¿Muro de jugar al Frontón?¿es un sistema de barras para jugar? o ¿son sistemas didácticos de planos de resistencia sísmica?: Ingeniería Sismorresistente para todos

Amigos de la comunidad científica de HIVE, es un gusto para mi continuar con esta sección de Ingeniería Sismorresistente para todos, en esta ocasión vamos a tomar como referencia un muro destinado a la práctica del Frontón Peruano y un sistema de barras unidos, el primero para la practica de un deporte y el segundo para el esparcimiento respectivamente, no obstante yo los miro como excelentes modelos didácticos a escala prácticamente real para explicar los mecanismos de los planos de resistencia de las estructuras ante sismos. Y @eliaschess333:

¿Qué es eso de mecanismos de resistencia?

Básicamente el sismo que en esencia es un movimiento del terreno donde la edificación está fundada, puede actuar en diversas direcciones en función de sus componentes horizontal y vertical. Centrando la atención en la componente horizontal, esta puede actuar en la dirección X o en la dirección Y, definiendo por lo tanto planos de acción del sismo sobre la estructura, y al mismo tiempo planos sismorresistente que se deben enaltecer en el diseño de las mismas, es decir, la estructura debe ser resistente en todos los planos de acción sísmica. Para entender mejor estas ideas, veamos el muro que típicamente se usa para jugar al Frontón Peruano:

Si tenemos una casa únicamente con planos resistente en esa dirección, y la componente fuerte del sismo justo actuación en torno a la misma, puede que la edificación permanezca si colapsar, precisamente porque actuó en los planos donde la edificación está más preparada para resistir. Pero no solo es imposible determinar cuándo va a pasar el sismo, sino también determinar su manera de actuar, ante esto no podemos dejar a la suerte nuestras edificaciones.

¿Qué tal si el sismo en el muro actúa en la dirección que se señala en la siguiente imagen?

Si el muro tomado como modelo didáctico hiciera las veces de una edificación, en ese plano donde se está aplicando el esfuerzo, sería el plano débil, y por consiguiente las probabilidades de colapsar bastante elevadas, y esto extrapolándolo a edificaciones reales invita a que las estructuras deben ser fuertes en todas las direcciones, y esto aplica a sistemas constructivos de pórticos representado por vigas y columnas, a sistemas constructivos de mampostería, de muros. Te invito a que veas el recurso audiovisual del comienzo en el que planteo estas ideas para que las afiances mejor, y adicionalmente reflexionamos en torno a otro elemento del parque, como lo son este sistema de barras unidas, que normalmente los niños usan para colgarse, balancearse, en mi caso para hacer calistenia.

Este sistema de barras unidas es excelente para ilustrar los sistemas estructuras tipo pórticos, donde las vigas y columnas son las encargadas de aportar la resistencia a la estructura y de llevar las cargas al suelo de fundación. Vale destacar que los elementos verticales de la imagen anterior simbolizan las columnas, y los horizontales las vigas. En torno a este último elemento estructural, tenemos vigas de mayor longitud (en una estructura sería las vigas de carga) que se resaltan en la siguiente imagen con el ovalo de color rojo:

Si empujamos en esa dirección con una carga lateral este sería el plano de mayor resistencia de la estructura dado que en el mismo se encuentran las vigas de carga, cuya función principal es transmitir las cargas de la losa a las columnas, pero vean que no basta conformarse con eso, hay que pensar que la acción del sismo es aleatorio, y por eso es de mucho interés el uso de las vigas de amarre, que van perpendicular a esta viga de carga, y que en el modelo didáctico se resaltan con estos pequeños óvalos de color amarillo:

La función en esencia de una viga de amarre es proveer resistencia en ese plano, dado que la componente horizontal del sismo puede actuar tanto en la dirección X como en la dirección Y. De este modo amigos de la comunidad de STEMSOCIAL, STEM-ESPANOL hemos abordado el tema de los planos resistentes de una estructura ante un sismo, a través de modelos didácticos que nos encontramos en nuestro día a día, en este caso un Muro para jugar al Frontón y el sistema de barras del parque de diversión. Si tienes alguna duda, permíteme saberla en la sección de comentarios, no olvides ver el video que encabeza la publicación. Nos leemos y escuchamos en una próxima oportunidad. Escribió para ustedes:

Ing. Elías Santana - @eliaschess333

Créditos

1.- Cada una de las imágenes presentadas son propias de @eliaschess333. Las mismas fueron capturadas por el autor de esta publicación usando trípode de apoyo en los casos necesarios.