Las fuerzas sísmicas

El movimiento que generan los terremotos consiste en una vibración en la superficie de la tierra cuya dirección contiene las tres componentes espaciales: dos horizontales y una vertical. Ese movimiento vibratorio, que actualmente se mide con precisos equipos de sismómetros y acelerómetros, produce unas fuerzas de inercia que sacuden los edificios horizontal y verticalmente, y en algunas ocasiones también se generan fuerzas de rotación que complican todavía más el comportamiento y la estabilidad de la estructura.

En general, las fuerzas verticales del movimiento no se tienen en cuenta en el diseño antisísmico de la estructura, pues se supone que por la propia carga gravitatoria del edificio el cálculo estructural, lo ha incluido. No obstante, para algunas construcciones, dadas sus características especiales, si es necesario considerarlas y la experiencia ha demostrado que algunos edificios han sufrido daños estructurales muy graves debido a no haberse previsto la componente vertical del movimiento sísmico.

Realmente, la componente horizontal de la acción sísmica (en cierto modo similar a la del viento) es mucho más importante que la vertical, ya sea la estructura de mampostería, ladrillo, hormigón o acero. Aunque en algunos terremotos de gran magnitud se han llegado a registrar aceleraciones horizontales próximas a la de la gravedad, movimientos mas pequeños pueden producir daños muy graves en los elementos verticales de los edificios (pilares, columnas, muros,...), que son los que más influyen en su estabilidad, por lo que un fallo en ellos pueden hacer colapsar el edificio. Por tanto, se requiere que la seguridad sismorresistente sea superior en los nudos que en sus piezas -vigas o pilares- y que la de estos últimos sea superior a la de las vigas.

Las fuerzas de rotación también juegan un papel decisivo en el comportamiento dinámico del edificio ante un movimiento sísmico, en particular cuando se trata de una construcción de planta compleja y de forma poco regular. Estas fuerzas son, en general, difíciles de modelizar, debiéndose tener en cuenta las posiciones relativas que entre sí guardan el centro de gravedad y el centro de rotación