Los aisladores de caucho se encuentran entre los más prometedores para aislar los edificios de los movimientos de tierra. Un cojinete de caucho y plomo está hecho de capas de caucho intercaladas con capas de acero, y un centro de plomo sólido. Los rodamientos se unen al edificio y la base a través de placas de acero en la parte superior e inferior y luego, cuando ocurre un terremoto, permiten que la base se mueva sin mover la estructura por encima de ella. Como resultado, la aceleración horizontal del edificio se reduce y sufre mucha menos deformación y daño. [1]
Aisladores de caucho y plomo
Al igual que otros rodamientos, desacoplan el edificio de los movimientos horizontales de un terremoto, literalmente proporcionando un amortiguador entre el edificio y el terremoto. El sistema no absorbe la energía del terremoto, sino que la desvía a través de la dinámica del sistema. Las frecuencias más altas del terremoto y su energía destructiva no se transmiten al resto de la estructura. Los edificios construidos sobre cojinetes de goma seguirán temblando durante un terremoto, pero se deslizarán sobre su base en lugar de tambalearse peligrosamente.
La idea de reforzar los bloques de goma con láminas delgadas de acero fue inventada por el ingeniero francés Eugene Freyssinet. Reconoció que la capacidad vertical de una almohadilla de goma era inversamente proporcional a su espesor, pero su flexibilidad horizontal era directamente proporcional al grosor. En otras palabras, una pieza delgada de goma puede ser rígida en una dirección pero flexible en otra. En los cojinetes de caucho y plomo, el núcleo de plomo hace que el cojinete sea rígido y fuerte en la dirección vertical, mientras que las láminas de caucho y acero hacen que sea flexible en la dirección horizontal.
Los edificios antiguos se pueden adaptar para aprovechar el aislamiento de la base. En California, el ayuntamiento de Oakland y el ayuntamiento de San Francisco, ambos gravemente dañados en el terremoto de Loma Prieta de 1989, ahora flotan sobre sus cimientos en los amortiguadores. El ayuntamiento de Los Ángeles, que fue dañado en el terremoto de Northridge en 1994, fue equipado cuatro años después con cojinetes de caucho natural de alta amortiguación. A 454 pies, ahora es el edificio sísmico más alto del país.
Fuera de los Estados Unidos, el aislamiento de la base se ha perseguido muy activamente en Japón, uno de los países más propensos a los terremotos en el mundo. Allí, el primer edificio aislado de la base se completó en 1986, y uno de los edificios aislados de base más grandes en el mundo es el Centro de Computadores Postales del Oeste de Japón en Sanda, Prefectura de Kobe. Esta estructura de seis pisos y 500,000 pies cuadrados es compatible con 120 aisladores elastoméricos con varios amortiguadores adicionales de acero y plomo. Durante el infame terremoto de Kobe en 1995, el edificio, que se encontraba a tan solo 19 millas del epicentro, experimentó un fuerte movimiento del suelo. Afortunadamente, el centro postal no sufrió daños. No se puede decir lo mismo de una estructura adyacente de base fija. [2]
Un proyecto de demostración se encuentra en Indonesia, donde los trabajadores de una plantación de té en la parte sur de Java Occidental ahora viven en un edificio de cuatro pisos, de hormigón armado, aislado de la base. Contiene ocho unidades de departamentos de bajo costo y es compatible con 16 rodamientos de caucho natural de alta amortiguación. Además del aislamiento de la base, el edificio no es sustancialmente diferente de otros en Java, lo que hace que sea menos costoso de construir y más probable que sea aceptado por los funcionarios locales de construcción. Los rodamientos de aislamiento, que son económicos de fabricar, se encuentran a nivel del suelo y están conectados al resto del edificio mediante una técnica innovadora, rentable y fácil de instalar. Las edificaciones con aisladores de base suelen utilizar conexiones de red flexibles para evitar roturas debidas a los movimientos producidos.
Dormitorio en Java con sistema de aislamiento de base de caucho y plomo
Conexiones flexibles
Referencias:
[1] William Harris. Cómo funcionan los edificios resistentes a terremotos: Fundamentos y materiales resistentes a los terremotos. Howstuffworks, plataforma web informativa. Recuperado de: https://science.howstuffworks.com/engineering/structural/earthquake-resistant-buildings4.htm. Acceso: 13 de junio de 2018.
[2] James M. Kelly (13 de noviembre de 2013). Una forma probada y económica de proteger los edificios de los terremotos. NovaNext, portal web de arte e información de los Estados Unidos. Recuperado de: http://www.pbs.org/wgbh/nova/next/tech/rubber-bearings-seismic-protection/. Acceso: domingo 10 de junio de 2018.
