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Comprender los peligros y los modos de fracaso de la formación
Las regiones activas sismicamente presentan desafíos únicos para la seguridad de la construcción, especialmente para estructuras temporales como el trabajo de forma. Durante un terremoto, las aceleraciones terrestres inducen fuerzas inerciales en conjuntos de trabajo que rara vez se contabilizan en el diseño convencional.Los modos de falla primaria incluyen el abono de soportes verticales debido al desplazamiento lateral, el desprendimiento de las conexiones, el desplazo de los trabajos de los forjados cuando los frenos pierden la capacidad de advertencia.
Los datos estadísticos de los eventos sísmicos anteriores muestran que el trabajo de forma mal diseñado o asegurado ha contribuido a lesiones y retrasos significativos. Por ejemplo, el terremoto de Northridge de 1994 causó múltiples colapsos de la forma en el área de Los Ángeles porque los sistemas de fijación fueron diseñados sólo para cargas de gravedad. Entender estos mecanismos de falla es el primer paso hacia la mitigación. Los diseñadores deben considerar no sólo la aceleración de suelo máximo (PGA) sino también la duración del agitación y el potencial para después de compromiso.
Consideraciones de diseño para el trabajo en las zonas sismicas
Combinaciones de carga y requisitos de código
El diseño de la forma en regiones activas sensmicamente debe incorporar combinaciones de carga sísmica según lo especificado en los códigos de construcción locales, como el Código Internacional de Edificios (IBC) o ASCE 7. La combinación de carga estándar para la obra de forma incluye carga muerta, carga en vivo (cargas de construcción) y carga sísmica (E). La carga sísmica se calcula utilizando el coeficiente de respuesta sísmica (C) y el peso de la carga de la carga temporal más el peso del hormigón armado.
Muchas jurisdicciones requieren ahora que la forma de estructuras superiores a una cierta altura o en zonas sísmicas altas sean revisadas por un ingeniero estructural autorizado. Por ejemplo, el Código de Edificios de California mandatos que forman diseños para edificios de más de 75 pies en la categoría D del diseño sistémico o superior deben ser sellados por un ingeniero profesional. El incumplimiento puede dar lugar a órdenes de paro y responsabilidad legal.
Selección de materiales para la ductilidad y la fuerza
La selección de materiales que combinan fuerza con la ductilidad es crítica. La forma de madera tradicional, mientras que el peso ligero, puede carecer de la ductilidad necesaria y puede fallar indescriptiblemente bajo carga cíclica. Los sistemas de acero ofrecen mayor fuerza y ductilidad pero deben ser adecuadamente reforzados para evitar el apilamiento local. Los sistemas de aluminio proporcionan un buen equilibrio de peso ligero y fuerza pero requieren una atención cuidadosa a los detalles de conexión.
Independientemente del material, todos los componentes de la forma deben ser probados para la resistencia al impacto y la fatiga bajo cargas cíclicas. Los proveedores deben proporcionar certificaciones de que sus sistemas han sido probados para soportar cargas laterales equivalentes a al menos 1,5 veces la fuerza sísmica del diseño. Los estándares de la forma de OSHA requieren que la forma se diseñe para resistir todas las cargas que puedan imponer durante la construcción, incluyendo sísmica.
Sistemas de fijación y fijación
El acoplamiento es el elemento más crítico para prevenir el colapso de la forma durante el movimiento terrestre. Se utilizan dos tipos de frenos: sujetadores horizontales que evitan el arrastre, y brazas diagonales que resisten la vía lateral. En zonas sísmicas, todos los frenos deben ser diseñados como conexiones de resistencia al momento en lugar de simples conexiones de pin.
Un detalle a menudo demasiado visto es el arrollamiento de la forma en la base de columnas y paredes de esquila. Estas áreas experimentan las más altas exigencias sísmicas durante la construcción porque los elementos verticales son altos y esbeltos. Usando patadas y frenos de rodilla, combinado con el continuo escorrimiento, puede mejorar significativamente la estabilidad.El Instituto Americano del Concrete
Las mejores prácticas para la formación segura en áreas sismicas
Use Sistemas de materiales reforzados y flexibles
Los sistemas de materiales que pueden absorber energía mediante deformación controlada son preferibles. Por ejemplo, el uso de formas de acero de alta resistencia con conexiones ranuradas permite un ligero movimiento sin pérdida de capacidad de carga. Otro enfoque es el uso de formas de polímero reforzado con fibra (FRP) compuestas que pueden flex bajo carga sísmica y volver a forma después del evento. Sin embargo, cualquier material elegido debe ser compatible con el tipo de hormigón utilizado y las condiciones de curado.
Asegurar todas las conexiones y los frenos
Cada punto de conexión debe ser inspeccionado para la rigidez y la instalación correcta. Esto incluye pernos, cuñas, acopladores y pinzas. En zonas sísmicas, es común exigir dos sistemas de fijación independientes para cada conexión crítica (por ejemplo, un perno más un pin de cerradura). Todos los sujetadores deben estar conectados a la estructura o al suelo usando el anclaje de magnitud diseñado en lugar de confiar en la fricción o en los anclajes de la estaca.
Diseño para carga sismística usando códigos locales
El diseño de carga sísmica significa más que añadir un factor de seguridad. Se trata de analizar la forma como un sistema dinámico. El modelado de elementos finitos puede simular los efectos del movimiento de tierra en el montaje de la forma – hormigón. Algunas herramientas de software modernas, como las utilizadas para el diseño de torres de corte, pueden incorporar espectros de respuesta sísmica. El diseño también debe considerar la posibilidad de que se produzcan post-aceleraciones mientras que el hormigón sigue curando
Los códigos locales de construcción suelen referirse a mapas y coeficientes sísmicos específicos. Por ejemplo, en Japón, la Ley de Normas de Edificios requiere que el trabajo de forma se diseñe para una fuerza lateral igual a 0,3 veces el peso total del trabajo de forma y hormigón húmedo. En Nueva Zelanda, la norma NZS 3101 incluye disposiciones específicas para trabajos temporales en zonas sísmicas altas.
Implementar el tiroteo y la proposición Robust
Los sistemas de desplazamiento deben diseñarse para resistir tanto cargas verticales como laterales. Se recomiendan torres de corte pesado con frenos cruzados y diagonales. El espaciado entre las costas debe reducirse en comparación con las condiciones no sistémicas para aumentar la redundancia. Además, el escorramiento debe estar unido en la parte superior y inferior con el sujetador horizontal para crear un diafragma rígido.
Durante el vertido de hormigón, el sistema de ahorcamiento experimenta fuerzas dinámicas del proceso de colocación en sí mismo. En zonas sísmicas, estas fuerzas son aún más críticas porque se añaden al bastidor de base. El hormigón de abultar puede crear vibraciones que mimicen la carga sísmica. Por lo tanto, las tasas de vertido deben ser controladas y monitoreadas para evitar la sobrecarga de ahorro durante un verdadero evento sísmico.
Programación de actividades de construcción para evitar periodos sismicos
Aunque es imposible predecir los terremotos con certeza, los administradores de la construcción pueden utilizar datos sísmicos históricos para identificar períodos de actividad superior. En regiones con patrones sísmicos estacionales o cíclicos conocidos (por ejemplo, aumento de la actividad después de grandes eventos tectónicos), las operaciones de trabajo de forma crítica deben programarse durante meses históricamente más tranquilos. Esto no significa evitar zonas de falla activas enteramente, sino planificar el tiempo de actividades de alto riesgo como la vigilancia de los períodos de alertas
Realizar inspecciones periódicas y posteriores a la emergencia
Las inspecciones deben ser frecuentes y sistemáticas. Una persona responsable debe inspeccionar el trabajo de forma diariamente antes de la colocación concreta y después de cualquier evento que pueda comprometer la estabilidad, incluyendo vientos altos o temblores sísmicos menores. La lista de verificación de inspección debe incluir cheques visuales de conexiones, frenos, varillas de corbata y anclaje base. Después de un terremoto de cualquier magnitud, todo el trabajo debe ser dañado hasta que se demuestre lo contrario.
Trabajadores de Tren en Protocolos de Seguridad Seismística
La formación es quizás la medida de seguridad más rentable. Los trabajadores deben ser educados sobre cómo reconocer signos de inestabilidad de la forma, como los frenos de asagüe, conexiones sueltas o ruidos inusuales durante el agitado. Deben conocer las rutas de evacuación y los puntos de concentración. Durante un terremoto, los trabajadores deben ser entrenados para detener inmediatamente lo que están haciendo, alejarse de la forma y evitar elementos estructurales verticales que pueden colapsar.
Preparación y respuesta de emergencia
Elaboración de un plan de emergencias
Cada sitio de construcción en una región sismológicamente activa debe tener un plan de emergencia escrito que cubre escenarios de terremotos. El plan debe incluir:
- Rutas de evacuación completa marcadas con un letrero luminoso que permanece visible incluso si la potencia falla.
- Protolos de comunicación: radios, altavoces y teléfonos celulares de respaldo.
- Puntos de musgo] ubicados lejos de la obra y las estructuras.
- Procedimientos para cerrar el equipo pesado] para prevenir el movimiento durante el agitado.
- Primeras estaciones de ayuda y equipos de emergencia capacitados en el sitio.
- Coordinación con los servicios locales de emergencia ] para asegurar una respuesta rápida.
Los planes deben ser revisados trimestralmente y después de cualquier evento sísmico significativo. Deben ser practicados a través de simulacros que simulan condiciones realistas, como los cortes de energía y las salidas bloqueadas. Todos los trabajadores deben estar familiarizados con el plan antes de comenzar el trabajo en el sitio.
Acciones inmediatas durante un terremoto
Cuando se produce un terremoto, los trabajadores deben ejecutar la siguiente secuencia:
- goteo, cubierta y espera si la sacudida es severa y es imposible escapar.
- ]Apártate de la obra de forma, de las grúas y de los materiales que podrían caer.
- Evacúe al punto de mosto designado] utilizando rutas establecidas.
- Cuenta para todo el personal utilizando topcounts y sistemas de compañeros.
- No vuelva a trabajar hasta que una persona calificada realice la inspección y la autorización del sitio.
Los administradores deben tener una lista de verificación para desactivar las utilidades, cerrar el equipo y asegurar materiales peligrosos.
Evaluación y recuperación después del terremoto
Después de que el peligro inmediato pase, se requiere una evaluación exhaustiva.
- Deformación o desalineación de costas y frenos.
- Agrieta en conexiones o soldaduras.
- Manchas anclas o varillas de corbata.
- Desplazamiento de toda la asamblea de la forma relativa a su fundación.
Cualquier trabajo de forma que muestre signos de daño debe ser desmantelado y remplazado antes de reanudar el trabajo. En algunos casos, el hormigón puede estar húmedo; si el trabajo de forma se daña, el hormigón también puede ser necesario ser eliminado. El ingeniero estructural debe revisar las condiciones as-construidas. Un informe escrito del evento, incluyendo la evaluación de daños y las acciones tomadas, debe ser presentado para fines de seguros y regulatorios.
Cumplimiento de códigos y normas
El cumplimiento de las normas reconocidas no es opcional, y a continuación se hace referencias clave para el trabajo en forma en regiones sísmicas:
- ACI 347-14 – "Guía para la formación de hormigón" (American Concrete Institute)
- ASCE 7 – "Cargos mínimos de diseño y criterios asociados para edificios y otras estructuras"
- OSHA 1926 Subpart Q – "Concreto y construcción de la Masonería" (]]SHA link
- EN 12812 – "Falsework – Requisitos de rendimiento y diseño general" (estándar europeo)
- NZS 3101 Parte 5 – "Concrete Structures Standard – Commentary on seismic provision" (Nueva Zelanda)
Muchas jurisdicciones locales también tienen requisitos complementarios, por lo que es esencial consultar con el departamento de edificios temprano en la fase de planificación. El incumplimiento puede dar lugar a multas, retrasos y responsabilidad por lesiones o muertes.
Formación y certificación del personal
Todos los trabajadores involucrados en la erección y el uso de la forma deben recibir formación certificada centrada en la seguridad sísmica. Esto incluye:
- Designación personal competente] para los responsables de las inspecciones de la labor de la forma (definición de la SHA).
- Certificación de persona de riesgo y señal para operaciones de grúa relacionadas con el trabajo de forma.
- Primera ayuda y capacitación en RCP para la respuesta de emergencia.
- Hands-on taladros para la evacuación y la seguridad del equipo.
La capacitación debe actualizarse anualmente o cuando se introduzcan nuevos sistemas de trabajo en forma. Los registros de la capacitación deben mantenerse en el sitio y estar disponibles para su examen por las autoridades reguladoras.
Conclusión
La implementación de las mejores prácticas para el trabajo en forma en regiones sesismicamente activas no es una tarea única, sino un proceso continuo de planificación, diseño, inspección, capacitación y preparación de emergencia.Integre las consideraciones de carga sísmica en el diseño desde el principio, utilizando materiales dútiles y sistemas de fijación robustos, realizando inspecciones regulares y preparando a los trabajadores con simulacros realistas, los equipos de construcción pueden reducir significativamente los riesgos de la integridad de la forma durante los terremotos.