Motivos del colapso
Hipótesis relacionadas con el diseño estructural,
el estudio de suelos, la calidad de los concretos, fallas puntuales en las
cimentaciones y la combinación de estos y otros factores.
No es común que un
elemento tipo columna falle como sucedió en el cuarto piso de la Torre 6 del Conjunto Residencial
Space; máxime cuando no se está en presencia de un evento
sísmico.
Filosofía del diseño sismo resistente. Modernamente las
edificaciones se diseñan con unas características técnicas que buscan evitar el
colapso a toda costa. Así pues, la filosofía del diseño sismo
resistente colombiano está contenida en el numeral A.1.2.2.2 del Reglamento NSR-10, que dice:
A.1.2.2.2 — Una edificación diseñada siguiendo los requisitos de este Reglamento,
debe ser capaz de resistir, además de las fuerzas que le impone su uso, temblores de poca intensidad sin daño, temblores moderados sin daño estructural, pero posiblemente
con algún daño a los elementos no estructurales y un temblor fuerte con daños a elementos estructurales y no estructurales
pero sin colapso.
Prevenir el colapso ante esfuerzos severos. Dentro de las
medidas técnicas que se aplican para minimizar el colapso están los factores de seguridad, es decir, el cálculo y diseño
suponiendo unas cargas mayores a las esperadas, o cargas
amplificadas, y suponiendo unas calidades y resistencias de los materiales
menores a las exigidas en el diseño estructural. Con estos factores de
seguridad se busca eliminar las incertidumbres propias de un
proceso tan complejo como la construcción de una obra civil, que no solo
considera las posibles variaciones en la calidad de
los materiales, sino también los procedimientos, pero principalmente el factor humano que incluye profesionales en las
respectivas áreas pero también personal técnico y grandes cantidades de personal no calificado.
En lo referente al estudio geotécnico, o estudio de suelos, también se aplican estos
factores de seguridad, por lo que a criterio del diseñador
geotécnico, en los cálculos y diseños se asume una resistencia del suelo
disminuida; es decir, el suelo en la realidad debería soportar 2 y hasta 3 veces los esfuerzos que
le impone la estructura.
Otro aspecto que se
considera en el diseño estructural para minimizar el riesgo de colapso es la
implementación de una especie de fusibles, es decir, puntos
diseñados a priori para que se deterioren (fallen) ante un sismo severo, haciendo que en
estos puntos se consuma la energía sísmica
y así evitar que fallen otros puntos de la estructura (por ejemplo las
columnas) que si podrían generar el colapso de la estructura. En otras
palabras, se busca la falla selectiva de algunos puntos de la estructura que no
generan el colapso para evitar que fallen otros puntos que si pueden generar la
caída o desplome de la edificación. Está técnica se conoce como redundancia estructural, o hiperestaticidad, y requiere
además de los referidos fusibles o puntos de falla controlada (técnicamente, rótulas plásticas), que la estructura no dependa de unos pocos
elementos estructurales sino que haya multiplicidad de los mismos.
Para garantizar la
redundancia estructural, los códigos de sismo resistencia reglamentan unas secciones mínimas de los diferentes tipos de elementos
y las cuantías o cantidades mínimas de refuerzo, entre otras consideraciones.
¿Qué pudo pasar?
Fallas en el diseño.
Los diseños del ingeniero Jorge
Aristizabal Ochoa se caracterizan por ser bastante esbeltos, con
grandes distancias entre las columnas (luces, en el argot
técnico). Esto se logra a través de engrosamientos en las vigas al llegar a los
apoyos (acartelamientos o cartelas, en el
argot técnico), implementación de muros estructurales relativamente delgados, y
teóricamente, la disminución del tamaño de las columnas. Se trata de un diseño
nada conservador pero no necesariamente ilegal.
Si se comete algún
exceso en el engrosamiento de las vigas, puede generarse el efecto viga fuerte, columna débil, impidiendo la formación de rótulas plásticas
(los fusibles que atrás mencionábamos) en las vigas, transmitiendo grandes esfuerzos a las columnas, que ante la falla,
pueden generar el colapso de la estructura.
A lo anterior se
suma que las grandes luces (distancias entre apoyos) implican que la estructura
dependerá de menos elementos estructurales, de
menos columnas, cuestión que disminuye la posibilidad de redundancia estructural.
Lo anterior no
implica necesariamente que sea el diseño estructural el exclusivo motivo del
colapso del Edificio Space, pero genera unas condiciones
extremas que se pueden disparar ante la presencia de problemas en las cimentaciones, deficiencias en el
estudio de suelos, deficiencia en los materiales o deficiencias al acometer la
construcción.
Fallas en el
estudio de suelos. A pesar que el diseñador geotécnico tiene fama de ser bastante conservador en sus diseños, el suelo es bastante heterogéneo,
puede cambiar dramáticamente de un punto a otro. Por ello es que la incertidumbre se mitiga con factores de seguridad (en el diseño
geotécnico se supone una resistencia del suelo que en la realidad podría ser
dos o tres veces mayor), elaboración de ensayos de campo y laboratorio y
seguimiento al momento de la construcción de las cimentaciones.
Si las pruebas de
campo se realizan en la cantidad y profundidad debidas, y las
de laboratorio se realizan con la rigurosidad que la técnica exige, se
disminuye la incertidumbre.
Aunque normalmente
se presume que todos los diseños de un proyecto cumplen con los estándares
legales, después de acaecer un evento tan trágico como el del Edificio Space,
podríamos decir que se invierte esta presunción; así pues no se descartan fallas en el estudio de suelos, pero este deberá ser
analizado con rigurosidad e imparcialidad a fin de determinar si este se
ajustó, o no, estrictamente a los cánones de la ingeniería geotécnica.
Como se dijo en el
punto anterior, si se unen problemas en el diseño estructural hiperoptimizado, y en el estudio de
suelos, así sean situaciones focalizadas, puede ser el caldo de cultivo para una gran catástrofe.
Fallas en la
construcción de las cimentaciones. Es posible que en el estudio de
suelos se hagan unas recomendaciones pero finalmente éstas no sean seguidas en la construcción de las
cimentaciones. Por ejemplo, si el ingeniero de suelos dice que la edificación
debe cimentarse con pilas de 25 metros de profundidad pero en obra disminuyen
al 16.5 metros la profundidad, pueden generarse asentamientos diferenciales,
que en una estructura hiperoptimizada pueden generar efectos adversos como los
la Torre 6 del Edificio Space.
Para evitar
situaciones como la planteada, las normas actuales exigen, en las obras de más
de 3000 metros cuadrados de construcción, la presencia de un Supervisor Técnico, que debe ser laboralmente independiente del
Constructor, que se encarga de hacer un seguimiento preciso
de la construcción de la estructura, entre otras funciones, dejando un informe
detallado de su labor.
Fallas en la
calidad del concreto o del acero. Supuestamente las barras de acero se construyen con métodos de alta tecnología y se someten a pruebas de
calidad, por lo que generalmente se descartan problemas de calidad en el mismo;
no obstante en el medio de la construcción se escucha que han ingresado al
mercado aceros que no tienen la calidad suficiente. Resta esperar a ver qué
dicen las investigaciones al respecto.
En la actualidad
las productoras de concreto también se
encuentran bastante tecnificadas y sistematizadas, por lo que no es normal que
el concreto premezclado salga de la planta
en malas condiciones. A pesar de ello pueden suceder muchas cosas en el trayecto y en el vaciado y curado (proceso de endurecimiento del concreto) de la mezcla.
A lo anterior se
suma una situación muy común, que los concretos de
las columnas se hacen en obra, por lo que de poco sirve un control estricto de
calidad en el concreto premezclado si en las columnas, que son elementos
estructurales vitales, no se realiza también un estricto control de calidad.
Otras fallas del
proceso constructivo. La interacción entre la estructura y los elementos no estructurales (tuberías, acabados, entre otros)
deber ser adecuadas para garantizar que la estructura funcione como fue
diseñada.| Construcción perdió la Mesura |
EL CANARIO, DE PURO FINO, NO CANTA Alvaro Villega Moreno
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