¿Qué es el diseño sísmico?

El diseño sísmico es un área específica de la arquitectura dedicada al análisis estructural de edificios, puentes y carreteras, con el objetivo de hacerlos resistentes a terremotos y otras actividades sísmicas. Su objetivo ético es la protección de los ocupantes y usuarios de estas estructuras. En un terremoto, las estructuras defectuosas tienen más probabilidades de colapsar y causar daños. Las áreas muy urbanizadas se vuelven más letales debido a la alta densidad de estructuras y la amenaza de colapso estructural. En este sentido, las estructuras pueden verse como un aumento del peligro creado por cualquier actividad sísmica y un aumento del riesgo para la vida.

El diseño sísmico debe tener en cuenta los diversos efectos producidos por el movimiento del suelo provocado por el terremoto. La duración, la magnitud y la velocidad son factores de análisis sísmico que deben medir los arquitectos, y cada terremoto posee su propio peligro único. Sin embargo, el elemento común en el desplazamiento de estructuras por el movimiento de los terremotos es el arrastre de la fuerza sísmica a las estructuras mismas, razón por la cual se destruyen las estructuras. El movimiento del suelo produce lo que se conoce como fuerza inercial dentro de las estructuras; cuanto mayor es la masa de la estructura, mayor es esta fuerza de inercia y, por tanto, la probabilidad de destrucción. La clave es cómo las estructuras pueden absorber estas fuerzas para minimizar el daño, en lugar de ser destruidas por ellas.

Uno de los enfoques del diseño sísmico es producir estructuras más ligeras, debido a la correlación entre la masa estructural y la fuerza de inercia. La selección de materiales es fundamental para el proceso a fin de minimizar la masa; sin embargo, el diseñador sísmico también debe conocer los códigos y requisitos de construcción locales al elegir el material. Estos materiales también deben tener buenos índices de absorción. Dichos materiales son dúctiles y pueden moverse con la fuerza del terremoto y disipar su impacto. Los materiales con buenos índices de absorción son la madera; Marcos de acero; y muros reforzados, como hormigón o mampostería, mientras que los marcos de hormigón prefabricado se consideran malos absorbentes.

El tipo de estructura que se produzca también determinará los requisitos para un diseño sísmico exitoso. Los edificios son más susceptibles a sufrir daños que las carreteras debido a la concentración de fuerza sísmica en una forma más densa. Al diseñar edificios, el arquitecto debe calcular una distribución equitativa de masa para asegurarse de que haya un centro en la estructura. Este centro afirma que la estructura está enraizada. La distribución desigual de la masa supondrá una desestabilización del edificio en caso de terremoto.