Diseño sismorresistente en DONES
Las actividades de diseño del acelerador de partículas contemplan e incluyen la aplicación de métodos de análisis y soluciones de ingeniería sísmica convenientemente adaptados al entorno local
Los diferentes terremotos registrados recientemente en Granada han originado muchas noticias sobre la actividad sísmica de la zona, así como sobre su impacto en la posible instalación de la infraestructura DONES en Escúzar. El objetivo de este artículo es explicar que esta sismicidad no es nueva y, por tanto, cómo se tiene en cuenta a la hora de desarrollar el diseño de la instalación.
El área metropolitana de Granada se encuentra ubicada en el límite entre las placas tectónicas euroasiática y africana, que con su actividad provocan el acercamiento de África y Europa entre cuatro y cinco milímetros al año. Estos movimientos causan alrededor de 2.000 sismos al año, la inmensa mayoría de ellos imperceptibles. Se tiene constancia de sismos en la zona desde el año 1431, cuando tuvo lugar un intenso terremoto que dañó la Alhambra. A finales del siglo XIX y en el XX se registraron sismos de diversas magnitudes (desde 4 a 8 grados en la escala Richter) hasta llegar a enero y febrero de 2021, cuando ha tenido lugar un enjambre sísmico con terremotos que han superado los 4,4 grados de magnitud.
No obstante, si hacemos uso de la norma española sismorresistente (NCSE-02), puede comprobarse que toda la Península Ibérica, incluida la región sureste, tradicionalmente sísmica, se caracteriza con valores de aceleración sísmica baja o moderada a nivel global (valores de aceleración siempre inferiores 0.3g, es decir, al 30% de la aceleración de la gravedad).
La instalación DONES albergará uno de los aceleradores más potentes del mundo que será usado principalmente en la caracterización de materiales candidatos para reactores de fusión. Se construirá en el Parque Metropolitano de Escúzar, en la citada área metropolitana de Granada, en un terreno aproximado de unas 10 hectáreas. La instalación constará de un edificio principal y sus cerca de 20 edificios auxiliares. El edificio principal, que albergará el acelerador, los sistemas de Litio y la celda en la que se ubicarán las muestras de materiales a irradiar, es un edifico de hormigón de unas dimensiones aproximadas de 80 metros de ancho, 160 de largo y 34 de alto.
Con el fin de diseñar una instalación segura de acuerdo a las características sísmicas del emplazamiento, se realiza una exhaustiva caracterización sísmica del terreno. Tras un primer estudio, a lo largo del tiempo se están llevando a cabo otros estudios para disponer de una caracterización sísmica de detalle del lugar. Conociendo las condiciones sísmicas de la zona y del emplazamiento, se aplican dos niveles sísmicos de diseño: un primer nivel dirigido a evitar daños a las personas y equipos frente a los poco frecuentes sismos intensos y un segundo nivel dirigido a garantizar el funcionamiento normal de la instalación en el caso de los más frecuentes sismos menores.
En relación con el primer nivel o sismo máximo de diseño, la estrategia consiste en asumir para el diseño de DONES los parámetros de aceleración que le corresponderían si fuese una instalación civil, según la norma sismorresistente pero aumentados con un factor amplio. De esta forma se garantiza la seguridad física de las personas y se protege la inversión de una instalación de alto valor científico y tecnológico. Está previsto utilizar tecnologías antisismo ya empleadas en otras instalaciones científicas como el reactor de fusión ITER o en infraestructuras críticas como hospitales y grandes viaductos. Esto se traduce en el uso de mayores volúmenes de hormigón y acero en la instalación, así como en el diseño de tipologías estructurales favorables. Además, para asegurar el máximo aislamiento posible entre el terreno y la estructura frente al sismo, se incluyen apoyos de aislamiento sísmico específicos (Antiseismic Isolation Bearing, ASB), capaces de disminuir la transmisión de las aceleraciones y fuerzas desde el suelo del terreno.
En definitiva, las actividades de diseño de DONES contemplan e incluyen la aplicación de métodos de análisis y soluciones de ingeniería sísmica convenientemente adaptados al entorno local donde estará ubicado DONES, lo que ofrece un alto grado de robustez a la instalación, seguridad para las personas y protección para la infraestructura.
