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Las construcciones de Quito son muy vulnerables ante un sismo

Miembros del Laboratorio de la Vivienda de la Politécnica Nacional evalúan los resultados de un experimento de reforzamiento de vivienda popular con malla. Foto: G. Merino/IG

Entrevista a Patricio Placencia, experto en el tema

Por Luis Dávila Loor - Revista Q No. 11

     Cuando ocurrió el sismo de marzo en 1987 en la provincia de Napo, el susto de los quiteños fue grande. A partir de ese día, durante pocas semanas, el tema de la seguridad de las construcciones se puso en la agenda. No había ocurrido un evento de esa magnitud en mucho tiempo y había generaciones que no habían reflexionado sobre lo vulnerable que es la capital. El tiempo pasó y, como suele ocurrir, la cuestión volvió nuevamente al olvido, hasta que en el 2010 los terremotos que se dieron en Haití y Chile lo revivieron.

     A un año de esos eventos, es necesario seguir debatiendo sobre el asunto. Para ello, acudimos hasta el Centro de Investigación de la Vivienda de la Escuela Politécnica Nacional. Allí conversamos con Patricio Placencia, ingeniero civil, su director. Placencia es profesor principal de dicha universidad; miembro del Comité ACI 318 L, organismo que elabora el Código de diseño en hormigón armado en Estados Unidos; coordinador de los subcomités “Edificios de Hormigón Armado” y “Evaluación de Estructuras existentes”, del Código Ecuatoriano de la construcción; consultor estructural OPS-OMS, y consultor estructural privado. Además, fue presidente del ACI Capítulo Ecuador 2006-2008 y asesor estructural de la Comisión de Áreas Históricas del DMQ 1993-2000.

 

¿Qué posibilidades hay de que se dé un sismo de alta magnitud en Quito?

Altas posibilidades. Según el Instituto Geofísico que cuenta con un mapa de peligro sísmico, Quito está en Zona 4, que es la máxima. También hay posibilidades de sismos fuertes que ocurran en la Costa con repercusiones graves para nuestra ciudad.

 

¿Cómo está preparada Quito ante una posibilidad de sismo fuerte?

Es muy alta la vulnerabilidad de las edificaciones de Quito, de casi todas las estructuras: coloniales, contemporáneas,  de edificios altos de cierta edad y edificios nuevos, de construcciones medianas y bajas. La ciudad no está preparada para un evento de gran magnitud.

 

Hay algunos edificios relativamente viejos que han resistido a algunos temblores, ¿se podría decir que son sismorresistentes?

No. Si una edificación pasa la prueba de un sismo pequeño, no quiere decir que necesariamente sea resistente para uno muy fuerte.

La filosofía de diseño sismorresistente plantea que, ante sismos menores, no debe haber daño ni en la estructura ni en las paredes. Ante sismos medianos, no debe haber daño en la estructura pero puede haber fisuras en las paredes. Ante sismos muy fuertes, poco probables pero posibles, no debe colapsar la estructura, es decir no debe derrumbarse, aunque puede haber gran daño en las paredes.

En términos comunes de la gente se piensa que ante un sismo muy fuerte es imposible que un edificio aguante, entonces se acepta que se caiga. Esto no es aceptable para un diseño sismorresistente. Un diseño sismorresistente tiene que garantizar que no colapse el edificio ese rato. Podría ser que se dañara tanto que, al otro día, los dueños del edificio,  con la evaluación de algún técnico, vieran que la reparación costaría más que construir uno nuevo y decidieran derrumbarlo. Pero, reitero, al otro día, no en el momento del sismo.

 

¿Qué construcciones serían las más vulnerables en Quito?

Le contesto más bien diciendo que hay muy pocas edificaciones que tienen alta seguridad, la mayoría son vulnerables.

Los edificios que tienen alta seguridad son aquellos que tienen diafragmas, o sea paredes de hormigón armado, dispuestas estratégicamente, balanceadamente, en los extremos. Estas construcciones difícilmente colapsarán en un sismo. En Chile se cayó un solo edificio de este tipo, no se derrumbaron cientos, como ha ocurrido en otras partes.

 

¿Chile es un ejemplo en materia de diseño sismorresistente?

A mí me parece que Chile tiene la mejor ingeniería sismorresistente del mundo. Ha sido el único país que ante un sismo de 8,8 grados tuvo un solo edificio derrumbado. Ese lujo no se da ni Estados Unidos ni China ni Japón ni Nueva Zelanda. Ahora están estudiando qué pasó en ese edificio, porque no debió haber colapsado.

 

¿Qué hace que en Chile haya estas condiciones?

En Chile trabajan bien en cinco aspectos, de los cuales ninguno se hace bien en nuestro medio. Veamos:

Primero, exigen un planteamiento arquitectónico sismorresistente. En nuestro país, los arquitectos diseñan a base de columnas para que los ingenieros calculen las dimensiones y coloquen los hierros necesarios. Esas estructuras se llaman de pórticos. Para que las estructuras de pórticos sean sismorresistentes requieren de condiciones muy sofisticadas, muy difíciles de hacerlas. Además, los pórticos son más flexibles que las paredes de mampostería, por tanto, en un sismo primero se rompen todas las paredes y después comienza a trabajar la estructura, o sea es un mal matrimonio. En Chile, a nadie se le ocurre, ni por mala idea, diseñar una estructura sismorresistente con pórticos, sino con paredes de hormigón. Allá el arquitecto piensa en paredes de hormigón, pone en sus diseños esas paredes para que el ingeniero calcule con ellas y les coloque el hierro y el espesor necesario.

El segundo aspecto es un muy buen diseño estructural para enfrentar cualquier escenario, ya sea de sismo pequeño, mediano o grande. El código ACI, que es el de los Estados Unidos y que se aplica en Ecuador, dice que para calcular las fuerzas sísmicas en una construcción debe utilizarse entre una cuarta o quinta parte de la fuerza que tendría un sismo fuerte. Con esto el edificio puede resistir un sismo pequeño y mediano. Esto es bastante racional porque un sismo fuerte no es una cosa de todos los días, entonces no hay para qué gastar tanta plata si es que ese sismo fuerte no va a ser frecuente. Pero el ACI pone una condición: hacer diseños y chequeos especiales para que, en caso de sismo fuerte, la estructura pueda disipar energía y no colapsar. En nuestro medio no se hace este último chequeo de manera general. Creo que un cinco por ciento de las construcciones harán este chequeo, no más. Más del 90 por ciento de los diseños están hechos para resistir sismos pequeños y hasta medianos, pero no grandes.

El tercer aspecto es el control. Aquí no hay control municipal, ni de colegio de ingenieros ni de nada. El Municipio, como aprueba planos y otorga licencias para que se construya, debería hacer el control. En Chile es obligatorio que el diseño estructural sea revisado por otra parte para que el Municipio lo apruebe. Y esa otra parte se hace corresponsable del diseño.

El cuarto aspecto es la excelencia en la construcción y control de la construcción en la parte estructural. En Ecuador se construye bastante bien, pero la parte de detalle estructural es deficiente. Siempre que voy a una obra, incluso de constructores buenos y de fama, encuentro fallas graves de detalle (doblados, traslapes, ganchos) que no se notan cuando el edificio está terminado, pero que, en caso de darse un sismo fuerte, demostrarían que esas construcciones están mal hechas.

El quinto aspecto es la fiscalización. Los equipos de fiscalización se ocupan más en cuidar los intereses del dueño, que la obra avance dentro del cronograma previsto, que se cumpla el presupuesto, pero no de los detalles, que son importantísimos para una seguridad sísmica. En Chile, la fiscalización estructural funciona como debe ser.

 

¿Los diseños sismorresistentes encarecen la construcción?

No necesariamente, pero así encarezcan, hay que hacerlos. Puede ser que en determinados tramos sí suceda esto, porque hay que poner ciertos estribos especiales, espaciamiento más corto y cosas así. Sin embargo, pueden tener un costo similar si se escoge un sistema estructural apropiado, por ejemplo con más paredes de hormigón. Ahí la estructura sale un poco más barata y mucho más segura. Pero esto implica que el arquitecto piense en estructura con paredes.

De las construcciones de hormigón, la más segura es la que tiene paredes de hormigón sólidas o enchapadas tipo M2, o de bloque común y corriente forradas con un enlucido armado, que es un enchape conectado a las paredes. Esto es muy sismorresistente y a bajo costo.

 

Se cree que las construcciones con estructura de madera son más resistentes a los sismos, ¿esto es real?

Solo cierto tipo de construcciones de madera: no tipo pórtico sino también con paredes de madera, tipo paneles. En EEUU muchas de las casas son de madera, lo cual, por lo livianas que son, resulta apropiado para los sismos. Si no tienen peso, no tienen masa, no producen fuerzas. El problema con esas casas allá, es que no resisten a los huracanes.

Con cualquier sistema constructivo se puede tener una estructura muy segura, y lo contrario: no hay sistema constructivo que de por sí sea bueno. Lo que se requiere es hacérselo bien.

 

Usted ha citado un código sismorresistente de los Estados Unidos, ¿es un problema la falta de código propio?

En principio, casi todos los códigos que se usan aquí para edificios de hormigón tienen su origen en el ACI de los Estados Unidos. Sin embargo, no es problema de código sino de concepción teórica, de tener el concepto claro de lo que es el diseño sismorresistente, para que los constructores cumplan con una totalidad de normas y no solo con una parte de ellas. De todas formas vale señalar que este rato se está cocinando la última etapa del código ecuatoriano de la construcción, que incluye estructuras de hormigón armado, metálicas, de mampostería, de madera, de todo.

 

La situación de Quito es, entonces, muy complicada…

Personalmente pienso que si, bien complicada, y lo peor es que se sigue manteniendo la situación. ¿Qué hacer con las construcciones nuevas y con las que ya están hechas? Ese es el problema. El Centro Histórico y muchos barrios de Quito que son de mampostería, de paredes anchas de adobe, bloque o ladrillo, como la Mariscal, la Villa Flora, Las Casas, La Floresta, la Manuel Larrea, el Camal y todas las periferias, están destinados a colapsar en la eventualidad de un sismo apropiado para ello, es decir, que sea de alta intensidad y que, sobre todo, tenga unas características dinámicas parecidas a la estructura de la casa.

Explíquenos esto, por favor…

Para hacerlo, tenemos que referirnos a un concepto técnico que es el período. El período es el tiempo que demora una oscilación. Un edificio tiene un período proporcional al de aproximadamente una décima parte del número de pisos que tiene.

Una casa o un edificio tienen una forma de vibrar, con un período propio, mientras que el sismo tiene otra forma de actuar, de llegar, también con un periodo propio. Si es que los períodos de la casa o del edificio y el del sismo tienen características parecidas, todo se amplifica y se produce lo que se conoce como resonancia. Ahí es cuando la casa o el edificio colapsan.

Pongamos unos ejemplos para entender mejor. Hablemos de una casa bastante rígida, por tanto de períodos cortos. Si se produce un sismo lejano en la Costa, que provoca ondas con periodos largos, a la casa no le sucederá nada; aunque posiblemente se afectarán los edificios altos cuyos períodos fueren similares a los del sismo. Y viceversa, si el sismo es cercano y su período es bajo y de alta frecuencia, derrumbará la casa mientras que al edificio no le pasará nada.

 

¿En Quito estamos a la buena de Dios?

Así es, pero las estructuras vulnerables sí se pueden reforzar. Nosotros hicimos un experimento con una estructura de bloque que se hubiera ido al suelo si se hubiera dado un sismo. A esa estructura le rodeamos de malla, le enchapamos bien y aguantó lo que quiera.

El dilema suele ser que reforzar una casa para que sea indestructible no es practicable por los costos. Para esto hay que analizar niveles de reforzamiento. En el año 97 participé en un taller de reforzamiento de casas de adobe en zonas sísmicas de Lima. Allí se establecían grados de reforzamiento de la casa. Se empezaba con uno que aseguraba unos 30 segundos antes de que colapsara. ¿Qué se gana con eso? Se gana la vida, al posibilitar que las personas tengan tiempo de abandonar la casa y no mueran aplastadas. Pierden todo, pero logran salvarse. En 30 segundos se alcanza a salir si la casa es de un piso. Son conceptos interesantes anclados más en la realidad. Luego planteaban otros niveles de reforzamiento más costosos y seguros, hasta el último nivel con el cual la casa no se caía por nada del mundo. Algo así debería hacer cada propietario con el Municipio, para que no ocurra lo que sucedió en Ibarra o Riobamba en el siglo XIX, ciudades que quedaron arrasadas por lo que tuvieron que ser reubicadas, o en Pujilí y Pastocalle, donde fueron afectadas las construcciones de tierra, pese a que los sismos que allí se registraron fueron de magnitud pequeña.

Conocí Pakistán. Allá tampoco se cumplían los cinco aspectos que antes señalé. No habían ocurrido sismos en más de 80 años, habían transcurrido tres generaciones que habían perdido la idea de la prevención, y construían casas de mampostería simple, casas lindas que estaban en pie durante todos esos años. Vino el sismo apropiado y no dejó nada. 85 000 muertos, y no hubo más porque no había más gente.

Antes no había conceptos sismorresistentes, por eso a las construcciones viejas hay que tratar de reforzarlas con amarrados en las paredes que pueden ayudar. Pero lo que sí da horror son las nuevas construcciones, que son caras, que se venden a 1 200 dólares el metro cuadrado y que no son sismorresistentes. Eso no puede seguir.
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