¿Qué son los arriostramientos sísmicos?

Definición y ventajas de la construcción con arriostramientos sísmicos verticales convencionales.

Los arriostramientos sísmicos verticales son elementos estructurales diseñados para aumentar la resistencia y rigidez de edificios y otras construcciones ante eventos sísmicos u otras cargas laterales como el viento, presiones laterales, etc. Estos sistemas trabajan absorbiendo y disipando la energía generada por un terremoto, evitando así daños estructurales graves y protegiendo la vida de las personas.

Arriostramientos sísmicos tipo chevron o V. Ubicación: Mallplaza Trébol, Talcahuano. Fotografía: Ingek

Tipos de Arriostramientos Sísmicos

Los arriostramientos son elementos estructurales fundamentales para garantizar la estabilidad y resistencia de los marcos ante cargas laterales, como las sísmicas. Estos elementos son capaces de disipar energía a través de ciclos sucesivos de histéresis. Debido al origen cíclico de las cargas producidas por un terremoto, estos elementos pueden someterse a fenómenos de pandeo por compresión, fallas por fluencia, efectos locales, fatiga del material, etc. Por lo tanto, el diseño estructural debe contemplar todos estos fenónemos.

Existen diversos tipos de arriostramientos, cada uno con características y aplicaciones específicas:

• Diagonal simple: Consiste en un único elemento diagonal que conecta dos nudos del marco. Debe resistir tanto esfuerzos de tracción como de compresión.

• Tipo cruz o X: Es el más utilizado. Está formado por dos diagonales que se cruzan, aumenta la rigidez del marco y controla los desplazamientos laterales. Sin embargo, puede generar interferencias en vanos y generar concentraciones de esfuerzos en los nudos de conexión.

• Tipo K: Conectado a la columna a media altura, ofrece mayor flexibilidad en el diseño de fachadas. No es recomendable en zonas sísmicas de alta intensidad debido al riesgo de falla por pandeo de la columna.

• Tipo chevron o V: Compuesto por dos diagonales formando una V, aumenta la rigidez del marco, pero puede generar grandes esfuerzos en la viga donde se conectan las diagonales. Se utiliza comúnmente en estructuras con arriostramientos concéntricos o cuando los requerimientos arquitectónicos no permitan la colocación de otro tipo de arriostramientos.

• Diagonal simple excéntrica: Similar a la diagonal simple, pero con una conexión excéntrica a uno de los miembros del marco.

Arriostramientos sísmicos tipo X. Ubicación: Aeropuerto Int. de Santiago. Fotografía: Ingek

La elección del tipo de arriostramiento dependerá de factores como la geometría de la estructura, la amenaza sísmica, la demanda de ductilidad, las cargas aplicadas y las restricciones arquitectónicas, entre otros.

¿Cómo funcionan los arriostramientos sísmicos?

Durante un terremoto, los arriostramientos trabajan de la siguiente manera:

• Respuesta no lineal: La respuesta del arriostramiento a las excitaciones cíclicas presenta un marcado carácter no lineal, con bucles de histéresis que evolucionan con el número de ciclos de carga.

• Disipación de energía: La energía absorbida se disipa en forma de calor a través de las deformaciones de los elementos estructurales.

• Reducción de desplazamientos: Los arriostramientos limitan los desplazamientos laterales de los elementos estructurales, evitando mayores daños.

  
  

Importancia de los arriostramientos sísmicos

Los arriostramientos sísmicos son fundamentales para garantizar la seguridad de las construcciones en zonas sísmicas. Al aumentar la resistencia y rigidez de las estructuras, se reduce el riesgo de colapso y se protegen las vidas humanas.

Factores a considerar al seleccionar un sistema de arriostramiento

La selección del sistema de arriostramiento adecuado dependerá de diversos factores, como:

• Tipo de estructura: Edificios de acero, hormigón, madera, etc.

• Altura y forma de la estructura: Edificios bajos, altos, regulares, irregulares, etc.

• Intensidad sísmica del sitio: Zona sísmica de baja, media o alta intensidad.

• Normativa sismorresistente aplicable: Normas, decretos, códigos locales, etc.

• Consideraciones económicas: Costo de los materiales y mano de obra.

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Nota: Este texto es una guía general y no sustituye el asesoramiento de un profesional de la ingeniería estructural.