Laboratorio de Ingeniería Sísmica

Ingenieros toman pulso al Hospital de Heredia

La colocación de acelerógrafos en el Hospital de Heredia permite a los ingenieros conocer el comportamiento de este edificio ante la eventualidad de un sismo

infografía sismica-01Desde agosto pasado, el Hospital San Vicente de Paul de Heredia es monitoreado por profesionales de la Universidad de Costa Rica (UCR) y de la Caja Costarricense de Seguro Social (CCSS), por medio de dos acelerógrafos que se colocaron en una de las torres del edificio.

Es el primer hospital nacional “instrumentalizado”, proceso que se logró como parte del convenio entre ambas instituciones, a través del Laboratorio de Ingeniería Sísmica (LIS) de la UCR, para la vigilancia de edificaciones vitales en casos de sismos fuertes.

El Hospital de Heredia cuenta con seis edificios, se seleccionó el más alto para colocar dos equipos, uno en la planta baja y otro en el piso superior, que registrarán de forma continua las aceleraciones en este edificio, tanto debido a sismos como a otros tipos de vibraciones. El monitoreo se realiza por medio de Internet.

En el caso de que ocurriera un temblor (precisar a partir de qué magnitud) se puede observar desde la UCR el comportamiento del módulo E del Hospital de Heredia, sus movimientos horizontales y verticales, y se puede calcular incluso el tiempo que tarda el inmueble en dejar de moverse.

Esta información, según explicaron el Dr. Aarón Moya Fernández y el Dr. Víctor Schmidt Díaz, especialistas en Ingeniería Sísmica, permite tomar medidas correctivas en la estructura si se detecta que el comportamiento del inmueble no es adecuado. De tal manera que la colocación de instrumentos, de la mano del análisis de la información, puede ayudar a garantizar la seguridad y confiabilidad de una edificación, añadieron los investigadores.

En el caso de un hospital, dijeron, se trata de inmuebles que deben permanecer en funcionamiento después de un terremoto, de ahí la importancia de mantenerlos monitoreados.

El convenio con la Caja del Seguro Social se firmó en el 2012, por lo que son varias las clínicas en las que se han colocado 15 acelerógrafos en todo el país.

Moya afirmó que próximamente colocarán instrumentos en el Hospital de Alajuela y en el Hospital de La Anexión, en Nicoya, Guanacaste.

Qué mide un acelerógrafo

A diferencia de un sismógrafo que registra el paso de las ondas de un temblor, los acelerógrafos miden el movimiento de un sismo en tres direcciones: dos horizontales (izquierda y derecha) y una vertical. Para la ingeniería sísmica los componentes horizontales son los más importantes, porque son los que sacuden con mayor intensidad la edificación y, por ende, generar el mayor daño.

Otro aspecto a tomar en cuenta es la duración de la sacudida, que si es muy prolongada puede ser la responsable de graves problemas en la estructura, aun cuando los niveles de aceleración no sean muy altos, explicó Schmidt. Este tiempo se calcula en forma precisa con los acelerógrafos.

Los investigadores detallaron que los edificios, al igual que todos los cuerpos materiales, poseen distintas formas de vibrar ante cargas dinámicas. Cuando ocurre un sismo el movimiento de la estructura se incrementa. Esto provoca que las personas que se encuentran en pisos superiores de un edificio perciban un temblor con mayor movimiento que las que se encuentran en los pisos inferiores. La única forma de medir este efecto es colocar instrumentos arriba y debajo de un inmueble.

Además, las fuerzas a las que se ve sometido un edificio ante un sismo relacionan el peso del inmueble con las aceleraciones. De ahí que el valor de la aceleración sea tan importante para el diseño sismorresistente (ver recuadro Código Sísmico).

Registros en todo el país

La red de acelerógrafos del LIS está distribuida en todo el país y se encuentra conectada a Internet, por lo que hay un registro del movimiento del suelo cada segundo. Esta información está disponible en el sitio web del Laboratorio (www.lis.ucr.ac.cr), en donde se actualizan los gráficos cada seis minutos.

Los acelerógrafos han sido adquiridos por la UCR, aunque El Tobogán es el primer edificio “instrumentalizado” con equipos comprados por sus propietarios y se incorporaron a la red de movimiento fuerte del país mediante el sistema en línea del LIS.

Los dueños de edificios altos que estén interesados en colocar acelerógrafos en sus inmuebles se pueden comunicar con el LIS para obtener asesoría y colaboración acerca del procesamiento de los datos. El costo de cada instrumento es de aproximadamente $10 000 y la asesoría del Laboratorio universitario es gratuita.

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Código Sísmico de Costa Rica

La información científica que han aportado a lo largo de varias décadas el Laboratorio de Ingeniería Sísmica del Instituto de Investigaciones en Ingeniería y el Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales (Lanamme), ambos de la UCR, permiten sustentar en forma efectiva el Código Sísmico de Costa Rica. Este se ha actualizado con los nuevos descubrimientos, lo que ha mejorado de forma considerable los sistemas constructivos del país.

Tal y como se señala en el sitio web del Código Sísmico de Costa Rica, este reglamento sistematiza prácticas de diseño sismorresistente basadas en el conocimiento científico, la praxis tecnológica y la experiencia de terremotos pasados. La historia del Código se nutre a partir de 1974 (primera edición), cuando aún estaban recientes los terremotos de Managua de 1972 y de Tilarán de 1973.

La segunda versión del Código, publicada en 1986, reviste vital importancia porque recoge la información científica de las recién creadas Red de acelerógrafos 1983 (precursora del LIS) y Red Sismológica Nacional (RSN), que se conformó en 1982 mediante un convenio entre la UCR y el Instituto Costarricense de Electricidad (ICE). Además, en esa década ya habían ocurrido los terremotos de Golfito y de San Isidro de El General.

Para la tercera versión (2002), el Código recoge la investigación realizada por el Lanamme y los posgrados en Geotecnia y en Estructuras de la UCR y la edición del 2010, que rige actualmente, incluye cambios en el mapa de zonificación sísmica, los parámetros para el cálculo del coeficiente sísmico y la actualización de requisitos para los materiales estructurales, especialmente para la madera y el acero.

 

Medidas para evitar muertes por sismos en Costa Rica

Para verdades el tiempo

Mayo 1910 Terremoto de Cartago. 700 muertos
Octubre 1910 Presidente Ricardo Jiménez decreta prohibir el adobe como material de construcción.
1910-1950 Predominan las construcciones de madera, arquitectura liviana que resiste los sismos.
1950-1973 Transformación socioeconómica de Costa Rica: obras de infraestructura más complejas. Los ingenieros recurrían a normas extranjeras como el Libro Azul. smicas en zons urbanas en california y Kobe que propicieraon nuevas regulaciones s equipos adquiridos por ellos,
1973 Primer Código Sísmico   elaborado por iniciativa de la Escuela de Ingeniería Civil de la UCR. Autores: Rodolfo Herrera, Franz Sauter, Eddy Hernández, Luis Lukowiecki y Jorge Gutiérrez (redactor).
1974 Creación de la Comisión permanente del Código Sísmico.
1977 Primer estudio de riesgo sísmico de Costa Rica. Promulgación de la Ley para establecimiento de un Código Antisísmico de Obras Civiles .
1986 Nueva versión del Código Sísmico. Establecimiento de la Red de acelerógrafos de la UCR.
1991 Terremoto de Limón, magnitud 7,7: 48 muertos. Puso a prueba la normativa existente.
1994-1995 Terremoto en zonas urbanas en California y Kobe que propiciaron nuevas regulaciones sísmicas
Equipamiento del Lanamme-UCR como laboratorio de estructuras a escala natural. Se inició posgrado en Ingeniería Civil con énfasis en ingeniería sismorresistente.
2002 Tercer Código Sísmico con avanzados conceptos de diseño sismorresistente.
2010 Nueva versión del Código Sísmico, en la que se revisó la zonificación sísmica y se introdujeron capítulos sobre acero y madera.
2012 Terremoto de Sámara (Nicoya), magnitud 7,6, no hubo muertos. Produjo sacudidas importantes en todo el territorio nacional.

Fuente: Artículo del Ing. Jorge Gutiérrez. Fundador de la Comisión permanente del Código Sísmico.

 

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