La tecnología antisísmica que México necesita
38 edificios colapsados y 13 con riesgo inminente y en proceso de demolición, dejó el sismo de magnitud 7.1 que se registró el pasado 19 de septiembre.
Desde la ingeniería, científicos trabajan en el diseño y desarrollo de un sistema que pueda diagnosticar la salud estructural de las construcciones y afirman que se debe innovar en las edificaciones para que estas sean capaces de resistir cualquier sismo.
Por Verenise Sánchez
Ciudad de México. 23 de noviembre de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).– Desde hace 32 años, el 19 de septiembre es un día triste en la historia mexicana, en especial para la capital del país, la cual en 1985 fue sacudida violentamente por un sismo de magnitud 8.1 que provocó la muerte de alrededor de 10 mil personas.
Ilustración: Ana Yáñez.
Vecinos de las colonias Centro, Guerrero y Tlatelolco, unas de las más afectadas de aquel fatídico sismo, desde entonces cada año realizan una misa justo a las 7:19 de la mañana, hora en la que ocurrió dicho movimiento telúrico.
Este año no fue la excepción, decenas de habitantes de dichos barrios se reunieron para recordar y hacer una oración por sus familiares y amigos que perdieron la vida hace 32 años.
Después fueron a desayunar a un restaurante cercano y en sus pláticas volvieron a revivir esos instantes de pánico al ver que sus viviendas se caían y del proceso de reconstrucción que tomó alrededor de 10 años.
Al medio día hicieron un recorrido por los edificios más emblemáticos que se colapsaron en 1985. Justo a las 13:14 horas del pasado 19 de septiembre, este grupo de sobrevivientes iban a bordo de un camión turístico, circulaban por la avenida Eje Central, a la altura de la calle de Cuba, cerca del emblemático Teatro Blanquita, cuando un sismo de magnitud 7.1 volvió a sacudir a la Ciudad de México.
Edificio Nuevo León después del terremoto del 19 de septiembre de 1985. Foto: Wikimedia Commons/ Servicio Geológico de los Estados Unidos.“Gritos y llantos se escuchaban, yo trataba de tranquilizarlos a todos, aunque por dentro ‘moría de miedo’ y quería llorar”, relató Cuauhtémoc Abarca, dirigente de la Coordinadora Única de Damnificados (del sismo de 1985).
“Todos los que estábamos ahí sabíamos los estragos que puede causar un sismo, de pronto vi una cortina de polvo, sabía lo que eso significaba: derrumbes y pérdidas humanas y materiales”.
En cuanto pasó el temblor, se dirigieron a la zona de Tlatelolco, “yo estaba tranquilo, sabía que no iba a encontrar ningún derrumbe mayor porque después del sismo de 1985, los edificios que no se cayeron o tuvieron que demoler, fueron reforzados, yo mismo supervisé las obras y confiaba en lo que muchos arquitectos e ingenieros dicen de esta zona: ‘Tlatelolco es uno de los lugares más seguros’, ‘los edificios de Tlatelolco quedaron reforzados de sobra’”.
Pero, ¿por qué los edificios de Tlatelolco sí fueron reforzados y otros no luego del sismo de 1985?, ¿por qué se cayeron 38 edificios por el temblor del 19 de septiembre de 2017?, ¿se pueden hacer construcciones resistentes a cualquier sismo?, ¿cómo sé que mi edificio no sufrió algún daño luego del último sismo de septiembre?
El poder de la presión social
Quizás una de las principales razones por las cuales Tlatelolco fue reparado y reforzado de más fue por la presión social que ejercieron los habitantes de esa zona, ya que según relató Cuauhtémoc Abarca, un par de días después del sismo los vecinos de las colonias más afectados realizaron manifestaciones en la residencia oficial de Los Pinos, hasta que pudieron conversar con el entonces presidente Miguel de la Madrid.
El poder de esta presión social también fue documentado por las investigadoras Liliana López Levi y Alejandra Toscana Aparicio en su artículo “Consecuencias Sociopolíticas de los Riesgos y desastre. Vulnerabilidad en Tlatelolco a tres décadas de los sismos de 1985”.
Conjunto Urbano Nonoalco Tlatelolco en la actualidad. Foto: Carlos Adampol.En dicho texto publicado en la revista académica Cultura y Política, las investigadoras reportaron que “la presión que ejercieron los damnificados fue muy fuerte y se lograron cuatro programas de reconstrucción inéditos en América Latina, uno de éstos para Tlatelolco: Programa de Reconstrucción Democrática de la Unidad Nonoalco Tlatelolco, diseñado especialmente para esta unidad habitacional porque se reconoció que los sismos agudizaron problemas técnicos preexistentes (…) Por medio del Convenio de Reconstrucción Democrática se formalizó el compromiso gubernamental de atender las demandas de vivienda y se reconoció la participación de los habitantes en la toma de decisiones”.
“Después, en 1986, como parte del Programa de Reconstrucción Democrática del Conjunto Urbano Presidente Adolfo López Mateos Nonoalco Tlatelolco, se revisaron las estructuras y se hicieron peritajes de los edificios. Los menos dañados fueron arreglados mediante obras menores, reparación de acabados y de instalaciones. Sin embargo 32 edificios requirieron obras de recimentación y reforzamiento y 11 más, además del módulo sur del edificio Nuevo León, fueron demolidos”, indicó el texto.
¿Por qué sólo se repararon edificios con daños visibles?
Quizás con ese mismo ímpetu se debió revisar todas las construcciones de la ciudad y reforzar las edificaciones que lo requerían, no sólo en las que hubo mucha presión social. Además de supervisar aquellas, que aunque salieron ilesas del sismo, no tenían una estructura sismo-resistente para soportar otro movimiento telúrico de una magnitud similar e incluso menor, como el del 19 de septiembre de 2017.
Pero ¿cómo saber que dichas construcciones no tenían una estructura adecuada o resistente a los sismos?, después del terremoto de 1985 las normas de construcción cambiaron, se volvieron más exigentes, se restringieron ciertos tipos de estructuras para las nuevas edificaciones, por ejemplo, las losas planas.
Si bien esto fue aplicable para las nuevas construcciones o para aquellas que requirieron algún tipo de reforzamiento, no lo fue para aquellas que ya existían y que en ese sismo no sufrieron aparentemente algún daño.
“En 1985 lo que se hizo fue reparar los edificios que tenían daños visibles y se estableció que el edificio una vez reparado debía cumplir con el código de construcción, por eso es que los edificios que se repararon, salieron bien de este último temblor”, indicó Luis Agustín Álvarez Icaza Longoria, director del Instituto de Ingeniería (II) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).
No obstante, hubo edificios que no se repararon porque no mostraban daños aparentes, pero probablemente sí fueron afectados con ese o alguno de los más de 114 que se han registrado después desde 1990 a la fecha, de una magnitud igual o mayor a seis, de acuerdo con información del Servicio Sismológico Nacional.
Reporte histórico del Servicio Sismológico Nacional de 1990 a la fecha.
Las construcciones son similares a los humanos
Pero ¿cómo saber que una edificación resultó perjudicada si no presenta daños aparentes? Para saber esto es importante contemplar diversos factores tales como la etapa y salud de la construcción, indicó el doctor Pedro Castro Borges, del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Mérida.
“Actualmente estamos diseñando para al menos 50 años de servicio, aunque ya se está diseñando para 80 y hasta 100 años de servicio, lo cual no significa que después de ese tiempo se deban demoler, pero sí debe modificar un poco su uso”, señaló el experto en patologías de las construcciones.
Un aspecto muy importante que se debe considerar es que en esos años de servicio las construcciones deben ser inspeccionadas y recibir el mantenimiento necesario para que lleguen en óptimas condiciones a esa edad.
Esto es muy similar a la vida del ser humano, actualmente la esperanza de vida en México es de 75.2 años, pero se sabe que si una persona se cuida bien, puede llegar a los 100 años en buenas condiciones, lo cual depende de varios aspectos como una buena alimentación, hacer ejercicio y atender sus enfermedades en las primeras etapas. Asimismo, puede ser que una persona de 25 años de edad, que lleva una vida de excesos tenga enfermedades como una de 50 años.
Lo mismo ocurre con las estructuras, estas también pasan por varias etapas (gestación, nacimiento, infancia, adolescencia, adultez y senectud), y en cada una de ellas necesitan un mantenimiento diferente.
Mencionó que “en el caso de los edificios que se cayeron durante el temblor de 2017, muy probablemente —y lo digo sólo apegándome a este modelo conceptual— desde el primer sismo quedaron `sentidos´, tenían que haberse inspeccionado y emitirse un dictamen y ver en qué etapa de esta vida conceptual se encontraban para poder saber que se debía hacer en cuanto a reparaciones, rehabilitación o refuerzo”.
Pero ¿por qué no se hizo una inspección de este tipo en 1985? Porque según el experto Pedro Castro Borges estos son conceptos relativamente nuevos, hace 10 años se empezaron a impulsar y surgieron de la necesidad de que los modelos conceptuales vigentes en aquel momento, señalaban que una estructura estaba dañada sólo si mostraba grietas o desprendimiento.
Hoy, gracias a las investigaciones vanguardistas como la que realiza el doctor Castro Borges —las cuales son referentes internacionales—, se sabe que los materiales de una estructura puede estar dañada sin que presente dichos “síntomas”.
“El problema es que las patologías pueden ocurrir en cualquier etapa de la vida de servicio, es por eso que cuando las estructuras viven una circunstancia (como un sismo, una inundación o un huracán), se les debe hacer una revisión”.
Dichas examinaciones deben ser periódicas, no sólo después de un sismo. La periodicidad dependerá si las estructuras son nuevas o antiguas, por ejemplo, para las primeras se debería hacer cada cinco o 10 años; para las segundas, es recomendable que se hagan cada año.
“Hay reglamentos en el mundo que hablan de esta situación y nosotros (investigadores y tomadores de decisiones en México) estamos trabajando en desarrollar esa normativa nacional, precisamente para que con un reglamento preventivo la gente esté habituada a realizarle esos estudios a sus construcciones para saber en qué situación están y se tomen las acciones preventivas adecuadas”.
Actualmente los expertos pueden hacer una examinación con solo hacer una perforación pequeña, como para un contacto eléctrico y a través de ésta pueden obtener información que les indique cuál es el estado de salud de la construcción, por ejemplo, qué tanta corrosión hay en las barras de refuerzo.
Esto es importante porque la corrosión ocasiona que se pierda adherencia entre el acero y el concreto y en momento de un sismo una estructura no responde igual cuando hay corrosión que cuando no la hay, esa pérdida de adherencia puede ocasionar rompimientos, delaminaciones, desprendimiento o derrumbes.
Resaltó que la corrosión es un tipo de enfermedad del acero que tiene diversas razones; sin embargo, existen otras enfermedades que afectan no sólo al acero, también pueden impactar al concreto y demás materiales de las construcciones. "Hay una serie de parámetros o factores que van en detrimento en la calidad de vida de nuestras construcciones”, dijo Pedro Castro Borges.
Conocer la etapa de vida y las posibles enfermedades que presenta una construcción es importante porque justo eso puede ir en detrimento de la calidad de las edificaciones, como sucedió en algunas construcciones en la zona de Coapa, al sur de la Ciudad de México, las cuales se realizaron después de 1985.
Patricia Tovar Cortés, habitante de Coapa, relató que hasta antes del 19 de septiembre de 2017 vivía y trabajaba en un edificio de 26 años de antigüedad, el cual se veía en perfectas condiciones, no obstante, después de dicho temblor resultó afectado y quedó inhabitable.
“Se sintió horrible el temblor, se escuchaba cómo tronaban las estructuras, las paredes quedaron completamente rotas, pero no entiendo porqué, era un edificio muy bonito, los departamentos tienen un valor de aproximadamente tres millones de pesos, además se le daba mantenimiento de pintura e impermeabilizada cada que lo necesitaba, no entiendo qué pasó”, expresó.
Etapas de la vida de servicio de las construcciones.
Cambiar el estilo de construcción
Otro aspecto relevante a considerar luego del sismo del 19 de septiembre de este año es el tipo de construcciones que se realizan en México, manifestó el doctor Mario Emilio Rodríguez Rodríguez, investigador del Instituto de Ingeniería.
Para el también especialista en comportamiento sísmico de estructuras, es importante cambiar el estilo de construcción y realizar diseños que se han comprobado que son resistentes incluso a sismos de una magnitud de 9, como los que se emplean en Chile o en Japón.
Rodríguez formó parte de una brigada de revisiones que el Colegio de Ingenieros Civiles de México y la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural (SMIE) coordinó instantes después del sismo del pasado 19 de septiembre.
El investigador inspeccionó la zona de sur de la Ciudad de México, un cuadro que abarca Coapa, Periférico, Miramontes y Calzada de las Bombas. “Un patrón que se halló en la mayor parte de las edificaciones dañadas es que se tratan de obras con más de 32 años de antigüedad agravados por una mala práctica constructiva en el país, es decir, por contar con estructuras a base de marcos, muchas veces con muros de ladrillo en los pisos superiores, pero con sólo columnas a nivel de la calle”.
Esto lleva a una alta vulnerabilidad del edificio, la que se concentra principalmente a nivel de la calle, debido a que las capacidades de resistencia o de desplazamiento lateral de las columnas en este nivel generalmente no son suficientes, lo que puede llevar al colapso al edificio, como se observó en el terremoto de este año.
Este tipo de estructuras no son prohibidas en las normas de construcción en México, de hecho a los arquitectos y desarrolladores les gustan mucho porque ayudan a aprovechar al máximo los espacios, especialmente de la planta baja, por ejemplo, para que quepan más vehículos, lamentó.
No obstante, esta solución aunque arquitectónicamente podría ser adecuada, no es una buena solución estructural, por lo menos no lo es para una ciudad con el tipo de suelo y actividad sísmica que tiene la Ciudad de México, argumentó.
Dr. Mario Emilio Rodríguez Rodríguez.En opinión del experto, fundamentada por varias décadas de experiencia, “los muros deben llegar hasta la planta baja, además, éstos deben ser de concreto reforzado, no solo de ladrillos, tal y como se hacen en países con mayor actividad sísmica tales como Japón o Chile”.
En México es más común el uso de marcos, los cuales son formados por columnas y vigas, asimismo es habitual el uso de la mampostería (proceso de colocación de ladrillos o bloques uno sobre otro, para construir un muro, de forma que queden bien aplomados, nivelados y alineados), la cual, no importa de qué tipo sea, no es una buena solución porque no son tan dúctiles durante un sismo, resaltó.
En este mismo sentido, Sergio Alcocer, investigador de la UNAM y miembro extranjero de la Academia Nacional de Ingeniería de Estados Unidos, señaló en un artículo científico publicado en 2012 que los muros de concreto son una de las mejores opciones para construir en zonas sísmicas.
En el texto “Revisión de criterios de sostenibilidad en muros de concreto para viviendas sismorresistentes”, publicado en la revista Ingeniería Investigación y Tecnología, Alcocer estableció que “actualmente, la construcción de viviendas con muros de concreto es una de las opciones integralmente eficientes, es decir, satisface los requisitos sismorresistentes y puede ser ambientalmente amigable con el planeta”.
Indispensable mejorar el diseño por sismo de estructuras
Además de mejorar los estilos de construcción en México, otra cosa que se debe analizar con cuidado y perfeccionar es el diseño por sismo de estructuras, señaló Rodríguez, en el artículo científico ”Una revisión crítica de la práctica de diseño por sismo de estructuras en México”.
En dicho texto, que fue publicado en 2016 en la revista Ingeniería Sísmica, el especialista alertó que “en México, así como en otros países, es usual para fines de diseño el emplear espectros elásticos de aceleraciones, a partir de los cuales se obtienen espectros de diseño elásticos de desplazamientos”.
Debido a que el costo de las construcciones que se diseñan para ser elásticas durante terremotos es demasiado alto, “generalmente se diseñan estructuras con resistencias menores a las elásticas”, destacó en el documento.
Esto se vuelve un problema serio; sin embargo, no es considerado como tal ya que las revisiones de demanda y capacidad de desplazamiento de la estructura, empleando espectros de diseño, no son consideradas de manera adecuada por las normativas de construcción.
“En este trabajo se muestra que estos espectros de diseño, aunque resultan del empleo de modelos teóricos específicos, no necesariamente permiten conocer de manera confiable los valores de aceleraciones y desplazamientos espectrales que se obtendrían como resultado de un terremoto importante durante la vida útil de la estructura. Tampoco estas normativas transmiten al ingeniero la importancia de considerar las posibles demandas de desplazamientos en edificios en un terremoto, así como posibles soluciones para el control de éstos”, concluyó el artículo.
Revisar las entrañas de las construcciones, una de las principales lecciones
Dado que en 1985 sólo se reforzaron las edificaciones que presentaban daños aparentes y que los hechos muestran que algunas edificaciones pudieron haber quedado lastimadas, el Instituto de Ingeniería trabaja en el diseño y desarrollo de un sistema que pueda diagnosticar la salud estructural de las construcciones.
Dr. Luis Álvarez Icaza Longoria.“Debe de haber una forma —y en eso estamos trabajando como un proyecto de investigación— de diagnosticar la salud estructural de los edificios que pudieron haber tenido un daño, que no es aparente, a consecuencia del pasado sismo”, indicó Álvarez Icaza Longoria.
Destacó que alrededor de una veintena de investigadores en ingeniería sísmica, estructural y geotécnica de dicha casa de estudios, analizan los mecanismos que pudieran utilizar para establecer formas confiables, pero sencillas, para estimar la salud de edificios.
Se trata, reveló, de un proyecto que tiene varios enfoques, ya que se busca no solo hacer el estudio, sino también indagar los mecanismos para que pueda ser implementado en el ámbito profesional por los ingenieros e incidir de alguna manera en la política pública.
Habrá más sismos
Quizás una de las principales lecciones que ha dejado el terremoto del pasado 19 de septiembre que dejó un saldo de 38 edificios colapsados y 13 con riesgo inminente y en proceso de demolición es que nunca se debe bajar la guardia o escatimar en cuanto a diseño de estructuras sismoresistentes.
Se deben innovar en las edificaciones para que estas sean capaces de resistir cualquier sismo porque hasta el momento no se puede predecir cuándo, la magnitud que tendrá y el lugar del epicentro del próximo terremoto.
Dr. Francisco José Sánchez Sesma.Lo único seguro es que seguirán registrando sismos, indicó Francisco José Sánchez Sesma, especialista en sismos y miembro emérito del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
El investigador de ingeniería sísmica destacó que el centro del país, en especial la Ciudad de México, tiene un alto nivel sísmico ocasionado por el choque entre placas tectónicas o bien por fracturas internas de dichas placas.
“Cada temblor tiene sus propias características y puede ocasionar diversas afectaciones, por ejemplo, el del pasado 19 de septiembre fue de una magnitud de 7.1, es decir, 32 veces menor que el de 1985, sin embargo, su epicentro fue a menos de 120 km de distancia de la Ciudad de México y por eso causó daños severos”.
Por la ubicación geográfica del país se debería trabajar en la construcción de escenarios sísmicos y revisar las construcciones previas a 1985, aunque no presenten daños aparentes, para que todos los habitantes de la Ciudad de México tengan la misma confianza que Cuauhtémoc Abarca, de que los hogares, escuelas u oficinas no sufrirán daños mayores durante un sismo.
Pues a casi dos meses del sismo mucha gente aún vive con la zozobra de no saber si el edificio que habita, o en el que trabaja o estudia resistirá el próximo temblor. “Aun no puedo recuperar mi vida cotidiana, cierro mis ojos y viene a mi mente las imágenes de cómo se caían las cosas y las paredes se desprendían”, relató el señor Juan, habitante del multifamiliar de Tlalpan que resultó afectado con dicho temblor.
Ilustración: Ana Yáñez.
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