ANN ARBOR, Michigan.— Los investigadores de la Universidad de Michigan simularon un terremoto de magnitud extrema en el laboratorio para probar la fortaleza de su nueva técnica para el sustento de los edificios de concreto de gran altura. Su técnica pasó la prueba y soportó una presión más fuerte que la producida probablemente por un terremoto real.
Los ingenieros desarrollaron una mejor clase de viga de acoplamiento que requiere menos refuerzo y es más fácil de construir. Las vigas de acoplamiento refuerzan las paredes de los edificios altos alrededor de aperturas tales como las puertas, ventanas, y los pozos para los elevadores. Estas aperturas que son necesarias pueden debilitar las paredes.
"Simulamos un terremoto que está más allá de la gama de un terremoto máximo real y nuestra prueba tuvo muy buen resultado. Nuestras vigas de hormigón reforzado con fibras se comportaron tan bien como lo esperábamos, lo cual es mejor que las vigas de acero que se usan actualmente", dijo James Wight, profesor colegiado de la cátedra Frank E. Richard Jr. en el Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental.
En este proyecto trabajaron con Wight el profesor asociado en el departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Gustavo Parra Montesinos, y Remy Luquesne estudiante de doctorado en el mismo departamento.
Actualmente las vigas de acoplamiento son difíciles de instalar y requieren esqueletos de múltiples de vigas de acero. Los ingenieros de la U. M. crearon una versión más simple de hormigón reforzado con fibras de acero.
"Quitamos del diseño bastante del refuerzo más pesado y lo reemplazamos con fibras de acero que pueden agregarse al hormigón mientras se hace la mezcla", dijo Parra Montesinos. "Los constructores podrían utilizar este hormigón reforzado con fibras para construir vigas de acoplamiento que no requieran tanto refuerzo".
Los ingenieros piensan que estas vigas podrán formarse y fraguarse afuera del sitio de construcción, y luego serán entregadas para la obra. Actualmente los constructores de edificios arman las vigas y los esqueletos de acero parte por parte a medida que levantan los rascacielos.
Este hormigón reforzado con fibra también tiene otros beneficios. "Las rajaduras que ocurren son más estrechas porque las fibras las sujetan", dijo Parra Montesinos.
Las fibras son de unos 5 centímetros de largo y del grosor de una aguja. Los ingenieros llevaron a cabo su prueba en diciembre con una réplica al 40 por ciento de la pared de un edificio de cuatro pisos que habían construido en el Laboratorio de Estructuras. Aplicaron una carga máxima de unas 136 toneladas de presión contra el edificio, al tiempo que lo empujaban y lo jalaban con mecanismos hidráulicos.
Para cuantificar los resultados, los ingenieros midieron la deriva del edificio, esto es el movimiento en el tope del edificio comparado con el movimiento en la base. En un terremoto fuerte un edificio puede soportar una deriva del 1 al 2 por ciento. El edificio de la U. M. soportó fácilmente una deriva de hasta el 3 por ciento.
Las nuevas vigas podrían proporcionar una forma más fácil, más barata y más fuerte para sostener los edificios en las áreas propensas a terremotos.
Los investigadores trabajan ahora con una firma de diseño estructural para la instalación de las vigas en varios edificios altos que se construyen en la costa oeste.
Esta investigación es fundada por la Fundación Nacional de Ciencia como parte del Programa de Ingeniería y Simulación de Terremotos.
Los investigadores trabajan ahora con una firma de diseño estructural para la instalación de las sillas en varios edificios altos que se construyen en la costa oeste.
James Wight
Gustavo Parra-Montesinos
Contacto (español):
Vivianne Schnitzer
Teléfono: 1-734-763-0368
Contacto (inglés):
Nicole Casal MooreTeléfono: (734) 647-7087
