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¿Qué es la arquitectura antisísmica y cómo se ha aplicado en México?

La arquitectura antisísmica es importante porque sirve para salvar vidas ante los sismos, fenómenos naturales, impredecibles y, muchas veces, mortales.

Ricardo Justo  ·  septiembre 18, 2021
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tiempo 8 mins
Actualización: octubre 3, 2021 - 05:10 pm
¿Qué es la arquitectura antisísmica y cómo se ha aplicado en México?
Foto: Legorreta.mx

Si vamos a tratar el tema de los sismos empecemos con definirlos, ¿qué es un sismo?

Hay que señalar entonces que México es, de acuerdo con Worldatlas.com, uno de los países con mayor actividad sísmica. De hecho en un ranking que elaboró con datos de sismos ocurridos entre 1900 y 2016 el país se encuentra en noveno lugar, acompañado de Afganistan, la India y Grecia. Los sismos, al ser un evento natural que no se puede predecir dónde ni cuándo ocurrirán, han generado preocupación en el ser humano sobre cuánto pueden resistir las estructuras que construye y, actualmente, ante los recientes acontecimientos se ha ido adoptando más una arquitectura antisísmica.

La arquitectura antisísmica, de acuerdo con el blog de Grupo APCE, “Define los parámetros y características a analizar para diseñar edificios resistentes a terremotos, previniendo los posibles daños”. Mientras que Grupo CIPSA afirma que la construcción y estructuras antisísmicas son aquellas que van a permitir soportar movimientos telúricos con mayor superioridad de resistencia, para lo cual los ingenieros encomendados  a la construcción de viviendas han tomado en cuenta detalles primordiales para hacerlas más resistentes a esos fenómenos.

APCE señala que la arquitectura antisísmica especifica el tipo de materiales que se deben utilizar y las técnicas a seguir para que las construcciones acompañen los movimientos del suelo desplazándose, vibrando e incluso deformándose para no resistirse al impacto y colapsar.

El mismo grupo establece que, para poder determinar el tipo de movimiento que habrá en el suelo destinado a la construcción de un edificio, y con ello calcular el posible movimiento que tendrá el edificio, se tienen que considerar parámetros como: aceleración, velocidad, desplazamiento, duración, magnitud, desplazamiento, duración, magnitud, intensidad. Y en el caso de los efectos en el edificio se miden parámetros como: torción, amortiguación, ductibilidad, fuerza, rigidez e inercia.

Un tema importante para la construcción del edificio es sin duda los materiales. En este caso CIPSA señala que: “La elección de los materiales de construcción depende de la disponibilidad, los conocimientos y experiencias locales relacionados a la construcción y la aceptación de la población. Los materiales de construcción más utilizados son el hormigón, el acero y la madera. Se intenta que los daños sean los menos posibles para no tener que demoler el edificio después del sismo”.

Al respecto de materiales como madera y en el caso de muchas edificaciones en China el uso del bambú en sus construcciones, el arquitecto Daniel Gaytán, refirió que son unas buenas opciones para la construcción ya que son flexibles, sólo que en el caso de México no es muy acostumbrado a usarse, ya que no se tiene la experiencia de ese tipo de construcciones, contrario al caso de China donde se ha utilizado por mucho tiempo.

En cuanto a la forma en que se realiza la construcción, CIPSA señala que esta debe tener una estructura de hormigón armado, con columnas en las esquinas y en los bordes de los vanos, conectados con el encadenamiento superior, así como con el cimiento. El grupo señala que una variante para construir un muro rígido que no tenga deformaciones durante el sismo es conectar las esquinas de los muros con tensores, con lo que se forma un cruce.

Técnicas prehispánicas

En su texto ‘¿Qué es una construcción antisísmica y cuáles con los materiales que se utilizan en este tipo de obra?’ CIPSA señala que en países (no especifica cuáles) se ha diseñado un sistema de bloques aislantes en los cimientos que permiten que el suelo se mueva, pero el edificio no.

Además se menciona otra técnica que se utilizaba en Perú desde los tiempos prehispánicos, la cual se denomina como quincha, con la cual se mejora la proporción de arena, arcilla y fibra vegetal para el barro de los muros de la construcción, los cuales tienen un grosor de diez centímetros y que en un sismo tiene un comportamiento al ladrillo y hormigón de 20 centímetros.

Ciertamente, esta no es la única técnica que actualmente se utiliza y que tiene un origen prehispánico, ya que el arquitecto Gaytán refirió que para la Torre Latinoamericana se utilizó una versión moderna de la forma de construcción mexica del uso de pilotes, llamada pilotes de control, aunque en el caso de la torre estos no fueron de madera, sino de concreto y que están enterradas hasta el lecho rocoso de la Ciudad de México.

Otra técnica de construcción que menciona CIPSA es la del tapial, consistente en rellenar un encofrado con capas de tierra de diez a 15 centímetros, compactando cada una de ellas con un pistón. Este encofrado está compuesto por dos tablones compuestos separados, unidos por un travesaño. Por unas ranuras se atraviesan varias varillas de caña. En este sistema se refuerzan los muros mediante contrafuertes integrados, intermedios y en las esquinas.
De acuerdo con Jesús Valdés Aguilar, CEO de Miyamoto International en México, en una entrevista para Conexión 365, señaló que: “Con las investigaciones que se han hecho en los últimos años, no sólo en México sino a nivel internacional, se han desarrollado algunas estrategias que han funcionado muy bien en las edificaciones, principalmente en países como Japón se han experimentado desde hace muchos años con elementos que, de alguna forma, sirven para resistir los terremotos”,
Añadió que algunos de esos elementos lo que hacen es transformar la energía del temblor en calor, como es el caso de los amortiguadores o los amortiguadores de tipo fricción.
El arquitecto Gaytan señaló al respecto del funcionamiento de los pistones, otra de las tecnologías usadas en los edificios para aminorar la afectación de los sismos a los edificios, que estos funcionan de la misma forma en la que lo hacen los de los vehículos. Estos son dos cilindros que actúan cuando un movimiento ocurre en la parte más delgada, va amortiguando las cargas laterales, como el pistón de un coche, cuando el sismo mueve el edificio, el cilindro pequeño va entrando y saliendo del cilindro más grande para que el edificio se mueva al mismo ritmo del sismo.
Lo mismo que pasa con los amortiguadores, que utilizan algún resorte o fuelle, buscando que el edificio tenga elasticidad para que la energía del sismo pueda irse saliendo, como en el caso de un coche, cuando choca normalmente se nota que la carrocería se destruye, porque el punto es extraer esa energía extra del choque en cosas como la destrucción de la carrocería para evitar que el interior y la persona que lo va conduciendo sufra daño. En el caso del edificio, es para evitar que colapse.

Aislar el edificio del suelo

Por su parte Valdés Aguilar refirió sobre métodos para hacer a las construcciones más resistentes a los sismos: “hay otras estrategias que lo que hacen es aislar el edificio del movimiento del suelo. Es como poner el edificio en una especie de ruedas, de esferas o de cojinetes de caucho en combinación con otros materiales y entonces lo que sucede es que el sismo se sacude debajo del apoyo del edificio, pero estos elementos son como una especie de almohadilla o de cojinetes que no transmiten la energía sísmica al inmueble, sino que éste se desplaza en unas charolas o en unas placas que evitan que se agite con el suelo. A esos elementos les llamamos aisladores sísmicos”.
Mientras que Gaytán declaró que otra forma de ayudar a los edificios a soportar el paso de un sismo es con el uso de contrapesos en la parte superior del mismo, que incluso puede llegar a ser el poner una alberca. Ya que esto puede permitir el movimiento del edificio en la parte de arriba no sea superior al de las partes inferiores y eso pueda provocar que las columnas en la parte superior del edificio se fracture.
Del mismo modo mencionó los contraventeos, que son trabes diagonales que ayudan a dar al edificio mayor rigidez y añadió que estos elementos son muchas veces utilizados para reforzar estructuras que ya han recibido daños. Estas estructuras en forma de “V” invertida o “X” que ayudan creando más nodos por donde las cargas pueden viajar hacia las columnas.

Construcciones en México hechas con arquitectura antisísmica

En México quizá el edificio más emblemático en cuanto al uso de tecnología antisísmica sin duda es la Torre Latinoamericana, que desde el terremoto de 1957 (ocurrido sólo a un año y meses de su inauguración y que incluso llegó a tirar a la Victoria Alada de la columna de la Independencia) ha soportado más sismos de alta intensidad gracias a la forma en que fue construida que, como ya mencionamos, incluye el uso de pilotes de control o de fricción, los cuales están cavados hasta llegar al lecho rocoso de la ciudad.

Foto: Wikpedia.

Aunado a este uso de 361 pilotes de concreto, se utiliza el principio de flotación, que consiste en que tres pisos del sótano que fungen como “cajones hidráulicos“, algo que le permite al edificio “flotar” (del mismo modo que el casco de un barco), ya que se aprovecha el agua del subsuelo para que cargue el peso del edificio.

Además del “principio de compensación” que se aplica a través de la sustitución de masas ya que para construir el cajón de cimentación, se tuvo que retirar tierra y esa masa se compensa con parte del peso del edificio.

Otro de los edificios es la Torre Reforma, la cual cuenta con un diseño geométrico que le permite absorber la fuerza del temblor, además de que en su estructura se encuentran varias barras diagonales y un nodo. El edificio está diseñado para soportar sismos de hasta 8.5 grados Richter (los más recientes ocurridos en 2017 y 2021 han sido de 7.1 grados).

 

Uno de los edificios de más reciente construcción y que por supuesto fue hecho considerando tecnología para que pudiera soportar la actividad sísmica de la capital del país es la Torre Ejecutiva BBVA Bancomer. Este edificio cuenta con una cimentación flexible y vigas de acero reemplazables. Elementos que amortiguan cualquier movimiento sísmico. Aunado a eso sus cimientos se ubican hasta 52 metros bajo el suelo.

Con estas previsiones un sismo de gran magnitud podría provocar deformaciones en la estructura del edificio, sin embargo no colapsaría.

Por último tenemos la Torre Mayor, la cual fue diseñada para soportar movimientos telúricos gracias a sus 98 amortiguadores. Cuenta además con una base compuesta por 252 pilares de hormigón de 60 metros de profundidad.

Fuentes: APCE | CIPSA | AD Magazine | Conexiones 365 | World Atlas.