Por Alvaro Enrique Parada Villamizar
El Reglamento Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes NSR-10 pretende evitar que los movimientos sísmicos ocasionen colapsos o daños a las edificaciones y su fin primordial es “preservar la integridad física o la vida y salvaguardar los bienes de las personas”.
Desde hace dos décadas en Colombia, se acentúan las edificaciones con sistema de muros delgados en concreto rígido armado y mallas electrosoldadas como solución estructural, sin estar reglamentada estrictamente en la NSR10 y sólo actualizada hasta 2023 decreto 1401, que deja como conclusión: “Son muros muy delgados, altamente rígidos, con elementos poco competentes como la malla electrosoldada, poco dúctil sin ser un material sismo resistente”.
Pero como ha habido gran presión por parte de los constructores por su facilidad de colocación, se ha caído en un error que se ha vuelto estándar y para la norma del RNE E.060, sólo se permite usar este sistema de armado con mallas electrosoldadas hasta 3 pisos. Para estudiar las características del sistema en Colombia, el CEER construyó una base de datos a partir de un trabajo de campo con cuatro comisiones de ingenieros por cada ciudad, acudiendo a las curadurías urbanas para solicitar los planos estructurales de cada edificio y a oficinas de consultoría que proporcionaron información de forma confidencial. Luego de ser clasificados de acuerdo con su altura, se evidenció que el 90 % de los edificios de la base de datos están localizados en una zona de amenaza sísmica alta y que los más comunes corresponden a los que tienen 5, 8, 10 y hasta más pisos. Luego de años de estudios sobre el comportamiento sísmico en edificios de muros delgados de concreto reforzado en el país, la Red Colombiana de Investigación en Ingeniería Sísmica advierte de algunas flaquezas en las prácticas de concepción, diseño y construcción de este sistema y propuso cambios en el código de construcción nacional.
CRONOLOGÍA HISTÓRICA LOCAL
El 18 de mayo de 1875, cuando las manecillas del reloj se aproximaban a anunciar el mediodía, se produjo el desastre natural de mayor impacto en la historia de nuestro territorio, un terremoto de magnitud 7.3, con duración de 40 a 50 segundos, destruyó los 137 establecimientos comerciales y 72 industriales que había forjado la Cúcuta de aquel entonces, además de una de una sociedad pública, un consulado y cuatro escuelas primarias. Las viviendas -con techos de teja y patios frondosos que en ocasiones contenían los vientos intempestivos- y estructuras de dos niveles -construidas con tapia pisada para muros, puertas y ventanas en madera y el piso en tableta de arcilla- no soportaron la feroz embestida. No quedó piedra sobre piedra. El paisaje apacible y venturoso se transformó repentinamente en escenario de catástrofe.
El epicentro del sismo fue debajo de nuestro municipio, sin embargo, también afectó gravemente a poblados colindantes como Villa del Rosario, Bochalema y Salazar; asimismo, los territorios venezolanos de San Antonio, Capacho y San Cristóbal fueron víctimas primarias; incluso, en las capitales Bogotá y Caracas fue sentido con mediana intensidad, alarmando a sus habitantes, pero sin dejar hechos que lamentar. En días posteriores se dio la tarea de contar los cadáveres sacados de las ruinas, arrojando un registro de 461 fallecidos en San José de Cúcuta: 253 hombres y 208 mujeres.
CRONOLOGÍA RECIENTE MUNDIAL
Durante la madrugada del 27 de febrero de 2010, uno de los mayores terremotos de la historia sacudió a Chile, con una magnitud de momento (Mw) de 8,8. El sismo de cuatro minutos dejó, además de una terrible pérdida humana, destrozos en cerca de 500.000 viviendas y dos millones de damnificados. El 22 de febrero de 2011, al mediodía, un terremoto de 6,3 grados sacudió la Isla Sur de Nueva Zelanda; la ciudad más afectada fue Christchurch, ubicada a 10 kilómetros del epicentro del sismo que causó daño severo en edificios altos. El análisis posterior en ambos siniestros, así como las observaciones en ensayos de laboratorio, demuestran que la construcción de edificaciones con muros delgados y esbeltos de concreto reforzado —uno de los elementos estructurales más utilizados en los sistemas de resistencia de carga lateral—, puede derivar en daños significativos en sismos de intensidad intermedia o alta. En las últimas dos décadas este sistema de muros ha sido uno de los más utilizados en Colombia por su rapidez de implementación y menores costos de construcción. Su diseño se basa, en parte, en los requerimientos del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10), cuyo componente de diseño de muros en concreto es una adaptación del código ACI 318-08, ampliamente utilizado en Estados Unidos y el mundo. En la práctica, muchas partes de su diseño y construcción no cumplen con la normativa sismorresistente, como lo advierte la Red Colombiana de Investigación en Ingeniería Sísmica, CEER (por sus siglas en inglés), fundada por ingenieros sísmicos de la Universidad del Norte, la Escuela de Ingeniería de Antioquia, la Universidad de Medellín y la Universidad Militar Nueva Granada. De hecho, la práctica constructiva del país difiere de la práctica de edificaciones de muros de concreto reforzado para los que fue concebido el código y “no es posible establecer con claridad la aplicabilidad de las recomendaciones del ACI para las edificaciones con muros delgados”. “Aunque en Colombia el nivel de amenaza sísmica en las principales ciudades es menor a la de Chile y Nueva Zelanda, en la práctica constructiva se tiende a utilizar muros de un espesor significativamente menor al de las construcciones en dichos países, en algunos casos, con la intención de optimizar los costos de construcción”, argumenta Carlos Alberto Arteta, profesor del departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Uninorte y presidente cofundador del CEER.
El CEER señala que la eficacia de algunas de las disposiciones del NSR-10 para el diseño de este sistema aún no han sido comprobadas, principalmente, por dos razones: “existen pocos ensayos sobre muros delgados y esbeltos de concreto reforzado con las características de construcción del país; y el inventario de edificaciones de este tipo de sistema no ha sido expuesto a un evento sísmico con intensidad alta del movimiento del suelo”.
En el terremoto del Eje Cafetero (1999), por ejemplo, el inventario de estructuras de concreto reforzado de varios pisos correspondía esencialmente a marcos con muros interiores de mampostería no reforzada, es decir, era casi nulo el catálogo de edificaciones con este sistema. Los daños sufridos en este temblor, junto con la introducción de las disposiciones de las normas colombianas de diseño y construcción sismorresistente, fueron el principal impulso de la construcción de edificaciones con sistemas estructurales de muros de concreto reforzado en el país.
“El tema de los muros delgados requiere mayor investigación. El nuevo código chileno recoge todos los problemas sísmicos que han tenido. En Nueva Zelanda y en Perú también tienen un nuevo código, pero acá se sabe de antemano que estos edificios presentan algún riesgo y tenemos un problema grave: usan la excusa de que la norma no ha cambiado y siguen diseñando con conceptos que realmente están hoy revaluados”, afirma Germán Pardo Albarracín, presidente de la Sociedad Colombiana de Ingenieros (SCI).
Desde el colapso de la Torre 6 del edificio Space, ocurrida en octubre de 2013 en Medellín, donde perdieron la vida 12 personas, se promovió un cambio en las normas que dieron origen a la Ley 1796 de 2016, cuya reglamentación se hizo efectiva a partir de julio 1 de 2017 y que, como elemento de seguridad, promovió importantes cambios, algunos de los cuales se implementarán en 2021 según lo dispuesto en el Decreto 922 de 2019.
Dada la falta de celeridad y alcance en la expedición de normas, desde 2013 la SCI empezó a promover foros, comunicados, congresos y seminarios que alertan sobre la urgencia de hacer la verificación de edificios altos y de ajustar aún más las normas al respecto.
“Los códigos establecen los valores mínimos, pero son los profesionales (el promotor, el diseñador, el constructor y el supervisor) quienes deben aprovechar el conocimiento científico para garantizar los principios fundamentales de seguridad de la comunidad. Que no solo cumplan con una norma antigua, sino que ya saben que las normas han ido cambiando y deben minimizar las mal llamadas ‘hiper optimizaciones”, enfatiza Pardo, quien cuenta con más de 35 años de experiencia en la planeación, gerencia, construcción y mantenimiento de obras de ingeniería.
https://www.uninorte.edu.co/web/intellecta/muros-delgados-concreto-reforzado-riesgo-construido
https://minvivienda.gov.co/normativa/decreto-1401-2023
El video compara el comportamiento sísmico de muros delgados de concreto con ductilidad limitada, reforzados con malla electrosoldada y con refuerzo dúctil, en laboratorio de estudios de la Pontificia Universidad Católica del Perú, concluyendo que una falla por fuerza cortante en los muros al comportamiento sísmico fue similar, así el muro se encontrase reforzado internamente por varillas dúctiles RD1 o electrosoldadas ME1 y una falla mixta por flexión y fuerza cortante en los muros el comportamiento sísmico fue similar, ya sea que el muro se encontrase reforzado internamente por varilla dúctiles o con mallas electrosoldadas.
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