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Modelamiento multiescala mediría impacto de sismos en los edificios

Al identificar el impacto causado por los sismos en los edificios y elementos que los componen, esta metodología servirá de base para desarrollar un sistema que permita saber qué ocurre con cada elemento de estas estructuras y en qué condiciones podrían fallar.

Medellín, 21 de junio de 2021Agencia de Noticias UN-

El modelamiento permitirá analizar estructuras ya construidas para remediar fallas como las que ocurrieron en el edificio Space. Foto: Sebastián Echavarría.

El software que se construye a partir de este modelo permitirá analizar el impacto de los temblores en cada punto específico de las estructuras. Foto: Sebastián Echavarría.

El modelamiento toma acelerogramas en un modelo matemático. Foto: Sebastián Echavarría.

La siguiente fase después del modelamiento será la construcción del software. Foto: Unimedios

La meta es contribuir a la seguridad de las estructuras. Foto: Unimedios

Con este modelamiento multiescala, desarrollado por el ingeniero civil Sebastián Echavarría Montaña, candidato a doctor en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín, se podrán revisar diseños para corregir posibles fallas e incluso analizar edificios construidos para determinar si requieren reforzamientos, ya que en los sismos los edificios están expuestos a perder rigidez en sus componentes, lo que puede disminuir su resistencia.

El análisis multiescala (de la estructura general y cada uno de sus elementos) es valioso porque permite anticipar fallas o colapsos como el ocurrido en el edificio Space de Medellín, cuya estructura se desplomó sin que se hubiera presentado siquiera un temblor leve.

“Cuando los edificios se someten a un evento sísmico –como un terremoto– se mueven, y en cada columna o viga de la estructura (edificio) ocurren fenómenos distintos por los que se disipa la energía. Hoy, para saber qué pasa en cada uno de esos elementos sería necesario modelar toda la estructura en alta resolución y eso es costoso computacionalmente”, indicó el investigador.

Las primeras fases del proyecto ya están listas e incluyen la delimitación de las escalas con las que se trabajará, los métodos a usar y la arquitectura general del sistema. En ellas se integraron conocimientos de análisis estructural (estático y dinámico), matemáticas aplicadas, ciencias de la computación e ingeniería del software.

Para lograrlo, el investigador tomó acelerogramas (registro de la aceleración de un sismo) e incorporó esos datos a un modelo matemático, que es la fuente de entrada del sistema, para hacer la modelación de lo que sucede en distintos escenarios y con distintos tipos de sismos.

“Hasta ahora lo más difícil ha sido lograr una abstracción de los fenómenos involucrados en las diversas escalas de observación del movimiento de las edificaciones, además de la modelación. Pero es un proceso muy riguroso en el sentido epistemológico, nos preguntamos qué podemos conocer de la estructura y qué tanto necesitamos conocer para resolver el problema”, precisó el ingeniero Echavarría.

La creación de este instrumento tendría un impacto grande, si se considera que la mayor causa de muerte durante los eventos sísmicos es el colapso de edificios y que hoy no hay muchas herramientas computacionales que, de forma detallada, permitan revisar lo que sucede –o podría suceder– en cada componente de un edificio.

“La herramienta le apuntará a servir como apoyo en la necesidad de buscar la seguridad de los diseños, más que en un esfuerzo adicional de superoptimizar las estructuras”, detalló el investigador de la UNAL.

A la fecha no se conocen otras herramientas computacionales o procesos de desarrollo de estas que estén basados en formulaciones multiescala para el análisis dinámico de estructuras aporticadas (edificios).

(Por: fin/VRB/MLA/LOF
)
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