El aislamiento sísmico, gracias a la flexibilidad lateral de los dispositivos, aumenta el período de la estructura en la que se aplica y absorbe la demanda de desplazamiento horizontal que se produce durante un terremoto en la interfaz del aislador (mediante los dispositivos de aislamiento sísmico). Además, la tasa de amortiguación, que en las estructuras normales se considera del 5 %, aumenta hasta el 20 % o más cuando se aplica el aislamiento sísmico, lo que contribuye de forma adicional a reducir los efectos destructivos del terremoto.

El aislamiento sísmico protege tanto los elementos estructurales como los no estructurales de la superestructura y, de este modo, garantiza que el edificio supere cualquier terremoto sin sufrir daños, lo que permite que siga siendo totalmente funcional. El aislamiento sísmico es el único método probado y viable capaz de controlar simultáneamente los desplazamientos relativos entre plantas y las aceleraciones en cada planta de un edificio. Además, el aislamiento sísmico es el único método que garantiza que el edificio y todos sus componentes (tanto los elementos estructurales como los no estructurales) salgan ilesos del mayor terremoto previsto en la zona en la que se encuentra, asegurando así su uso ininterrumpido tras cualquier terremoto. Puede acceder AQUÍ a la infografía que compara las «Opciones de diseño sismorresistente» en cuanto al riesgo de pérdida de vidas, la probabilidad y la duración del cierre del edificio tras un terremoto, así como los costes de construcción y reparación tras un terremoto.

Dado que, junto al aislador, la estructura queda completamente separada del suelo, los elementos mecánicos (todas las conexiones, como las de electricidad, agua, desagües y gas natural) también deben fijarse mediante detalles especiales que se adapten al aislamiento sísmico y permitan el movimiento en todas las direcciones. Este tipo de aplicaciones especiales se pueden adquirir en el mercado.
Dado que el edificio en el que se aplica el aislamiento sísmico se construye de tal forma que, en caso de un posible terremoto, pueda moverse libremente en todas las direcciones, quedará totalmente separado del suelo y se creará un espacio vacío alrededor del edificio. Este espacio debe cubrirse con juntas perimetrales. Las juntas estándar fabricadas para este tipo de aplicaciones se pueden encontrar fácilmente en el mercado.

Ninguno de los dispositivos de aislamiento sísmico tiene, por sí solo, ningún efecto frente a la componente vertical del terremoto. Si se desea adoptar una medida adicional frente al terremoto vertical, es obligatorio utilizar sistemas amortiguadores especiales adicionales junto con el aislador sísmico. Por otra parte, los efectos de la componente vertical de los seísmos, tanto sobre los elementos estructurales como sobre los no estructurales, son mucho menores que los de la componente horizontal. Teniendo esto en cuenta, y en función de los resultados de los análisis estructurales, se decide si es necesario adoptar medidas contra el seísmo vertical y, en caso afirmativo, se utilizan dispositivos especiales adicionales.

En los edificios que se prevé construir con aisladores sísmicos, es necesario que el diseño y la modelización del edificio se realicen teniendo en cuenta los aisladores desde la fase de proyecto arquitectónico. Por ejemplo, las dimensiones de los pilares en los que se colocarán los aisladores deben ajustarse mediante cálculos, y la arquitectura general también debe definirse de manera que sea compatible con la instalación de los aisladores. El enfoque arquitectónico y el diseño de los edificios con y sin aisladores sísmicos son diferentes, y por lo general no es posible aplicar aisladores sísmicos a una arquitectura planificada y preparada sin ellos. Por este motivo, un edificio en el que se prevea la instalación de aisladores sísmicos debe diseñarse desde el principio con una arquitectura adecuada para ello. Por ejemplo, en los edificios con aislamiento sísmico, es preferible utilizar sistemas portantes de pilares y muros de cortante esbeltos y largos, así como estructuras de marcos con pilares cuadrados y vigas, en lugar de forjados sin vigas.

Una vez que las soluciones arquitectónicas de la estructura se hayan adaptado para que sean compatibles con la instalación de aisladores sísmicos, también se podrán realizar los cálculos estáticos de forma más eficaz. Del mismo modo, los cálculos estáticos deben realizarse con programas de análisis estructural que hayan demostrado su eficacia en este ámbito y que tengan capacidad para realizar análisis lineales y no lineales, incluyendo modelos de aisladores sísmicos.
Antes de iniciar los cálculos estáticos, es necesario que expertos realicen análisis de riesgo sísmico específicos del emplazamiento, utilizando los espectros de aceleración de diseño extraídos del Mapa de Riesgo Sísmico de Turquía publicado por la AFAD, y que los cálculos de la estructura en cuestión se inicien a continuación.

Es muy importante que el montaje de los aisladores en sus ubicaciones correspondientes en la obra lo realicen equipos especializados en este ámbito. El montaje de estos dispositivos debe realizarse con mucha precisión y cuidado. De lo contrario, por muy correctos que sean el diseño y la fabricación, un error que se produzca durante el montaje será muy difícil de subsanar.

Cuando se aplica aislamiento sísmico a una obra, no cabe esperar que se consiga de forma segura un ahorro en las dimensiones o en el armado de los elementos estructurales. En algunos casos, pueden producirse ahorros, como la reducción de las dimensiones de los elementos de la superestructura o la disminución de la cantidad de armado, pero esto puede variar en función de cada obra y debe comprobarse obligatoriamente mediante cálculos.

El aislamiento sísmico no solo se puede utilizar en nuevas construcciones, sino también en proyectos de refuerzo. Sin embargo, antes de nada, es imprescindible que un equipo de expertos realice una evaluación para determinar si el edificio es apto para el refuerzo mediante aislamiento sísmico.

Para obtener información más detallada, puede consultar la sección Información general.

Algunos ejemplos de refuerzo:

Hospital Universitario de Marmara Başıbüyük: https://www.youtube.com/watch?v=kb4myGiI5ws

Edificio Moda: https://www.youtube.com/watch?v=Zo1P-HZyyJs

Los dispositivos de aislamiento sísmico que se utilizan en todo el mundo se dividen básicamente en tres tipos: los de péndulo de fricción (FPB-TDP), los de caucho con núcleo de plomo (LRB) y los de caucho de alta amortiguación (HDRB).

Las ventajas de los dispositivos de aislamiento sísmico de tipo péndulo de fricción frente a sus equivalentes pueden enumerarse de la siguiente manera. Puede obtener información detallada sobre nuestros productos AQUÍ.

• Elimina el efecto de torsión en los edificios.
• Permite diseñar dispositivos más pequeños (delgados) que sus alternativas.
• Es adecuado para el diseño y la aplicación en cargas axiales y desplazamientos muy altos y muy bajos.
• Su comportamiento en la práctica se puede predecir de forma muy coherente mediante cálculos teóricos.
• Poseen una alta resistencia al fuego en comparación con sus alternativas.
• Tienen una vida útil más larga que sus alternativas.
• Las propiedades de los materiales no varían a lo largo de su vida útil y no requieren mantenimiento.

Los edificios con aislamiento sísmico se incluyen en la categoría de «edificios especiales». En este contexto, el Ministerio de Medio Ambiente y Urbanismo de la República de Turquía exige que, en las fases de diseño y ejecución de los edificios especiales, se cuente con la colaboración de expertos previamente designados. Según este sistema, denominado «Supervisión del Diseño (TGUA)», cuando se trata de una construcción con aislamiento sísmico, es obligatorio contar con supervisores de diseño tanto en la fase de realización de los análisis de riesgo sísmico específicos del emplazamiento (TGUA-1) como en la fase de diseño de la construcción con aislamiento sísmico (TGUA-5). Los supervisores de diseño son responsables de controlar y aprobar los cálculos realizados en los ámbitos pertinentes.

La información detallada sobre el sistema de supervisión del diseño, mencionado anteriormente como TGUA, se encuentra en el documento titulado «Comunicado sobre los servicios de supervisión y control del diseño que se llevarán a cabo en el marco del Reglamento de Turquía sobre la resistencia sísmica de edificios», publicado en el Boletín Oficial el 11 de enero de 2019 y que entró en vigor ese mismo día; puede consultarlo AQUÍ.

Los aisladores sísmicos TDP no tienen una vida útil limitada. En los dispositivos TDP se utilizan materiales que contienen acero, acero inoxidable y teflón. Gracias a ello, no requieren mantenimiento y tienen una vida útil mucho más larga que las estructuras de hormigón armado. La vida útil de los aisladores sísmicos TDP es de al menos 100 años.

No es necesario sustituir los dispositivos TDP tras un terremoto, es decir, no son de un solo uso. Seguirán funcionando en todos los terremotos que se produzcan a lo largo de la vida útil del edificio.

Los aisladores sísmicos no requieren mantenimiento en condiciones normales.

El plazo de garantía estándar de los aisladores sísmicos TDP es de 15 años. Los plazos de garantía pueden variar en función de cada proyecto.

Las dimensiones, medidas y pesos de los aisladores de tipo péndulo con fricción TDP varían considerablemente y se diseñan específicamente para cada proyecto. El diseño de los aisladores depende de numerosos factores, como el peso de la superestructura, la carga vertical que recae sobre cada aislador, la sismicidad de la zona en la que se encuentra la estructura, la clase de hormigón utilizada en la estructura, el objetivo de rendimiento de la estructura y la arquitectura. En consecuencia, los aisladores sísmicos pueden tener un diámetro de 50 cm o de 200 cm.

En edificios de nueva construcción:

La instalación de aisladores en edificios de nueva construcción se lleva a cabo siguiendo el orden siguiente:

• Realización del análisis del terreno.

• Realización de los análisis de riesgo sísmico específicos del emplazamiento; control y aprobación del análisis por parte de TGUA-1.

• Elaboración del proyecto arquitectónico.

• Determinación de TGUA-5 y obtención de la aprobación para el proyecto arquitectónico antes de iniciar los cálculos estáticos.

• Elaboración de los proyectos estáticos con aisladores y realización de los análisis preliminares.

• Diseño de los aisladores por parte del fabricante, en función de los análisis estáticos preliminares, las características de la estructura y la sismicidad (determinación de los costes presupuestarios de los aisladores).

• Revisión del proyecto estático mediante un nuevo análisis con los parámetros definitivos de los aisladores, realización de las correcciones necesarias y finalización del proyecto. Obtención de la aprobación del TGUA-5.

• Fabricación de los aisladores y realización de las pruebas de control de calidad (pruebas de prototipos y de producción). Mediante estas pruebas se verifican los parámetros de diseño de los aisladores.

• Montaje de los aisladores en la obra.

• Finalización de la construcción de la superestructura.

• Los trámites de licencia y homologación también avanzan paralelamente. Este proceso, que antes de 2018 resultaba muy problemático, se ha simplificado gracias a la publicación de la nueva normativa sísmica y a la inclusión en la misma de un capítulo dedicado al aislamiento sísmico. Además, la mayor difusión de estos sistemas en el sector, impulsada especialmente por su aplicación en hospitales, ha facilitado los procesos de homologación.

La información detallada sobre el sistema de supervisión del diseño, denominado TGUA, se encuentra en el documento titulado «Comunicado relativo a los servicios de supervisión y control del diseño que se llevarán a cabo en el marco del Reglamento de Edificios Sísmicos de Turquía», publicado en el Boletín Oficial el 11 de enero de 2019 y que entró en vigor ese mismo día; puede consultarlo AQUÍ.

Aspectos a tener en cuenta en los proyectos de refuerzo con aisladores:

• No se puede aplicar si el edificio es adosado, o bien debe aplicarse simultáneamente a todos los edificios adosados.

• Debe haber una planta adicional y vacía en la que se instalen los aisladores (almacén, aparcamiento, etc.). De lo contrario, la propia planta en la que se coloquen los aisladores no quedará aislada.

• Aunque no se vaya a intervenir en el edificio en sí y los residentes no tengan que evacuar sus pertenencias, será necesario que los habitantes del edificio no se encuentren en él mientras se realizan los trabajos en los cimientos (de acuerdo con las normas de seguridad y salud en el trabajo).

• En la planta en la que se vayan a instalar los aisladores, es muy probable que también sea necesario reforzar adicionalmente los elementos estructurales.

• Para determinar con certeza si el edificio es apto para el refuerzo con aisladores, es necesario que un equipo de expertos examine primero el edificio, a continuación se realicen comprobaciones de resistencia de los elementos estructurales y, finalmente, se elabore un modelo estático del edificio para llevar a cabo los análisis previos. La resistencia del edificio, su forma de asentamiento y su arquitectura influyen en todo este proceso.

• Aparte de estos puntos, se aplican los procedimientos establecidos para edificios estándar.

No existe una lista de precios para los dispositivos de aislamiento sísmico TDP. El motivo es que los aisladores se diseñan específicamente para cada proyecto y sus dimensiones varían en función de numerosos factores. Las dimensiones de los aisladores —y, por lo tanto, sus precios— dependen de numerosos factores, como el peso de la superestructura, la carga vertical que recae sobre cada aislador, la sismicidad de la zona en la que se encuentra la estructura, la clase de hormigón utilizada en la estructura, el objetivo de rendimiento de la estructura y la arquitectura. Una vez determinados los resultados estáticos preliminares del proyecto y la sismicidad de la zona, se puede realizar un estudio de costes presupuestarios y calcular los precios.
Nota: Como fabricante nacional, desde nuestra entrada en el mercado en 2016, los aisladores sísmicos son ya accesibles en nuestro país. En la actualidad, desde TİS, podemos realizar instalaciones de aislamiento sísmico «llave en mano» a precios que representan la mitad, o incluso una cuarta parte, de los precios de 2015 y años anteriores —cuando aún no estábamos presentes en el mercado—, y todo ello de conformidad con todas las especificaciones y normativas nacionales e internacionales. Además, sin depender en absoluto del extranjero, podemos llevar a cabo en Turquía todo el proceso relacionado con el aislamiento sísmico (I+D, diseño, producción, ensayos y montaje). Antes de 2015, este proceso —cuyo diseño, producción y ensayos se realizaban íntegramente mediante importaciones— se nacionalizó con la fundación de nuestra empresa, TİS, en 2015. En primer lugar, las circulares publicadas por el Ministerio de Sanidad en 2013 y 2018, que imponían la obligación de «construir con aislamiento sísmico todos los hospitales de 100 camas o más en las zonas sísmicas de 1.º y 2.º grado», y, posteriormente, con el reglamento sísmico «Principios para el diseño de edificios sometidos a efectos sísmicos», que entró en vigor en 2019, el aislamiento sísmico ha avanzado considerablemente en las prácticas de ingeniería civil en Turquía.
En este sentido, el aspecto más importante a tener en cuenta es que los edificios en los que se han instalado aisladores sísmicos pueden seguir utilizándose inmediatamente después de un terremoto. Esto supone la prevención total de los daños estructurales y no estructurales que podrían producirse tras un posible terremoto, así como la ausencia de posibles gastos de reparación, lo cual es un rendimiento que nunca se podría alcanzar en un edificio diseñado sin aisladores. Por ejemplo, las personas que vivan en una vivienda diseñada con aisladores sísmicos y en la que se haya realizado una instalación correcta podrán seguir residiendo en sus hogares incluso inmediatamente después de un terremoto de la magnitud máxima prevista en la zona, sin tener que hacer frente a ningún gasto de reparación ni soportar la carga psicológica del terremoto.
Puede consultar AQUÍ los efectos que tiene la aplicación del aislamiento sísmico en la primera fase de la construcción y tras un posible terremoto de diseño.

El aislamiento sísmico no se puede aplicar en edificios adosados.
No es adecuado aplicar el aislamiento sísmico en edificios con riesgo de licuefacción.
No es adecuado aplicar el aislamiento sísmico por sí solo en edificios muy altos y de tipo torre (de 12-13 plantas o más). En este tipo de edificios, las aplicaciones deben realizarse junto con dispositivos amortiguadores adicionales.
Los proyectos de refuerzo comienzan con el análisis de la estructura existente por parte de equipos especializados, que determinan si es apta para el refuerzo mediante aislamiento sísmico.
Todos los proyectos en los que se contemple la aplicación de aislamiento sísmico deben iniciarse tras consultar previamente con expertos en la materia.

Nuestra empresa, TİS Sistemas Tecnológicos de Aislamiento, fundada en 2014 en Kazan (Ankara) y ubicada en un recinto industrial con 50 000 m² de superficie cubierta y 200 000 m² de superficie al aire libre, es la primera y única empresa nacional de Turquía que fabrica aisladores sísmicos de tipo péndulo de fricción (TDP) en Turquía y se encuentra entre las pocas empresas del mundo que se dedican a esta producción. Llevamos a cabo proyectos «llave en mano» que abarcan desde la I+D y el diseño hasta la producción, las pruebas y el montaje in situ, pasando por todos los servicios posventa.

Nuestra empresa cuenta con un sistema de gestión integrado que incluye las normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001, además de disponer de un producto propio patentado. Asimismo, todos nuestros productos cuentan con el marcado CE y somos capaces de fabricar de acuerdo con todas las normas y especificaciones nacionales e internacionales. Además, nuestra empresa cuenta con el único certificado de Aprobación Técnica Europea (ETA) del mundo para los aisladores sísmicos de tipo péndulo de fricción.

Puede consultar nuestros documentos y certificados AQUÍ.

Realizamos las pruebas de nuestros productos en laboratorios independientes y/o acreditados, reconocidos a nivel mundial y con capacidad para llevar a cabo ensayos de aisladores sísmicos. A continuación se enumeran los laboratorios con los que hemos trabajado hasta la fecha:

• Laboratorio Eucentre (Pavía, Italia)
• Laboratorio Caltrans SRMD (San Diego, EE. UU.)
• Laboratorio Esquake (Universidad Técnica de Eskişehir, Turquía)
• Politecnico di Milano (Milán, Italia)
• TİCEM Tecnologías Avanzadas de la Construcción (Ankara, Turquía)