¿Qué tipo de edificio puede resistir el terremoto? ¿Cómo?

Answer 1

No hay un edificio particular para resistir un terremoto; Son las propiedades de los materiales de construcción las que hacen que un edificio sea lo suficientemente fuerte. El edificio está diseñado de una manera particular para que sea seguro soportar terremotos sin causar ningún daño a la vida y la propiedad.

En India, el código estándar seguido para diseñar edificios resistentes a terremotos es IS 1893 [1]. La fuerza de corte se calcula de acuerdo con la zona sísmica y el tipo de edificio. Se prefieren los refuerzos dúctiles a los refuerzos normales, ya que son más eficientes para soportar las vibraciones sin romperse. El agregado de peso ligero se usa ya que el motivo es reducir el peso total del edificio [2]. El diseño se prepara siguiendo estrictamente los códigos IS estándar y la construcción se realiza de la misma manera.

En el caso de los rascacielos, el amortiguador de masa sintonizado puede ser de gran ayuda. Taipei 101 se ha mantenido a salvo del viento y los temblores de terremoto por un amortiguador de masa sintonizado. Amortiguan las vibraciones que se producen debido a las acciones sísmicas en las estructuras y las mantienen a salvo.

El arriostramiento también es un método efectivo en áreas ubicadas en la Zona II y la Zona III [3]. Para saber más sobre los edificios reforzados, lea la respuesta de Rakshita Nagayach a ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de los edificios reforzados?

[1] El enlace al IS 1893: ftp://law.resource.org/pub/in/bi…

[2] El terremoto no es una fuerza, sino una aceleración. Y la aceleración cuando se multiplica con masa equivale a la fuerza. Por lo tanto, los edificios pesados ​​sufren más destrucción debido a las actividades sísmicas en comparación con los edificios ligeros.

[3] Ver zonas de terremotos en India

Gracias por el A2A Nikhil Tawade.

Answer 2

Durante los terremotos, un edificio está expuesto a dos tipos diferentes de posibilidades.

1. La frecuencia del terremoto coincide con la frecuencia natural del edificio.
2. La frecuencia del terremoto no coincide con la frecuencia natural del edificio.

Caso 1:
Si la frecuencia de las ondas sísmicas entrantes (que por cierto cambian de un suelo a otro, por ejemplo: el suelo blando amplifica las ondas de baja frecuencia mientras que el suelo rígido amplifica las ondas de alta frecuencia) alcanza la frecuencia natural del edificio o está cerca de esa zona, entonces No hay mucho que podamos hacer para salvar el edificio. Ore para que el terremoto pase rápidamente y no sea un terremoto largo. Esto se llama resonancia y todos sabemos lo malo que puede actuar. Aquí hay un video gracioso. Disfrútala.

El final del clip muestra el colapso del puente del estrecho de Tacoma incluso con vientos de hasta 40 mph.

Otro ejemplo es el terremoto de la ciudad de México que ocurrió cerca de la ciudad de México. (Editar cortesía: Bharathi Priya) Esto es bastante interesante. Considere que todos los edificios de la ciudad se dividen en 3 grupos. menos de 1-6 pisos, 6-15 pisos y más de 15 pisos. El suelo debajo de la ciudad de México es un suelo blando y cuando las olas del terremoto golpearon esta cuenca, se amplificó una frecuencia particular de olas. Los edificios que sufrieron más daños fueron los que tenían entre 6 y 15 pisos. Ni los edificios de menos de 6 pisos vieron ese daño ni los edificios más altos. Incluso si fueron diseñados por los mismos ingenieros. (El centro también fue uno de los principales terremotos que ocurrieron en México. El centro es uno de los terremotos más importantes desde la perspectiva del método del espectro de respuesta para el diseño de edificios)

Caso 2:
Un edificio con suficiente mecanismo de disipación de energía y ductilidad puede resistir el terremoto.

Centrémonos en lo que sucede durante el terremoto. Dos placas con inmensa energía chocan entre sí o se deslizan una con respecto a la otra y generan una gran cantidad de energía. Esta energía viaja a través del suelo en forma de ondas con diferentes frecuencias (ondas P y S). Ahora las propiedades de estas olas varían de un lugar a otro ya que las propiedades del suelo son diferentes. Estas olas entran a nuestros edificios a través de los cimientos. Esto significa que la energía comienza a verterse en la estructura.

Ahora, si diseña un edificio para un nivel real de terremoto y también para el estado elástico (el análisis elástico es fácil de realizar ya que la tensión es proporcional a la tensión), los tamaños de los miembros serán poco económicos, por lo que lo que hacemos es proporcionar ciertos elementos con ciertos detalles para disipar esa cantidad de energía a través de la carga y descarga cíclica (curva de histéresis). Para asegurarnos de que suceda y pueda liberar esa energía, nos aseguramos de que nuestros miembros sean lo suficientemente dúctiles y entren en una respuesta plástica no lineal. ¿Qué son estos miembros?

1. Paredes cortantes o paredes centrales
2. Marcos de momento
3. Marcos arriostrados

Los miembros mencionados anteriormente están diseñados de tal manera que hay una formación localizada de bisagras de plástico que disipan toda la energía del terremoto. La pared cortante hace esto formando una bisagra en la base, los marcos de momento lo hacen mediante la formación de bisagras en vigas, los marcos arriostrados (concéntricos o excéntricos) lo hacen mediante la expansión o contracción del refuerzo. También puede llamarlos un “fusible” que se sacrifica para proteger el edificio.

Existe un concepto más de aislamiento de base, en el que se aísla su superestructura de la base e incluso si la tierra se mueve en una cantidad significativa, los amortiguadores masivos en el sistema de aislamiento absorben una gran cantidad de deformaciones de corte y difícilmente sentiría un gran terremoto.

Con respecto a otras respuestas en la alimentación, los amortiguadores de masa sintonizados no se utilizan para acciones sísmicas, su único propósito es resistir las desviaciones y aceleraciones inducidas por el viento. La razón es que el terremoto es bastante aleatorio y si usamos ese amortiguador y no lo calibramos adecuadamente, puede inducir fuerzas adicionales a nuestro sistema estructural. En el caso de Taipei 101, el núcleo de corte está diseñado para transportar todas las fuerzas sísmicas y la forma en que predecimos con precisión las fuerzas sísmicas es realizando un “diseño basado en el rendimiento”, que es un análisis dinámico no lineal de estructuras.

En resumen, un edificio con el cuidado adecuado de detallar y predecir las fuerzas con un modelado y análisis correctos puede resistir las fuerzas sísmicas con cierto nivel de daño al edificio.

Answer 3

Además de la respuesta de Rakshita: ¡los edificios altos, más allá de un límite, son más seguros! Esto tiene que ver con la forma del modo natural de vibración del edificio.

Imagina una varilla muy flexible que sostienes y sacudes: la base en tus manos podría moverse un poco pero el extremo podría girar, lo que es malo para los edificios. Ahora aumente la longitud mucho más, ahora el centro de la barra se movería PERO el extremo de la barra se movería muy poco, bueno para edificios.

¡Los diseños más nuevos permiten una flexibilidad controlada que hace que el edificio más alto sea más seguro!

Answer 4

Estructura de mampostería confinada también. Para más detalles simplemente google “Albañilería confinada”. Obtendrá la información detallada al respecto.
Es una técnica que a simple vista difiere en la secuencia de construcción y el mecanismo de resistencia de carga. Aquí la mayoría de las cargas son resistidas por paredes confinadas entre vigas y columnas por medio de un mecanismo dentado.
Aquí la primera pared toma la carga y comienza el agrietamiento diagonal debido a la tensión diagonal excesiva y la compresión en las paredes. Las grietas comienzan debido a la flexión en lechos de mortero y ladrillos. Esta grietas inclinadas se propaga hacia columnas en sus extremos y provoca acaparamientos. Este acaparamiento ocurre a cargas muy altas.