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Una encuesta sobre los efectos de los terremotos de 2011 en Turquía

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Figura 1: Los ascensores evaluados en la encuesta

Este informe sobre los efectos de los terremotos en los sistemas de ascensores y la susceptibilidad de esos sistemas a los terremotos incluye datos de una investigación de tres días (25-27 de diciembre de 2011) de ascensores en Erci s¸, Edremit y el centro de la ciudad de Van (todos en Pavo). Durante la encuesta, la investigación de los ascensores se realizó con la guía de la empresa de ascensores Van Ahtamara Asansör. Los elevadores de tracción visitados fueron elegidos al azar para la investigación. Debido a que no había muchos ascensores hidráulicos y sin cuarto de máquinas (MRL) en la región, la información sobre estas instalaciones se obtuvo de las empresas de servicio.

La amenaza sísmica más conocida e importante en Turquía proviene de la falla del norte de Anatolia, que tiene una larga historia de producir terremotos dañinos. El terremoto del 23 de octubre de 2011, que tuvo una magnitud de 7.2 Mw, tuvo un mecanismo focal de compresión y ocurrió en una región donde se cruzan tres placas: las placas árabe y euroasiática convergen y la microplaca de Anatolia diverge.

El terremoto y sus réplicas afectaron a gran parte del este de Turquía, demolieron cientos de edificios y enterraron a numerosas víctimas bajo los escombros. Erci s¸, una ciudad cercana a Van, fue la más afectada por el violento temblor: al menos 55 edificios fueron destruidos, 45 personas murieron y 156 resultaron heridas solo en esta ciudad. La mayoría de los edificios que se derrumbaron a lo largo de la carretera principal de la ciudad eran residenciales, lo que aumentó el número de víctimas mortales. El segundo terremoto, con una magnitud de 5.6 Mw, golpeó la región el 9 de noviembre de 2011. Su epicentro fue en Edremit, a solo 16 km del centro de la ciudad de Van. Causó daños en edificios comparables.

terremoto de furgoneta

Terremoto del 23 de octubre de 2011

El primer terremoto de Van tuvo una magnitud de 7.2 Mw. Afectó el este de Turquía cerca de Van el 23 de octubre de 2011. La aldea de Tabanlı fue el epicentro de este temblor, que costó la vida a 220 personas y dejó heridas a otras 1,090.

Ocurrió a una profundidad poco profunda de 20 km, causando fuertes sacudidas en gran parte del este de Turquía, con temblores más leves en partes vecinas del sur del Cáucaso y Levante.

En la región de Van se registraron dos réplicas en las aldeas de Ilıkaynak y Gedikbulak, de magnitudes respectivas de 5.4 y 5.5, además de miles de otras réplicas. Al 30 de octubre de 2011, se habían registrado 1,561 réplicas por encima de la magnitud de 2 Mw (Cuadro 1).

9 de noviembre de 2011, terremoto

Otro terremoto con una magnitud de 5.6 Mw y una profundidad de 9.4 km golpeó cerca de Van el 9 de noviembre de 2011, causando 40 muertos y cientos de heridos. El terremoto derribó 25 edificios, la mayoría de los cuales ya habían sido evacuados tras el terremoto del mes anterior.

Impacto y daño

Los dos terremotos mataron a 604 personas e hirieron a 4,152. Al menos 11,232 edificios de la región sufrieron daños. De estos, 6,017 resultaron inhabitables, dejando al menos 60,000 personas homemenos. En el centro de la ciudad de Van, se confirmó la muerte de 100 personas y 970 edificios se derrumbaron en la ciudad y sus alrededores. El número de muertos se debió principalmente al colapso de edificios en áreas urbanas. En Ercis¸ y el centro de la ciudad de Van, la mayoría de los edificios tienen entre dos y siete pisos de altura. La mayoría de los edificios tienen entre 10 y 20 años, aunque casi la misma cantidad tiene menos de seis años. Si bien la mayoría de las estructuras en el centro de la ciudad de Van sufrieron daños leves o nulos por los temblores, la mayoría de los edificios en Ercis¸ sufrieron algún tipo de daño, y muchos (al menos 50) colapsaron.

Ascensores en Van

La mayoría de los ascensores en la región de Van son del tipo de tracción convencional, con muy pocos ascensores hidráulicos y MRL. Con el fin de tener una idea clara sobre la susceptibilidad de los diferentes tipos de ascensores a las sacudidas sísmicas, se eligieron ascensores de tracción convencionales para la investigación, y se visitaron ascensores hidráulicos y tipo MRL. En el informe se evaluaron veintisiete ascensores (Figura 1).

Ascensores en Erci¸s, Van

En Erci s¸, Van Yolu Caddesi fue la avenida más afectada por el terremoto, donde se investigaron cuatro edificios dañados y sus ascensores. Los daños observados en estos ascensores fueron idénticos. La empresa de servicios local, Ahtamara Asansör, también informó que la mayoría de los ascensores estaban en el mismo estado. Además, se visitó una escuela primaria al lado de Van Lake y se examinó su ascensor. Los principales resultados de este trabajo son:

  • Las puertas de rellano eran de tipo abatible en funcionamiento y en buenas condiciones.
  • Los contrapesos estaban por encima de los coches en comparación.
  • La mayoría (cuatro de cinco) de los contrapesos se descarrilaron.
  • Las máquinas de tracción estaban intactas.
  • Las cuerdas de izar yacían sobre las gavillas.
  • Algunas zapatas de guía del bastidor de contrapeso estaban rotas.
  • Algunos rieles de guía (lado del contrapeso) estaban torcidos.
  • Se doblaron muchos soportes.

Ascensores en Edremit, Van

Se examinaron cuatro ascensores con cinco paradas en el Hospital Van Ihtisas en Edremit. De dos elevadores de atención médica, un elevador hidráulico y un montaplatos, solo estaba en funcionamiento un elevador de servicio de emergencia. El ascensor hidráulico y el montaplatos habían estado fuera de servicio antes de los terremotos. El edificio de cinco pisos escapó con solo daños leves. Se determinó que estas instalaciones eran de mala calidad, pero los daños causados ​​por los temblores no fueron graves. Esto se puede explicar por el hecho de que el edificio es de poca altura y está construido sobre una estructura de suelo que atenúa la intensidad de los temblores. Los principales resultados de este trabajo son:

  • Sin descarrilamientos de contrapeso
  • Las puertas del rellano se abrían por el centro y algunas tenían problemas.
  • Las máquinas de tracción estaban intactas.
  • Las cuerdas de izar yacían sobre las gavillas.
  • Se doblaron muchos soportes.
  • No se encontraron daños en el elevador hidráulico.
  • Los engranajes de seguridad del elevador hidráulico estaban activados.

Ascensores en el Van City Center

Se investigaron dos ascensores hidráulicos, cinco ascensores con máquinas de tracción y dos ascensores MRL en el centro de la ciudad de Van. Además, se visitó un hospital recién inaugurado y evacuado. Aquí, había tres máquinas de tracción MRL y cuatro ascensores con salas de máquinas. Todos los ascensores MRL eran panorámicos y tenían siete pisos. Los principales resultados de esta investigación son:

  • Las puertas del rellano de apertura central estaban atascadas y atascadas.
  • Las máquinas de tracción estaban intactas.
  • La mayoría de las cuerdas de izar yacían sobre las gavillas. Una unidad de MRL tenía cuerdas rotas.
  • De sus soportes colgaban cuerdas de izar.
  • Algunos rieles de guía (en el lado del contrapeso) estaban torcidos.
  • Se doblaron muchos soportes.
  • Las unidades estaban totalmente fuera de servicio.
  • Trozos del contrapeso cayeron sobre el coche.

Encuesta telefónica

También se realizó una encuesta telefónica con las empresas de ascensores locales más conocidas en la región de Van para validar nuestros resultados. Sus actividades de servicio en ascensores dañados mostraron hallazgos similares a nuestras observaciones. Los edificios donde las empresas de servicio realizaron las reparaciones no sufrieron daños o sufrieron daños leves, pero aún eran habitables.

Intentamos visitar dos ascensores adicionales, pero las autoridades nos rechazaron por razones de seguridad, ya que las unidades (una en Erci s¸, otra en Edremit) estaban instaladas en lugares gubernamentales. Eran idénticos, con tres paradas y una capacidad de 630 kg con una velocidad de contrato de 0.63 mps. Estas unidades fueron informadas por sus empresas de servicios como intactas y en funcionamiento después de los terremotos. Solo habían requerido ajustes de válvula (Figura 6). También se preguntó a las empresas de servicio sobre los daños más frecuentes, como descarrilamientos del contrapeso y zapatas guía rotas, así como el número de visitas de servicio hasta el momento (Tabla 2).

Entre los peligros más observados se encuentran trozos de contrapesos que caen sobre el automóvil, rieles torcidos y soportes doblados. Solo en cinco casos hubo cuerdas para izar fuera de sus poleas, en su mayoría causadas por contrapesos descarrilados bajo los intentos de usar elevadores dañados.

No hubo ningún registro de atrapamientos después del terremoto inicial, porque estos normalmente son manejados por los residentes locales. Aunque hubo un número extraordinario de réplicas, el atrapamiento no se mencionó como un problema, ya que la mayoría de los edificios de la región habían sido evacuados por temor o daños graves.

Observaciones de ascensores dañados

Ninguno de los ascensores examinados tenía detectores sísmicos y todos los bastidores de los coches y los contrapesos estaban equipados con guías deslizantes. La evaluación general de las observaciones sobre los sistemas de ascensores dañados es la siguiente:

  • La mayoría de las cuerdas de izar permanecieron en su posición sobre las gavillas. Solo se informaron cinco (de 261) casos en los que las cuerdas salieron de las gavillas.
  • Se observó la caída de piezas de contrapeso sobre automóviles y se informó como un problema frecuente.
  • Las máquinas de tracción no se movieron de sus vigas.
  • Los contrapesos de la máquina de tracción y MRL salieron de sus rieles de guía. Las principales razones de sus descarrilamientos fueron los tramos de soporte más grandes y la práctica de instalación insuficiente que causó rieles y soportes doblados y zapatas guía rotas.
  • En algunos casos, los cables de elevación colgaban de los soportes de los rieles guía y de las vigas de soporte.
  • No se observaron ni se reportaron daños entre los ascensores hidráulicos.
  • Las unidades de accionamiento de los elevadores hidráulicos estaban en buenas condiciones y funcionaban. No se observó ninguna fuga de aceite relacionada con los batidos. Se utilizaron mangueras para las conexiones de los cilindros en todos los casos.
  • La mayoría de los sistemas de ascensores utilizaban puertas de rellano de tipo batiente, y casi todas estaban en buenas condiciones, incluso en edificios muy dañados. Las puertas de apertura central generalmente se observaron y se informó que estaban atascadas, con daños permanentes.
  • Los huecos de hormigón protegían los marcos de las puertas del piso y evitaban que las puertas se atascaran. También sirvió a menudo para fortalecer los edificios.

Contramedidas para ascensores en zonas de riesgo sísmico

Aunque el daño inicial a los ascensores por un fuerte terremoto local a menudo no es extenso, el desplazamiento de los contrapesos de las guías y los cables de las poleas puede ser peligroso y costoso si se permite que los ascensores continúen funcionando. Debido a su gran masa, durante un terremoto, los contrapesos experimentan grandes fuerzas de inercia que podrían dañar los rieles, los soportes o los conjuntos de guiado. Para asegurar un daño mínimo a los sistemas de ascensores en caso de un terremoto, se deben tomar las siguientes contramedidas.

Interruptores sísmicos

Los interruptores sísmicos utilizan energía sísmica para activar funciones útiles. Un interruptor sísmico de ascensor funciona como un interruptor normalmente abierto hasta que ocurre un terremoto significativo. Una vibración de terremoto hace que el interruptor transmita un cierre del interruptor a los ascensores para continuar al siguiente piso en la dirección que se aleja del contrapeso.

Contrapesos

El contrapeso es el componente más pesado de un sistema elevador. Se pueden aplicar varios métodos de protección para evitar que se desacople. Un método consiste en utilizar soportes de caja para reforzar los rieles del contrapeso a fin de evitar que el contrapeso se balancee. Otro método consiste en instalar un detector eléctrico que consta de un anillo de desplazamiento unido al contrapeso y un cable estirado desde la parte superior hasta la parte inferior que lo atraviesa cerca de la trayectoria del contrapeso.

Carriles guía

Un sistema de riel guía de tamaño adecuado será capaz de resistir una fuerza sísmica horizontal de g / 2 sin sufrir daños. El requisito especifica una tensión máxima permitida en condiciones sísmicas, que es un tercio más grande que la permitida en condiciones normales. El requisito de la eclisa asegura un sistema de rieles sin discontinuidad. Esto se introduciría si se utilizara una eclisa estándar.

Soportes

Los dos rieles de guía a menudo están unidos entre sí mediante bridas intermedias o soportes de caja para evitar que los dos rieles se extiendan y reducir la posibilidad de que el conjunto de guía de rodillos se suelte de los rieles.

Guías de rodillos

Se requieren placas de sujeción debajo de los conjuntos de guías de rodillos para evitar grandes deformaciones de las guías de rodillos y evitar que se salgan de los rieles de guía.

Marcos de soporte estructural

Los rieles de guía del elevador y las puertas de los huecos de los edificios de tres pisos y más altos deben apoyarse con marcos de soporte estructural. Fijar estos marcos entre las partes superior e inferior del hueco del ascensor permite que el ascensor

viajar hacia arriba y hacia abajo en el marco de soporte cuando está curvado debido al desplazamiento horizontal durante un terremoto o un viento fuerte.

Otras medidas de protección

Además de las medidas de protección del contrapeso, la máquina de elevación del ascensor y otros equipos de la sala de máquinas deben sujetarse con fijaciones suficientes para resistir el impacto esperado. Se proporcionan protectores de cuerda para evitar que las cuerdas salten de las poleas, y el sistema de cuerda de compensación entre el automóvil y el contrapeso debe estar sujeto con una disposición para evitar que el automóvil y el contrapeso reboten hacia arriba durante un terremoto. La cabina del ascensor también está equipada con placas de retención para mantenerla dentro de los rieles. Se requieren protectores contra enganches en el hueco del ascensor para evitar que se cuelguen las cuerdas oscilantes y los cables móviles.

Conclusiones

Los ascensores son enlaces vitales del sistema de infraestructura moderno. Existe un stock considerable de ascensores en zonas de riesgo sísmico. Los sistemas de ascensores se ven afectados negativamente por los terremotos: cuanto mayor sea la magnitud, mayor será el daño incurrido en los sistemas de ascensores. Los raíles de contrapeso y los sistemas de raíles-guía de los vagones son muy susceptibles a los terremotos. La flexibilidad de los rieles de guía, los soportes y los conjuntos de guías de rodillos afectan en gran medida su respuesta dinámica a las perturbaciones sísmicas.

Los resultados de esta encuesta indican que en los edificios de poca altura, los elevadores hidráulicos convencionales son las soluciones más seguras, prácticas y económicas para las regiones sísmicas. Esto se debe a que el elevador hidráulico convencional no tiene contrapeso, está sostenido por los cimientos del edificio y usa un cilindro hidráulico que amortigua considerablemente los temblores sísmicos. Los tanques de acero, las patas de goma y las mangueras flexibles evitan las fugas de aceite a menos que el edificio se derrumbe por completo. La operación de rescate más fácil y segura para personas atrapadas es otra ventaja de los elevadores hidráulicos en estas situaciones.

Para los ascensores de altura media y alta, donde se utilizan contrapesos, se deben aplicar contramedidas relacionadas para evitar el descarrilamiento y hacer que los ascensores sean duraderos contra los movimientos sísmicos. Durante la investigación, se advirtió que la mayoría de los descarrilamientos de contrapeso eran principalmente tramos entre corchetes más grandes o instalados utilizando prácticas más débiles, aunque en algunos casos, los descarrilamientos ocurrieron con tramos cortos entre corchetes. Debido al contrapeso, se deben aplicar más contramedidas para hacer que este tipo de ascensores sea más seguro en regiones sísmicas.

Se puede determinar a partir de las estadísticas de terremotos que el número de atrapamientos depende de la hora del día en que se produce el terremoto. El terremoto inicial puede no causar muchos atrapamientos, pero normalmente es seguido por miles de réplicas, durante las cuales el número de atrapamientos se vuelve más pronunciado (debido a dispositivos de detección sísmica y cortes de energía). Por lo tanto, la facilidad de la operación de rescate para las personas atrapadas no debe pasarse por alto en las regiones sísmicas.

No hay duda de que los códigos de seguridad relacionados con las zonas de riesgo sísmico previenen innumerables lesiones, muertes y daños. Es seguro que se deben gastar millones de dólares estadounidenses en modernizaciones y aplicaciones de sistemas de seguridad mejorados, como dispositivos de detección de desplazamiento de componentes principales, retenedores de rieles guía, amarres de equipos apropiados, protectores de poleas de cables impulsores, interruptores sísmicos para balanceo del edificio (para ascensores que corren a una velocidad superior a 0.75 mps), protectores contra enganches en el hueco del ascensor, etc. para garantizar un daño mínimo a los sistemas de ascensores en zonas sísmicas en los años venideros.

Agradecimientos

El autor agradece a Mehmet Yücelay de Royal Asansör, Kasım Özanlı de Ahtamara Asansör, Blain Hy-draulics y AYSAD (asociación turca de ascensores) por su apoyo. Los siguientes expertos se unieron a la encuesta: su autor; Mehmet Yücelay, Royal Asansör, Estambul; y Dr. Ferhat Celik, Blain Hydraulics GmbH, Alemania.

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