Tesis Ing Civil.: Conceptos Generales

Fuerzas Inerciales y aceleración

Figura 1 _ Visualización de la fuerza inercia.		Las fuerzas de inercia son una propiedad intrínseca de los objetos, y se generan cuando al objeto le es aplicado una fuerza externa que altera su equilibrio, en otras palabras, es la resistencia al efecto de una fuerza que se ejerce sobre el objeto. Las fuerzas sísmicas que debe resistir la estructura son las fuerzas inerciales de la propia edificación, que se generan por la reacción de esta ante las fuerzas que le induce el sistema de fundación, ya que las fundaciones se mueven en función de las vibraciones del suelo. Al moverse las fundaciones, los niveles superiores de la estructura se irán desplazando, buscando recuperar su posición original en relación con la base del edificio. Pero como estos movimientos son aleatorios y varían en función del tiempo, cada uno de los niveles de la estructura reaccionará de distinta forma. De esta manera es que se generan las solicitaciones sísmicas que debe resistir la estructura.
Recordando la segunda Ley de Newton, la fuerza de inercia es directamente proporcional a la masa (edificio) y a la aceleración (del sismo). Figura 2 _ Segunda Ley de Newton La masa puede ser asumida como el equivalente del peso del edificio al nivel del terreno, y gracias a la 2da ley de Newton se explica cómo los edificios livianos tienden a desempeñarse mejor en los terremotos que los edificios pesados, ya que las fuerzas aplicadas al edificio son menores. La aceleración, o la tasa de cambio en la velocidad en que las ondas sísmicas mueven el edificio, determina el porcentaje del peso del edificio que se verá aplicado como una fuerza horizontal. En ingeniería sísmica, este porcentaje se le llama coeficiente de cortante basal, y es función de la zonificación sísmica, tipo de suelo, la importancia del edificio y el tipo de sistema estructural empleado. Figura 3 _ Distintas magnitudes de aceleración