15/10/2019
DETALLES IMPORTANTES DE LAS ESPECIFICACIONES DE LOS SOPORTES DE AISLAMIENTO
Richard Hepworth
Traducción: Jorge Lezama, Estructuras Antisísmicas EIRL
El crecimiento de las ciudades y la mayor necesidad de transporte de personas y bienes están dando como resultado una creciente necesidad de estrategias de aislamiento de ruido y vibraciones en los edificios.
Los trenes, subterráneos y vehículos son la causa principal de vibraciones de ruido. Además, requisitos más exigentes para edificios de prestigio y de precios caros, están conduciendo a la necesidad de especificaciones de alta eficiencia, esto se está volviendo cada vez más importante, no solo para edificios especializados como salas de concierto sino también para edificios comerciales y residenciales.
Los soportes de aislamiento de vibración y ruidos instalados en la base del cuerpo de un edificio son la manera más importante para reducir dramáticamente las vibraciones provenientes de suelo; la causa principal de los ruidos en los edificios. No obstante, la industria está actualmente carente de una guía de especificaciones de estos productos, como la Norma Británica (BS 6177:1982) la cual fue retirada en agosto del 2013, como resultado existe una ausencia de regulaciones.
Con el fin de satisfacer las necesidades de la industria en estos tiempos de desarrollo, una suficiente cantidad de normas deberán ser reestablecidas para definir los parámetros de especificaciones exactos, de tal forma que solo soportes de alto rendimiento sean usados. Richard Hepworth, Presidente de las operaciones de marina e infraestructura de Trelleborg discute el nivel de deflexión, uno de los parámetros que no siempre es considerado en los diseños de los soportes, este puede ser afectado significativamente por la distribución variable del peso de un edificio y tiene un impacto sobre el comportamiento del soporte.
Una infraestructura cambiante
Como el crecimiento de las ciudades y la infraestructura resultante continua en crecimiento los entornos de construcción son cada vez más complejos de construir, no solo en términos de espacio, acceso o proximidad, sino también en el efecto que este crecimiento tiene sobre el comportamiento de nuestros edificios, específicamente, la vibración causada por el tráfico y los ferrocarriles que puede transferirse directamente a través de la estructura de un edificio para causar molestias de ruido en todo momento.
Por lo tanto, los diseños de edificios deben incorporar estrategias que satisfagan el cambio en las demandas del medio ambiente; los soportes de aislamiento son un ejemplo de esto.
La vibración que pasa a través del suelo e ingresa al edificio es denominada una frecuencia forzada, esta vibración aprovechará cualquier superficie, ya sea una pared o un armario, para convertirla efectivamente en un altavoz para amplificar el sonido. Se especifican niveles aceptables de perturbación que dependen de la función del edificio para garantizar que la comodidad del ocupante no se vea afectada y que la maquinaria o el aparato funcionen como debería.
Existen muchos tipos de soportes de aislamiento de vibraciones, construidos según los requisitos de especificaciones diferentes. Desafortunadamente, también hay productos en el mercado que no cumplen con los ideales de rendimiento mínimo e importante.
Pidiendo Orientación
La industria anteriormente recibió orientación de la BS 6177: 1982, aunque el estándar tenía más de 30 años, hasta que fue retirada. La regulación, titulada "Guía para la selección y uso de soportes elastoméricos para el aislamiento de vibraciones de edificios" incluía consideraciones de diseño, nivel aceptable de perturbación, tipo de soportes, pruebas e identificación de soportes. Un factor que cubrió, aunque no en detalle prescriptivo, fue la deflexión de los apoyos.
El reglamento establece que los soportes a menudo se instalan en una etapa temprana de construcción y se deflectan progresivamente a medida que el peso de la estructura les llega gradualmente. La deflexión estática general de un soporte siempre es significativa (a veces asciende a 20 mm o más), por lo que es importante que la distribución del peso, tanto durante como después de la construcción, se entienda adecuadamente, y se tengan en cuenta los cambios en los niveles relativos de cualquier parte adyacente no montada de la estructura.
Cuando los soportes individuales o los sistemas de montaje se incorporan en niveles significativamente diferentes, se deben tomar precauciones para garantizar que la carga se imponga tanto en los soportes como en la estructura de una manera que no genere tensiones inaceptables. También se debe tener en cuenta cualquier deflexión adicional que pueda ocurrir debido a la fluencia o como resultado de la carga del viento durante la vida útil de un soporte.
Sin embargo, la Norma Británica no entró en detalles sobre el rendimiento del soporte cuando se lo sometió a tensión, dejando que la industria lo descifre por sí mismo; a veces con consecuencias negativas.
¿Cómo se ve la especificación de soporte ideal?
Todos los edificios y estructuras están sujetos a vibraciones del suelo o frecuencias forzadas, que no se pueden detener, pero se pueden manipular. La cantidad de vibración que entra en un edificio se puede controlar, pero se requiere una comprensión completa de los procesos correctos para hacerlo de manera eficiente.
En primer lugar, un consultor de vibraciones evaluará el sitio donde se construirá el edificio, para establecer la frecuencia forzada. El fabricante de los soportes debe usar esta información para asegurarse de que la frecuencia natural que el edificio vibra en sus soportes esté en el nivel correcto. Esto tiene que ser considerablemente menor que la frecuencia forzada, haciendo que la relación entre los dos sea lo más grande posible. Como mínimo absoluto, la relación no debe ser inferior a √2 / 1.41; de lo contrario, el soporte amplificará la vibración.
Idealmente, la relación debería ser tres. Esto da una transmisibilidad de 0.1, lo que significa que el 90% de las vibraciones son desintonizadas. Entonces, para la frecuencia forzada de 30hz que atraviesa el suelo, una frecuencia natural de 10hz es a la que se debe apuntar.
Para lograr la frecuencia natural deseada, se debe controlar la deflexión del soporte. Esta es la distancia por la cual el soporte se comprime por el peso del edificio, y la deflexión se controla especificando con precisión el posicionamiento correcto del soporte y su rigidez.
Sin embargo, este no es un valor que se pueda aplicar ampliamente a cada soporte instalado, ya que la masa del edificio difiere, lo que significa que los soportes se pueden colocar bajo diferentes tensiones dependiendo de su ubicación en la estructura. Cada soporte debe evaluarse según la tensión que se aplicará, para garantizar que todos se deflecten por igual.
Es esencial probar cada rodamiento para verificar sus características de rigidez e integridad estructural, ya que una vez que se ha instalado, no se puede reemplazar o rectificar fácilmente.
Elevando los Estándares
Una vez que se han establecido los requisitos de rendimiento y los valores de deflexión deseados para los soportes, el diseño del soporte se puede ajustar para adaptarse. Un soporte de caucho diseñado con placas de acero insertadas dentro de él, le dará estructura y resistencia. Este diseño permite al fabricante ajustar el bloque de caucho e influir en su comportamiento, de modo que se pueda predecir el rendimiento y cumplir los cálculos.
Es solo como resultado de estos procesos y técnicas, que un soporte de aislamiento responderá de la manera que se requiere cuando está in situ. Y es esta sofisticación la que permite a los fabricantes experimentados proporcionar soportes de caucho que funcionen a un nivel óptimo y competitivo en todo momento.
Conclusión
Nuestro entorno continuará evolucionando y desarrollándose; combina eso con regulaciones más estrictas en la industria de la construcción, y los diseños de edificios deben volverse aún más sofisticados. La naturaleza de nuestra infraestructura es que está construida para durar, por lo que no podemos permitir que se establezcan productos y técnicas de calidad inferior.
El tema de las vibraciones del suelo ciertamente no desaparecerá; y dado que un soporte instalado es extremadamente difícil de restaurar o reemplazar, es vital que la industria lo haga bien la primera vez. No se debe temer la especificación de los soportes, ya que los principios científicos son lo suficientemente simples. Una guía valiosa restablecida que detalla esto ayudará a impulsar las mejores prácticas entre los fabricantes y brindará seguridad a los ingenieros, contratistas y propietarios de edificios.
