REFLEXIONES ACERCA DE... DAÑOS CAUSADOS POR SISMOS

Fuente:  Revista Noticreto No. 36
Julio-septiembre 1995

   
En los últimos años se han presentado sismos importantes en Colombia, siendo unos de especial atención para la ingeniería y el Gobierno, debido a los daños y destrozos causados a centros urbanos.  Varios de esos sismos que han afectado en forma se vera su zona epicentral, como los ocurridos en el Chocó (1991), Atrato Medio, Murindó (1992), Arauca – Puerto Rondón (1991), Cauca – Huila, Paez (1994), Boyacá – Casanare, Tauramena (1995), Pasto (1995), Parerira y San Andrés Isla (1995), y en particular el sismo del Eje Cafetero, Armenia (1999), ilustran que Colombia es un país con una elevada actividad sísmica y con gran peligro o amenaza por terremoto. Muchos de estos sismos causaron daños en elementos estructurales en ciudades relativamente distantes, e incluso colapso de edificaciones construidas antes de la vigencia del Código.

Colapso de muros de mampostería
estructural(Popayán, 1983).
   
Esta situación demanda una reflexión acerca de la necesidad de replantear algunos procesos relacionados con la práctica de la construcción en el país, así como el cumplimiento de la Norma Sismo Resistente (NSR98), con el fin de asegurar un buen desempeño de las edificaciones ante las solicitaciones sísmicas, que, como ilustran los acontecimientos, definitivamente no obedecen a eventos de rara ocurrencia en el territorio nacional.
   

DAÑOS ESTRUCTURALES

En general, las enseñanzas que han dejado los sismos en el mundo indican que en los sitios donde se diseña con una buena normativa sismoresistente, donde la construcción es sometida a una supervisión estricta y donde el sismo de diseño es representativo de la amenaza sísmica real de la zona, el daño es marginal en comparación con el observado en sitios donde no se han dado estas circunstancias.

No obstante, es importante resaltar que diseñar acorde con un código no siempre salvaguarda contra el daño excesivo producido por terremotos severos.  Desde una perspectiva histórica, un código por sí sólo no puede garantizar la seguridad contra el daño excesivo, puesto que los códigos son reglamentos que experimentan actualizaciones continuas según los avances tecnológicos y las enseñanzas que dejan las investigaciones y estudios de los efectos causados por terremotos, que no so más que pruebas de laboratorio a escala completa.  La ductilidad y redundancia estructural han probado ser, una y otra vez, los medios más efectivos para proporcionar seguridad contra el colapso, especialmente si los movimientos resultan más severos que los anticipados por le diseño.  La capacidad de soportar daños significativos permaneciendo estable se puede atribuir por lo general a la tenacidad, ductilidad y redundancia.  El daño severo o colapso de muchas estructuras durante terremotos importantes es, por lo general, consecuencia directa de la falla de un solo elemento o serie de elementos de ductilidad o resistencia insuficiente.

A causa de los sismo fuertes es común que se presenten daños estructurales en columnas tales como grietas diagonales, causadas por cortante y/o torsión, y grietas verticales, desprendimiento del recubrimiento, aplastamiento del concreto y pandeo de las barras longitudinales por exceso de esfuerzos de flexo-compresión.  En vigas se presentan grietas diagonales y rotura de estribos a causa de cortante y/o torsión, y grietas verticales, rotura del refuerzo longitudinal y aplastamiento del concreto por la flexión que impone el sismo arriba y debajo de la sección como resultado de las cargas alternadas.  Las conexiones o uniones entre elementos estructurales, son por lo general, los puntos más críticos.  En las uniones Viga – Columna (Nudos) el cortante produce grietas diagonales y es común ver fallas por adherencia y anclaje del refuerzo longitudinal de las vigas a causa del poco desarrollo del mismo y/o a consecuencia de esfuerzos excesivos de flexión.  En las losas se pueden presentar grietas por punzonamiento alrededor de las columnas y grietas longitudinales a lo largo de la placa, debido a la excesiva demanda por flexión que en ciertas circunstancias puede imponer el sismo.

 

 

Falla por cortante, induficiencia de refuerzo
transversal en viga (Pereira, 1995).


Efecto de columna corta, falla por cortante
(Popayán, 1983).

   

Las observaciones realizadas en los últimos años, en todo el mundo, indican que las construcciones rígidas se desempeñan, en general, mejor que las flexibles, particularmente en lo relativo a la protección de los componentes no estructurales que sufren menor daño al limitarse la deriva o la deflexión excesiva entre pisos.

Irregularidades en altura, traducidos en cambios repentinos de rigidez entre pisos adyacentes, hacen que la absorción y disipación de energía en el momento del sismo se concentren en los pisos flexibles, donde los elementos estructurales se ven sobresolicitados, e irregularidades en planta de masa, rigidez y resistencia pueden originar vibraciones torsionales que generan concentraciones de esfuerzos difíciles de evaluar, razón por la cual una mayor exigencia en este tipo de aspectos debe tenerse en cuenta a la hora de diseñar arquitectónicamente las edificaciones.  Pocos edificios se diseñan para resistir terremotos severos en el rango elástico, por lo cual es necesario proporcionarle a la estructura capacidad de disipación de energía mediante tenacidad y ductilidad en los lugares que se espera que la resistencia elástica pueda ser excedida.  Esto se aplica a los elementos y a las conexiones de los elementos, puntos que usualmente son los más débiles.

Al respecto, la nueva Norma Sismo Resistente incorpora requisitos más rigurosos de deriva y configuración espacial y requerimientos más claros en lo relativo al detallado del refuerzo, que garanticen un mejor desempeño de las estructuras.

Efecto de columna corta, falla por cortante (Popayán, 1983)

   

MENÚ
SIGUIENTE