Instrumentar una estructura.

¿Qué se necesita para instrumentar un edificio?

Se utiliza el acelerógrafo, que es un instrumento que posee tres censores ortogonales y registran el movimiento del suelo en la componente norte-sur, este-oeste y vertical. El registro se llama acelerograma y permite determinar la duración del movimiento sísmico en el sitio y los valores de aceleración máxima a los que ha sido sometida la estructura. A partir de los acelerogramas es posible también determinar los espectros de respuesta correspondientes a un lugar y a un sismo específico.

¿Por qué es necesario instrumentar un edificio?

Para garantizar la seguridad y confiabilidad del inmueble, a partir del análisis de su respuesta ante sismos fuertes. Los acelerogramas proporcionan información específica acerca de la forma en cada estructura responde ante sismos y es la forma más precisa que existe para conocer su respuesta, debido a que se parte de mediciones hechas por un instrumento.

El Banco Nacional de Costa Rica, el Hotel Aurola y el edificio del ICE en La Sabana han estado instrumentados y los datos recopilados han servido para que estudiantes e investigadores estudien su comportamiento ante terremotos, lo que ha permitido comparar la respuesta de los modelos propuestos con su comportamiento real, obtenido a partir de los registros acelerográficos. Esto permite tomar las medidas necesarias en caso de que el comportamiento no resulte adecuado.

¿Cómo se instrumenta un edificio?

En la forma más elemental, se instalaría un acelerógrafo en el piso superior (A), el sótano (B) y fuera del edificio (C). Los tres instrumentos deben estar interconectados para que cuando cualquiera de ellos empiece a registrar el movimiento del sismo, los otros dos también lo hagan. En el pasado esta interconexión era a base de un cable que unía los tres puntos (A, B, y C). Sin embargo en el presente la interconexión se logra por medio del tiempo común que es brindado por una antena de GPS en cada equipo (no se necesita cable).

Los registros en A y B permiten estudiar el comportamiento del edificio, de manera que se analice la forma en se mueven los pisos superiores con respecto a los inferiores. La importancia del acelerógrafo en C es que registra el movimiento del suelo sin interferencia de la estructura (a esto se llama campo libre y es una referencia muy importante para completar el análisis). Así se podría estudiar el comportamiento de todo el edificio con respecto al suelo donde ha sido construido.

También se puede instrumentar un edificio poniendo más de tres aparatos, puede haber uno a la mitad de la altura o en cada nivel que se considere de interés estructural.

¿Quién lo hace?

Los costos de la instrumentación son sufragados por la compañía interesada, quien también se encarga de facilitar el sitio donde se instalarán los acelerógrafos dentro del edificio (A y B) y fuera de este (C). En Costa Rica, el Laboratorio de Ingeniería Sísmica (INII-UCR) ha trabajado con acelerógrafos por más de 20 años y puede brindar asesoraría en este aspecto.

Si el edificio que se quiere instrumentar se encuentra dentro del área metropolitana, el acelerógrafo C podría ser cualquiera de los que el LIS ya tiene ubicados en campo libre dentro de San José.

El laboratorio, por medio de un convenio firmado entre la UCR y la compañía interesada, puede hacerse cargo de las labores de mantenimiento preventivo, recopilación y procesado básico de la información mediante dos modalidades:

1. En forma no remunerada a cambio de que los datos puedan ser accesados libremente y utilizados con fines investigativos y de docencia por parte del LIS.
2. Mediante la contratación de los servicios profesionales.

¿Qué pasa si no tengo un edificio, pero quiero un acelerógrafo?

Los aparatos pueden ser instalados tanto en edificios como en casas u oficinas de una sola planta. En efecto, la mayoría de los instrumentos que son propiedad del LIS se encuentran ubicados en casas de habitación, clínicas y escuelas de una sola planta y que brindan un refugio seguro al aparato. La información que se recopila del movimiento del sitio se presenta en Internet en el sitio http://www.lis.ucr.ac.cr desde donde se puede accesar.

La información obtenida por estos instrumentos es además ampliamente utilizada en estudios de amenaza y riesgo sísmico, efectos del amplificación del suelo, atenuación de la onda sísmica y muchos otros orientados a la mitigación de los efectos destructivos que traen consigo los terremotos.