El aislamiento de la base es un tipo especial de ingeniería civil diseñado para proteger estructuras contra terremotos, vientos fuertes y otros desastres naturales. Este artículo tiene como objetivo proporcionar a los ingenieros civiles una descripción general de los conceptos básicos del aislamiento básico y sus posibles aplicaciones. A través de este artículo, los lectores comprenderán mejor el aislamiento de la base y su papel en una construcción segura y eficiente.
¿Qué es el aislamiento básico?
Uno de los aspectos más importantes del aislamiento de la base son los mecanismos de absorción de impactos utilizados para proteger la estructura de las fuerzas de un terremoto. Estos mecanismos pueden ser activos o pasivos. Los sistemas activos utilizan sensores para detectar ondas sísmicas entrantes y luego activan amortiguadores que ayudan a disipar la energía de las olas. Los sistemas pasivos, por otro lado, no requieren una fuente de energía y, en cambio, dependen de los materiales utilizados en la construcción del sistema de aislamiento para absorber la energía de las ondas sísmicas.
Otro aspecto importante del aislamiento de la base es el uso de cojinetes especiales que permiten que la estructura se mueva independientemente del suelo. Estos cojinetes ayudan a minimizar la transmisión de ondas sísmicas desde el suelo a la estructura y evitan que la estructura colapse en un terremoto.
Ahora que comprende mejor el aislamiento básico, es posible que se pregunte cómo se utiliza esta tecnología en la práctica. A continuación se muestran algunos ejemplos del uso de aislamiento de base:
- La catedral de Christchurch en Nueva Zelanda fue uno de los primeros edificios en ser modernizado con tecnología de aislamiento básica. Después del terremoto de Christchurch de 2011, la catedral sufrió graves daños pero no se derrumbó. Esto fue gracias al sistema de aislamiento de la base instalado antes del terremoto.
- El Palacio de Westminster en Londres es otro edificio que ha sido renovado con aislamiento básico. El edificio tiene siglos de antigüedad y es considerado uno de los edificios más importantes del mundo. El sistema de aislamiento básico instalado en el palacio fue diseñado para proteger el edificio de los efectos de un terremoto.
Estos son sólo algunos ejemplos de cómo se utiliza el aislamiento de base para proteger estructuras importantes de los efectos devastadores de los terremotos. Como puede ver, el aislamiento de la base es una tecnología importante para los ingenieros civiles y debe considerarse en cualquier proyecto de construcción nueva.
Diferencia entre aisladores de base y amortiguadores sísmicos
Para la protección contra terremotos se utilizan tanto aisladores de base como amortiguadores sísmicos. Sin embargo, funcionan de diferentes maneras. Los aisladores de base transfieren fuerzas entre el edificio y sus cimientos. Los amortiguadores sísmicos absorben energía durante un terremoto para reducir el impacto de las sacudidas que pueden causar daños al edificio.
La principal diferencia entre los aisladores de base y los amortiguadores sísmicos es cómo protegen la estructura durante un terremoto. Los aisladores de terremotos generalmente se instalan cerca de la parte superior de un edificio, mientras que los aisladores de base se instalan en el suelo o cerca de la parte inferior del sistema de cimientos de un edificio (a menudo conectados a pilotes). El funcionamiento de cada tipo depende de dónde lo instale en su proyecto de construcción.
Los aisladores de base actúan como amortiguadores, amortiguando las vibraciones y los movimientos controlados. Los amortiguadores sísmicos son un tipo de aislador de base diseñado para aislar el edificio de la energía sísmica. Reducen el movimiento que se siente en un edificio durante un terremoto. terremoto . Los aisladores de base, o “amortiguadores”, como a veces se les llama, se diferencian de los aisladores de terremotos en varios aspectos importantes: Los aisladores de terremotos contienen resortes que brindan resistencia al movimiento.
Los aisladores básicos no tienen resortes; simplemente usan la fricción entre dos objetos para reducir las vibraciones. Los amortiguadores sísmicos absorben energía a través de la fricción y el calor creado por la deformación (estiramiento) del propio dispositivo. Los aisladores básicos sólo presentan pequeñas deformaciones. Debido a que los aisladores de base no utilizan resortes, existe menos riesgo de falla debido a la fatiga causada por el uso repetido (es decir, desgaste).
Tipo de sistemas de aislamiento básicos
El uso de sistemas de aislamiento de base en edificios comenzó en la década de 1960, cuando se introdujeron para reducir la vulnerabilidad a los daños causados por terremotos. El aislamiento básico se puede lograr instalando resortes y deslizadores mecánicos, cojinetes elastoméricos o cilindros llenos de líquido. En algunos casos se utiliza más de una técnica. Durante un terremoto, los sistemas de aislamiento de base están diseñados para permitir el movimiento relativo entre el suelo y los elementos no estructurales del edificio, como paredes, tabiques y losas.
Hay tres tipos principales de sistemas de aislamiento de base:
Sistemas de aislamiento básicos estacionarios.
Un sistema de aislamiento de base estacionaria utiliza un dispositivo estático y estacionario para aislar el equipo de las vibraciones y otras fuerzas encontradas durante la operación. Estos sistemas se utilizan en maquinaria pesada y plantas industriales donde se utilizan para controlar las vibraciones.
Sistemas de aislamiento de base dinámica
Un sistema de aislamiento de base dinámico es una mezcla de un sistema estacionario y deslizante. Utiliza resortes y amortiguadores para absorber energía, convirtiendo la energía mecánica en energía térmica, evitando daños por transmitir vibraciones a los cimientos de la estructura. La principal ventaja de utilizar sistemas de aislamiento de base dinámicos es que se pueden instalar en cualquier lugar sin requerir cambios estructurales importantes en los cimientos del edificio o cambios en los servicios públicos existentes.
Sistemas de aislamiento de base deslizante
Un sistema deslizante utiliza cuatro tipos de componentes: un dispositivo elastomérico, un aislante elastomérico, un dispositivo de resorte/amortiguador y un riel guía. Cada componente trabaja en conjunto para disipar las vibraciones que pueden ocurrir durante la operación. Estos sistemas se pueden utilizar en estructuras grandes y pequeñas, como edificios (incluidas casas), fábricas, puentes, plantas de energía y más.
Además, la clasificación también se puede realizar de la siguiente manera.
- Rodamientos de rodillos y bolas
- aspectos
- plumas
- Rodamientos de caucho elastomérico
¿Cuáles son algunos de los beneficios del aislamiento básico?
Una de las principales ventajas del aislamiento de la base es que protege las estructuras del colapso durante un terremoto . Esto se debe a los cojinetes especiales utilizados en los sistemas de aislamiento de la base. Estos cojinetes ayudan a minimizar la transmisión de ondas sísmicas desde el suelo a la estructura y evitan que la estructura colapse en un terremoto.
Otro beneficio del aislamiento básico es que puede proteger los edificios de los fuertes vientos. Esto se debe a que los sistemas de aislamiento de la base ayudan a disipar la energía eólica. Esto puede ser particularmente importante en áreas propensas a tifones, donde los fuertes vientos pueden causar daños importantes a los edificios.
El aislamiento de la base es una tecnología versátil que puede proteger los edificios de una variedad de desastres naturales. Si es ingeniero civil, es importante conocer el aislamiento de los cimientos y considerarlo en su próximo proyecto de construcción.
