APLICACIÓN
Y ACTUALIZACIÓN DE LA NORMA
"EDIFICACIONES
ANTISÍSMICAS", COVENIN 1756-82
Ing. Julio Javier Hernández
Asesor en Ingeniería
Estructural.
Subcomisión de
Estructuras para la Renovación de la Norma, FUNVISIS.
1. INTRODUCCIÓN.
En esta ocasión, prevista para rememorar
el terremoto de Caracas del 29 de Julio de 1967, otro gran sismo, ocurrido
en el Oriente del país el 9 del presente mes, viene a reforzar la
convicción de que debemos estar alertas ante su inevitable y sucesiva
eventualidad y ser previsivos, tomando medidas para que sus consecuencias
negativas se aminoren en la medida de lo posible.
Dentro del conjunto de providencias que
podemos desarrollar, un gran papel vienen jugando las Normas Antisísmicas
o Sismorresistentes, cuya necesaria renovación permanente es estimulada
por el continuo aprendizaje acerca del comportamiento de las edificaciones
y demás construcciones e instalaciones bajo excitaciones sísmicas
y por la investigación teórica y práctica en el área
de la Ingeniería Sísmica. Hacemos énfasis en el aspecto
previsivo que encierran las Normas, contrapuesto a las medidas indispensables
de enfrentamiento de las emergencias. Con toda la importancia que tiene
la buena preparación para ésta última cuestión,
es una profunda actitud previsiva la que nos conducirá a encarar
más adecuadamente los embates de la Naturaleza.
Un rápido vistazo a la evolución
normativa venezolana nos muestra que la actitud dominante ha ido evolucionando
favorablemente hacia la importancia de la previsión, a partir de
un comienzo caracterizado más bien por la respuesta a las desgracias.
La Norma de 1947 15 es sustituida por la de 1955 16
en vista de los daños producidos por el sismo de El Tocuyo. Luego
la Norma de 1955 da paso a la Provisional de 1967 17 en virtud
del sismo de Caracas. En ese momento afortunadamente quedó el propósito
de desarrollar una Norma más completa, lo cual vino a concretarse
en 1982 en la vigente Norma "Edificaciones Antisísmicas", COVENIN
1756, 5 patrocinada por la Fundación Venezolana de Investigaciones
Sismológicas (FUNVISIS), mediante una Comisión Redactora
específica. Aunque parezca que era lo normal, no deja de ser significativo
que no fuera necesario que ocurriera otro gran sismo para que se llegara
a feliz término en el objetivo. Igualmente durante los últimos
años, en un trabajo lento pero sostenido, con el objetivo general
de reducción de los riesgos sísmicos en el país, FUNVISIS
ha venido desarrollando la evaluación y mejoramiento de dicha Norma.
De nuevo, notemos que estos fines de renovación normativa son previos
a la ocurrencia del terremoto que hoy nos enluta. El trabajo se repartió
entre tres Subcomisiones que completaron especificaciones hacia 1.995,
en las áreas de Amenaza Sísmica, Suelos y Fundaciones, y
Estructuras, respectivamente. Posteriormente otra Comisión ha venido
revisando y armonizando las propuestas, para producir próximamente
un documento público.
Algunos de los conceptos involucrados en
la Propuesta de Renovación se comentan en este artículo,
principalmente los concernientes al diseño estructural. Pero aquí
queremos tocar el tema en una forma más general, pasando por revisar
someramente la evolución de las normas del país, el aporte
que ha hecho la Norma vigente, la importancia de una adecuada implementación
y aplicación y la necesidad de que desarrollemos varias normativas
paralelas y complementarias.
2. DESARROLLO NORMATIVO PREVIO.
Examinemos brevemente algunos aspectos
relevantes de nuestras antiguas Normas Antisísmicas:
1) Las Normas M.O.P. 1.947
15, especifican un mapa de zonificación dando un coeficiente
sísmico en la Cadena Montañosa, que se duplica en los alrededores
de Cumaná (allí había ocurrido en 1.929 un terremoto
muy fuerte). Esta Norma es muy limitada e incluso aplica las fuerzas uniformemente
en elevación. Como punto favorable podemos citar la diferenciación
de dos tipos de suelos.
2) Las "Normas para el Cálculo
de Edificios", M.O.P., 1.955 16, modifican el mapa imponiendo
el coeficiente máximo en Táchira, Lara (en los alrededores
de El Tocuyo) y Sucre, pero no en Caracas y sus alrededores; motivación
primordial fue el fuerte temblor que en 1.950 destruyó El Tocuyo.
Esta Norma incorpora algunas mejoras conceptuales como: a) distribución
variable de la fuerza sísmica en elevación; b) mayores
exigencias para construcciones públicas y especiales; c)
alerta sobre modificaciones y ampliaciones; d) mención de
los efectos torsionales en planta y los del sismo vertical en voladizos;
e)
prescripciones de conexión de tabiques; f) requisitos de
juntas de separación. Como punto negativo tenemos la eliminación
de la tipificación de suelos anterior. Además notemos que
esta Norma: g) no diferencia los tipos de estructuración;
h)
no exige distribución horizontal de fuerzas; i) no limita
los desplazamientos; j) no requiere detallado sismorresistente particular.
3) En 1.967, tras el terremoto de
Caracas, se publica una separata de la Norma del M.O.P 17. Por
primera vez se establece un mapa de zonificación producto de estudios
sismológicos, fundamentalmente los del Dr. G. Fiedler. Siguiendo
las directrices de las Normas del SEAOC (pero obviando la consideración
de los periodos de vibración), se mejoran substancialmente los requisitos
antisísmicos, tras evaluar que las deficiencias de la Norma de 1.955
se relacionan con los daños ocurridos: a) se establecen dos
tipos de suelos (roca y aluvión), tres tipos de estructuras (de
pórticos, de muros y pendulares) y tres usos de la edificación
(públicos, privados y aislados), en función de los cuales
se especifica el coeficiente sísmico basal; b) se controlan
los desplazamientos relativos de entrepiso al 2 ‰ de su altura (con cargas
de servicio); c) la distribución vertical de fuerzas sísmicas
se pondera según los pesos y las alturas; d) se exige la
distribución horizontal de fuerzas de acuerdo con las rigideces
de los pórticos o muros; e) se estipulan efectos torsionales;
f)
se exige un detallado especial de los nodos de las vigas y columnas de
concreto armado; g) aparece la referencia a la posibilidad de análisis
dinámicos, aunque con pobre normalización. Subsisten varias
insuficiencias, aunque debe reconocerse que esta Norma aparece como provisional,
mientras llega a elaborarse otra más completa. Quizás su
principal carencia fue la ausencia de espectros de respuesta que relacionaran
las fuerzas de diseño con las propiedades dinámicas de las
estructuras. De ahí también que la alternativa de efectuar
análisis dinámicos condujo en la práctica a criterios
erróneos de aplicación. Hasta cierto punto la adopción
de coeficientes sísmicos constantes representa un retroceso conceptual
respecto a la Norma de 1.955. Además que los requisitos de detallado,
aunque fueron un avance, resultaron luego insuficientes.
En resumen, podemos observar que históricamente
hubo preocupación por disponer de medidas sismorresistentes, pero
insuficientes al punto de que no pudieron evitar fuertes daños estructurales
en unos 40 edificios altos en Caracas, incluyendo el colapso total de 4
de ellos. La omisión de medidas adecuadas de estructuración,
análisis y diseño, como fueron la frecuencia de plantas libres,
la asignación de nervios de losas en función de "vigas sísmicas",
la falta de control de desplazamientos, la falta de confinamiento de los
nodos de los pórticos y deficiencias constructivas condujo a gran
parte de las fallas. Fue una muestra inequívoca de que la práctica
profesional de la época era inadecuada y que eran indispensables
una actualización y mejores prácticas de diseño, que
se paliaron con la "Norma Provisional" y condujeron a la Norma vigente.
3. APORTES DE LA NORMA ANTISÍSMICA
VIGENTE.
La elaboración de una Norma más
completa fue delegada por COVENIN y MINDUR en FUNVISIS, que desarrolló
la propuesta a través de una Comisión bajo la coordinación
del Prof. José Grases, dando por fruto la vigente Norma "Edificaciones
Antisísmicas", COVENIN 1756 5.
Citamos varios aportes e innovaciones que
aparecen en esta Norma: a) se establecen espectros de diseño
(según tres perfiles de suelo: firme, intermedio y blando), supliendo
así la principal carencia anterior; b) se precisan los tipos
de estructuración y se atiende a diversas clases de detallado sismorresistente,
configurando los llamados Niveles de Diseño, apoyados en la Norma
COVENIN 1753 de Diseño en Concreto Armado y particularmente en su
Capítulo 18. Así se pudo disponer racionalmente del desarrollo
de ductilidad, mejorando el comportamiento esperado de las edificaciones;
c)
los métodos de análisis sísmico se diferencian
y desglosan; d) se atiende a las propiedades dinámicas de
las edificaciones; e) el comportamiento inelástico de las
estructuras es tomado en cuenta en todas las instancias: en los valores
de las fuerzas para el análisis, en las verificaciones de derivas
límites y en las combinaciones de cargas para el diseño y
por supuesto en las exigencias de detallado; f) se especifican criterios
de diseño de fundaciones, muros y taludes y control de licuación
del terreno; g) se desarrolla un mapa de zonificación con
criterios probabilísticos 9; h) en alguna medida
se toman en cuenta las irregularidades estructurales.
En el desarrollo de esta Norma Sismorresistente
para edificaciones se realizó un esfuerzo por ponerla "al día"
de acuerdo con la metodología aceptada internacionalmente y las
modernas investigaciones de este campo, como son la plena incorporación
de la conducta inelástica de las estructuras y el concepto de amenaza
sísmica. Como referencia principal se utilizó la Ref.
1, pero además se incorporó investigación nacional
en el área (investigación sismológica, en suelos y
diversas tesis de la maestría del I.M.M.E., U.C.V.)10
y por supuesto criterios de la práctica profesional nacional. Otro
aspecto fundamental es el hecho de que por primera vez la Norma Sismorresistente
incluye Comentarios a la misma de modo que el ingeniero pueda orientarse
en su aplicación.
4. EL PROBLEMA DE LA APLICACIÓN
DE LAS NORMAS.
Por muy avanzadas que lleguen a ser unas
normas, si no se aplican adecuadamente no cumplen su cometido. Por ello
la aplicación de las normas debe merecer una profunda atención,
pues al respecto se dan una variedad de actitudes que deberíamos
discutir. Por un lado, estamos en un medio altamente competitivo económicamente,
que en ocasiones incita a irresponsabilidades en la ejecución
de trabajos, con tal de conseguir contratos, conservar clientes, etc.,
y se ofrecen diseños supuestamente más económicos,
aunque a largo plazo se esté corriendo un riesgo mayor, interpretando
las normas a la ligera u obviando algunos de sus requisitos. En otros casos
se efectúan extrapolaciones que no conservan el espíritu
de la Norma, obviando la investigación o consulta adecuadas. Para
otros las normas son una guía que permite actuar sin entender
los problemas, remitiendo la responsabilidad a los redactores de aquellas,
con lo que las aplican ciegamente sin interpretarlas siempre bien. Para
algunos pocos las Normas son un freno a la creatividad y resaltan
las limitaciones que les imponen, sugiriendo que un buen criterio profesional
podría tener mejores resultados.
En verdad ésta última actitud
es la menos peligrosa de todas, pues supone, normalmente en profesionales
experimentados, la preocupación de lograr buenos resultados de la
manera más sencilla posible en base a la experiencia. Sin embargo
caben varias acotaciones: por un lado, las normas son especificaciones
mínimas y siempre pueden mejorarse, por lo que no son totalmente
un freno a la creatividad sino un estímulo a encontrar soluciones
superiores. Lo que creemos es que las normas deben indicar más explícitamente
esta posibilidad. Pero es conveniente que se demuestre o al menos se razone
el por qué una solución inédita es mejor, ya que los
diseños deben ser revisables por terceros y no basarse simplemente
en la confianza en la experiencia de alguien; ésto puede ser una
dificultad que remite al mal reconocimiento económico que tiene
el trabajo de diseño estructural pues limita el tiempo de dedicación.
Pero también es bueno decir que la experiencia no siempre resuelve
los problemas porque puede ocurrir que el ingeniero experimentado termine
basándose sólo en su experiencia personal y no incorpore
toda la experiencia internacional, sobre todo en un problema como el sísmico
en que el desempeño de las estructuras observado en terremotos es
un factor capital. De aquí que también él deba revisar
las normas y sólo si es el caso, superarlas razonadamente.
Que repetidamente insistamos en la idea
de la superación de las normas deriva de su condición de
mínimo
requisito social que se establece tras una discusión colectiva,
en que todos pueden participar dentro de los plazos que a ello se asigna,
aunque no se haga efectivo así. Nadie tiene derecho a construir
de tal manera que haga correr a los futuros usuarios riesgos mayores a
los normalmente establecidos, porque dichos usuarios no tienen por qué
suponer otra cosa. Ningún profesional debe creerse en el derecho
de hacer correr a otros riesgos superiores a los aceptados nacional e internacionalmente.
El problema inverso al citado es el de
la ciega aplicación de las Normas, común en el profesional
inexperto, que desea resolver un problema que no entiende completamente.
Al respecto una actitud típica es la de exigir que las Normas deban
haber previsto su problema particular, y en lugar de estudiarlo quiere
una receta fácil. Al contrario, debe entenderse que las Normas se
establecen como guías generales de problemas típicos para
precisar el mínimo requisito socialmente aceptado, pero que la
responsabilidad de aplicación remite al profesional, el cual
debe entender el problema y efectuar los cálculos o las investigaciones
documentales o las consultas o las pruebas experimentales necesarias. Si
realmente un profesional no conoce un problema no debería responsabilizarse
de su solución. Entonces vemos que es un error, en general y salvo
honrosas excepciones, permitir que un "recién graduado" asuma la
plena responsabilidad de ciertos trabajos. En otros países se requiere
que antes de que un profesional pueda hacer tal cosa, haya tenido alguna
experiencia profesional y se someta a nuevos exámenes. Una demostración
palpable de esta cuestión es que normalmente para obtener el título
de ingeniero civil no se requieren conocimientos de ingeniería sísmica,
bastando con unas simples recetas de diseño en las materias de proyectos
estructurales. Esta carrera padece de una tradicional deformación
"estática" pues toda la insistencia está centrada en
el problema del equilibrio estático y la resistencia necesaria para
lograrlo. Y para entender el problema sísmico se necesita un mínimo
de conocimientos de dinámica de estructuras (no suplido en las clases
de mecánica racional), algo de la conducta inelástica de
materiales y unos rudimentos de ingeniería sísmica. Si en
verdad se supone que el ingeniero puede acometer diseños sismorresistentes
debe exigirse un mínimo de cursos al respecto. Estamos mostrando
una irresponsabilidad social que remite a la propia ley del ejercicio
de la ingeniería y a la falta de actualización de los cursos
universitarios, aunque debe reconocerse que se ha estado supliendo en cursos
de especialización y postgrado.
Y la pretensión de que las Normas
prevean todos los problemas, lleva a efectuar incorrectas extrapolaciones.
En lugar de entender que se trata de un problema no previsto completamente
en las normas, que requiere una adecuada averiguación, se toma la
actitud de suponer que podemos aplicarle la Norma. Por ejemplo, se ha aplicado
la norma antisísmica de edificaciones a instalaciones industriales
que no pueden desarrollar la ductilidad supuesta para aquellas, con el
resultado de fuerzas demasiado bajas o dicho de otra manera, riesgos más
allá de lo aceptable. Se extrapola a edificaciones de acero estructural
u otros sistemas no tipificados, a partir de factores correspondientes
a estructuras de concreto armado pero sin añadir requisitos de detallado
sismorresistente semejantes. Se revisan y refuerzan estructuras existentes
con una norma para edificaciones nuevas aunque para ese caso remite a bibliografía
específica. Lo que nos lleva a otro problema de aplicación
de la Norma: ésta dispone de unos Comentarios orientadores que
muchos no toman en cuenta, porque cierto trasfondo de mala cultura
formativa con raigambre en las universidades, busca las recetas y no
la comprensión de los problemas. Indudablemente que tocante
a estos problemas las Normas pueden mejorarse de modo de que asuman cada
vez más tipos de situaciones y así se promueve en la Revisión
actual de la Norma Antisísmica.
Ahora, cuando se viola la Norma o se es
indiferente a ella, con el objeto de conseguir diseños más
económicos que compitan ventajosamente, estamos ante un más
grave
problema de ética profesional. Recordemos que la Norma COVENIN
1756 es de obligatorio cumplimiento nacional de acuerdo a decreto promulgado
en la Gaceta Oficial Nº 33.982 del 7-6-1988, pero sin embargo hay
que insistir aún en la necesidad de que todas las municipalidades
exijan su cumplimiento. Pero no basta con la simple exigencia nominal;
parece que hay que pasar por la revisión de terceros pero,
siendo que en el país se ha combatido la tramitación de permisos
municipales, es necesario un debate nacional que nos lleve a implementar
la revisión de diseños tal como se realiza en otros países,
aunque indudablemente incluya una serie de dificultades que habrá
que acometer. Por otro lado, los malos diseños también están
potenciados por la competencia profesional en términos de precios
de trabajos, pues la tendencia natural es a realizar trabajos tanto
más elementales cuanto más "baratos" son. En ese sentido
cabe recordar que en algunos países los precios de los trabajos
profesionales se establecen (fijos o mínimos) por los respectivos
colegios, de manera que la competencia se da principalmente en función
de la calidad y no de los costos.
Es indudable que toda esta serie de problemas
tienen un cariz de moral y responsabilidad. Su solución deberá
pasar por una presión moral de la población exigiendo correctas
actitudes. Resumiendo, proponemos la discusión de una serie de medidas
y/o actitudes que conviene desarrollar, para mejorar la aplicación
de las Normas y con ello la seguridad de nuestras construcciones:
A) Desarrollar una campaña nacional
que promueva una actitud responsable ante el peligro sísmico, demandando
que las municipalidades exijan el cumplimiento de la Norma respectiva.
B) Revisar los procedimientos de tramitación
de permisos de construcción para incluir la revisión, al
menos conceptual, de los diseños estructurales.
C) Considerar la posibilidad de restringir
la capacidad de asumir la responsabilidad de trabajos en función
de la experiencia. Por ejemplo, limitar a edificaciones de tres pisos las
que puede diseñar un ingeniero inexperto.
D) Incorporar en los cursos de pregrado
de ingeniería civil elementos de dinámica de estructuras,
conducta inelástica de materiales e ingeniería sismorresistente.
E) Promover el estudio continuo y actualización
por parte de los ingenieros.
F) Establecer aranceles profesionales mínimos
obligatorios, estimulando la competencia por calidad.
G) Ampliar el alcance de las Normas Sismorresistentes
de manera que abarquen más problemas.
H) Aclarar que las especificaciones normativas
pueden ser superadas, pero de manera razonada.
5. ACTUALIZACIÓN NORMATIVA.
Presentamos a continuación las propuestas
fundamentales para actualizar las especificaciones de la Norma Antisísmica
vigente, principalmente las elaboradas por la Subcomisión de Estructuras,
bajo la coordinación del Prof. Oscar A. López 12.
Estas propuestas están aún sujetas a discusión y no
deben tomarse como aprobadas legalmente.
Como objetivos particulares del
cambio normativo podemos citar: a) Corregir insuficiencias presentes
en la Norma actual, tales como las concernientes a estructuras de acero,
a edificaciones existentes, y otras; b) Mejorar los criterios de
diseño, incorporando nuevos resultados producto del crecimiento
acelerado del conocimiento en esta disciplina a nivel mundial y nacional
en los últimos 15 años; y c) Combatir varias extrapolaciones
inadecuadas que se han hecho de la Norma vigente.
Se mantienen en el trazado de las disposiciones
normativas los mismos objetivos generales que se establecieron en
la génesis de esta Norma COVENIN 1756: salvaguardar vidas humanas;
que los edificios estén en capacidad de soportar sismos moderados
con daños leves, los sismos de diseño con daños reparables
y sismos extraordinarios con baja probabilidad de colapso aunque sean irreparables;
se intenta lograr que todas las edificaciones de un uso similar tengan
un grado de confiabilidad análogo, penalizando las irregulares y
estimulando los edificios regulares. Como guías principales
para la elaboración de la Propuesta se han seguido las Recomendaciones
para elaboración de Normas del NEHRP18 y del Eurocódigo
4 , diversas Normas extranjeras y una variedad de artículos
de investigación, junto con la experiencia nacional.
Se destaca la limitación de esta
Norma a las construcciones de la clase de edificios en general y tipificados
en particular. Para los edificios no tipificados se trazan lineamientos
y requisitos de los estudios que deben seguirse a fin de lograr una confiabilidad
semejante a la que poseen los edificios típicos. Como caso particular
se han trazado algunas condiciones que deben cumplir los edificios sobre
sistemas
de reducción sísmica como aisladores, amortiguadores,
etc., cuya difusión es previsible en los próximos años.
Siendo que la orientación principal
de la Norma es hacia el proyecto de edificaciones nuevas, pero tomando
en cuenta la amplitud de intervenciones recientes en edificaciones existentes,
se ha redactado las medidas especiales a tomar para dichas edificaciones,
tras una amplia revisión bibliográfica internacional
2,3,19,etc. Resumiendo: a) la construcción debe evaluarse
apropiadamente tomando en cuenta: la realidad construida, la calidad del
material ejecutado, las normativas de la época de construcción,
los posibles deterioros sobrellevados, etc.; b) por tanto debe realizarse
una investigación profunda de la edificación existente; c)
en algunos casos se puede adaptar el diseño a la vida útil
remanente; d) el Factor de Respuesta depende de la clase de detallado
real, que puede ser inferior al mínimo en uso actual; e)
en las verificaciones de solicitaciones deben tomarse en cuenta el tipo
de acero de la época, el control de calidad de la ejecución,
etc.; f) en casos de reforzamiento estructural es de suma importancia
la interacción entre la estructura antigua y la nueva, estimando
un Nivel de Diseño ND y un Factor de Respuesta R para el conjunto,
de acuerdo a sus mutuas características; g) es de suma importancia
que en la interacción se considere la capacidad extrema de la estructura
existente que permanezca soportando cargas gravitatorias, pues el límite
de su deriva admisible puede ser inferior al especificado (por motivos
de la tabiquería) para las edificaciones nuevas. Es indudable que
en los reforzamientos de construcciones existentes de baja ductilidad es
necesario suplir tanto rigidez como resistencia; h) resulta clave
que se compruebe que los diafragmas tengan la capacidad necesaria y la
vinculación adecuada para transmitir las fuerzas inerciales a la
nueva estructura de refuerzo; i) es esencial que se verifiquen las
fundaciones existentes siendo posible que el proyecto de reforzamiento
requiera la adición de nuevas fundaciones.
Se subrayan en las Disposiciones Generales
de la Propuesta que la correcta utilización de la Norma supone el
cumplimiento de una serie de requisitos implícitos que tienen alguna
tendencia a soslayarse: a) una correcta construcción e inspección
de la ejecución de la obra, para una buena conducta en el rango
inelástico, puntualizando los requisitos mínimos para la
Inspección, la cual debe quedar plasmada en un Plan ad hoc, contando
con una Supervisión Sismorresistente por los proyectistas estructurales;
b)
que el conjunto de profesionales involucrados estén correctamente
formados o asesorados, cubran unas pautas mínimas en sus trabajos
y se coordinen entre sí. Al respecto de los ingenieros estructurales
parece conveniente destacar la necesidad de que los programas de computación
se utilicen responsablemente, y no como una "caja negra"; c) la
necesidad de que otras personas involucradas como son urbanizadores, fabricantes,
expendedores, constructores y usuarios adopten las actitudes correctas
respecto a la calidad de la construcción; d) la realización
de un buen mantenimiento, incluyendo la conveniente inspección tras
la eventual ocurrencia de temblores intensos.
La aceleración característica
del terreno viene dada en un Mapa de Amenaza Sísmica desarrollado
por la respectiva Subcomisión 20; se ha incorporado,
en la revisión propuesta del Mapa, nueva información sismológica
y geológica disponible. En la Propuesta se han reclasificado las
edificaciones en los grupos de uso A, B1, B2 y C, asignándoles los
coeficientes a: 1,2; 1,1; 1 y 0, siendo B1 las de alta densidad ocupacional.
El Espectro de Respuesta sufre algunas modificaciones, introducidas por
la Subcomisión de Suelos 8: a) corresponde ahora
a cuatro perfiles de suelo, asignando el perfil S4 a suelos blandos en
zonas de baja sismicidad; b) se introduce un factor de modificación
de la aceleración básica, de acuerdo al perfil de suelo;
c)
se modifican los valores b de amplificación y algunos de los
periodos T*, y se introducen unos T0 variables en lugar del
0,15 fijo. Por parte de la Subcomisión de Estructuras: a)
se limita la rama plana del espectro a un periodo T+
³ T0 , que depende del Factor de Respuesta R, para tomar
en cuenta el menor desarrollo de ductilidad para periodos bajos 21.
Las principales innovaciones en la tipificación
estructural son la inclusión de las estructuras de acero, la subdivisión
de tipos, algunas precisiones en su relación con los Niveles de
Diseño y el tratamiento de las irregularidades. La incorporación
de las estructuras de acero viene a satisfacer la mayor demanda de la práctica
profesional, dada la gran utilización de las mismas 13.
La correcta adscripción de las estructuras de acero a la Norma puede
hacerse tras incorporar especificaciones mínimas de detallado sismorresistente
y resulta conveniente trabajar con tensiones de agotamiento y factores
de carga, ya que las acciones de diseño sísmico están
prescritas a niveles de cedencia inicial. Al respecto se adelanta paralelamente
la renovación de la Norma de diseño en acero estructural
COVENIN 1618 de acuerdo con el método de factores de carga y resistencia
("LRFD") y las "Seismic Provisions for Structural Steel Buildings" del
A.I.S.C. Además se especifican algunas medidas de diseño
adicionales tomadas del Eurocode 8 que corresponden a garantías
de ductilidad o a compatibilización con nuestros Niveles de Diseño.
Los Factores de Respuesta básicos Rb , que sustituyen
al Factor de Ductilidad D, se asignan a las estructuras de acero con valores
ligeramente superiores a los correspondientes a las estructuras de concreto
armado del mismo subtipo y Nivel de Diseño.
Para los dos materiales de construcción
previstos, concreto armado y acero, los tipos estructurales I, II y III
se dividen en subtipos Ia, Ib, IIa, IIb, IIIa y IIIb, en atención
al nivel de hiperestaticidad y la presencia de miembros dúctiles.
Los pórticos del subtipo Ia deben poseer una elevada redundancia
externa e interna, juntas rígidas y ausencia de discontinuidades
de columnas. En caso contrario clasifican como Ib. El subtipo IIIa en concreto
armado exige el acoplamiento de los muros con dinteles dúctiles
y en acero corresponde a los pórticos diagonalizados excéntricos.
En ausencia de dinteles o con diagonalización concéntrica
se tiene el subtipo IIIb. Los sistemas duales IIa y IIb se forman mediante
combinación del subtipo Ia con los subtipos IIIa y IIIb respectivamente.
Se han propuesto también algunas limitaciones a los tipos en relación
con los Niveles de Diseño.
De suma importancia es la nueva clasificación
de las irregularidades estructurales y no-estructurales previstas en la
Propuesta. Con ello se pretende que sean evaluadas detenidamente y se tomen
ciertas medidas de análisis y diseño para mejorar el comportamiento
de las edificaciones que las posean o bien que se elimine la existencia
de las irregularidades. Entre éstas se contemplan: los entrepisos
blandos o débiles, las fuertes discontinuidades de rigidez, resistencia
o sobrerresistencia, las variaciones excesivas de dimensiones entre las
plantas, las fuertes discontinuidades de masas, las elevadas excentricidades
y bajas rigideces torsionales, las fuertes variaciones de los centros mecánicos
de las plantas, los diafragmas flexibles 14, las desuniformidades
de la tabiquería, etc. Según el tipo de irregularidad presente
se toman alguna medida: reducción del Factor de Respuesta o un Método
de Análisis superior o la exigencia del Nivel de Diseño ND3
o la combinación de los sismos en dos direcciones.
Se ha realizado un esfuerzo por precisar
diversos aspectos del Modelado de los sistemas estructurales que luego
tienen incidencia en la confiabilidad de los resultados del análisis
que se efectúe, como son: distinción del sistema sismorresistente
de la eventual estructura no sismorresistente; evaluación de los
diafragmas; tipo de deformaciones elásticas o inelásticas
que se deben considerar; compatibilización de deformaciones y solicitaciones;
adecuado modelado de la infraestructura.
Los Métodos de Análisis preexistentes
se han revisado y se han añadido otros nuevos: ampliación
y desglosamiento del análisis de los componentes y elementos no-estructurales;
en el Método Estático Equivalente: estimación de los
periodos fundamentales, ajuste del parámetro m y del periodo de
control; en el Método de la Torsión Estática Equivalente:
especificación del valor de t a partir de las características
torsionales de las plantas para evitar la asignación errónea
de su valor e incorporación de factor de control del "lado rígido"
de las plantas 11 ; en el Método de Análisis Dinámico
con 1 GDL/ planta: ajuste del número de modos y aumento del periodo
de control; en el Método de Análisis Dinámico con
3 GDL/planta: desglosamiento del procedimiento, ajuste del número
de modos y del periodo de control; especificación de Método
de Análisis Dinámico con diafragmas flexibles; especificación
de Análisis Dinámico con acelerogramas y de Análisis
Estático Inelástico para problemas especiales; incorporación
de la Interacción Suelo-Estructura; introducción de control
de inestabilidad por los efectos P-D.
En cuanto a las revisiones correspondientes
al Diseño tenemos: las combinaciones de carga se han modificado
para incluir efectos de la aceleración vertical y ajustar los factores
de simultaneidad. Al mismo tiempo se añaden combinaciones especiales
adscritas a situaciones de poco desarrollo de ductilidad; se consideran
situaciones de concentraciones de demanda; se amplían los requisitos
de verificación y detallado para los muros estructurales, siguiendo
la conciencia internacional al respecto de la insuficiencia de las prescripciones
anteriores; se añaden algunos requisitos para pórticos de
acero y para pórticos diagonalizados; se disponen requisitos para
estructuras Tipo IV, antes no previstos; se prescribe control y detallado
de columnas discontinuas; se requiere el control de la regularidad prevista
de las resistencias globales.
6. EXPANSIÓN REQUERIDA DEL DESARROLLO
NORMATIVO.
Creo que debemos entender que las Normas
que desarrollamos representan un consenso social en lo que respecta a la
manera que debemos abordar los problemas de construcción sismorresistente.
Quizás el factor determinante en este consenso es la búsqueda
de un equilibrio entre seguridad y economía, porque es reconocido
que diseñar para soportar cualquier sismo posible con total seguridad
es sumamente oneroso e impráctico en términos sociales. Ésto
lleva a la aceptación de la ocurrencia de daños en las edificaciones
bajo los sismos más severos que puedan ocurrir. Pero en lo que hemos
estado de acuerdo es en que los daños no deben impedir la protección
de las vidas humanas; por tanto se establece que pese a que una edificación
sufra daños no debe perder estabilidad, siendo de esperar que sea
posible la evacuación de personas para los sismos límites
de diseño y que para sismos extraordinarios puedan quedar a salvo
aunque no puedan abandonar la edificación.
Lo que quisiera puntualizar es que el consenso
social no se efectúa totalmente sobre una base científica,
sino que influyen criterios empíricos así como cierta inercia
a mantener la práctica profesional tradicional. Influye, por ejemplo,
que ante algunos problemas poco resueltos se tome la actitud más
liberal, en lugar de una suficientemente previsiva. Lamentablemente la
sucesiva ocurrencia de sismos viene mostrando que la opinión más
conservadora es la que debía haber prevalecido en lugar de la más
liberal. Es decir, el consenso social viene pecando de tomar una actitud
liberal bajo la suposición de que los sismos no van a afectar lo
que antes no hicieron y la triste realidad es que sí lo hacen y
entonces, a posteriori, se acepta tomar nuevas medidas. O sea que vamos
reaccionando en función de la experiencia propia, en lugar de tomar
una actitud racional desde el principio. Y digo propia porque podemos entender
que algún género de experiencia sea necesario para tomar
decisiones, pero existe experiencia ajena que podemos aprovechar en lugar
de esperar a que nos ocurra a nosotros. Por ejemplo tenemos normas para
edificaciones antisísmicas porque se nos cayeron edificios, pero
como aún no han ocurrido grandes siniestros en puentes no tenemos
una Norma Sismorresistente de Puentes oficial actualizada, pese a que en
otros países los daños en puentes 6,7 han representado
un gran problema social. Las previsiones contra pérdida de operatividad
de servicios vitales, como líneas eléctricas, líneas
de aducción, telefónicas, etc., son escasas porque no fue
antes un problema fundamental, aunque sí se presentó en el
reciente terremoto. La posibilidad de incendios generalizados, como consecuencia
de rotura de líneas de gas no ha sido tomada debidamente en cuenta,
aunque en otros países ha representado un grave problema 6,7.
No evaluamos y reforzamos adecuadamente las construcciones antiguas porque
los recursos tienen otras prioridades. No tenemos una política seria
de sustitución de viviendas marginales peligrosas ni de previsión
de deslizamientos, ¡porque aún no se han caído! Si
Caracas se convirtió en 1967 en uno de los primeros ejemplos de
que los edificios modernos de concreto armado podían desplomarse
bajo sismos aún moderados, podría caberle el triste honor
de ser la ciudad en que ocurriera una catástrofe colectiva con miles
de muertos en áreas marginales por múltiples deslizamientos
e inestabilidades de pobres construcciones.
Es propicia, pues, la ocasión para
que nos replanteemos esta actitud social general y reflexionando sobre
los siniestros probables y no sólo sobre los pretéritos,
nos aboquemos a desarrollar otra serie de normativas paralelas y/o complementarias
que necesitamos, conjuntamente con la voluntad política y económica
de llevarlas a cabo. Entre las normativas y políticas relativamente
urgentes recordemos:
A) Revisión general de los riesgos
geológicos, geotécnicos y constructivos en las zonas marginales
de las principales ciudades, con el propósito de reubicación
de la población afectada, asignando los recursos financieros indispensables
para efectuarla.
B) Evaluación y reforzamiento de
construcciones existentes, dándole prioridad a las de gran utilidad
social como hospitales, escuelas, estaciones de bomberos, de policía,
centros de comunicación, edificaciones monumentales, etc.
C) Desarrollo de normativas para tuberías
de gas en poblaciones y revisiones consiguientes.
D) Desarrollo de normativas para líneas
de aducción de agua potable.
E) Revisión de la condición
de los puentes existentes y establecimiento de una norma moderna al respecto.
F) En general podría plantearse
un debate nacional que enfoque los problemas relativos a los posibles desastres
naturales, les de una prioridad cónsona con su gravedad y promueva
la asignación de un porcentaje mínimo del presupuesto nacional
a su mitigación.
Como punto final quiero repetir que es
esencial que no sea pasajera nuestra actitud, como producto de una conmoción
temporal frente a la ocurrencia de un terremoto destructor, sino que pasemos
a una conciencia consolidada de la necesidad de tomar medidas de prevención
anticipándonos al aún desconocido pero inevitable momento
de un movimiento tectónico.
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