Edificios en sismos: cómo resisten las estructuras

Edificios en sismos: ¿Cómo resisten las estructuras y por qué es clave saberlo?

México es un país con una alta actividad sísmica. Vivir en zonas propensas a temblores nos obliga a preguntarnos: ¿por qué algunos edificios se mantienen de pie mientras otros sufren daños? Comprender la ciencia detrás de la ingeniería sismorresistente no solo es fascinante, sino que también es un tema clave en los planes de estudio de física y geografía para exámenes como COMIPEMS, Ceneval y las admisiones universitarias.

¿Qué ocurre con un edificio durante un sismo?

Cuando la Tierra se mueve, las ondas sísmicas transmiten energía al suelo. Por la primera ley de Newton (inercia), el edificio tiende a permanecer en su estado de reposo. Mientras el suelo se desplaza rápidamente hacia un lado, la parte superior del edificio se resiste a moverse, lo que genera fuerzas de empuje y deformación en su estructura.

Si la estructura no está diseñada para absorber y disipar esa energía, los materiales colapsan. Por ello, la ingeniería moderna no busca hacer edificios totalmente rígidos, sino lo suficientemente flexibles para moverse con el sismo sin romperse.

Los pilares de la ingeniería sismorresistente

Para lograr que una construcción soporte un temblor, los ingenieros y arquitectos aplican principios físicos y matemáticos fundamentales:

• Flexibilidad y ductilidad: Los edificios modernos utilizan acero y concreto reforzado. Estos materiales permiten que la estructura se deforme temporalmente (se balancee) sin llegar al punto de ruptura.
• Aisladores sísmicos: Son dispositivos colocados en la base del edificio que funcionan como amortiguadores. Separan la estructura del suelo, reduciendo drásticamente la cantidad de energía sísmica que se transmite hacia arriba.
• Amortiguadores de masa (disipadores): Grandes bloques de concreto o péndulos gigantes ubicados en las partes altas de los rascacielos. Cuando el edificio se mueve hacia un lado, el péndulo se desplaza hacia el opuesto, contrarrestando la fuerza del sismo.
• Cimentación profunda: En suelos blandos (como el de la Ciudad de México), los edificios seguros deben tener cimientos que lleguen hasta las capas más profundas y firmes de la tierra mediante pilotes de concreto.

¿Por qué este tema es importante para tus exámenes de admisión?

Si te estás preparando para el examen COMIPEMS, la prueba de ingreso a la UNAM, IPN, UAM o exámenes de egreso de bachillerato del Ceneval, este tema se relaciona directamente con varias materias que debes estudiar:

• Física: Conceptos como la inercia, la frecuencia de oscilación, la resonancia mecánica y la propagación de ondas mecánicas (ondas P y S).
• Geografía: Placas tectónicas, sismicidad en México, tipos de suelo y gestión de riesgos de desastres.
• Matemáticas: El cálculo de vectores de fuerza y la resistencia de materiales.

Recomendaciones de seguridad para estudiantes y familias

La mejor estructura siempre se acompaña de la prevención activa. Recuerda repasar estas medidas en casa y en tu escuela:

• Identifica las zonas de menor riesgo: Localiza las columnas y trabes de tu hogar o salón de clases; son los puntos más fuertes de la estructura.
• Conoce el tipo de suelo: Investiga si tu escuela o casa está construida sobre suelo firme (rocoso) o blando (antiguo lago), ya que esto influye en cómo se sienten las ondas sísmicas.
• Participa en los simulacros: Practicar la evacuación o el repliegue ayuda a que el cerebro actúe con calma en una situación real.

Estudiar la ciencia detrás de los sismos nos ayuda a perder el miedo y a entender mejor el entorno que habitamos, además de prepararnos para asegurar un excelente puntaje en nuestros exámenes de admisión.

Equipo: TuExamen.mx