Concepto elemental para interpretar los efectos de un terremoto en las construcciones y en los objetos

Efectos en las Construcciones:

Podemos interpretar el efecto de un terremoto en las construcciones, como un movimiento brusco de sus fundaciones. Los parámetros que permiten estudiar las características de dicho movimiento y su efecto en las estructuras, son: el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la energía liberada, etc., todos en función del tiempo (pues es un efecto dinámico). Estos datos se obtienen del procesamiento de la información registrada por instrumental adecuado (sismógrafos, acelerógrafos, etc.).

El efecto que el viento produce en distintos elementos se puede representar por una fuerza horizontal en la dirección y sentido del mismo, cuya magnitud depende de su velocidad y de la superficie expuesta. Este fenómeno es intuitivamente interpretado por las personas que, ante la acción de un fuerte viento, se colocan de costado a la dirección del mismo, disminuyendo la superficie expuesta y, en consecuencia, la fuerza horizontal provocada.

A fin de interpretar intuitivamente el efecto que un sismo provoca en las construcciones, observemos lo que sentimos cuando viajamos de pie en un colectivo; nosotros representaríamos el edificio, nuestros pies, las fundaciones, y el piso del vehículo, el terreno de fundación. Cada vez que el colectivo experimenta un cambio en la velocidad (esto es una aceleración), sentimos una fuerza horizontal que nos empuja hacia atrás o hacia adelante según sea que arranque (aceleración positiva) o frene (aceleración negativa).

El valor de dicha fuerza dependerá de la aceleración del vehículo (que representaría la intensidad del sismo), y de nuestro peso (que representa la masa del edificio). Resulta evidente que cuanto mayor sea la aceleración y el peso, mayor será la fuerza experimentada.

De esta manera, en forma muy simplificada podemos interpretar el efecto del sismo en las construcciones como "una fuerza horizontal" cuyo valor se determina en función de la aceleración del terreno (intensidad sísmica), y de la masa del edificio (o sea de su peso).

La aceleración provocada por el sismo en el terreno puede tener cualquier dirección y sentido, y se representa a través de tres componentes: dos horizontales perpendiculares entre sí (por ejemplo norte-sur y este-oeste), y una vertical. Las componentes horizontales provocan fuerzas sísmicas en esa dirección, y la vertical da lugar a fuerzas verticales, que se suman o restan (según su sentido), a las fuerzas gravitatorias (peso) de los elementos afectados. Este último efecto es equivalente al que sentimos dentro de un ascensor cuando se pone en marcha o se detiene.

Las fuerzas horizontales son las principales responsables de los daños en las estructuras, y tienden a "volcar" los edificios; las verticales afectan fundamentalmente a partes estructurales en voladizo, tales como aleros y balcones.

Representación esquemática del efecto del sismo
en las personas y en las construcciones

Efectos en los Objetos

Lo visto anteriormente es válido para cualquier elemento expuesto a la acción de un sismo. Es decir que un objeto cualquiera experimentará durante un sismo, fuerzas horizontales y verticales adicionales a su propio peso, las que serán proporcionales a la masa del mismo .

Si bien el sismo constituye un fenómeno dinámico, cuyo estudio implica tener en cuenta innumerables variables, podemos, en forma simplificada, considerar su efecto a través de la acción de tres fuerzas (adicionales al peso propio), dos fuerzas horizontales (según dos direcciones perpendiculares) y una fuerza vertical, aplicadas en el centro de gravedad (lugar donde se puede considerar concentrado el peso) del elemento.

La cuantificación de estas fuerzas es una tarea que necesita de la consideración de una serie de factores, tales como: las características del sismo, las condiciones del suelo, el tipo de estructura (sus características resistentes, estáticas y dinámicas), etc. No obstante, a los fines de evaluar este efecto en los elementos comunes en el hogar, la oficina, etc., se pueden considerar dichas fuerzas con un valor igual al peso del elemento. Es decir que un objeto de peso P, se encontrará sujeto a fuerzas horizontales y verticales, como consecuencia de un sismo, aplicadas en su centro de gravedad.

Este criterio debe utilizarse para realizar una revisión a conciencia de todos los objetos existentes en una vivienda, oficina, aula, etc., a fin de evitar el posible vuelco de los mismos ante la ocurrencia de un sismo.

Efectos de las fuerzas sísmicas sobre los objetos

En función de lo antes indicado surge la conveniencia de:

• Amurar los muebles altos.

• Colocar los objetos más pesados en los estantes inferiores

• Evitar ubicar elementos pesados (tales como floreros) en lugares altos, sin una protección especial contra su caída.

• Verificar la estabilidad de los elementos y considerar un peso adicional igual a su propio peso, etc.

Se entiende por Construcción Sismorresistente, aquélla que posee una estructura resistente, en cuyo proyecto y ejecución se han considerado, además de las cargas permanentes y las sobrecargas de servicio, las acciones provocadas por el sismo. Son, en consecuencia, construcciones capaces de resistir adecuadamente los efectos provocados por un terremoto.

Se considera sismorresistente a toda construcción proyectada y construida de acuerdo con los reglamentos; esto no significa que la misma no vaya a sufrir daños ante sismos severos.

Vulnerabilidad Sísmica

Es un término relacionado con un edificio o estructura propenso o susceptible de sufrir daño o colapso debido a un terremoto potencial.

Se determina que un edificio es sísmicamente vulnerable si no cumple con los reglamentos vigentes para construcciones sismorresistentes y con los criterios actuales de ingeniería sismorresistente, o si un análisis determina que el sistema estructural no es apto para resistir las acciones sísmicas y es susceptible de sufrir daño severo o aún de colapsar debido a un evento destructivo.

Disminución de la vulnerabilidad en zonas de alto peligro sísmico

Es indudable el importantísimo aporte realizado por la Ingeniería Sismorresistente a la disminución de la vulnerabilidad sísmica de las construcciones. En la actualidad, el nivel de conocimiento del efecto sísmico en las estructuras, así como del comportamiento de los materiales, permite proyectar y ejecutar construcciones seguras ante la ocurrencia de terremotos.

No obstante lo antes indicado, el concepto actual de vulnerabilidad sísmica es mucho más amplio, e involucra a otras disciplinas cuya participación resulta hoy indispensable para lograr el nivel de seguridad deseado.

Podemos mencionar las consecuencias de la ocurrencia de un terremoto, y las personas directamente comprometidas con las mismas:

Consecuencias inmediatas:

Destrucción parcial o total de construcciones: Es éste, en general, el primer parámetro de evaluación; causa el mayor número de víctimas y pérdidas materiales directamente relacionadas con el terremoto. Las profesiones comprometidas son principalmente la arquitectura (diseño arquitectónico), la ingeniería sismorresistente (diseño estructural), y aquellas relacionadas con la ejecución de las obras.

Consecuencias mediatas:

1. Falta de una respuesta adecuada a las necesidades de la población afectada: Por ejemplo: servicio de traslado y atención de heridos; remoción de escombros y retiro de las víctimas; abastecimiento de agua potable; organización para la solicitud, recepción, clasificación y distribución de la ayuda externa; control de epidemias; etc. Resulta interminable la lista de profesionales o sectores comprometidos en esta etapa; podemos citar por ejemplo: urbanistas, ingenieros, el sector de la salud; el sector de servicios (agua, electricidad, gas, comunicaciones, etc.); bomberos; policía; sector de gobierno; etc.

2. Otras situaciones que se producen como consecuencia de la ocurrencia de un terremoto son: incendios; colapso de construcciones que resultaron dañadas durante el evento principal, por la ocurrencia de réplicas; saqueos; interrupción de actividades económicas (tales como cosecha, transporte, industria, etc.); éxodo poblacional; etc. Prácticamente la totalidad de la población se encuentra comprometida, y resulta de suma importancia su grado de preparación para enfrentar esta situación.

Como puede verse, la disminución de la vulnerabilidad en una zona, necesita de la intervención mancomunada del Estado y de la sociedad civil en su conjunto. El primero, a través de políticas públicas adecuadas, tendientes a un crecimiento ordenado de los asentamientos poblacionales; programas para la disminución de la vulnerabilidad en sectores ya construidos (por ejemplo, planes de crédito para el refuerzo de estructuras existentes); mantenimiento de los servicios de emergencia con equipamiento y personal adecuados para enfrentar una situación de desastre; programas de información e instrucción a fin de lograr una "conciencia sísmica" en la población; etc.

La sociedad civil, desde los profesionales, técnicos, asociaciones intermedias y ciudadanos en general, deben sentirse íntimamente comprometidos con este tema.

Los profesionales (ingenieros, arquitectos, médicos, docentes, etc.) deben tener permanentemente presente que se encuentran en una "zona sísmica", y su responsabilidad ante la sociedad, debe llevarlos a desarrollar su actividad de modo tal de disminuir, cada uno en su ámbito de acción, la vulnerabilidad de la población. El compromiso debe llegar hasta cada hogar, donde el ama de casa debe contar con un plan de emergencia familiar, que le permita saber qué debe y qué no debe hacer antes, durante y después de un terremoto, a fin de disminuir el riesgo de su propia familia a través de una conducta adecuada.