel de ingeniería sísmica”, indicó Diego Taboada.

El ingeniero de CDV sostuvo que la empresa cuenta los nuevos sistemas de amortiguadores en disposición Open Space mediante el cual nuestro representado Taylor Devices desarrolló con el fin de incrementar los espacios y accesos en la zona donde van ubicados los amortiguadores sísmicos.

En el caso de DIS sus sistemas de aislamiento también tienen alternativas cuando se quieren aislar equipos o máquinas especiales dentro de una estructura de base fija, éstos es el sistema de Aislamiento de Piso.

“Las soluciones aplican a la mayoría de infraestructura, en Perú principalmente se ha aplicado a edificaciones, sin embargo, estructuras como puentes, tanques de almacenamiento industrial, infraestructura para minería, entre otros pueden ser protegidas con los diferentes tipos de dispositivos de protección sísmica”, dijo el Jefe de la Unidad de Negocios de Protección Sísmica de CDV Ingeniería Antisísmica.

Asimismo, otra empresa en el rubro es Freyssinet, firma que comercializa en la línea de aislamiento sísmico, aisladores de alto amortiguamiento, aisladores de núcleo de plomo, aisladores de péndulo simple y doble.

Estos dispositivos normalmente la empleamos en edificaciones como hospitales, universidad y oficinas, también en puentes y viaductos. En la línea de disipación sísmica contamos con disipadores de fluido viscoso, estos también los empelamos en edificaciones y puentes.

“Desde que iniciamos en el mercado de aislamiento en Perú desde el año 2015, hemos tenido muchos proyectos importantes, los más representativos en obras civiles, fueron: Viaductos Enterrados Línea amarilla, acceso al puente Mantaro, Puente Pichichaco y El Muelle Salaverry. Y en edificaciones los hospitales de Chala, Camana, Cotahuasi, Santa María de Cutervo, Hipólito Unanue, Quillabamba, Pichanaki, Yanahuanca, entre otros”, comentó Hector Silva, Solution manager ISOSISM de Freyssinet Tierra Armada.

Los principales mercados a los que se dirige la empresa en el sector hospitalario, educativo y el sector vial. En estos sectores Freyssinet cuenta con diversos proyectos desarrollados en todo el país.

“Con el paso de los años, estamos en constante evolución, adaptándonos a las nuevas normativas vigentes y desarrollando materiales diferenciados, por el ejemplo nuestro péndulo de fricción cuenta con una superficie deslizante patentada, que vamos mejorando con los años. Esto permite un mejor comportamiento estructural y una optimización de material en el dispositivo”, precisó el representante de Freyssinet.

Fuente: Revista CONSTRUCTIVO (Año 23 Edición 146, Diciembre 2020 – Enero 2021)