Los edificios tienen un gran peso en el análisis de la vulnerabilidad y riesgo sísmico en zonas urbanas debido al gran número de personas que lo habitan o trabajan en su interior. Es primordial lograr un diseño adecuado para evitar grandes daños o colapso de las estructuras en caso de un terremoto fuerte. Los daños observados en sismos pasados ponen de manifiesto que las irregularidades estructurales comprometen seriamente la estabilidad de las edificaciones.

Las estructuras irregulares son aquellas que tienen discontinuidades físicas considerables en su configuración o en sus sistemas resistentes a las fuerzas que producen los terremotos. Para seleccionar correctamente la configuración estructural de un edificio se debe tomar en cuenta la forma de construcción en planta y elevación, así como la distribución de los elementos estructurales que constituyen el esqueleto resistente del edificio.

Las edificaciones deben ser simétricas respecto a sus dos ejes en planta, es decir, su geometría es idéntica en ambos lados de cualquiera de los ejes que se esté considerando, como por ejemplo la planta rectangular mostrada en el esquema debajo. El uso de plantas irregulares en forma de T, L, H, U, etc., cajas de escaleras, ascensores o muros de gran espesor o reforzados en los extremos de las plantas de los edificios puede provocar serios daños en las edificaciones.

Así mismo, la forma en la altura del edificio debe ser sencilla, regular y simétrica para evitar amplificaciones de la vibración en las partes superiores del edificio o concentraciones de esfuerzos en los pisos. Los daños ocurren cuando existen reducciones bruscas en las partes altas del edificio por concentraciones de esfuerzos. Por consiguiente es mejor evitar el diseño mostrado en el siguiente esquema.

Seguidamente mostraremos algunos ejemplos de edificaciones dañadas en los terremotos de Haití 2010, Venezuela 1997 y México 1985.

Palacio de Gobierno de Haití antes de ocurrir el terremoto del 12 de enero 2010.
Palacio de Gobierno después del Terremoto.
Vista aerea del Palacio de Gobierno de Haití. Se puede apreciar la irregularidad en planta en forma de U.

 

Escuela ubicada en Cariaco, Venezuela antes de ocurrir el terremoto del 9 de julio 1997.
Escuela despues del terremoto de Cariaco. Se puede observar la irregularidad en planta en forma de cajón.

 

Edificio en el distrito federal de México con serios daños ocasionado por el terremoto del 19 de septiembre, 1985. Se puede observar la irregularidad en elevación.

 

Son varios factores a tener en cuenta en el diseño de edificaciones sismorresistentes, aquí solamente nos hemos referido a las irregularidades en planta y elevación. En próximos artículos hablaremos sobre otros factores muy comunes como: Pisos débiles, columnas cortas, continuidad de los elementos y golpeteo.

A continuación explicaremos una pregunta pendiente del artículo anterior: “Lo que podemos saber al sentir un terremoto”

¿Por qué en muchas ocasiones los terremotos se sienten con mayor intensidad en pisos altos?

La perceptibilidad de un terremoto depende principalmente de su magnitud y la distancia entre el observador y el epicentro, pero también influye la altura de la edificación. Por ejemplo los eventos cercanos se sienten con mayor intensidad en edificaciones de un nivel, mientras que los eventos relativamente lejos (más de 50 km) y de magnitud significativa (mayor a 5.0 Richter) se sienten más intenso en pisos altos.

Para poder entender lo que sucede hay que establecer un concepto conocido como periodo de oscilación libre. Cada edificación tiene un periodo de oscilación libre que depende de su altura y se manifiesta continuamente en el tiempo por el efecto del ruido ambiental. Por ejemplo un edificio de 10 niveles tiene aproximadamente un periodo de oscilación libre de un segundo, mientras que un edificio de 20 niveles alcanza una oscilación aproximada de dos segundos. Por consiguiente, mientras más se acerca el periodo de oscilación del suelo al periodo de oscilación libre del edificio, más fuerte es la sacudida. Recordemos que periodos predominantes de oscilación del suelo cercano a un segundo aparecen con terremotos localizados a más de 100 km de distancia.