Edificación en altura y sismicidad: Las amenazas que acechan a la ciudad

Chile, país de sismos, ve crecer bosques de edificios de altura en sus principales ciudades, que además de modificar el paisaje, podrían convertirse en las tumbas de cientos de personas.
Las normas de control parecen ser adecuadas y suficientes para impedirlo, pero los expertos aún mantienen dudas.


La imagen de edificios cayendo derrumbados y toneladas de escombros esparcidas hasta donde alcanza la vista, contrasta con la de la bullente construcción de cientos de edificios en las principales ciudades del país, especialmente en Santiago.

Es cierto que el paisaje dantesco de una ciudad arrasada por un terremoto, dista por completo de la realidad inmediata, pero Chile es un país sísmico y lo seguirá siendo. Así lo puso de relieve el anuncio Carlos Aranda, jefe del Instituto de Sismología de la Universidad de Chile, al anunciar el pasado lunes 17, que las zonas central y norte del país están siendo afectadas por “enjambres sísmicos”, los que podrían durar varias semanas y hasta meses. El llamado de Aranda a que la población se mantuviera alerta, ante la eventualidad de un fenómeno de mayor magnitud, ratificó la preocupación de los sismólogos y otros científicos ante una clase de evento que cada cierto tiempo se hace presente. Es una condición prácticamente invariable, que acompañará la vida de varias generaciones de chilenos, al menos hasta que se produzcan los cambios geológicos que modifiquen esta característica de la parte del continente en que se extiende nuestro país, situado en lo que se conoce como el cinturón de fuego del Océano Pacífico, compuesto por una cadena de volcanes que prácticamente lo rodean.

Por ello las grandes construcciones que crecen por doquier en la cuenca metropolitana y otros puntos del país, deben respetar severas normas de edificación y ser sometidas a rigurosas fiscalizaciones, para asegurar que la pujante industria de la construcción, no sea la propiciadora de una tragedia multitudinaria.


Historia y calidad

La historia de la construcción en Chile, está jalonada por tres grandes sismos: el terremoto de Chillán, en 1939, el que afectó al sur del país en 1960 con epicentro en Valdivia y el terremoto del 3 de marzo de 1985, que alcanzó en el litoral central una magnitud de 8,5 grados Richter, causó 180 muertos, un millón de damnificados y destruyó casi por completo Melipilla y San Antonio.

De acuerdo a los eventos sísmicos registrados hasta ahora en el mundo, la más alta magnitud alcanzada en la escala de Richter fue de 9,5 grados con el terremoto de 1960 ocurrido en Valdivia y que tuvo características de cataclismo.

Existe consenso entre ingenieros y constructores en que el terremoto de 1985, de magnitud 7,8 grados de la escala de Mercalli, representó un test que los edificios nacionales más altos pasaron satisfactoriamente, pues los mayores daños se registrasron en puentes, puertos, viviendas de adobe y albañilería sin refuerzos y sólo se contabilizaron daños menores en gran cantidad de edificios de cuatro y cinco pisos de albañilería armada en Santiago.

Según el ingeniero civil de la Universidad Técnica Federico Santa María, Patricio Bonelli, en su trabajo “Diseño de Edificios Altos de Hormigón Armado”, publicado por la Revista Técnica de la Construcción (22 de junio 2001), el terremoto de 1985 tuvo una gran capacidad destructiva sobre ciertos tipos de estructuras y materiales, de acuerdo a las zonas en que se ubicaban, no obstante, numerosos edificios altos de hormigón armado en Santiago, Valparaíso y viña del Mar, respondieron prácticamente sin daños.

Según el texto de Bonelli, la alta densidad de los muros y su ductilidad, marcó la diferencia durante el sismo del 85, entre los edificios nacionales y sus similares en otros países, aunque reconoce que otros autores piensan que ese terremoto no fue lo suficientemente fuerte, como para ocasionar fallas en los edificios, especialmente al compararlo con otros movimientos telúricos registrados en San Fernando, California (1971), México (1985), Loma Prieta (1989) Northrige (1994) y Kobe (1995), todos ellos caracterizados por la presencia de pulsos largos de aceleración, los que no se habrían manifestado durante el sismo en Chile.

A lo anterior, agrega Bolloni, se sumó la alta densidad de los muros utilizadas en nuestras edificaciones, la que desarrollaría “de manera natural una gran resistencia a acciones laterales”.


Sismos y responsabilidad

A mediados de los años noventa la Structural Engineers Association of California, SEAOC, estableció cuatro tipos de sismos a considerar para definir el diseño de una edificación: frecuente, ocasional, severo y el máximo posible de ocurrir. Para ellos se eligen los niveles de desempeño que se espera de la estructura. “Por ejemplo, se puede diseñar para que la estructura responda operacional, es decir, que a pesar de tener daños menores de fácil reparación ello no implique su desalojo o paralización”, informa el profesional.

Bonelli considera que en el caso chileno, se podría racionalizar el diseño introduciendo estos conceptos y se podría definir por lo menos dos niveles de sismos: uno severo -el actual- y otro frecuente, lo que permitiría diferenciar el tipo de respuesta esperado, especialmente en las zonas sísmicas lejanas al epicentro, y para edificios altos, donde se podría diseñar una respuesta operacional (elástica) para el sismo severo actualmente contenido en la norma de Diseño Sísmico de Edificios.

Por otra parte, el constructor civil, Waldo González (ver entrevista en el presente reportaje), quien representó a los habitantes afectados por las casas COPEVA a fines de los noventa, consultado para el presente reportaje, enfatizó que las edificaciones levantadas después de 1985 no han sido todavía probadas por un sismo de gran intensidad.

Según el profesional, los índices de fiscalización son bastante satisfactorios, pero se extraña una mayor intervención del Estado en ello, pues en la actualidad, los diseños, cálculos, ejecución y uso de materiales, son fiscalizados por empresas particulares independientes, las que responden bien, sin embargo hacen que el Estado se desentienda en la práctica de dichos controles.

Si observar la historia sísmica del país es una necesidad para los constructores de edificios y las autoridades, para reforzar la ética de todos los actores en las edificaciones sería bueno echar una mirada al código elaborado por el rey Hammurabi, quién gobernó en Babilonia entre los años 1792 y 1750 A. C., que en lo referido a la construcción dice: “Si un albañil hace una casa para un hombre y no realiza bien su trabajo, y si esa casa que construyó se cae, causando la muerte del amo de la casa, el constructor debe ser condenado a muerte;

Si causa la muerte del hijo del amo de la casa, se condenará a muerte a un hijo del constructor.
Si causa la muerte de un esclavo del amo de la casa, el constructor le dará al propietario un esclavo de igual valor;

Si destruye una propiedad, el constructor le repondrá lo que haya destruido, y si por no hacerla bien la casa se derrumba, deberá construir de su propio peculio la casa que se ha caído.

Si un constructor que ha hecho una casa a un hombre no hace su trabajo perfecto y una pared se pandea, el constructor reparará la pared por su propia cuenta”.

La norma del antiguo rey babilonio puede resultar exagerada para nuestros días, pero es que talvez no se considera que errores aparentemente inofensivos, pueden ser la frontera entre la vida y la muerte de muchas personas.


Normas y Ordenanzas

En Chile, como en otras regiones, los grandes terremotos han determinado también las acciones y medidas emprendidas para mitigar sus efectos.

El terremoto de Talca de 1928 puso en marcha las acciones que culminaron en la Ley de Ordenanza General de Construcciones y Urbanización que adquirió vigencia legal en 1931.

La Ordenanza en su primera versión ha sido un documento considerado por los expertos en construcción y sismología, como extraordinariamente útil cuya bondad se habría manifestado en el excelente comportamiento de muchas construcciones basadas en sus disposiciones, ante el azote telúrico.

La Ordenanza ha experimentado diversas modificaciones en el tiempo, como las de 1931, 1942, 1949, 1976, a las que se debería efectuar en la actualidad importantes modificaciones, según señalaron los ingenieros Sergio Barrientos, Edgar Kausel y Rodrigo Flores Alvarez, en la conferencia Ingeniería Sísmica en Chile, organizada por el Instituto de Ingenieros de Chile en 2000.

La Norma NCh (Norma Chilena) 433 Of. 72 para el cálculo sísmico de edificios a pesar de ser antigua, fue concebida bajo una visión tan moderna que, entre otros aspectos, “contempla las alternativas de un análisis estático o dinámico, considera efectos del suelo, la forma estructural y la importancia del uso del edificio. Contiene prescripciones para la torsión en planta, las deformaciones admisibles y la separación entre estructuras”, precisaron los autores de la citada conferencia.

Esta norma demostró sus ventajas en diversos sismos y particularmente en el del 3 de Marzo de 1985, según la citada conferencia. No obstante fue reemplazada por la NCh 433 Of. 96 que recogió las enseñanzas de ese gran terremoto. En esta última normativa, el territorio nacional fue dividido en tres secciones, según su grado de sismicidad, que separan el territorio en forma longitudinal: cordillera, centro y borde costero.

La antigua Norma Chilena para el cálculo de estructuras de hormigón armado (mezcla de cemento, arena y ripio, sostenido por una estructura de acero) quedó fuera de uso y se utiliza solamente en construcciones menores. Desde la década del 60 impera la libertad para elegir entre la norma de la industria alemana (DIN, por sus siglas en alemán), y la norma internacional ACI (American Institute of Concrete), sobre el uso y calidad de hormigones, que por establecer disposiciones de cálculo de resistencia a los sismos, fue autorizada oficialmente en Chile y está plenamente vigente.

En Chile predominan dos formas de albañilería: armada y confinada. La primera consiste en bloques de hormigón y en ladrillos cerámicos. Su normativa se rige por la Norma NCh 1928 Albañilería Armada "Requisito para el Diseño y Cálculo" la que fue puesta en vigencia en enero de 1986 con revisión en 1993 a consecuencia de cambios en la Norma 433. La segunda representa el sistema de albañilería anterior a los componentes de hormigón armado, pilares y cadenas y se rige por la norma NCh 2123 Of 97.

TAREAS PENDIENTES

A pesar de los avances logrados en materia de construcción de edificios de gran altura, los autores de la conferencia Ingeniería Sísmica en Chile aseveraron que sería errado mirar con excesivo optimismo el futuro, en el caso de que ocurriera un sismo destructuctor, sin introducir cambios a la forma en que se han hecho las cosas hasta ahora, confiados en los resultados de los análisis de los efectos del terremoto de 1985 en el comportamiento de los edificios chilenos.

La aseveración se sustenta en que se estaría desvirtuando el modelo chileno de edificios, con una alta densidad de muros.

Aumento extraordinario del número las Escuelas de Ingeniería en el país y al no existir acreditación de estudios es altamente probable que se formen ingenieros mal preparados.
Proliferan programas automáticos de diseño.
No se exige inspección de obras obligatoria
Como cuestión coyuntural; se desconocen las provisiones de cálculo y construcción para los muros cortina.

Para subsanar el peligroso estado de cosas propusieron adoptar urgentemente las siguientes medidas preventivas, como acreditar y registrar a ingenieros y revisores de estructuras en base a antecedentes académicos y experiencia. Establecer una instancia obligatoria de revisión de proyectos de cierta envergadura por profesionales acreditados. Exigir la inspección obligatoria en proyectos de cierta envergadura. Crear un comité de "hombres sabios" que tenga la atribución de interpretar los alcances de la norma de cálculo sísmico y/o permitir soluciones no contempladas en ella. Rectificar la legislación vigente que eligió la “responsabilidad personal”, para compensar deficiencias que se presenten en una construcción, por considerarla injusta.

Waldo González, constructor civil y ex dirigente vecinal “Hay empresas que prefiere el lucro mal obtenido, al respeto a las normas”

-¿Qué capacidad tienen las abundantes edificaciones en altura surgidas en los últimos años, para soportar un sismo de gran intensidad?

- Chile es efectivamente un país sísmico y existen las normativas que clasifican y establecen las normas para construir este tipo de edificios. Hay estudios sísmicos realizados a través de la historia del país, y se supone que todos los edificios construidos deberán responder a las exigencias de los sismos de una intensidad similar a los que hemos vivido, hasta 8,3 o 9 grados. El punto es que la mayoría de los edificios no han sido sometidos a esta prueba. Mientras eso no ocurra, no podemos asegurar que responderán, porque hay elementos en la Ley General de Construcción, que si bien exigen el cumplimiento del buen construir, las ordenanzas y las leyes, también existen empresas, que como en todo rubro, pasan a llevar las normas para abaratar costos y engañar a quién compra un departamento.


-¿Como calificaría ese tipo de faltas?
- Estaríamos ante un problema no de faltar a las normas, sino del buen construir. Es decir, la cuestión moral que hay detrás de la ejecución de una construcción. Ambas cosas no se han puesto a prueba, porque no tenemos desde 1985 un sismo de proporciones y sabemos lo que ocurrió. Fueron las construcciones de adobe las que cayeron fundamentalmente, pero los edificios en general resistieron.

- Cuando se menciona el aspecto moral, se abre una brecha por donde puede pasar casi cualquier cosa.

- Exactamente, por eso es un elemento importante. Cuando conocimos el problema de las casas COPEVA, que eran edificios de tres pisos, me correspondió revisarlos antes de que ocurriera el colapso nacional con ellos. Advertí que las losas estaban fisuradas. Informé al Serviu y no tomaron las medidas. Luego del colapso tuvieron que demoler, porque eran insostenibles. Allí hubo, a través de COPEVA, del personal que trabajó allí, un conflicto de calidad moral, por cuanto sabían que se construía algo que se sabía no resistiría un sismo grande. Tuvieron que demolerlos sin que hubieran sido afectados por un sismo. Tenemos empresas en Chile que obran así, aunque no podemos generalizar, pero hay un porcentaje de empresas que prefiere el lucro mal obtenido al respeto a las normas y la seriedad que exige construir un gran edificio.

- O sea, tenemos por una parte normas lo suficientemente estrictas para asegurar un buen construir.

- Un buen construir y elementos constructivos que van a responder frente a solicitaciones sísmicas, pero dentro de los rangos conocidos. Si hay un terremoto superior, de 12 grados o mayor, no sabemos si responderán o no. Lo más probable es que no lo hagan, porque las fuerzas que se producen en los sismos son muy complejas. Fuerzas que no se han medido, que van, vienen, chocan, y cuanto más fuerte el sismo ésto es mayor.

-¿Cómo se manifiestan esas fuerzas?

-En el reciente sismo de Antofagasta, hubo casas de dos pisos que tienen construidas sólo un par de años y que “reventaron”. Es decir, no se quebraron los muros, ni se cayeron, sino que hubo muros que reventaron por la fuerza. Como si un cañón les hubiera disparado. Se produjeron hoyos circulares en los muros. Era tal la fuerza sísmica que reventó por alguna parte. Sin embargo no reventaron las estructuras, pero se perforaron los muros, debido a estas fuerzas que son vectores que van en todas direcciones.

“...hay un problema serio que necesita de profesionales que revisen, pero no existe una posibilidad de fiscalización real efectiva porque la ley le quitó las prerrogativas al Estado”.

- ¿Qué diagnóstico hace usted de cómo se ejerce la fiscalización. Juega el papel que se espera de ella?

- En general he visto una conducta profesional en los últimos tres o cuatro años. Hemos mejorado respecto a los controles y la calidad. Esto de cumplir con las normas ISO, los controles de calidad, han permitido que se comience a certificar en Chile. Eso nos está garantizando cierta calidad. En el último tiempo vamos mejorando. No obstante eso, que debiera ser lo que primara en el futuro, también hay que tener mayor resguardo y modernizar, poner a tono el rol del Estado respecto a la construcción. Allí hay un problema serio que necesita de profesionales que revisen, pero no existe una posibilidad de fiscalización real efectiva porque la ley le quitó las prerrogativas al Estado.

-¿Qué habría que hacer para que el Estado se pusiera a tono con estos requerimientos?
- En cuanto a la certificación, nació el Instituto de la Construcción. Yo he sido siempre partidario de que se genere una Superintendencia de la Construcción y que desde allí se genere certificaciones en los distintos rubros de la actividad. No dejar tan al libre albedrío el asunto, porque si bien a un certificador le exigen, si hubiera una superintendencia el control sería más efectivo. Le proporcionaría herramientas y recursos a los municipios para contar con departamentos de inspección más sofisticados.

- ¿Cómo está operando el reglamento aprobado hace dos años, que fiscaliza el diseño y el cálculo estructural?

-Efectivamente se está fiscalizando desde que el arquitecto diseña el edificio y determina la ubicación de ventanas, puertas y espacios. Luego el cálculo del ingeniero. Todo se está contrastando con otros profesionales que revisan, pertenecientes a empresas consultoras de inspección independientes de las inmobiliarias. O sea empresas privadas que revisan los diseños y cálculos estructurales. Es decir, existen el auto control, el control externo y luego la recepción que hacen los Departamentos de Obras municipales. Pero el inspector municipal no pide una muestra del hormigón empleado en el muro.

-¿Hasta donde llega la responsabilidad de los proyectistas, revisores independientes y constructores en la calidad de la construcción?

- La ley de calidad estableció la existencia de los llamados “vicios ocultos”. Aquellos vicios que no se puede medir. Por ejemplo cuando el diseñador define que ciertas vigas van de una determinada manera, pero por factores no controlados debido a imponderables, posibilita que los ejecutores de las faenas no apliquen las indicaciones del diseñador. Por ejemplo los enfierradores no pusieron los refuerzos en los diámetros indicados y dejan esa parte en condiciones de fallar, debido a que personal no profesional modificó el diseño del ingeniero. Ese es el vicio oculto.

De todos modos los profesionales, diseñadores, los estructurales y constructores, somos responsables durante diez años del funcionamiento de la obra, de acuerdo a la nueva ley de calidad. Anteriormente era durante sólo cinco años.

- ¿Se puede decir a la población que puede estar un poco más tranquila respecto al comportamiento que puedan tener los edificios y construcciones ante un sismo de gran magnitud?
-En las actuales condiciones -salvo algunas excepciones que desconozco pero sé que puede haberlas- hemos mejorado nuestra responsabilidad en la construcción y se aplican las normas existentes. Pero el punto es que, aún cuando no hay que alarmarse, no sabemos como responderán frente a solicitaciones mayores.

Las escalas que miden la intensidad de los sismos

Escala de Richter

Creada en 1935 por el sismólogo Charles Richter. Originalmente ideada para medir los temblores que ocurrían en el sur de California, un año después de su aparición fue aplicada a todo mundo.
Mide cuantitativamente la energía liberada (magnitud) en el hipocentro o foco de un movimiento telúrico, es decir, en la zona al interior de la tierra donde se inicia la fractura o ruptura de las rocas.
Es de carácter logarítmico y se calcula mediante una expresión matemática sobre la base del análisis de registros instrumentales. Entre un grado y otro hay una magnitud 10 veces mayor.

Por ejemplo, un terremoto de magnitud 6 es diez veces más grande que uno de magnitud 5; o uno de magnitud 7 es mil veces más grande que uno de magnitud 4.

Al observar la relación entre la magnitud de un sismo y los efectos que produce, se puede determinar que:

- Un movimiento de 3,5 grados o menos por lo general no es percibido, aunque sí registrado por los instrumentos.

- Un sismo de entre 3,5 y 5,4 grados usualmente se siente, pero sólo causa daños menores.

- Si su magnitud se ubica entre los 5,5 y 6,0 grados, el temblor ocasiona daños ligeros a edificios.

- Si aumenta a entre 6,1 y 6,9 grados, puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas.

- Se habla de un terremoto mayor que causa grandes daños si el movimiento tiene una magnitud que se encuentre entre los 7,0 y 7,9 grados.

- Si su magnitud es de 8 grados o más, el sismo es calificado como un gran terremoto que causa destrucción total.

La escala de Richter no tiene límites. Sin embargo, la mecánica de las rocas parece evitar temblores menores a un grado o mayores a 9.5.

Escala de Mercalli

Creada en 1902 por el geólogo y sacerdote italiano Giussepe Mercalli. En 1931 fue modificada, por lo que se la conoce como la Escala Modificada de Mercalli.
Mide cualitativamente la intensidad o violencia de un sismo, mediante la percepción de un observador entrenado para establecer los efectos del movimiento telúrico en un punto determinado de la superficie terrestre.
Clasifica los temblores sobre la base de los efectos o daños que éstos producen en las construcciones, los objetos y terrenos, así como en el impacto que provoca en las personas.
Un sismo, al cual se le asigna un único grado Richter, se le pueden otorgar distintos grados en la escala de Mercalli. Éstos van del uno al doce, y se expresan en números romanos.

Intensidad I: Puede ser advertido por muy pocas personas, mientras éstas se encuentren en condiciones de percepción especialmente favorables (reposo, silencio total, etc.).

Intensidad II: Lo perciben sólo algunas personas en reposo, particularmente las que al momento del sismo se encuentran en los pisos superiores de un edificio. Con el movimiento, los objetos suspendidos oscilan.
Intensidad III: Es advertido por algunas personas al interior de los edificios y casas. Puede ser confundido con el paso de un vehículo liviano por una calle cercana.

Intensidad IV: Es percibido por todas las personas que se encuentren al interior de edificios o casas, mientras que en el exterior no se advierte tan claramente. Con el movimiento, los objetos colgantes oscilan visiblemente y los muros de las construcciones crujen. Puede ser comparado con la sensación que produce el paso de un vehículo pesado.

Intensidad V: Es sentido por casi todas las personas, incluso si se encuentran en el exterior. Con el movimiento, los líquidos oscilan dentro de sus recipientes y pueden derramarse. Asimismo, los objetos inestables se mueven o vuelcan.

Intensidad VI: Es advertido por todas las personas, ya que el movimiento produce inseguridad para caminar. Se quiebran vidrios de ventanas, vajillas y objetos frágiles. Los muebles se desplazan del lugar en que están y, a veces, se vuelcan. Se producen grietas en algunos estucos. Se hace visible el movimiento de los árboles y arbustos.

Intensidad VII: Las personas se mantienen de pie con mucha dificultad y puede ser percibido en automóviles en marcha. Construcciones de mala calidad y estructuras de albañilería mal construidas resultan dañadas. El movimiento provoca la caída de estucos, ladrillos, cornisas y diversos elementos electrónicos.

Intensidad VIII: Caen chimeneas, monumentos, columnas, torres y estanques. Las casas de madera se desplazan y se salen totalmente de sus bases. Se hace difícil e inseguro el manejo de vehículos. Se producen daños de consideración y a veces derrumbe parcial de estructuras de albañilería bien construidas.

Intensidad IX: Las estructuras de madera son removidas de sus cimientos y las de albañilería bien construidas se dañan e incluso, a veces, se derrumban totalmente. Se pueden fracturar las cañerías subterráneas. Se produce inquietud general.

Intensidad X: Algunas estructuras de madera bien construidas, incluso puentes, se desmoronan. Se destruye gran parte de las estructuras de albañilería de toda especie. Se producen grandes daños en represas, diques y muelles. Los rieles de ferrocarril se deforman levemente.

Intensidad XI: Muy pocas estructuras de albañilería quedan en pie. Los rieles de ferrocarril quedan severamente deformados. Las cañerías quedan totalmente fuera de servicio.

Intensidad XII: Se produce una destrucción casi total. Se desplazan grandes masas de rocas, los objetos saltan al aire, los niveles y perfiles de las construcciones quedan distorsionados.


(Examen para postular al título profesional de Periodista. Alumno: Raúl Blanchet Muñoz)