Frecuentes terremotos en algunos casos están poniendo en entredicho las condiciones sismoresistentes de las construcciones.
En las últimas tres décadas el mundo ha sido testigo de la ocurrencia creciente de desastres materiales y humanos causados por fenómenos naturales en distintos lugares del planeta como terremotos, tsunamis, tormentas, tornados, ciclones, inundaciones, incendios, y sin que necesariamente puedan relacionarse tales fenómenos con el cambio climático, las coincidencias si no pueden ignorarse.
El más reciente terremoto con consecuencias inconmensurables en términos de destrucción material y pérdidas de vidas humanas fue el que ocurrió en Turquía y Siria en el mes de febrero del presente año que en los dos países dejó más de 3.000 personas fallecidas, cantidad de edificios y viviendas totalmente destruidas, al igual que infraestestructuras físicas destinadas al transporte y a la prestación de diversos servicios públicos y sociales.
En Colombia, el pasado 17 de agosto ocurrió el que quizás ha sido el más intenso movimiento telúrico en las dos últimas décadas, sintiéndose con tal brío por su superficialidad que no superó los 30 kilómetros de profundidad y los 6.1 grados en la escala de Richter, pero que afortunadamente no causó mayores pérdidas materiales y humanas, excepto por una ciudadana venezolana que desde un sexto piso intento ponerse a salvo y cayó con el fatal desenlace de su deceso.
En el caso de los dos países medioasiáticos a partir de la ocurrencia del desastre comenzó a correr la presunción que cuestionaba la calidad de las construcciones y de sus condiciones sismoresistentes. En efecto algunas imágenes que circularon por la red virtual y otros medios de comunicación, mostraban evidencias de muchas edificaciones vetustas cuyas características estructurales y sismoresistentes, presuntamente dejarían mucho que desear.
Y en medio de este panorama con tendencia creciente de ocurrencia de movimientos telúricos cabe preguntarse ¿Cuáles son las condiciones óptimas y de sismoresistencia que deben confluir en el proceso de construcción para que las edificaciones resistan con alta efectividad los embates de los terremotos?
¿Qué es un sismo o movimiento telúrico?
Para Águeda (2018) se trata de una vibración que se siente en la superficie terrestre producto de un movimiento brusco de las capas internas de la tierra. Y agrega que cuando se produce un terremoto se generan tres tipos de ondas: las primeras que son de extensión y compresión, siendo las que primero se perciben por ser las más rápidas; las secundarias son de cizalla, llegan más tarde y producen movimientos laterales; y las terciarias, son las Ondas de Love cuyo movimiento se transmite por la superficie.
Fuente: oa.upm.es
Características de una Construcción Sismoresistente
Advierte Águeda que armar una estructura sismoresistente demanda conocer de la manera más precisa posible los riesgos que pueden afectar la estructura, si se tiene en cuenta que cada componente cumple una función y ha de ser dispuesto de la manera más adecuada, puesto que de lo contrario puede producirse el colapso de la misma. Y anota que los componentes del riesgo para el diseño de estructuras sismoresistentes son principalmente la peligrosidad, la exposición y la vulnerabilidad.
La peligrosidad hace referencia a la probabilidad de que suceda un sismo en una cierta localidad, factor que no puede ser evadido. La exposición concierne al número de personas y bienes que residen en esa localidad que tampoco puede eludirse pero si reducirse, lo que se logra restringiendo la densidad poblacional en zonas cercanas a fallas geomorfológicas. Y la vulnerabilidad atañe a la resistencia que presentan las estructuras a los efectos del sismo.
Consideradas estas premisas, y acudiendo a la sistematización que hace Dávila (2023) los factores a tener en cuenta para un adecuado proceso de construcción sismoresistente son:
Calidad del Suelo
Un prerrequisito indispensable y obligado antes de emprender un proyecto constructivo es conocer las condiciones y calidad del suelo que lo va soportar, considerando particularmente que ha de tener buena capacidad de carga y flexibilidad. Existen varios tipos de suelos que hay que identificar antes de iniciar una construcción, siendo los de componentes gruesos como gravas arenosas, arenas arcillosas, consolidados expuestos a fenómenos naturales, compactos y duros, los más aptos para construir edificaciones.
Por lo tanto debe evitarse construir en suelos blandos fáciles de excavar, finos, arenosos limosos, arcillosos, los que se conforman con materiales acumulados no originarios, al igual que aquellos con nivel freático a menos de 2 m de profundidad, y los denominados plásticos que son arcillosos o limosos y que al entrar en contacto con el agua se convierten en barro. También se recomienda no hacerlo en arcillas expansivas, dispersas, en los rellenos orgánicos y en las pendientes pronunciadas.
Cimentación
Después de identificar la calidad del terreno, la cimentación es la segunda acción más clave en el levantamiento de estructuras sismoresistentes, en tanto que es el componente encargado de transmitir los pesos y cargas al terreno para distribuirlos. Sus características de tamaño, forma y corporeidad dependen de un estudio de suelos previo al igual que las adecuaciones que se tengan que hacer a éste, sin desconocer que para responder a ello las dimensiones de las cimentaciones han de ser mayores a la estructura que van a soportar.
Las cimentaciones que se funden por lo general en concreto armado son de varios tipos, entre ellas las zapatas que pueden ser individuales o aisladas y soportan el peso de una columna, o las corridas que soportan la carga de muros y varias columnas, mientras que las lozas de cimentación son un conjunto de zapatas corridas y combinadas que se unen en una misma pieza preferencialmente monolítica. De estas, la más recomendable para armar una estructura antisísmica es la zapata corrida.
Altura
Determinar la altura de la edificación en atención a las condiciones del suelo es clave como también lo es para determinar las dimensiones y composición de la cimentación, en tanto que de ello depende la carga que soportarán el uno y la otra. Los cálculos de la altura deben mostrar correspondencia exacta con los cálculos de la capacidad y resistencia tanto del suelo como de la cimentación.
Simetría y Distribución de Cargas
La simetría es un factor clave para distribuir las cargas entre toda la estructura -cimentación, muros, columnas y vigas- y para mantener el equilibrio constante de la edificación. Contribuye al equilibrio de los pesos en una estructura uniforme, combinando cargas y estructuras en cada nivel y en cada zona de la edificación.
Diseño Estructural
La cimentación, los muros de carga, cerramientos y dalas deben tener la capacidad de soportar las fuerzas tanto estáticas como dinámicas y tener flexibilidad suficiente para absorberlas, lo que se asegura con el diseño estructural. Si una estructura es muy rígida, ante sismos y movimientos telúricos tenderá a fisurarse y quebrarse, y si es muy flexible, el peso la derribará hacia un lado u otro, lo que exige obtener un equilibro preciso para que en caso de un terremoto se absorban tanto la tracción, como la flexión y la compresión.
Calidad de los Materiales
Sin duda este es un factor clave para asegurar una estructura sólida y armónica, puesto que con su calidad certificada y con los elementos exactos, la estructura debe lograr la capacidad para absorber la energía liberada por un sismo. De hi que el hormigón cruzado sea ideal para ello en tanto que es flexible pero a su vez resistente, no obstante el acero debe tener los calibres adecuados según los cálculos, la mescla exacta en el concreto y las dimensiones precisas en las columnas y trabes.
Normas y Autorizaciones
Una construcción para llegar a ser garantía de sismoresistencia necesariamente debe cumplir con las normas técnicas y legales establecidas en el lugar de ejecución, lo que exige tanto de ingenieros y arquitectos de la obra gestionar las autorizaciones presentando el proyecto con sus estudios y diseños a las autoridades competentes en atención a requerimientos y tiempos.
Mantenimiento
Con el paso del tiempo, el uso que se dé a las construcciones y la ocurrencia de eventos sísmicos o de otra naturaleza, lo normal es que algunas condiciones iniciales se modifiquen en detrimento de la consistencia de las mismas, razón por la que un programa de seguimiento acompañado a acciones de reparación y ajustes son prenda de garantía para mantener la capacidad antisísmica de las construcciones. Importante es entonces estar revisando de manera periódica las condiciones de los entrepisos y losas de cubiertas, reforzar los trabes y columnas, restaurar los aislamientos en las cimentaciones o muros o cubiertas, cambiar con regularidad instalaciones hidráulicas y eléctricas, y corregir fugas internas y externas.
Sin duda los sismos son una amenaza para las construcciones, pero el riesgo de que sufran daños estructurales se reduce si los procesos constructivos se apegan a las normas técnicas y legales, y desde sus actividades de planeación conducen a que se construyan en aplicación de procedimientos, técnicas y normas sismoresistentes. La consistencia y permanencia de una estructura sismoresistente se aseguran desde la selección del terreno, pasando por la fundición de las cimentaciones, la adecuada distribución de las cargas, la aplicación de materiales de calidad y un adecuado programa de mantenimiento.
Referencias
- Águeda Calero, Marta. 2018. Sistema Constructivo Sismoresistente para la Ciudad de Puebla. Universidad Politécnica de Madrid. Escuela Técnica Superior de Arquitectura, junio de 2018. https://oa.upm.es/51687/1/TFG_Agueda_Carlero_Marta.pdf
- Ávila, Joelia. 2023. 8 características de una casa sismorresistente. Homify, 2023. https://www.homify.com.mx/libros_de_ideas/4138804/8-caracteristicas-de-una-casa-sismorresistente
- Imagen de portada. Efectos desatrosos del terremoto del 6 de febrero de 2023 (Adana, Turquia). Fuente: Foto AP.
