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1. ❑ TITULO DE LA CONFERENCIA: Soluciones Avanzadas para Construcciones
Seguras y Resilientes ante Movimientos Sísmicos.
❑ CONFERENCISTA: Ing. Ronald Gabriel Soto
❑ DIRIGIDO A: Estudiantes de ingeniería civil, Egresados, Ingenieros civiles,
Técnicos en construcción, Público en general interesado en el tema.

2. 1
Ing. Ronald Gabriel Soto
ronaldsoto04@yahoo.com
Cancún-Quintana Roo, México
Noviembre-2021

5. Cuando se trata de construcción de edificaciones, se toma muy en serio la seguridad de los ocupantes y el de las
edificaciones colindantes, esta parte, ha llevado a priorizar la resistencia de las estructuras, ofreciendo mejor protección, y
facilitando una evacuación segura, en caso de ser necesario. En los países americanos con riesgo de sufrir efectos sísmicos,
se está trabajando para mejorar los niveles de desempeño, al mismo tiempo que se busca crear una mayor conciencia de la
importancia de este objetivo.
La palabra “resiliencia” ha llegado a ser clave para los ingenieros estructurales modernos, entendiéndose, como la habilidad
de un sistema para recuperar su estado original de funcionalidad en el tiempo más corto posible.
En ingeniería estructural, la resiliencia sísmica consta de tres características: ductilidad, redundancia y recuperación.
Un diseño dúctil mejora el desempeño estructural, y un diseño redundante está acompañado de un sistema de respaldo,
que facilita la redistribución de fuerzas, por otro lado, la recuperación consiste en facilitar, a través del diseño estructural, las
operaciones de evacuación y rescate, pasado el evento sísmico, en el caso de ser necesarias.

6. Cuando se producen los terremotos, las perdidas más importantes para la economía del país y los habitantes afectados, se
deben a las afectaciones indirectas, debido a los tiempos de inactividad prolongados de las industrias y de su personal para
reanudar sus trabajos y poder regresar con sus familias a una vivienda segura.
El diseño sísmico basado en resiliencia busca identificar y mitigar los riesgos inducidos por sismo para lograr objetivos de
recuperación rápidos después de ocurrido un sismo importante.
El principio clave en el diseño sísmico basado en resiliencia es limitar el daño esperado a los componentes estructurales y
arquitectónicos, así como a los sistemas de salida (como son las escaleras y puertas), ya que cualquier daño mayor podría
dificultar la reocupación o evitar un retorno rápido a la funcionalidad.
Para lograr la resiliencia, aparte de estructuras bien diseñadas se debe tener estructuras con protección sísmica.
Considere el diseño basado en resiliencia de un puente carretero. Se considera el uso de amortiguadores viscosos lineales
y aisladores de hule para controlar su respuesta dinámica.

7. Paso a Desnivel de Nejapa-Managua-Nicaragua

8. Fuente: Dr. Amador Terán-Gilmore

9. Hoy en día se plantea que, el objetivo fundamental de todo diseño por sismo debe ser la reducción del
consumo de materiales estructurales y su protección.
Fuente: Dr. Amador Terán-Gilmore

10. Curva de capacidad sectorizada-VISION200(SEAOC,1995)
Los niveles de desempeño definidos por el Comité VISION2000 son: Totalmente Operacional, Operacional,
Seguridad de Vida, Cerca al Colapso, y Colapso.
Se ha propuesto dividir la curva de capacidad en sectores asociados a los mismos. Para ello, en primer lugar,
se define el punto de fluencia efectiva (modelo bilineal). Luego, el tramo correspondiente al
comportamiento inelástico es dividido en cuatro sectores.

11. HAZUS: Niveles de Daño
A continuación se presentan las exigencias del HAZUS en términos de distorsiones y nivel de desempeño esperado de un
edificio de pórticos de mediana altura (C1M) y para un código de moderado nivel de exigencia.

12. FEMA E74 Reducing the Risks of Nonstructural Earthquake Damage

13. Fuente: https://www.usrc.org/usrc-rating-system/

17. Edificios con Disipadores de energía

18. Una alternativa al diseño convencional, son los sistemas de protección sísmica, estos nos sirven para tener
un mejor control de aceleraciones de entrepiso, mejores deformaciones laterales, y menor daño
sísmico, consiguiendo así, un mayor nivel de seguridad sísmica a la estructura y sus contenidos.

19. Principio de la Disipación de Energía
Para entender porqué es conveniente y eficiente utilizar dispositivos disipadores de energía para y así
controlar la respuesta sísmica de las estructuras, se recurrirá al planteamiento energético general
presentado por Uang y Bertero.
Si una estructura está sujeta a una excitación por sismo, entonces, la ecuación de conservación de energía
en la estructura está dada como sigue:
𝐸=𝐸𝑐+𝐸𝑒+𝐸ℎ+ 𝐸𝑑
Donde:
𝐸: Energía absoluta de entrada que el sismo le induce a la estructura.
𝐸𝑐: Energía cinética absoluta generada en la estructura.
𝐸𝑒: Energía de deformación elástica (recuperable)
𝐸ℎ: Energía disipada por deformación de la estructura, no es recuperable y está ligada al daño estructural.
𝐸𝑑: Energía disipada por amortiguamiento adicional.

20. Enfoque energético de la Ingeniería Sísmica
Capacidad de Diseño = Incrementar la energía Disipada
Cuando diseñamos el edificio con los métodos convencionales, las estructuras se diseñan con suficiente
ductilidad para disipar la energía, dicha disipación se obtiene a través de daño en los elementos estructurales.
Siempre es antieconómico querer resistir sismos intensos dependiéndose exclusivamente de las energías que
no provocan daño a la estructura 𝐸𝑐 y 𝐸𝑒. Debido a esto, en el diseño sismo resistente tradicional se ha echado
mano de 𝐸ℎ pero esto invariablemente está asociado al daño estructural.
Cuanto más se disipe energía por histéresis de los elementos estructurales originales, mayor será el daño que
se espera.

21. Debemos decir que, los responsables de llevar a cabo el trabajo “sucio” por la estructura original, serán
precisamente los dispositivos disipadores de energía, maximizando así 𝑬𝒅, con elementos especialmente
diseñados para este fin y ubicados en zonas estratégicas, de esta manera se logra minimizar 𝑬𝒉, por ende,
podemos concluir que también se reduce el daño en los elementos estructurales convencionales. Lo que se
convierte en una técnica más inteligente. Son los dispositivos Disipadores de Energía los encargados de
proporcionar 𝑬𝒅.
𝐸=𝐸𝑐+𝐸𝑒+𝐸ℎ+ 𝐸𝑑

23. Los dispositivos disipadores de energía se pueden clasificar como:

24. ¿Qué son los disipadores de energía sísmica?
Los disipadores de energía son dispositivos diseñados para absorber la mayoría de la energía sísmica de
una edificación, reduciendo así, las deformaciones y daños que experimenta en presencia de un terremoto.

25. Tipos de Dispositivos

26. Comportamiento de Estructuras con disipadores

27. Modelo dinámico con disipadores sísmicos

28. Muchas gracias
Ing. Ronald Gabriel Soto
ronaldsoto04@yahoo.com