Los dispositivos que instalamos en la interfaz suelo-estructura para un proyecto de aislación sísmica en Alto Hospicio no son elementos genéricos. Trabajamos con aisladores elastoméricos de alto amortiguamiento y deslizadores de fricción que deben calibrarse para la demanda sísmica específica de Tarapacá, donde los registros del terremoto de 2014 mostraron aceleraciones superiores a 0.3g incluso en suelo firme. La señal sísmica en esta latitud tiene un contenido de frecuencia distinto al de Santiago, y los depósitos de sales cristalizadas bajo la costra superficial, típicos del borde oriental de la ciudad hacia la Pampa, modifican la rigidez dinámica del perfil. Por eso nuestro equipo técnico ejecuta primero una campaña de MASW para obtener el perfil de velocidades de onda de corte hasta 30 metros, y si el proyecto colinda con el escape del cerro, complementamos con refracción sísmica para mapear el contacto con la roca subyacente antes de definir el periodo objetivo del sistema aislado.
En Alto Hospicio, ignorar el efecto de las sales en la rigidez dinámica del suelo puede desplazar el periodo del sistema aislado justo hacia la amplificación del sitio.
Procedimiento y alcance
Un error que vemos repetirse en la zona es dimensionar el sistema de aislación usando espectros de diseño de la NCh2745 sin ajustar por el efecto de sitio real en Alto Hospicio. La norma exige estudios de respuesta local, pero muchas veces se asume un suelo tipo C genérico sin verificar. Acá, la alternancia entre arenas limosas con cristales de yeso y horizontes cementados por cloruros genera inversiones de velocidad que amplifican ondas en rangos que pueden acercar el periodo del edificio aislado al periodo predominante del suelo, anulando la eficacia del sistema. Nuestra metodología parte con ensayos de laboratorio sobre muestras inalteradas: determinamos la rigidez a pequeñas deformaciones con ensayos de columna resonante y corte cíclico en cámara triaxial para construir curvas de degradación G/Gmax y amortiguamiento propias del material local. Con esos datos corremos análisis no lineales en DeepSoil o equivalentes lineales equivalentes, y solo entonces seleccionamos el diámetro, la altura de goma y el número de capas del aislador. El diseño final incluye verificación de estabilidad al vuelco bajo desplazamiento máximo considerado y control de la transmisión de aceleraciones al piso aislado, apuntando a una reducción del 70-80% respecto a una base fija.
Factores del terreno local
La costa de Iquique está a solo 15 kilómetros en línea recta, pero Alto Hospicio está 600 metros más arriba sobre el farellón costero. Esa diferencia de cota no elimina la amenaza sísmica: la subestación sísmica de la red nacional, instalada en el sector La Pampa, registra actividad constante del contacto interplaca a menos de 100 km de profundidad. La corrosión por ambiente salino es el riesgo silencioso que más nos preocupa en un sistema de aislación. Las neblinas matinales de la camanchaca, cargadas de cloruros y sulfatos, penetran en los fosos de aisladores si el drenaje no está resuelto, y atacan las placas de acero de confinamiento. En varios peritajes hemos encontrado corrosión bajo tensión en los pernos de anclaje que compromete la conexión entre el aislador y la losa de fundación. Por eso especificamos aceros NCh 165 o con protección catódica, sellos flexibles en el perímetro del foso y un protocolo de inspección bianual que incluye medición de potencial de corrosión. Un aislador bloqueado por corrosión deja de aislar: la estructura responde como si estuviera empotrada, con fuerzas que pueden superar las estimaciones de diseño.
Normativa aplicable
NCh2745:2013 - Análisis y diseño de edificios con aislación sísmica, NCh433.Of1996 Mod.2009 - Diseño sísmico de edificios, ASCE/SEI 7-22 - Minimum Design Loads (capítulo 17, aislamiento sísmico), NCh 3271 - Método de ensayo para módulo y amortiguamiento de suelos (columna resonante), ISO 22762 - Elastomeric seismic-protection isolators
