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La ductilidad es una propiedad que poseen algunos materiales, en particular el acero, de experimentar considerables deformaciones inelásticas antes de fallar. Este tipo de deformaciones son las responsables de disipar la energía de los sismos en las estructuras. 

Las deformaciones en los materiales pueden clasificarse en dos grandes grupos: deformaciones elásticas y deformaciones inelásticas o plásticas. Las deformaciones elásticas implican que una vez que la fuerza responsable de estas se deja de aplicar, el material vuelve a su forma original, lo que se traduce en una deformación temporal. Las deformaciones inelásticas, por el contrario, implican que el material no volverá a su forma original aún cuando la fuerza responsable de estas deje de aplicarse, lo que produce una deformación permanente.

Para aclarar el concepto utilizaremos el ejemplo de una cuchara, la cual sostendremos del extremo redondo y moveremos del extremo libre hasta quebrarla o deformarla permanentemente, lo que suceda primero (ver figura 1). Al mover la cuchara por su extremo libre estamos aplicándole una fuerza con dirección arriba y abajo, que la deforma también en esta misma dirección.

 

Figura 1: Ejemplo de ductilidad

Fuente: FEMA 454-2006.

Si el material del cual está construida la cuchara es metal, luego de varias veces de doblarla (ciclos de carga) esta se habrá deformado de manera permanente, es decir, no volverá a su forma original. Sin embargo, no se quebrará, y posiblemente todavía soportara algunos ciclos de carga adicionales. Por otro lado, si la cuchara fuera de plástico, esta se quebraría de manera repentina luego de pocos ciclos de carga. Se concluye entonces que el metal sería un material dúctil y el plástico uno frágil.

Entonces aquí tenemos ejemplificado el comportamiento dúctil de un material, ya que este se fue deformando hasta no poder volver a su forma original, “avisando” de esta manera que ya no se encuentra en óptimas condiciones para tomar más carga.

De manera análoga, el acero en un edificio se deforma sin fallar repentinamente, disipando energía introducida por el sismo a la estructura, evitando de esta forma el colapso de la misma. Además, estas deformaciones sirven de aviso a sus usuarios para alertarlos del deterioro de la estructura.

Es importante aclarar que cuando hablamos del acero en los edificios no implica, necesariamente, que la estructura tiene que ser construida con elementos de acero para poder asegurar un comportamiento dúctil. Los edificios de mampostería reforzada o concreto reforzado tienen el acero embebido en el concreto, permitiendo que el concreto y el acero actúen como un solo material, recayendo sobre el acero la responsabilidad de proporcionar la ductilidad al mismo.

Fuente: Definiciones e ilustraciones tomadas del documento FEMA 454-2006.