Un paso adelante firme en el diseño sísmico
Terremotos recientes han mostrado que, si bien los métodos de diseño contemporáneos son capaces de reducir la cantidad de muertes producidas, los daños en los edificios pueden dejar en una situación económica precaria a ciudades y países enteros. Por lo tanto, los ingenieros estructurales necesitan métodos más eficaces para construir edificios mejores. El proyecto financiado con fondos de la UE IDESIGN (Enabling seismic design decision-making under uncertainty) se propuso proporcionar las técnicas necesarias para tal fin. Pretendía lograr un diseño estructural basado en prestaciones que fuera válido para las zonas propensas a terremotos y que tuviera en cuenta la respuesta sísmica. El planteamiento se basó en parámetros estándar de ingeniería, y añadió otros que son de interés para quienes participan de este sector, como las pérdidas económicas, las muertes humanas y el tiempo necesario para reparar los daños. La ingeniería basada en prestaciones abarca la evaluación y el diseño al mismo tiempo, si bien el diseño entraña mayor dificultad debido a que es preciso evaluar en múltiples ocasiones distintas estructuras candidatas. Por norma, las incertidumbres inherentes a cada edificio y al riesgo sísmico aumentan (si cabe) la dificultad del proceso. Los responsables del proyecto se propusieron eliminar este tipo de obstáculos en una investigación organizada en torno a cuatro ramas. Para ello estudiaron distintos tipo de edificios, calcularon el efecto de las incertidumbres y generaron aproximaciones sencillas con las que evaluar y proponer un nuevo método de diseño. Por este motivo, el equipo creó una amplia base de datos de modelos estructurales que abarca las estructuras de acero y hormigón armado actuales cuyas incertidumbres han sido ya sometidas a evaluación. A continuación, compuso un modelo informático válido para determinar el efecto de las incertidumbres del modelo sobre la respuesta sísmica. Los resultados también incluyeron una fórmula viable para evaluar la respuesta sísmica en términos de la frecuencia anual media de daños ocasionados. Esto proporciona información sobre los parámetros estructurales que afectan a la respuesta sísmica del edificio, ayudando así a realizar una estimación más analítica de las prestaciones del inmueble. Otro resultado clave del proyecto fue el desarrollo de «espectros de frecuencia de producción» (yield frequency spectra, YFS) que permiten a los ingenieros calcular la resistencia y la rigidez del edificio, a fin de diseñar mejores construcciones. Técnicamente, esto significa que los arquitectos e ingenieros pueden ser más prácticos en su diseño de estructuras y controlar las consecuencias de recibir cargas sísmicas. Ser capaz de diseñar edificios que ofrezcan un rendimiento prácticamente garantizado en términos de resistencia a los terremotos es crucial para prevenir la pérdida de vidas y reducir considerablemente el coste de la reconstrucción.
Palabras clave
Diseño sísmico, construcción, terremotos, IDESIGN, ingeniería basada en prestaciones
