Aisladores y disipadores ssmicosEn este post veremos dos tipos de sistemas que permiten mejorar la respuesta ssmica de las estructura: losAisladores y los Disipadores ssmicos.Podris ver como actan en unosvdeos muy ilustrativos.

Estos sistemas se colocanentre la subestructura y la superestructura de edificios, puentes y tambin en algunos casos, en la misma superestructura de edificios, ypermiten mejorar la respuesta ssmica aumentando los periodos y proporcionando amortiguamiento y absorcin de energa adicional, reduciendo sus deformaciones segn sea el caso.Sin embargo, desde el punto de vista estructural, ambos sistema trabajan de forma muy diferente. Veamos las diferencias:Losaisladores ssmicosconsiguen desacoplar la estructura del terreno colocndoseestratgicamente en partes especificas de la estructura, los cuales, en un evento ssmico, proveen a la estructura la suficiente flexibilidad para diferenciar la mayor cantidad posible el periodo natural de la estructura con el periodo natural del sismo, evitando que se produzca resonancia, lo cual podra provocar daos severos o el colapso de la estructura.

Es decir, la idea es separar una estructura de los movimientos del suelo mediante la introduccin de elementos flexibles entre la estructura y su cimentacin. Los aisladores reducen notablemente la rigidez del sistema estructural, haciendo que el periodo fundamental de la estructura aislada sea mucho mayor que el de la misma estructura con base fija. Como una imagen vale mas que mil palabras, os pongo un vdeo donde se puede ver la diferencia entre una estructura sin aislador y otra con aislador.Losdisipadores ssmicostienen como funcin disipar las acumulaciones de energa asegurndose que otros elementos de la estructuras no sean sobresolicitados, evitandodaos a la estructura.Es decir, los disipadores ssmicos ofrecen un incremento de la amortiguacin a la estructura.

En el siguientevdeopodemos ver como se comporta una estructura con y sin disipadores ssmicos:Los japoneses usan estos sistemas en sus edificios con regularidad. En el siguiente vdeo se puede observar como se mueven unos rascacielos de Japn con estos sistemas ssmicos,sin sufrir daos, durante elterremoto de marzo de 2011:En futuros post os pondr unas pinceladas de cmo se calculan las estructuras con estos sistemas. Pero ya podis imaginaros que estas estructuras no son lineales por lo que no se puede realizar un clculo espectral y por tanto hay que recurrir aacelerogramas sintticos. En el post anterior (Descrgate un programa para generar Acelermetros Sintticos. Otra forma de calcular una estructura ante el sismo) os expliqu como generar estos acelermetros. Os recomiendo que leis ese post.Espero que os haya gustado.

Qu es un sismo? Un sismo es la vibracin de la tierra producida por una liberacin rpida y espontanea de energa. Lo ms frecuente es que esta energa se produzca por el movimiento o rompimiento de la corteza terrestre. La energa liberada se propaga en todas direcciones desde su origen por medio de las ondas ssmicas; al lugar de origen del sismo se le conoce como foco o hipocentro, y al lugar en la superficie que se encuentra directamente encima del foco se le conoce como epicentro.

Es importante mencionar que un sismo NO se puede predecir, esto es, no se puede saber con anticipacin dnde y cundo ocurrir un sismo, as como su magnitud.Qu es un sismo?

Los sismos son perturbaciones sbitas en el interior de la tierra que dan origen a vibraciones o movimientos del suelo; la causa principal y responsable de la mayora de los sismos (grandes y pequeos) es la ruptura y fracturamiento de las rocas en las capas ms exteriores de la tierra. Como resultado d un proceso gradual de acumulacin de energa debido a los fenmenos geolgicos que deforman la superficie de la tierra, dando lugar a las grandes cadenas montaosas.

En el interior de la tierra ocurre un fracturamiento sbito cuando la energa acumulada excede la resistencia de las rocas. Al ocurrir la ruptura, se propagan (en el interior de la tierra) una serie de ondas ssmicas que al llegar a la superficie sentimos como un temblor. Generalmente, los sismos ocurren en zonas de debilidad de la corteza terrestre que llamamos fallas geolgicas. Existen tambin sismos menos frecuentes causados por la actividad volcnica en el interior de la tierra, y temblores artificiales ocasionados por la detonacin de explosivos. El sitio donde se inicia la ruptura se llama foco y su proyeccin en la superficie de la tierra, epicentro.

El fenmeno ssmico es similar al hecho de arrojar un objeto a un estanque de agua. En ese caso, la energa liberada por el choque de dicho objeto con la superficie del agua se manifiesta como un frente de ondas, en este caso circular, que se aleja en forma concntrica del punto donde cay el objeto.

En forma similar, las ondas ssmicas se alejan del foco propagndose por el interior de la tierra, produciendo vibraciones en la superficie. Por ejemplo, el sismo del 19 de septiembre de 1985, cuyo epicentro se ubic en la costa de Michoacn, fue sentido a distancia de hasta 1 000 km del epicentro.

En el caso de la tierra existen fundamentalmente dos tipos de ondas ssmicas internas, es decir, vibraciones que se propagan en el interior de la tierra: ondas compresionales o longitudinales y ondas de corte o cizallamiento. Las ondas compresionales, llamadas P en la terminologa sismolgica, comprimen y dilatan el medio donde se propagan en una direccin de propagacin del frente de ondas. Las ondas de sonido, por ejemplo, son ondas compresionales que se propagan en el aire.

El segundo tipo de ondas que se propagan en slidos son las ondas de corte, llamadas ondas S. En este caso la deformacin que sufre el slido es en direccin perpendicular a la trayectoria del frente de ondas. La propagacin de esta ondas produce un esfuerzo cortante en el medio y de ah el nombre de ondas de corte o cizallamiento.Sismos oscilatorios y trepidatorios

Al generarse un temblor las ondas ssmicas se propagan en todas direcciones, provocando el movimiento del suelo tanto en forma horizontal como vertical.

En los temblores oscilatorios el movimiento es horizontal, se produce un balanceo y se siente como si nos moviramos de un lado a otro.

En los trepidatorios las sacudidas son verticales, es decir, de arriba hacia abajo y viceversa, pudiendo provocar que los objetos sean lanzados al aire.

Los sismos consisten en la manifestacin superficial de la liberacin de la energa interna de nuestro planeta, transmitida en forma de ondas ssmicas. Tales manifestaciones, tienen su origen en la corteza terrestre (la capa ms superficial de nuestro planeta) y aunque es rgida, se deforma, se pliega y fractura por fuerzas que son transmitidas desde el manto superior (capa intermedia de nuestro planeta de gran espesor), ayudando a conformar los rasgos de la superficie terrestre actual.

Tipos De sismos: Los sismos se pueden clasificar, con base a su origen, en naturales y artificiales. Los sismos de origen natural son los que en general liberan una mayor cantidad de energa y, por tanto sus efectos en la superficie son menores.

Interplaca: Se generan en las zonas de contacto de las zonas tectnicas, tienen una alta magnitud, un foco profundo y liberan gran cantidad de energa. Alejados de los centros de poblacin.

Intraplaca: Su origen es dentro de las placas tectnicas, en las fallas locales. Tienen magnitudes pequeas o moderadas y son cercanos a los centros de poblacin.

Volcnicos: Son consecuencia de la actividad propia de los volcanes, generalmente son de baja magnitud y se limitan al aparato volcnico.

Provocados por el ser humano: Originados por explosiones o por el colapso de galeras en explosiones mineras.Cmo se genera? Existen bsicamente dos tipos de sismos, los generados por una fuente artificial (por ejemplo, una explosin) y los generados por una fuente natural. La diferencia es que la energa que puede liberarse por medio de una fuente artificial es mucho menor que la fuente natural, lo que da como consecuencia que los sismos sean mucho ms pequeos.

Los sismos de fuente natural son provocados por movimiento de placas tectnicas, erupciones volcnicas y el colapso de cavernas o minas de grandes dimensiones. En Mxico, la mayor cantidad de sismos son generados por el movimiento de subduccin y desplazamiento lateral entre placas tectnicas.

El movimiento de subduccin entre placas es el causante de la mayora de los sismos que se presentan en gran parte de la costa del Pacfico, en estados costeros que van desde Jalisco hasta Chiapas; este movimiento se caracteriza porque una porcin de la corteza ocenica (cubierta por mar) se introduce por debajo de la corteza continental, dando origen a la zona ssmica ms activa del pas.

El movimiento de desplazamiento lateral entre placas se presenta en la porcin central del Mar de Corts, donde la corteza ocenica (que incluye a la pennsula de Baja California) y la continental (en los estados de Sonora y Sinaloa) se estn desplazando una con respecto de la otra, lo que genera los sismos en dichos estados.

Adems de los sismos con epicentro cercano a la costa del Pacfico, generados por los movimientos mencionados arriba, se presentan sismos dentro de la corteza continental, por lo que se les conoce como intraplaca, y que son generados por fallas activas en la corteza o por rompimientos en las placas subducidas. Se tiene registro de sismos histricos intraplaca que superan los 6 grados de magnitud, tal es el caso del sismo de Acambay en el ao de 1912, con una magnitud de 7

Tipos de sismos Los sismos se pueden clasificar en funcin de la fuente que los origina, esto es, sismos naturales y sismos artificiales; a continuacin se presenta una breve descripcin stos.

Sismos Naturales

Sismos TectnicosSe generan por la actividad propia de las placas tectnicas. De estos sismos, se han definido dos clases: los interplaca, ocasionados por la interaccin en las zonas de contacto entre placas, y los intraplaca, que se generan en la parte interna de las placas, aun en zonas donde se ha llegado a suponer un nivel nulo de sismicidad. Estos terremotos, menos frecuentes que los interplaca, pueden tener profundidades similares a stos (15-30 km) o mayores (60 70 km). Cabe mencionar que los sismos de mayor magnitud que se han presentado en el mundo han sido sismos tectnicos.

Sismos Volcnicos. Son sismos generados por la actividad volcnica. Son de menor magnitud que los sismos tectnicos y casi siempre son imperceptibles para la poblacin de los alrededores.

Sismos de Colapso. Sismos generados por el colapso de techos y paredes en antiguas minas o cavernas. Debido a las dimensiones que puede tener este tipo de fuentes, la magnitud de estos sismos es pequea y solamente es percibido por personas que se encuentren muy cerca del rea afectada.

Sismos Artificiales

Son sismos originados por la actividad del hombre, por ejemplo en la industria minera, donde se realizan detonaciones para poder extraer el material de inters; lo mismo ocurre en zonas de pruebas nucleares. En el caso de estas ltimas, la energa liberada se compara burdamente a la de un sismo de magnitud 4 5, en la escala de Richter.