La seguridad sísmica de las construcciones en Latinoamérica

Eduardo Reinoso, Miguel Jaimes, y Marco A. Torres

Se presenta un estudio para conocer el grado en que las nuevas edificaciones cumplen con el reglamento de construcciones. Estos resultados, obtenidos para el caso de la ciudad de México, muestran que a pesar de contar con un reglamento de construcciones moderno y confiable existen evidencias que indican que algunas edificaciones construidas recientemente podrían tener un riesgo inaceptable al no cumplirlo, esto es, que probablemente tendrán grandes pérdidas económicas durante eventos futuros, interrumpiendo la continuidad del negocio (sector privado) o de operaciones (sector público) y, lo peor, podrían causar víctimas. Este fenómeno se observa en varias ciudades del mundo y es ocasionado en parte por las enormes presiones económicas para construir más rápido y más barato, en donde la calidad de la construcción se está sacrificando.

Los desastres sísmicos recientes han demostrado que, a pesar de que en términos relativos las víctimas humanas durante sismos estadísticamente han disminuido en el mundo, aún nos encontramos lejos de haber solucionado este problema, además de que no se han alcanzado avances sustanciales para reducir las pérdidas económicas que se han incrementado enormemente.

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La reglamentación de construcciones que la autoridad expide es fundamental, y tiene por objetivo garantizar un adecuado comportamiento de las mismas para evitar, en el caso de sismos, pérdidas económicas elevadas y, sobre todo, pérdida de vidas humanas. Esta reglamentación toma en cuenta las experiencias y conocimientos arrojados por eventos sísmicos recientes ocurridos en cada país y en el mundo, así como los estudios e investigaciones que de estos se realicen. Este es el caso del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal (RCDF) y sus normas técnicas en la ciudad de México y de las principales ciudades en Latinoamérica.

Como ocurre en otras grandes ciudades en Latinoamérica, en los últimos años en la ciudad de México, se han construido un gran número de edificios con una gran diversidad de materiales, dimensiones en planta y altura, materiales y criterios que deberían cumplir con el reglamento de construcciones local de la zona. Sin embargo, existe una opinión generalizada entre expertos de que a pesar de haber excelentes despachos de ingeniería y arquitectura, e inversionistas y desarrolladores de negocios serios y con visiones de largo plazo, algunas de las nuevas edificaciones aparentemente no cumplen el Reglamento de Construcciones y, por tanto, pueden tener deficiencias estructurales que ponen en riesgo la continuidad de actividades cotidianas así como la posible seguridad de sus ocupantes por lo que medidas de mitigación deben ser tomadas. Para tener bases más firmes que permitan tomar decisiones se han hecho varios estudios, patrocinados por el gobierno de la ciudad para conocer el grado en que las nuevas edificaciones cumplen con la reglamentación vigente.

Creación de base de datos de las construcciones para este estudio

Se hizo una revisión del comportamiento sísmico de edificios de más de cuatro niveles construidos en la ciudad de México a partir del 2004 de una base de datos creada con el catastro de la ciudad, complementada con otras bases de datos y verificada por numerosas visitas a los edificios. El universo a estudiar consistió en 13,428 edificaciones localizadas en zonas donde se han observado los mayores daños estructurales en sismos pasados (sismos de 1957, 1979 y 1985), que cumplían con las condiciones mencionadas. De esta población se seleccionaron al azar 150 edificios a los que hicimos inspecciones de banqueta para recabar información adicional de sus características sismorresistentes. En la Foto 1 se muestra con puntos pequeños los 150 edificios seleccionados (con puntos grandes se muestran 20 edificios que además fueron estudiados con más detalle como se mostrará más adelante). De estas 150 inspecciones se muestran las estadísticas de algunos defectos constructivos (véase Figura 1) que de manera alarmante se repiten con frecuencia y señalan la tendencia de construir edificios con plantas bajas débiles (estacionamientos y comercios), muy pegados entre sí (golpeteo), con columnas cortas y con configuraciones irregulares en planta.

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Revisión de memorias de cálculo y planos estructurales

De los edificios visitados se escogieron veinte también al azar para estudiarlos con más detalle. Para ello, se solicitaron sus respectivas memorias de cálculo y planos a la dependencia gubernamental encargada de contar con esta información. Del análisis y estudio de estas memorias y planos se concluye, primero, que 20% de las memorias y 15% de los planos de los edificios construidos a partir del 2004 no es posible ni siquiera consultarlos porque no existen. De las memorias y planos que sí se pudieron analizar:

  1. Una cuarta parte contiene una descripción aceptable de la estructuración del edificio
  2. Una cuarta parte contiene una estimación detallada de las cargas
  3. En una cuarta parte se identifica con claridad al Director Responsable de Obra (DRO) y al corresponsable estructural
  4. En una cuarta parte se determina las fuerzas para diseño sísmico
  5. En casi la mitad no se especifican los parámetros del espectro de diseño
  6. Ni siquiera en uno de cada diez se indican las deformaciones estimadas ante sismos
  7. En ninguna se presenta con claridad la modelación sísmica ni el método de análisis
  8. Solo en una cuarta parte la información contenida en los planos coincide con lo presentado en las memorias de cálculo, y en pocos casos esta información coincide con lo que realmente se construyó. Esto ocurre a pesar de que el Reglamento obliga al DRO a entregar la información completa una vez concluida la obra 

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Estos problemas se han incrementado en los años recientes debido a que para simplificar trámites y disminuir costos y corrupción, basta con entregar a las autoridades una manifestación de construcción, y ya no se requieren permisos. Pero desgraciadamente esto ha relajado enormemente el rigor en el análisis, diseño y construcción de obras, y ha golpeado a la calidad de la construcción.

Cotejo de planos y memoria de cálculo con lo construido

En esta parte del estudio se comparó la información proporcionada por la dependencia gubernamental, con la que se había obtenido la licencia, con el edificio tal como quedó construido. Además se solicitó por escrito a los DRO copia de los planos y memorias de cálculo estructural con los diseños finales utilizados en la construcción de los edificios para compararlos con los planos proporcionados por la dependencia gubernamental. En la Figura 2 se muestra las respuestas que se obtuvieron a las solicitudes de información: de los veinte edificios seleccionados únicamente fue posible obtener información en ocho casos. Al comparar la información proporcionada por las delegaciones con la obtenida a través de los DRO se observa que en el 62% de los casos la información era igual. Las principales diferencias encontradas consistían en mayor detalle de la información y cambio de algunas secciones estructurales.

 Por otro lado, se examinó si la resistencia del concreto y el detallado del acero de refuerzo cumplen con lo establecido en los planos; para esto se realizaron extracciones de corazones de concreto y escaneos del acero de refuerzo. Para la realización de las pruebas se enviaron solicitudes de inspección a cada uno de los dueños y administradores de los veinte edificios con el objeto de realizar inspecciones internas y analizarlos con más detalle; desgraciadamente, solo siete de veinte dieron respuesta y aceptaron la inspección. Esto lo hemos interpretado como una muestra del poco interés y participación que la población tiene en la evaluación y cuantificación del riesgo sísmico a pesar de estar directamente afectados.

Cálculos aproximados de los edificios inspeccionados

Para contar con más elementos de evaluación de los inmuebles seleccionados, se contrató a un ingeniero para que con las prácticas usuales hiciera una revisión de los estados límite de las veinte estructuras escogidas. En la Figura 3 se presentan los resultados de evaluar los estados límite de servicio y último para los edificios estudiados. Los resultados de los estados límite de servicio indican que el 53% de los edificios estudiados lo cumplen, mientras que para el estado último sólo el 48% de los edificios los satisfacen. Los edificios que no cumplen con el estado límite de servicio podrían tener un inadecuado comportamiento ante sismos de baja intensidad. En las visitas internas se encontraron algunos defectos como grietas en acabados y elementos estructurales lo cual podría agravar el comportamiento de estos elementos. Por otro lado, casi dos terceras partes de los edificios analizados superan el estado límite último, lo que teóricamente pone en riesgo su integridad ante un evento sísmico intenso. Estos resultados no son concluyentes pues están basados en información preliminar de “planos de licencia” y mucho menos pretenden señalar deficiencias de las estructuras analizadas que fueron escogidas al azar, pero nos dan una idea de la calidad de las construcciones de años recientes que están en los límites de seguridad. Para tomar medidas de mitigación se deberían hacer revisiones más detalladas o al menos consultar las memorias y planos definitivos que desgraciadamente no están en manos de la autoridad.

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Conclusión

El hecho de que en una muestra aparentemente pequeña se hayan detectado irregularidades no parece ser sesgado o casual, y refleja la realidad de este tipo de construcciones en la práctica profesional. Si bien no fue el objetivo de este estudio, no existe ninguna evidencia que indique que el Reglamento de Construcciones de la ciudad requiera cambios ni revisiones significativas, y más bien los problemas que hoy se observan en la ciudad se deben a la forma en que este reglamento se interpreta y aplica por parte de los profesionales del ramo, lo que también se está observando en otras partes del mundo.

En la ciudad de México recientemente se empieza a contar con mecanismos oficiales de revisión estructural, que dentro de su tarea estará la de regular y vigilar a todos los involucrados en la construcción, aunque esto no se puede aplicar a todas las estructuras, solo a las más importantes. Por otro lado, los colegios de profesionistas y las sociedades técnicas deben contribuir a mejorar esta situación de manera paralela e independiente a los gobiernos, simplemente haciéndole saber a la sociedad y tomadores de decisiones que existen arquitectos e ingenieros más capaces y éticos que otros.  De esta elección dependerá el comportamiento y la seguridad de las estructuras ante sismos futuros.

Los resultados de estos estudios nos muestran que existen evidencias de que algunas estructuras construidas recientemente podrían tener un riesgo inaceptable que llevarían a la interrupción de negocios o de operaciones e incluso la pérdida de vidas. Esto se debe en gran medida a la impunidad, al no verificarse de ninguna manera que el reglamento se cumpla; peor aún, si no existe verificación, mucho menos castigo por incumplimientos. De esta manera, la seguridad estructural recae únicamente en la ética profesional de los involucrados, lo que no es transparente para los planificadores de negocios y usuarios finales de las estructuras. Es por esto que los administradores de riesgo deben conocer el grado de riesgo estructural para todos los edificios existentes e implementar planes de mitigación y de contingencia ante las posibles pérdidas y la interrupción del negocio.

Finalmente, un aspecto fundamental: el rol de los arquitectos e ingenieros. Existe un fenómeno mundial del cual ni México ni ningún país latinoamericano son ajenos, en el que arquitectos e ingenieros trabajan cada quien por su lado, los primeros con propuestas novedosas y audaces, inspiradas por la estética y funcionalidad, tímidamente acotadas por restricciones ambientales y económicas, pero solo en algunos casos acotadas por la seguridad sísmica; peor aún, el hecho de proveer seguridad sísmica a sus creaciones es juzgado por muchos arquitectos como un atentado inaceptable a la estética y funcionalidad. Los segundos, los ingenieros, hemos logrado especializarnos en un área muy compleja, con conceptos difíciles de entender y más difíciles de explicar, pero empleamos un lenguaje que solo permite la comunicación entre nosotros mismos: que no hayamos la manera, dicen, de explicar que tal edificio puede dañarse o caer por este o aquel detalle. No hay, en resumen, una comunicación sana entre ambos profesionistas y el distanciamiento es cada vez mayor, y por supuesto los usuarios finales no conocen esta problemática.

Tan solo una o dos generaciones anteriores el ingeniero y el arquitecto eran la misma persona, y las obras se pensaban, analizaban, diseñaban y construían considerando simultáneamente estética, funcionalidad y seguridad. El resultado del “divorcio” actual es, a pesar de todos los avances en todos los campos, la existencia de obras esplendorosamente hermosas y funcionales, pero con riesgos sísmicos inaceptables, que probablemente tendrán grandes pérdidas económicas, interrumpiendo ciclos de negocios durante eventos futuros y, lo peor, podrían causar víctimas. Afortunadamente existen ingenieros y arquitectos ejemplares que trabajan en equipo y que crean obras así, ejemplares; pero no son la mayoría. Todas las obras, importantes y no, deben cumplir con los mejores estándares estéticos, funcionales, económicos y de seguridad que el usuario final asume sin preguntar.

Desde 1985, Eduardo Reinoso ha desarrollado investigaciones y productos para conocer y mitigar el riesgo sísmico. Recientemente ha extendido estas investigaciones a otras amenazas naturales como tsunami, huracán, inundación, erupción volcánica, granizo, entre otros. ERN es una empresa dedicada a ofrecer productos y servicios para la estimación de los riesgos naturales y poder así tomar medidas tanto financieras cómo físicas para protegerse y mitigarlos. Comuníquese con él en direccion@ern.com.mx.

 Miguel Jaimes ha realizado proyectos para el sector asegurador y del gobierno, los cuales consisten desde la estimación de pérdidas por sismo en edificios, en la red de agua potable y alcantarillado, en caminos y carreteras hasta del número esperado de víctimas a nivel ciudad y país. Además, ha colaborado en el desarrollo de proyectos como es el caso del R-FONDEN que permite la estimación probabilista de riesgos en la infraestructura, el primero para el fondo de desastres naturales en México para el gobierno federal. Comuníquese con él en mjaimest@ii.unam.mx.

 Marco A. Torres es ingeniero civil con especialidad en estructuras por la UNAM. Cuenta con alrededor de 30 publicaciones en congresos y revistas técnicas sobre temas de confiabilidad y análisis de riesgo. Actualmente labora en proyectos de evaluación de riesgos ante amenazas naturales. Comuníquese con él en mtorresp@ii.unam.mx.

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