| CRITERIOS
PARA LA ACTUALIZACION DE LA NORMA SISMICA COLOMBIANA
Aspectos Conceptuales, Jurídicos y de Responsabilidad Profesional Omar Darío Cardona A. Presidente Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica INTRODUCCION En los últimos años se han presentado sismos importantes en Colombia, que no han sido de especial atención para la ingeniería, debido a que por suerte no han causado daños graves en centros urbanos. Varios de esos sismos --Atrato Medio/Murindó 7.2 M en 1992, Páez 6.2 M en 1994, Tauramena 6.4 M y Calima 6.5 en 1995-- a pesar de que sus aceleraciones a nivel del basamento rocoso no fueron sino una fracción entre 6 y 12 veces del valor que el Código de Construcciones Sismo-Resistente ha exigido como valor mínimo para el diseño --en Medellín, Cali, Bogotá y Pereira-- causaron no sólo un daño extenso en elementos no estructurales sino daños estructurales importantes en algunos casos; incluso el colapso de edificaciones construidas antes de la vigencia del código. Esta situación, en adición a las enseñanzas que han dejado terremotos en otras latitudes --como México, Chile, El Salvador, Rusia, Filipinas, Estados Unidos y Japón, entre otros-- hizo necesaria una reflexión acerca de la necesidad de precisar el alcance del código, justificó su actual proceso de actualización y replanteó algunos aspectos relacionados con la práctica de la construcción en el país. La nueva Norma AIS-100, después de un intenso proceso de discusión y consulta, intenta aportar nuevos elementos con el fin de asegurar un buen desempeño de las edificaciones ante las solicitaciones sísmicas, que como lo ilustran los acontecimientos, definitivamente no obedecen a eventos de rara ocurrencia en el territorio nacional. La nueva normativa, además, establece requisitos específicos, más rigurosos, para el diseño y construcción de edificaciones indispensables tales como los hospitales --con el fin de que mantengan el servicio aun en caso de sismos fuertes-- y el alcance mínimo de los estudios técnicos requeridos para la evaluación de la vulnerabilidad sísmica estructural de edificaciones existentes. Este documento hace un resumen de los aspectos conceptuales generales y específicos por los cuales se decidió actualizar la norma sísmica colombiana, hace referencia a aspectos jurídicos, a las responsabilidades profesionales inherentes y hace especial énfasis al tratamiento que el nuevo reglamento sísmico le otorga a las edificaciones indispensables, como uno de sus temas más novedosos a nivel nacional como internacional. ASPECTOS CONCEPTUALES Daños estructurales En general, las enseñanzas que han dejado los terremotos en el mundo indican que en los sitios donde se diseña de acuerdo con una buena normativa sismorresistente, 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 de acuerdo con un código no siempre salvaguarda contra el daño excesivo producido por terremotos severos. Desde una perspectiva histórica, un código por si sólo no puede garantizar la seguridad contra el daño excesivo, puesto que los códigos son reglamentos que experimentan actualizaciones continuas de acuerdo con los avances tecnológicos y las enseñanzas que dejan las investigaciones y estudios de los efectos causados por terremotos, que no son 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 el 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 sólo elemento o serie de elementos con ductilidad o resistencia insuficiente. A causa de sismos muy fuertes es común que se presenten daños estructurales en columnas tales como grietas diagonales, causadas por cortante y/o torsión, o grietas verticales, desprendimiento del recubrimiento, aplastamiento del concreto y pandeo de las barras longitudinales por exceso de esfuerzos de flexocompresión. 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 abajo 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. Este tipo de daños no sólo fueron vistos en el antiguo Caldas en 1979 y Popayán en 1983, sino que se vieron en un número importante de las edificaciones afectadas en la ciudad de Pereira por el sismo del 8 de febrero de 1995. 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 traducidas 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 puede 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 versión la Norma AIS-100, base del Código de Construcciones Sismo-Resistentes incorpora requisitos más rigurosos de deriva y configuración espacial y requerimientos más claros que los del Decreto-Ley 1400 de 1984 en lo relativo al detallado del refuerzo, que garanticen un mejor desempeño de las estructuras. Daños no estructurales Generalmente, los daños no estructurales se deben a la unión inadecuada de los acabados, muros de relleno o divisorios y de las instalaciones con la estructura, o a la falta de rigidez de la misma, lo cual se traduce en excesivas deformaciones que no pueden ser absorbidas por este tipo de componentes. Los daños no estructurales más comunes son el agrietamiento de elementos divisorios de mampostería, el aplastamiento de uniones entre la estructura y los elementos de relleno, el desprendimiento de acabados y otros componentes adosados y la rotura de vidrios y de instalaciones de diferente tipo. En los muros de mampostería, que sirven de división o relleno, el cortante causa grietas diagonales usualmente en forma de X, que para el neófito son dramáticas; el volcamiento de los mismos y la flexión también pueden producir grietas verticales en las esquinas y en la zona central del muro y grietas en forma perimetral cuando actúa como una losa apoyada. De casi todos los terremotos se pueden citar ejemplos de los efectos perjudiciales de este tipo de componentes, cuando actúan como elementos rígidos en la respuesta de la estructura, particularmente cuando se trata de sistemas estructurales flexibles que contienen tabiques o muros que llenan parcial o totalmente con mampostería rígida de ladrillo el entramado de vigas y columnas. Los pórticos con tabiques de relleno se vuelven más rígidos una vez que la estructura hace contacto con el tabique de relleno, incrementando la rigidez y cambiando las propiedades dinámicas de la estructura. En caso de que este tipo de muros estén distribuidos en forma asimétrica adicionalmente pueden exitar modos torsionales de vibración, causando un comportamiento muy desfavorable de la estructura. Estos muros o tabiques se resquebrajan severamente si no han sido diseñados para soportar las fuerzas de interacción con el pórtico en el momento del terremoto e incluso pueden causar un efecto muy nocivo, pues dichas fuerzas pueden también causar graves daños en el sistema aporticado. Un incremento inadvertido de resistencia y rigidez en los pisos superiores de una edificación por la interacción de este tipo de componentes puede crear en los pisos inferiores el efecto de piso blando o flexible al cual ya se hizo referencia en el aparte anterior. Debido a la presencia de tabiques de relleno parcial entre columnas, caracterizados por cubrir verticalmente espacios desde el piso hasta el umbral de una ventana, se han causado daños severos e incluso colapsos, puesto que esta circunstancia genera el conocido efecto de columna corta, en el cual la columna tiende a fallar en forma frágil debido a que es solicitada por fuerzas cortantes elevadas, generadas por el impedimento a la deformación que le imponen los tabiques hasta cierta altura a la columna. El daño en los elementos no estructurales ha sido repetitivo cada vez que se presenta un sismo en el país. La ciudad de Medellín fue afectada de manera significativa en este tipo de componentes cuando se presentó el sismo del Atrato Medio/Murindó en 1992, la ciudad de Cali ha sido afectada en varias ocasiones en los últimos cinco años y Santafé de Bogotá presentó daños no estructurales en un número amplio de edificaciones como consecuencia del sismo de Tauramena, el 19 de enero de 1995. A diferencia de estos casos, los daños no estructurales en la Isla de San Andrés pueden ser fácilmente explicados, si se tiene en cuenta que la isla no se encuentra en una zona con algún grado de amenaza sísmica y en donde definitivamente sismos como los que se presentaron recientemente no se han tenido en cuenta para el diseño y construcción de sus edificaciones. Por otra parte, debido a un considerable efecto local del suelo, el sismo del 8 de febrero de 1995 que afectó el norte del Valle del Cauca y el antiguo Caldas, causó importantes daños no estructurales en Pereira, en donde además también se pudieron observar daños en las estructuras a causa de la interacción entre las mismas y muros no estructurales rígidos. No obstante, que el daño no estructural es esperado en caso de sismos severos de acuerdo con la filosofía de diseño, cabe preguntarse por qué sismos que, de acuerdo con los registros acelerográficos, no han superado el 5% de la aceleración de la gravedad han causado daños no estructurales importantes, si se tiene en cuenta que el sismo de diseño es del orden 4 a 5 veces mayor aceleración. En otras palabras, valdría la pena evaluar por qué ante sismos que distan en mucho de ser equivalentes al sismo de diseño se han presentado daños no estructurales significativos, aun considerando un posible efecto de amplificación local del suelo. Protección de la propiedad Un terremoto es una trasformación de energía: la energía de deformación acumulada en la litosfera se convierte súbitamente en energía cinética; ésta se manifiesta por medio de movimientos ondulatorios que se trasmiten a través del interior y la superficie de la tierra, y esta energía, atenuada por la distancia es la que los edificios deben absorber y, en caso de sismos severos, disipar. El conocimiento obtenido hasta ahora ha permitido desarrollar bases que facilitan efectuar un diseño de estructuras con razonable certeza de su seguridad para la vida. Más aun, ha sido posible aplicar consideraciones económicas en el diseño sismorresistente optando por estructuras menos fuertes que lo necesario y, como consecuencia, de menor costo inicial, las que al ser sometidas a un movimiento sísmico severo deben sufrir daños controlados, sin colapsar, y disipar así una parte importante de la energía absorbida. Paradoja que significa que al degradarse la estructura existe la posibilidad de que se salve del colapso y por lo tanto las vidas que se encuentran en su interior. De lo anterior se desprende que el desempeño sísmico exitoso de una estructura depende, además de su resistencia, de su comportamiento en el rango plástico, en otras palabras de su ductilidad, es decir de la habilidad de la estructura para disipar energía vibratoria a partir del instante en que las deformaciones de la estructura exceden el límite elástico. Dicho ingreso previsto de la estructura en el rango plástico, cuando es solicitada por un sismo fuerte, significa por lo tanto la posible ocurrencia de daños estructurales y no estructurales. Esto no debe confundirse con la deficiencia que una estructura puede tener ante un sismo, incluso moderado, debido a un déficit de resistencia y/o a una ductilidad escasa, lo cual significa que la edificación es vulnerable. En general es aceptado y en algunos códigos es específicamente citado, como en el caso colombiano, que las edificaciones son diseñadas para ser capases de resistir sismos fuertes sin colapso, aun cuando ésto represente incluso daños estructurales severos; sismos moderados sin daño estructural, pero con algún daño en elementos no estructurales; y temblores leves sin daño. En otras palabras, el nivel de riesgo aceptable o admisible implícito legalmente en las normas considera que los elementos del sistema sismoresistente pueden ser excedidos en su capacidad máxima y experimentar un comportamiento inelástico al ocurrir, en el caso de un sismo muy fuerte, un incremento de las deformaciones por encima del desplazamiento o deformación de fluencia. Además se espera que se presenten daños en los elementos no estructurales como tabiquería, particiones, etc. en caso de sismos moderados, que en general pueden ser fácilmente reparables. Sin embargo, este tipo de daños constituyen una pobre imagen del estado del arte para el público no enterado que desconoce que esas fallas son aceptables y por lo tanto legales ante los jueces!. Las expectativas que tienen los propietarios distan en mucho de los objetivos de la norma, pues en general el propietario espera que la edificación no tenga ningún daño. El código fundamentalmente protege la vida y a través de éste principio en forma indirecta protege la propiedad, pues como ya se dijo se pueden presentar daños en los elementos no estructurales especialmente en los muros divisorios y de fachadas, hecho que no deja de ser objeto de reflexión dado que el daño no estructural también puede en algunos casos comprometer la vida directamente, por ejemplo al caer componentes que pueden lesionar gravemente a ocupantes o transeúntes; o indirectamente al no poder cumplir su función edificaciones indispensables tales como los hospitales en el momento en que más se les necesita. Por lo anterior a nivel internacional ya existe una tendencia a proteger de manera explícita la propiedad que seguramente se generalizará en el futuro. La nueva Norma AIS-100, base para la actualización del código es más rigurosa en el control del daño al requerir un límite de deriva más estricto y al exigir el diseño sísmico de los elementos no estructurales, lo que además exige que se evalue también para un sismo menor al de diseño, denominado sismo de servicio, en edificaciones consideradas como indispensables tales como los hospitales. Cambios en la práctica constructiva Corrientemente el diseño tiene por objeto proporcionar una adecuada resistencia de los elementos estructurales para que soporten las solicitaciones estimadas. Los procedimientos normativos proveen en todos los casos seguridades de diversa índole, mediante la reducción de las resistencias teóricas de los materiales y mediante la magnificación de las cargas. Sin embargo, cada elemento presenta, en realidad, una situación distinta; independientemente de su "resistencia" estimada, tendrá una "capacidad" diferente, lo que significa que los diseñadores ahora deben ser más conscientes de que el diseño que están realizando está relacionado fundamentalmente con las capacidades de los elementos y no sólo con sus resistencias; lo que implica un mejor entendimiento conceptual del desempeño estructural. No obstante que a nivel mundial ha habido la tendencia de sustituir los sistemas estructurales convencionales por sistemas cada vez más rígidos, normalmente incorporando muros que limitan las deformaciones excesivas ante las cargas laterales, en Colombia no se ha tomado conciencia acerca de la muy alta flexibilidad de los sistemas que se utilizan. El Decreto-Ley 1400 de 1984 intentó resolver este problema limitando la deriva, sin embargo el daño no estructural causado por sismos leves y moderados ocurridos en el país y en otras latitudes han demostrado que es necesario ser más estrictos. Por lo tanto una práctica más generalizada de incluir muros estructurales para reducir los daños será necesario estimular en los próximos años, teniendo en cuenta una mayor comunicación entre ingenieros y arquitectos diseñadores para resolver los problemas o restricciones que son propias de este tipo de práctica constructiva. En relación con el comportamiento de los elementos no estructurales, teniendo en cuenta la exigencia de tener que diseñar este tipo de componentes con la nueva normativa, será necesario definir claramente las responsabilidades profesionales, pues el ingeniero calculista sólo puede hacerse responsable del desempeño de la estructura debido a que no es de su competencia diseñar los elementos no estructurales que hacen parte del diseño arquitectónico. Un mayor respeto en la construcción será necesario, con el fin de evitar cambios en la ejecución no consultados con el ingeniero estructural y una debida participación de los arquitectos en el análisis sísmico resultará muy beneficiosa a nivel del diseño de los elementos no estructurales. Este cambio en la práctica del diseño y construcción de los muros divisorios y fachadas y la reducción de la flexibilidad suministrándole mayor rigidez a las estructuras reducirá significativamente los daños y aumentará la protección de la propiedad, pues el costo de los elementos no estructurales pesa de manera notoria en el costo total de las edificaciones. Teniendo en cuenta que existe un peligro grave para la vida como consecuencia del posible desprendimiento de elementos de fachada y la caída de muros, se deben explorar posibilidades de cambiar los materiales de los tabiques por opciones más livianas y suficientemente flexibles, que en caso de que interaccionen con la estructura puedan resistir las deformaciones sin sufrir daños. Otra posibilidad es separar los muros de la estructura para que la misma no actué sobre ellos en caso de deformación excesiva, lo cual implica un buen diseño de amarres y de su estabilidad ante la fuerza lateral que por su propio peso es inducida por el sismo y que debe ser debidamente transferida a la estructura. El Decreto-Ley 1400 de 1984 no incorporó requisitos para dicho efecto ni se definieron requerimientos para el adecuado diseño de amarres y anclajes, sin embargo el nuevo capítulo sobre elementos no estructurales de la nueva norma subsanará este vacío y motivará seguramente una mayor coordinación entre ingenieros, arquitectos, supervisores y constructores. Evaluación y reforzamiento de edificaciones existentes A diferencia de la mayoría de los códigos, la nueva Norma AIS-100 incluye un capítulo completo para la evaluación de la vulnerabilidad de las edificaciones existentes y su actualización para el cumplimiento de los requisitos de la nueva normativa. ALCANCE. El presente Capítulo establece los criterios que deben seguirse para adicionar, modificar o remodelar el sistema estructural de edificaciones diseñadas y construidas con anterioridad a la vigencia de la presente versión de las "Normas Colombianas Sismo Resistentes". ANALISIS DE VULNERABILIDAD SISMICA. Los criterios presentados en este Capítulo pueden utilizarse en la verificación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones existentes antes de la vigencia de la presente versión de la Norma, dando el nivel de seguridad comparativo al que la Norma exigiría a una edificación nueva.
ASPECTOS JURIDICOS Teniendo en cuenta que, de acuerdo con la nueva Constitución, al Presidente de la República no se le pueden otorgar facultades extraordinarias para legislar en relación con códigos --los cuales son de exclusiva competencia del Congreso de la República-- y considerando el contenido técnico-científico de los requisitos de construcción sismo resistente, se acordó con el Ministerio del Interior y el Ministerio de Desarrollo Económico cambiarle el nombre de "código" por "Normas Sismo Resistentes", las cuales incluyen la ley --que determina su alcance, considera los aspectos profesionales y deroga la legislación previa-- y los decretos presidenciales reglamentarios por los cuales se expiden los títulos técnicos respectivos, que en conjunto conforman el "Reglamento Sismo Resistente". De esta forma la ley corresponde sólo a un documento poco extenso que se refiere a aspectos generales --la cual es discutida y aprobada por el Congreso de la República-- y el contenido técnico corresponde a los decretos reglamentarios que son expedidos por el Presidente de la República una vez ha sido facultado por la Ley, salvándose la dificultad antes mencionada por la utilización de la palabra "código". Comision asesora permanente de la norma Puesto que el reglamento continuará evolucionando tecnológicamente, la ley que le da forma establece que el mismo podrá ser actualizado por una Comisión Asesora Permanente interinstitucional que acordará los cambios que se consideren pertinentes en su momento y que se expedirán mediante decretos presidenciales. De ésta manera cualquier ajuste técnico que se suscite en el futuro será incluido en el reglamento sin necesidad de expedir una nueva ley, lo que significaría llevarla de nuevo al Congreso de la República, como ocurrió con la propuesta de actualización reciente. COMISION ASESORA PERMANENTE. Créase la "Comisión Asesora Permanente para el Régimen de Construcciones Sismo Resistentes" del Gobierno Nacional, para la interpretación y aplicación de las normas sobre construcciones sismo resistentes, la cual estará adscrita al Ministerio de Desarrollo Económico y formará parte del Sistema Nacional para la Atención y Prevención de Desastres. ACTUALIZACIONES DE LOS ASPECTOS TECNICOS Y CIENTIFICOS DE LA LEY. Facúltese al Gobierno Nacional para que, previo el visto favorable de la Comisión Permanente creada a través de la presente Ley, y por medio de Decretos Reglamentarios, proceda a efectuar las actualizaciones en los aspectos técnicos y científicos que demande el desarrollo de la presente ley y sus reglamentos, y que resulten pertinentes para os propósitos en ella indicados y ceñidos al alcance de la misma. La Comisión Asesora Permanente está conformada por el Presidente de la República, los Ministros del Interior, Desarrollo y Transporte o sus delegados, el Director general de INGEOMINAS y los Presidentes de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica -AIS-, de la Sociedad Colombiana de Ingenieros -SCA-, de la Sociedad Colombiana de Arquitectos -SCA-, la Asociación Colombiana de Ingeniería Estructural -ACIES-, o sus delegados, y un representante de los gremios de la industria de la construcción elegido entre los mismos. La secretaría de la comisión está a cargo de la -AIS-. Uno de los aspectos más importantes de esta composición es el papel de las asociaciones como representantes de la sociedad civil organizada, pues aunque son cuerpos consultivos del Estado son organismos no gubernamentales que tienen especial incidencia en las determinaciones técnicas del reglamento y su aplicación. Esta Comisión Asesora Permanente jugará un papel fundamental en la definición del alcance de los estudios de vulnerabilidad y los diseños del reforzamiento de las edificaciones existentes, dado su carácter rector desde el punto de vista técnico, ya que podrá absolver todas aquellas consultas que al respecto surjan de cada proyecto específico y podrá autorizar la aplicación de ciertas soluciones parciales en casos en los cuales se demuestre que no es posible alcanzar los niveles de seguridad deseados y exigidos por el reglamento para el caso de las edificaciones indispensables, eximiendo de ciertas responsabilidades a los diseñadores y funcionarios involucrados en este tipo de proyectos excepcionales. RESPONSABILIDADES Aparte de que la ley establece requisitos de idoneidad para el ejercicio profesional en el campo de la construcción sismorresistente, define claramente la obligatoriedad del cumplimiento de sus prescripciones e indica la posibilidad de sanciones y de acciones civiles y penales en caso de demostrarse su no cumplimiento. PROFESIONALES Y FUNCIONARIOS. los profesionales que adelanten o permitan la realización de obras de construcción sin sujetarse a las prescripciones, normas y disposiciones previstas en la presente ley y sus reglamentos, incurrirán en violación del Código de Etica Profesional y podrán ser sancionados por el Consejo Profesional Nacional de Ingeniería y Arquitectura, o los Consejos Profesionales correspondientes, o aquél del cual dependan, con la suspensión o la cancelación de la matrícula profesional, según sea el caso, en la forma prevista en la ley sin perjuicio de las demás acciones civiles y penales a que haya lugar. PARAGRAFO. En igual sanción incurrirán los profesionales de las dependencias oficiales que autoricen de cualquier forma la realización de obras de construcción sin sujetarse alas prescripciones, normas, y disposiciones de la presente ley y sus reglamentos. Además, tales funcionarios, y aquellos que, sin tener la condición de ingeniero o arquitecto, las autoricen, incurrirán en causal de mala conducta, sanción de suspensión o destitución, según sea el caso, sin perjuicio de las demás acciones civiles y penales a que haya lugar. No sólo los funcionarios y profesionales, de acuerdo con esta normativa, tienen responsabilidades en relación con el tema sino los propietarios y constructores privados, los cuales esta misma ley les determina multas exigibles por la jurisdicción coactiva, cuya cuantía depende del número de metros cuadrados de edificación que no se sujeten a la normativa y del tiempo transcurrido sin que se hayan tomado las medidas correctivas o la demolición de la construcción, también, sin perjuicio de las demás sanciones civiles y penales a que haya lugar por perjuicios, negligencia u omisión. Por asimilación y equivalencia, esta circunstancia hace que en el caso colombiano sea necesario unir en una sola fase el estudio de vulnerabilidad, o diagnóstico, con el diseño de la solución de adecuación o reforzamiento para el caso de la evaluación de edificaciones existentes, pues las responsabilidades civiles y penales que implicaría el conocer un resultado negativo y propositivo de un análisis de vulnerabilidad sísmica sin que se realice el diseño de las soluciones serían muy altas. Sólo la demostración efectiva de insuficiencia de recursos para la realización del reforzamiento o adecuación física, más no del diseño en este caso, podría aliviar la responsabilidad de los funcionarios, propietarios o autoridades que tienen que ver con este tipo de decisiones en las cuales está involucrada la seguridad de la vida y de la atención de la comunidad en caso de situaciones de grave calamidad pública. Desde el punto de vista legal, no acudir a las mínimas precauciones que permite la tecnología constituye un evento claro de imprevisión de lo previsible, pues lo evidente es que en la actualidad, con el avance tecnológico y las formas de predecir las consecuencias de hechos de la naturaleza, el concepto de fuerza mayor, acto fortuito o acto de Dios, deja de ser un principio absoluto eximente de responsabilidad para convertirse en un elemento simplemente relativo que se encuentra en función del desarrollo de la ciencia. En nuestro caso, el riesgo sísmico, es decir las potenciales consecuencias económicas y sociales que pueden causar los terremotos, depende no sólo de los indicios de que se presenten sismos intensos en un sitio, es decir de la probabilidad de ocurrencia obtenida del estudio del mecanismo generador y de los eventos del pasado, lo que es calculable, sino también de la vulnerabilidad o condiciones de resistencia, fragilidad de las construcciones expuestas al fenómeno, lo que también es posible de estimar o definir con el estado actual del conocimiento. EDIFICACIONES INDISPENSABLES Uno de los aspectos de mayor interés por lo cual el Gobierno Nacional quiso acelerar el desarrollo de la nueva norma fue la preocupación que surgió en el Ministerio de Salud y la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres en relación con el comportamiento sísmico de las edificaciones hospitalarias, pues en su mayoría son construcciones diseñadas con anterioridad a 1984 --año en el cual se expidió la normativa sismo resistente-- y las más recientes, si bien cumplían con la norma ya vigente, no se les daba un tratamiento diferente al que se le otorga a una edificación en la cual los requerimientos sísmicos son un poco más estrictos, pero no suficientes para controlar el daño y el "colapso funcional" en caso de sismos moderados y fuertes, tal como ocurre infortunadamente en la mayoría de los códigos sísmicos vigentes alrededor del mundo. Aunque ya con anterioridad el Ministerio de Salud y la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, con la documentación facilitada por la Organización Panamericana de la Salud en relación con el tema y con el apoyo de la AIS habían promovido el estudio de vulnerabilidad sísmica estructural de varios hospitales universitarios de nivel 3, durante este proceso se pudieron detectar dos vacíos importantes: Primero, la falta de unos términos de referencia que definieran el mínimo alcance técnico tanto de los estudios de vulnerabilidad estructural como del grado de protección o seguridad que daría el reforzamiento a los hospitales posteriormente, y segundo, la falta de obligatoriedad de hacer este tipo de estudios y trabajos con el esfuerzo no sólo del nivel nacional, sino regional y local, de acuerdo con el proceso de descentralización política, administrativa y fiscal del país. Diseño de edificaciones indispensables Usualmente los códigos de construcción, para efectos del diseño, establecen un coeficiente de importancia de las edificaciones que se van a construir, normalmente agrupadas en tres categorías de uso, (I,II y III). Los hospitales en todos los casos han hecho parte del grupo III, por ser de especial importancia para atender la comunidad en caso emergencia. La nueva norma colombiana establece, a diferencia de la expedida en 1984, que en vez de existir tres grupos de uso, existe un cuarto (IV), al cual le denomina Edificaciones Indispensables. A este grupo de uso le asigna un coeficiente de importancia mayor, lo que significa que el diseño se realizará considerando fuerzas sísmicas aumentadas en un 30% con respecto a las utilizadas para el diseño de una edificación convencional (Grupo I). Las del grupo III, a las cuales anteriormente pertenecían las edificaciones hospitalarias se seguirán diseñando con el mismo 20% de incremento en las fuerzas previsto en la norma hasta ahora vigente. GRUPO DE USO IV - Edificaciones Indispensables: Son aquellas edificaciones de atención a la comunidad que deben funcionar durante y después de un sismo, cuya operación no puede ser trasladada rápidamente a un lugar alterno, tales como, hospitales de niveles de complejidad 2 y 3 y centrales de operación y control de líneas vitales. GRUPO DE USO III - Edificaciones de atención a la comunidad: Son las edificaciones necesarias para atender emergencias, preservar la salud y la seguridad de las personas, tales como: cuarteles de bomberos, policía y fuerzas militares; instalaciones de salud, sedes de organismos operativos de emergencias, etc. Los otros grupos de uso (I y II) son en la nueva norma los mismos de la norma anterior, que corresponden respectivamente a las construcciones convencionales cuyo uso predominante es residencia y oficinas y a edificaciones en donde habrá posiblemente afluencia masiva de público. Ahora bien, debido a la importancia de mantener la capacidad de continuar prestando el servicio de atención a la comunidad después de ocurrido un sismo moderado o fuerte, la nueva norma colombiana establece la necesidad de diseñar los hospitales no sólo para el movimiento sísmico máximo probable de diseño, sino para un movimiento sísmico del umbral de daño ante el cual no deben presentarse efectos en la estructura y los elementos no estructurales que comprometan el servicio y la función del hospital. ALCANCE. Los requisitos especiales del presente Capítulo deben emplearse en el diseño de las edificaciones indispensables del Grupo de Uso IV y de las demás que la comunidad designe como tales. METODOLOGIA. la determinación de la operatividad de la edificación con posterioridad a la ocurrencia de un sismo se realiza verificando que la edificación se mantiene dentro del rango elástico de respuesta al verse sometida a unas solicitaciones sísmicas correspondientes al inicio del daño, o umbral de daño. El sismo para el cual se hace esta verificación se define como aquel cuya probabilidad de ser excedido es del 80% en un lapso de 15 años, es decir un sismo relativamente frecuente ante el cual no deben presentarse daños en la edificación. Aparte de que para el movimiento sísmico de diseño se debe verificar que las deformaciones y desplazamientos de los diferentes pisos de la edificación no deben exceder --en el caso de una estructura aporticada-- una deriva del 1.00% (lo que significa un centésimo de la altura del piso), en el caso del movimiento sísmico del umbral de daño no debe exceder el 0.10%, es decir una décima parte de la deriva máxima permitida de cada piso ante la acción del sismo máximo probable de diseño. Este requerimiento es el que garantiza que ante un sismo moderado o fuerte --cuya severidad es menor que la del sismo máximo de diseño-- no se presenten daños en la estructura y los elementos no estructurales, evitándose en lo posible el "colapso funcional" de la edificación ante la ocurrencia de sismos frecuentes. De otra parte, la nueva norma colombiana a diferencia de la anterior obliga el diseño de elementos no estructurales tales como acabados y componentes arquitectónicos y decorativos; instalaciones hidráulicas y sanitarias; instalaciones eléctricas; equipos mecánicos e instalaciones especiales y define un mínimo grado de desempeño que deben cumplir dichos elementos, exigiendo el máximo o superior para el caso de los hospitales. SUPERIOR. Es aquel en el cual el daño que se presenta en los elementos no estructurales es mínimo y no interfiere con la operación de la edificación debido a la ocurrencia de un sismo. En consecuencia, la fuerza de diseño con la cual se calcula la estabilidad y resistencia de los elementos no estructurales, se determina utilizando un coeficiente de comportamiento definido según el grado de desempeño, el cual para los hospitales es el más riguroso. De acuerdo con lo anterior, el diseño de nuevas edificaciones hospitalarias en Colombia, realizado con base en la normativa recientemente actualizada, es más riguroso y considera importantes aspectos de seguridad que usualmente los códigos no tenían en cuenta hasta ahora. De esta manera se logrará una mayor protección y seguridad en los nuevos hospitales, no sólo para sus ocupantes en el caso de sismos muy severos sino, también, para la continuidad del servicio y su funcionalidad en el caso de sismos moderados y fuertes, que ocurren de manera más frecuente. Vulnerabilidad de edificaciones indispensables Es importante anotar que la actualización estructural de una edificación indispensable existente, de acuerdo con esta normativa, tiene que considerar todos las aspectos que se describieron en el aparte anterior, al igual que se tratara del diseño y construcción de una edificación nueva. Ahora bien, el caso de la verificación de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones tales como los hospitales la norma exige un mayor rigor y conocimiento técnico por parte del ingeniero avaluador con el fin de garantizar la aplicación de técnicas de acuerdo con el estado del arte. EDIFICACIONES INDISPENSABLES. En la verificación de vulnerabilidad sísmica de edificaciones indispensables existentes se debe incluir, además de lo expuesto anteriormente, al menos los siguientes aspectos:
(b) Debe, por medio de una evaluación adecuadamente sustentada utilizando procedimientos inelásticos, definirse el modo de falla prevaleciente, ya sea flexión o cortante. El valor del coeficiente de modificación de la respuesta, R, a utilizar debe ser concordante con la sustentación indicada. la secuencia de degradación de rigidez y resistencia debe determinarse y su influencia en la vulnerabilidad sísmica debe ser explícitamente estudiada. La nueva norma sísmica colombiana, por lo tanto, establece los mínimos criterios y procedimientos para llevar a cabo un estudio de vulnerabilidad sísmica estructural y no estructural, definiendo unos términos de referencia que hasta ahora no habían sido establecidos y que preocupaban debido a la proliferación de métodos simplificados o muy aproximados que para el efecto resultan inadecuados y que en este caso sólo podrían ser utilizados para priorizar o clasificar el estado general de edificaciones existentes de complejidad mayor. Sólo en el caso de edificaciones menores o de estructuras poco importantes se permite el uso de este tipo de evaluaciones que tienden a ser más cualitativas que cuantitativas y que por lo tanto pueden resultar inapropiadas para decidir la aplicación de importantes y en ocasiones cuantiosas inversiones de dinero para el reforzamiento o intervención de la vulnerabilidad de edificaciones existentes. Obligatoriedad de la evaluación y reforzamiento En adición a los requisitos técnicos mencionados en los apartes anteriores, la nueva norma colombiana establece por ley que los hospitales existentes de mayor nivel de complejidad localizados en las zonas de más alta amenaza sísmica deben ser evaluados en su vulnerabilidad e intervenidos o reforzados en un lapso de tres y seis años respectivamente, lo que significa que tanto el Gobierno Nacional como los gobiernos departamentales y municipales deben incluir partidas presupuestales en los próximos años con ese fin y tener en cuenta este tipo de inversiones en los futuros planes de desarrollo en todos los niveles territoriales. ACTUALIZACION DE LAS EDIFICACIONES INDISPENSABLES. A las construcciones existentes cuyo uso las clasifique como edificaciones indispensables, localizadas en zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, se les debe evaluar su vulnerabilidad sísmica, de acuerdo con los procedimientos para el efecto establecidos en esta reglamentación, en un lapso no mayor de tres (3) años contados a partir de la vigencia de la presente ley. Estas edificaciones deben ser intervenidas o reforzadas para llevarlas a un nivel de seguridad sísmica equivalente al de una edificación nueva diseñada y construida de acuerdo con los requisitos de la presente ley y sus reglamentos, en un lapso no mayor de seis (6) años contados a partir de la vigencia de la presente ley. El Ministerio de Salud y la Dirección Nacional para la Prevención y Atención de Desastres, con este instrumento jurídico podrán fortalecer en todo el país su programa de promoción de estudios de vulnerabilidad sísmica de los hospitales existentes y de su debido reforzamiento, en caso de que así se determine. Este trabajo podrá impulsarse concertando los esfuerzos nacionales, departamentales y en algunos casos municipales, mediante procesos de cofinanciación y contrapartidas establecidos por el Ministerio de Salud, el Fondo de Inversión Social y el Fondo Nacional de Calamidades, a luz de los principios constitucionales de concurrencia, complementariedad y descentralización. En consecuencia, aunque en el tiempo previsto de los tres y seis años indicados por la ley no se logren cubrir todas las edificaciones hospitalarias de nivel de complejidad 2 y 3 en las zonas de amenaza sísmica alta e intermedia, indudablemente la norma ayudará a avanzar en el tema y a estimular la voluntad política de los niveles regionales y locales, quienes en el caso colombiano también son responsables de la aplicación de una ley como la descrita en este documento. Seguramente que, si aun no contando con la normativa ya se habían registrado algunos casos de voluntad política regional y local para continuar con la fase de diseño del reforzamiento de varias hospitales importantes, con la normativa ya vigente y una debida promoción y divulgación de la misma se logrará un mayor cubrimiento y resultados, que se traducirán en un aumento de la seguridad y la protección de la infraestructura de salud del país. REFERENCIAS Ministerio de Obras Públicas y Transporte, "Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes", Decreto-Ley 1400 de Junio 7 de1984, Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS, Bogotá 1984. Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica - AIS, "Norma Sísmica Colombiana", Documento AIS-100-95, Proyecto de Ley Ministerio del Interior, Ministerio de Desarrollo Económico, Bogotá 1995. García-Reyes, Luis E., "El Control de Deriva y sus Implicaciones Económicas", Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica -AIS, Comité AIS-100, Bogotá, 1994. Cardona, Omar D., "Prevención de Desastres y Mitigación de Riesgos en Colombia: Perspectivas durante el DIRDN", Conferencia Interamericana sobre Reducción de Desastres Naturales, DNPAD, Cartagena, 1994. ANEXO - ESTRUCTURA DE LA NUEVA NORMA SISMICA COLOMBIANA La nueva versión de la Norma Colombiana de Construcciones Sismo Resistentes, está estructurada de una manera similar al Decreto-Ley 1400 de 1984. El temario está dividido en Títulos, cada uno de los cuales agrupan una temática particular. Los siete Títulos del Decreto-Ley 1400 de 1984 se actualizaron y hay cinco Títulos totalmente nuevos. Además dentro de algunos de los Títulos del Decreto-Ley 1400 de 1984 se introdujeron Capítulos nuevos. El temario es el siguiente:
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