Grupo Prisma Ingeniería: Edificios seguros con protección sísmica

Construir edificios con dispositivos sísmicos es ahora requerido por algunos inversionistas al proyectar un bien inmueble, pues no solo permite poner a salvo a las personas, sino a la propia estructura y sus contenidos, tal como ha quedado demostrado en Chile, Japón, Estados Unidos y otros países de alta sismicidad.

En ese sentido el Estado peruano, consciente de los graves daños que podría causar un terremoto, ha dispuesto, desde enero del 2016, que los grandes centros hospitalarios y clínicas a construirse en zonas de considerable peligro sísmico cuenten con un sistema de aislamiento sísmico. Si por razones técnicas extremadamente infrecuentes no se puede usar estos dispositivos, se deja la posibilidad para emplear disipadores.

Los ingenieros Marcos Tinman y Alejandro Muñoz, directivos del Grupo Prisma Ingeniería (grupo de empresas especializadas en diseño de estructuras, consultoría en ingeniería sísmica y en supervisión de obras) e integrantes del Comité Peruano de Diseño Sismorresistente señalaron que se está desarrollando la norma peruana de aislamiento sísmico, en la que ambos forman parte del comité técnico que la está desarrollando también.

Tinman agregó que el propósito de la norma de aislamiento, en desarrollo, es asegurar que las edificaciones aisladas se diseñen adecuadamente y que garanticen la protección de la vida (en primer lugar) y también de los contenidos, de modo de mantener la continuidad de operaciones en edificaciones aisladas. Naturalmente, mantener un hospital en funcionamiento es fundamental para la gestión de emergencias luego de terremotos.

DISPOSITIVOS

Los sistemas de protección sísmica más empleados a nivel mundial son el aislamiento sísmico y la disipación de energía.

El ingeniero Muñoz indicó que desde hace varios años, en el mundo se vienen construyendo edificios con sistemas modernos de protección sísmica con el objetivo de reducir o eliminar el daño en la estructura y sus contenidos durante un sismo severo. “El aislamiento sísmico consiste en desacoplar la estructura del suelo, mediante dispositivos llamados aisladores, para reducir la transmisión de las vibraciones del suelo al edificio. En los sistemas de disipación de energía se permite que ingrese energía sísmica al edificio y con dispositivos adecuados se disipa parte de esta energía”, comenta.

Con los sistemas de aislamiento se puede lograr reducir la demanda sísmica sobre la estructura en 80% a 90% respecto a un edificio convencional; a diferencia de los sistemas de disipación que logran reducir la entrada de energía sísmica solo en un 20% a 30%.

El ingeniero Tinman resaltó para edificaciones esbeltas, cuyo alto entre el ancho del edificio sea mayor a 3, el aislamiento sísmico empieza a perder efectividad. Allí es recomendable el uso de los disipadores. En Chile están aislando edificios de 30 pisos, y aquí el edificio construido más alto con aislamiento es un multifamiliar en San Miguel de 16 pisos”.

Entre los aisladores disponibles en el mercado, están los aisladores elastoméricos (sin núcleo de plomo, con núcleo de plomo y de alto amortiguamiento). También se encuentran los aisladores friccionales (pendulares simples, dobles y triples) Figura 1.

El ingeniero Muñoz mencionó que, desde hace tres años, la competencia entre los proveedores de dispositivos se ha intensificado por la demanda hospitalaria y en la inversión pública. En ese sentido, invocó a la población no dejarse engañar por proveedores que aseguran que los dispositivos de la competencia son inseguros, ya que todos los dispositivos disponibles en el mercado pueden llegar a brindar un nivel de desempeño sísmico similar. Además, en el caso de edificaciones aisladas, la normativa internacional y la futura norma peruana, solicita que todos los aisladores a ser colocados en la obra sean probados en laboratorio antes de su envío y colocación, lo que garantiza la calidad. Lo que recomendó es que los ensayos sean llevados a cabo en laboratorios externos al proveedor.

El ingeniero Tinman agregó que el problema de la seguridad en edificaciones con protección sísmica no recae en los proveedores. Es el ingeniero responsable del diseño del sistema de aislamiento quién debe garantizar el desempeño y seguridad de los sistemas de protección sísmica mediante especificaciones técnicas adecuadas dentro de los reglamentos nacionales e internacionales aplicables. Las mismas que deben basarse en el desempeño de la edificación para solicitar las propiedades de los dispositivos, ser independientes a las marcas de dispositivos y especificar los ensayos respectivos.

 

 

Por otro lado, entre los disipadores disponibles en el mercado, están los disipadores de fluido viscoso, de fluencia y friccionales. Los mismos que suelen ser colocados cuando el aislamiento sísmico deja de ser efectivo, sobre todo para edificaciones muy esbeltas. Figura 2.

También están disponibles las diagonales de pandeo restringido, “BRB” por sus siglas en inglés. Estos dispositivos, son muy económicos comparados a la mayoría de disipadores y ofrecen un excelente beneficio, además de disipar energía aportan rigidez a la edificación. Estos dispositivos están conformados por una diagonal metálica envuelta por una sección tubular de acero rellena con concreto que evita la falla de pandeo de la diagonal. Figura 3.

INVERSIÓN

El ingeniero Muñoz comentó que en el Perú, incorporar un sistema de aislamiento representa una inversión adicional en la estructura de US$ 30 a US$ 40 por metro cuadrado dependiendo de las características edificación. El costo de un sistema de disipación, generalmente oscila entre los US$ 20 a US$ 35 por metro cuadrado dependiendo del tipo de dispositivo.

Las normas de diseño sismorresistente a nivel mundial aceptan que los edificios convencionales tengan un daño importante después de un sismo severo; es decir, se acepta que luego de un terremoto los edificios puedan quedar, incluso, en un estado irreparable y tengan que ser demolidos. Lo único que anhela la ingeniería sismorresistente convencional es que la estructura no colapse. Bajo estos criterios se diseñan los edificios en el Perú y en el mundo, ya que en caso contrario, la estructura podría ser inviable y de seguro muy costosa.

Sin embargo, el aislamiento puede, prácticamente, eliminar el daño a un costo muy razonable. Estimamos que en promedio, el propietario de un departamento estaría invirtiendo entre US$ 2,000 a US$ 4,000 adicionales por el sistema de aislamiento sísmico que si considera la reducción, prácticamente total, del daño durante un evento severo.

PROYECTOS

Cabe indicar que más del 85% de las edificaciones con sistemas modernos de protección sísmica en el Perú han sido diseñados por Prisma Ingenieros.

Prisma ha diseñado con aisladores sísmicos el aulario y la biblioteca de la PUCP, las oficinas de GyM, los edificios de viviendas Atlantik Ocean Tower, Paseo Colonial, el edificio Madre y el Centro Empresarial Cortijo.

También ha tenido la oportunidad de diseñar la edificación y/o el sistema de aislamiento sísmico de varios edificios de saludo, como la clínica de Especialidades Médicas “San Borja”, la Clínica Hamilton Naki en Huancayo, El Hospital de Ilave y el Hospital de la Policía Nacional del Perú en construcción.

Tinman agregó que en lo que respecta a edificios con disipación de energía tiene en su cartera de proyectos las Torres Barlovento y Orquideas, el Centro Empresarial Panorama, los edificios de oficinas República de Panamá, T Tower, Evolution, Javier Prado y Olguín.

El ingeniero Muñoz agregó que cada vez son más las empresas proveedoras que están ingresando al mercado peruano.

“Nosotros somos un estudio independiente y no tenemos ninguna preferencia por alguna empresa distribuidora a la hora de hacer el diseño. Ingenierilmente proponemos la mejor alternativa para cada proyecto. Estamos interesados en promover estas tecnologías. Creemos que el proceso de aprendizaje colectivo tiene que ser liderado por los ingenieros y no por los representantes de los productos”, finalizó.