Buildings In Earthquakes—How it's constructed impacts what you feel (educational)
Summary
TLDREl guion del video destaca cómo la construcción de un edificio y su diseño afectan la forma en que se sienten los terremotos. Los materiales y su flexibilidad son cruciales para la resistencia ante los temblores. Los ingenieros utilizan técnicas como el aislamiento de base y amortiguadores para reducir el daño. Los edificios resistentes a terremotos salvan vidas, pero es vital conocer las acciones de seguridad como 'Bajar, Cubrir y Agarrar' para protegerse durante un sismo.
Takeaways
- 🏗️ La construcción de un edificio y su diseño pueden afectar significativamente la forma en que se sienten los temblores durante un terremoto.
- 🌋 El tipo de material utilizado en la construcción influye en el desempeño del edificio durante un terremoto; por ejemplo, ladrillo es rígido pero se puede fracturar, mientras que la madera es más flexible.
- 🛠️ Los arquitectos y ingenieros estructurales pueden diseñar edificios para resistir la deformación durante un terremoto, utilizando técnicas como el refuerzo de concreto armado.
- 🌳 Los edificios altos diseñados para absorber la energía de un terremoto mediante flexión pueden experimentar un movimiento considerable, especialmente en las plantas superiores.
- 🏡 Una casa de estructura de madera con fundamentos sólidos y soporte de paredes de corte puede ser uno de los edificios más seguros durante un terremoto.
- ⚠️ No todos los edificios, especialmente los antiguos, están diseñados para minimizar el daño por terremoto, lo que puede aumentar el riesgo de daños estructurales.
- 🔨 Durante un terremoto, materiales débiles pueden fallar, muros sin refuerzo pueden doblarse o romperse, y techos pesados pueden colapsar.
- 🏚️ Los edificios de ladrillo sin refuerzo y las construcciones de ladrillo o piedra son especialmente vulnerables a fallar durante un terremoto.
- 🛑 La falta de conexiones adecuadas entre la estructura y el cimiento puede resultar en la desplazamiento o colapso de edificios durante un terremoto.
- 🏗️ Para reducir el daño durante un terremoto, se pueden usar técnicas como el aislamiento de la base y amortiguadores de masa ajustados, que disminuyen el balanceo lateral del edificio.
Q & A
¿Cómo afecta la construcción de un edificio el temblor que se siente durante un terremoto?
-La construcción de un edificio y la posición dentro de él pueden afectar la intensidad del temblor que se siente. Los materiales y la forma en que están diseñados influyen en el desempeño del edificio durante un terremoto.
¿Qué tipo de materiales se utilizan en la construcción de edificios y cómo afectan su resistencia a los terremotos?
-Se utilizan varios materiales como ladrillo, madera y concreto reforzado con acero, cada uno con propiedades físicas distintas. Por ejemplo, el ladrillo es muy rígido pero puede fracturarse, mientras que la madera es más flexible y el concreto reforzado puede ser diseñado para ser rígido o flexible dependiendo del uso de acero.
¿Cómo pueden los arquitectos y los ingenieros estructurales diseñar edificios para resistir deformaciones durante un terremoto?
-Los arquitectos y los ingenieros pueden diseñar edificios para ser rígidos y fuertes, o para absorber la energía del terremoto mediante flexión. Esto se logra mediante la incorporación de elementos como puentes de corte, paredes de choque y amortiguadores.
¿Por qué los edificios altos pueden experimentar un movimiento significativo durante un terremoto?
-Los edificios altos pueden diseñarse para absorber la energía del terremoto mediante flexión, lo que puede resultar en un movimiento considerable, especialmente en las plantas superiores.
¿Qué es un hogar de madera y cómo puede ser uno de los edificios más seguros durante un terremoto?
-Un hogar de madera es flexible y puede crujir durante un terremoto, pero si está unido a su cimiento y tiene soporte de paredes de choque, puede ser uno de los edificios más seguros para estar en un terremoto.
¿Cuáles son algunos problemas adicionales de construcción que pueden afectar la sensación de temblores en un edificio?
-Los materiales débiles pueden fallar, las fuerzas de corte pueden doblar o romper muros sin refuerzo, las casas no atadas a sus cimientos pueden deslizarse y los techos pesados pueden colapsar.
¿Cómo afecta la calidad de los materiales la resistencia de una construcción a los terremotos?
-La calidad de los materiales es crucial, ya que los materiales como la madera o el acero generalmente resisten el tembloroso, mientras que el ladrillo, la piedra o el adobe tienen más tendencia a fallar.
¿Qué es un 'story soft' y cómo puede afectar la seguridad de un edificio durante un terremoto?
-Un 'story soft' es una estructura de pisos bajos que carece de refuerzos para resistir las fuerzas laterales durante un terremoto, lo que puede llevar al colapso de la estructura.
¿Cuáles son algunas técnicas que los ingenieros pueden usar para reducir el daño en estructuras durante un terremoto?
-Las técnicas incluyen el uso de refuerzos diagonales de corte, aislamiento de la base, amortiguadores de masa sintonizados y bracing diagonal.
¿Qué es el aislamiento de la base y cómo ayuda a proteger un edificio durante un terremoto?
-El aislamiento de la base coloca un edificio sobre amortiguadores horizontes que reducen el balanceo lateral, lo que a su vez reduce las fuerzas que el edificio y sus contenidos experimentan durante un terremoto.
¿Qué son los amortiguadores de masa sintonizados y cómo funcionan para reducir el balanceo de un edificio durante un terremoto?
-Los amortiguadores de masa sintonizados son dispositivos que contrarrestan la cantidad de balanceo durante el tembloroso, absorbiendo la energía cinética del sistema y protegiendo así la estructura.
Outlines
🏗️ Construcción y efectos en terremotos
El primer párrafo explica cómo la construcción de un edificio y la posición de una persona dentro de él pueden influir en la intensidad del temblor que se siente. Se menciona que diferentes materiales como ladrillo, madera y concreto reforzado con acero tienen propiedades físicas distintas que afectan el comportamiento del edificio durante un terremoto. Los arquitectos y ingenieros estructurales pueden diseñar edificios para resistir deformaciones, y se describen edificios altos flexibles y edificios más bajos y fuertes. También se discuten problemas de construcción en edificios antiguos que no están diseñados para minimizar el daño, como materiales débiles, fuerzas de corte, viviendas desancoradas y techos pesados. Se enfatiza la importancia de técnicas de construcción seguras, como la unión a la fundación y el uso de refuerzos estructurales.
🛠️ Tecnologías para reducir daños en edificios
El segundo párrafo se centra en técnicas avanzadas para disminuir los daños en edificios durante terremotos. Se describen estrategias como el aislamiento de la base, que permite que la fundación se mueva mientras protege lo que está por encima, y los amortiguadores de masa sintonizados, que contrarrestan el balanceo durante los temblores prolongados. Se menciona un ejemplo específico de un amortiguador de masa de 1200 toneladas en el aeropuerto de LAX. El párrafo concluye con la importancia de seguir principios de diseño resistente a terremotos, como el entrelazo, los muros de corte y los amortiguadores de choque, y se recuerda la necesidad de tomar medidas de seguridad inmediatas como 'Deja caer, cubrir y aferrarte' durante un terremoto.
Mindmap
Keywords
💡sismo
💡construcción
💡materiales
💡flexibilidad
💡refuerzo de acero
💡maderas
💡edificios altos
💡movimiento de suelo
💡refuerzos estructurales
💡zonas blandas o débiles
Highlights
La construcción del edificio y su ubicación dentro del mismo pueden afectar la sacudida que se siente durante un terremoto.
El tipo de construcción tiene un gran impacto en si un edificio sufre daños en un terremoto.
Varios materiales con propiedades físicas diferentes se utilizan en la construcción de edificios.
El mortero de ladrillo es muy rígido pero puede fracturarse bajo las fuerzas sísmicas, mientras que la madera es más flexible.
El concreto reforzado con acero puede ser diseñado para ser rígido o flexible dependiendo de la cantidad de refuerzo utilizado.
Los arquitectos y ingenieros estructurales pueden diseñar edificios para resistir la deformación durante un terremoto.
Un edificio alto diseñado para absorber la energía del terremoto mediante la flexión puede tener un movimiento significativo.
Una casa de estructura de madera se flexiona y gime, lo que puede hacer que se sienta el terremoto más que si estuvieras afuera.
No todos los edificios, especialmente los antiguos, están diseñados adecuadamente para minimizar los daños por terremotos.
Durante un terremoto, los materiales débiles pueden fallar, las fuerzas de cisal pueden doblar o romper paredes sin refuerzo y los techos pesados pueden colapsar.
Los terremotos liberan energía de onda sísmica que entra en todas las estructuras y puede causar que los materiales de construcción se rompan o fallen.
Estructuras con fachadas de ladrillo o piedra son propensas a fallar durante los terremotos.
Las casas antiguas que no están unidas a sus cimientos a veces se deslizan y se dañan o incluso se derrumban.
Los edificios atados a sus cimientos pero que carecen de suficiente resistencia lateral pueden cortarse lateralmente con sacudidas fuertes o prolongadas.
Se pueden hacer edificios más seguros asegurándolos a sus cimientos e instalando chapas de contraplacado o refuerzos diagonales en el primer piso y todos los pisos superiores.
Los edificios de apartamentos de estructura de madera construidos sobre garajes para automóviles son ejemplos de historias débiles o suaves.
Los ingenieros deben calcular las fuerzas sísmicas que probablemente se ejerzan en un edificio durante su vida útil.
Para edificios grandes, la sujeción diagonal de corte es importante y a veces se exhibe en el exterior del edificio.
La aislación de base pone un edificio en amortiguadores horizontales que reducen el balanceo lateral de una estructura.
Los amortiguadores de masa sintonizados pueden contrarrestar la cantidad de balanceo durante el temblor del suelo prolongado.
Los edificios resistentes a terremotos salvan vidas utilizando algunos de los principios de diseño como el entrelazo, las paredes de corte y los amortiguadores.
Es importante conocer que las primeras ondas de un terremoto pueden no ser las más fuertes y tomar acciones inmediatas para 'Dejar caer, Cubrir y Aferrarse' antes de que llegue el fuerte temblor.
Transcripts
If you are in a building during an earthquake, the way the building is constructed and your
position in the building can have an effect on the shaking you feel. This means you may
experience an earthquake differently from someone only a few buildings away.
The type of construction also has a big effect on whether a building is damaged in an earthquake.
Many different types of materials are used in building construction, and the type of
material and how it is used affects how a building performs during an earthquake.
These materials have a wide range of physical properties.
For example, brick masonry is very stiff, but can fracture under earthquake forces,
whereas wood can’t support as much weight, but is more flexible. Depending on how much steel
reinforcement is used, reinforced concrete can be made to be either very stiff or somewhat flexible.
Architects and structural engineers can design buildings to resist deformation during an
earthquake. If the building is stiff and strong and only a few floors tall, the shaking you feel
might not be very different from someone standing outside. At the opposite end of the spectrum,
a tall building that is designed to absorb the energy of an earthquake by flexing like a tree,
may have a significant amount of movement, particularly in the upper stories. For example, in
the 2019 M 7.1 Ridgecrest earthquake, some people in high rises in LA experienced motion sickness.
A wood-framed home will flex and creak so you may feel the earthquake more than if you are outside,
but if the home is tied to its foundation, and has shear-wall support,
it’s one of the safest buildings to be in during an earthquake.
However not all buildings, especially older buildings,
are properly designed to minimize earthquake damage, so there are additional construction
issues that can affect the shaking you feel. When the ground shifts violently
in an earthquake, [1] weak materials can fail, [2] shear forces can bend or break unbraced walls and
bridges, [3] untethered houses can slide off their foundations, and [4] heavy roofs can collapse.
Earthquakes release seismic wave energy that enters all structures,
and depending on the quality of the materials, it can cause the construction materials to break,
crack, or even fail completely. Wood or steel structures can generally withstand shaking, but
brick, stone, or adobe are more prone to failure. A devastating example of that happened during
the tragic 2010 Haiti earthquake where inferior mortar played a major role in structural failure.
Centuries-old unreinforced masonry buildings are among the most vulnerable throughout the world.
And heavy tile roofs can fail catastrophically.
Also susceptible to failure are structures with mortared-brick, or stone facades.
The flexible wood and/or steel frames constructed during the rapid expansion of the early 1900’s
weren’t designed to hold these heavy facades during earthquake shaking, which is why we
often see them peel away during an earthquake. For example, the Nisqually earthquake in Washington
witnessed the collapse of brick walls in Seattle and Olympia. Brick chimneys also tend to be
brittle and can collapse in earthquakes, even if the rest of a wood-framed house is undamaged.
Older houses that aren’t attached to their foundations sometimes slide off and are damaged
or even collapse. And buildings that are tied to their foundations, but lack sufficient side to
side strength, particularly in the lowest floors, can shear sideways with strong or
prolonged shaking. Homes can be made safer by ensuring they are tied to their foundations,
and by installing plywood sheeting or diagonal bracing on the first floor,
and all upper floors where possible. Prime examples of weak, or soft stories
are the wood-frame apartment buildings built above carports, that collapsed during the 1989
Loma Prieta and 1994 Northridge earthquakes. These open carports lacked the bracing needed to resist
the side-to-side forces, called sheer forces, that occur during an earthquake
A number of techniques can be used to help reduce the damage to structures during an earthquake.
When designing larger buildings, engineers must first calculate the earthquake forces that
are likely to be exerted on a building during the lifetime of the building. To do that they
use building codes that are based on seismic hazard estimates developed by geoscientists,
such as the National Seismic Hazard Map (image). Then they consider the strategies
appropriate for that expected level of shaking. For example, diagonal shear bracing is important
for larger buildings and while the bracing is usually hidden once the building is complete,
it is sometimes on display on the outside of the building.”
For large buildings there are additional techniques to reduce the potential damage
to buildings and their contents. Base isolation essentially puts a building on horizontal shock
absorbers, which reduces the side-to-side sway of a structure. This reduces the forces that the
building and its contents experience during an earthquake. Base isolation allows the foundation
to move but protects everything above the foundation when the ground moves suddenly.
“Tuned mass dampers” can counteract the amount of sway during prolonged ground shaking.
Here we see two buildings, one with a fixed damper. They appear to oscillate similarly
following an earthquake. If the damper on the right is free to move, we see that the mass
counteracts the force from the seismic waves by absorbing kinetic energy from the system.
Dampers like this are engineered specifically to accommodate the height, weight, and stiffness
of the structure. An unusual example is the iconic structure at the LAX Airport,
which had a 1200 ton mass damper installed on the roof to counteract the expected
building response during an earthquake. In closing, earthquake-resistant buildings
save lives by using some of the design principles we’ve talked such as cross bracing, shear walls,
and shock absorbers. Still, if you feel the bump of an earthquake, it is important to know that
the first waves may not be the strongest. Take immediate actions to "Drop, Cover, and Hold On",
before strong shaking arrives, which can save lives and reduce the risk of injury.
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