Locos por la Geología

Muchos son los lectores que se dirigen al blog preguntando dónde comprar tal o cual instrumento y he aquí un catálogo de ventas que me ha enviado un ex alumno, para poner a disposición de ustedes. Espero que les sea útil.

catálogo

En el post del lunes pasado, comenzamos a ver algo de los efectos de los sismos sobre las construcciones, y cómo minimizarlos, y hoy charlaremos un poquito sobre las preguntas que quedaron pendientes esa vez.

¿Existe sólo un tipo de construcciones sismorresistentes?

No, en realidad, puesto que al perseguirse la preservación de las estructuras, eso puede hacerse de diversas maneras. En algunas concepciones de diseño, se propone la mayor solidez (resistencia) posible, de modo que se requiera la aplicación de fuerzas de gran magnitud para superar su punto de ruptura; en otros casos, se busca dotarlas de elasticidad para que su deformación sea en gran medida reversible una vez pasado el sismo; o aumentar su flexibilidad, de modo que el campo de deformación sea amplio (menor rigidez) antes de alcanzar la ruptura; o también es deseable que la obra se mueva con las ondas en lugar de oponerse a ellas.

Cada uno de estos objetivos se alcanza con diseños diferentes, y en muchos casos se intenta combinar las cualidades de manera que los daños se minimicen. Esto último no es sencillo, porque a veces son cualidades prácticamente opuestas, muy difíciles de conciliar.

En todo caso, se puede aseverar que no hay una única receta aplicable en las edificaciones sismorresistentes.

¿Cuáles son las medidas generales que se deben tomar en cuenta en las zonas sísmicas, al planificar las urbanizaciones?

Por si no lo han notado, la pregunta está ya implicando que una urbanización no debería dejarse librada a situaciones fácticas, como lamentablemente sucede muy a menudo, sino que debería ser planificada según estudios previos y por supuesto con Evaluaciones de Impacto Ambiental en mano. Esto no es el caso cuando la ocupación del terreno sucede de manera espontánea, y se trata luego de implementar medidas inconexas ante la emergencia ya en curso. Muchos son los ejemplos de catástrofes que no habrían tenido por qué suceder si se hubiera respetado la vocación natural del espacio físico.

El primer punto a considerar, entonces, es la localización. Hoy en día hay disponibles mapas de riesgos geológicos que podrían usarse para delimitar zonas donde bajo ningún concepto deberían permitirse asentamientos, por su alta amenaza.

Suponiendo que de todas maneras se construye en áreas con peligrosidad sísmica, entonces, para minimizar el riesgo resultante, deben buscarse lugares en los cuales el suelo sea comparativamente estable, donde a la amenaza de terremotos no se sume la posibilidad de deslizamientos o caídas de rocas, pues en tales situaciones, el propio sismo suele tener efecto disparador sobre esos otros fenómenos.

Emplazar una construcción a los pies de una ladera, la coloca en riesgo de sepultamiento, y de estar la obra en la ladera misma, puede llegar a deslizarse con ella. En general, las pendientes cuya intensidad supera el 30% son zonas de alto riesgo geológico.

En zonas de alta sismicidad, tampoco deben realizarse asentamientos demasiado próximos a las costas, ya sea del mar, por la probabilidad de tsunamis, o de los ríos, pues ellos pueden desbordarse o cambiar su curso como consecuencia de los cambios topográficos generados por terremotos.

¿Qué características de las construcciones disminuyen la vulnerabilidad en las zonas sísmicas?

Aun sin empezar a referirnos a los edificios diseñados como estructuras sismorresistentes, hay una serie de precauciones recomendables para las zonas sísmicas, que resultan de la simple aplicación del sentido común.

Por ejemplo, es obvio, que las edificaciones precarias, como ranchos de adobe, por ejemplo, serán los primeros damnificados, pero además, es de tener en cuenta que las obras más sólidas deben evitar los balcones colgantes u ornamentos voladizos que pueden desprenderse en la eventualidad sísmica, con serios daños para vehículos y personas que transiten por el lugar.

Las puertas que se abren hacia adentro, o giratorias pueden constituir trampas insalvables en caso de evacuaciones rápidas que pueden generar estampidas hacia el exterior. No pueden, obviamente, faltar ni estar obstruidas, las salidas de emergencia debidamente señalizadas.

Por otra parte, el centro de gravedad de las edificaciones, debe estar tan bajo como sea posible, de manera que ornamentaciones de gran peso en pisos altos son por completo desaconsejables.

¿Cuáles son las características generales de las construcciones especí­ficamente sismorresistentes?

Cuando se plantea la estructura de un edificio que debe superar la prueba impuesta por los eventos sísmicos, las cargas que dichos eventos generan, deben ser tenidas en cuenta, y por ende, se debe contar con un profundo conocimiento estadístico de la sismicidad del lugar.

Se parte de la aceptación de que cualquier obra civil, sometida a la acción de un terremoto sufre inevitablemente un cierto grado de deformación. Cuánta deformación y movimientos resiste antes de la ruptura, depende de muchas variables intrínsecas (además de las características del evento sísmico), como el tamaño, las cargas o pesos en cada piso, las características del terreno de fundación, la geometría de la construcción, los materiales empleados, etc.

Algunos de los rasgos a destacar en los edificios sismorresistentes son:

Configuración del edificio:

La configuración más adecuada, generalmente es aquélla simétrica, regular, con tamaño en planta y altura acordes a la situación sísmica, y realizada sobre terrenos firmes, con estructuras sólidas, materiales de calidad y un área perimetral de seguridad.

No siempre es sencillo tener en cuenta tantas variables, y no es mi intención meterme en un terreno ingenieril que desconozco, pero sí puedo contarles algunos detalles generales sobre los puntos mencionados.

Respecto a la simetría, podemos acotar que la falta de simetría tiende a producir torsión, ya que no todas las partes del edificio reaccionarán de la misma manera ante el esfuerzo, concentrádose éste en áreas que resultarán, por ende, más vulnerables.

La forma regular es la más recomendable porque la geometría irregular favorece también la torsión de la estructura, o la hace girar en forma desordenada.

Respecto al tamaño y altura, es bueno recordar que los esfuerzos producidos por actividades sísmicas son función del tamaño del edificio, de modo tal que las viviendas pequeñas, si están bien diseñadas, resisten en general sin grandes inconvenientes.

Con relación a la altura, ésta influye de forma directamente proporcional sobre el periodo de oscilación, lo cual significa que la aceleración tiende a ser menor en edificios más altos. Por lo tanto, los daños dependen más de la calidad de la construcción en su conjunto, que simplemente de su altura. Es decir que se debe buscar la altura adecuada a cada circunstancia, y no estipular un metraje dado.

El tamaño, puede tener además distribuciones diferentes, de manera que la extensión en planta es variable, y de suma importancia, ya que si bien es cierto que una gran base dificultan el vuelco de un edificio, cuando el área es excesiva, aunque sea simétrica la construcción no responderá como una unidad, (porque la onda sísmica tiene un tiempo de retardo para llegar de un extremo a otro) generándose tensiones diferenciales que amenazan la estructura.

Por otra parte, la distribución de masas debe ser lo más uniforme posible, tanto en cada planta como en altura, para evitar discontinuidades en la reacción ante las solicitaciones sísmicas, lo que introduce puntos de concentración de esfuerzos. Toda ornamentación innecesaria debe evitarse para no agregar masas superfluas al sistema de por sí complejo.

Los muros con función estructural, columnas y pilares que transfieren las cargas gravitatorias y sísmicas hasta el terreno por vías directas, muy comunes en obras antiguas, han demostrado gran competencia a lo largo de siglos de supervivencia en zonas de terremotos frecuentes.

Con relación al emplazamiento, y condiciones del terreno, ya me he referido en el post anterior.

La solidez de una estructura tiene relación directa con su resistencia y rigidez. En el primer caso es la oposición a la ruptura; en el segundo, a la deformación, y se refieren a la cantidad de carga que un cuerpo soporta antes de que se produzca cada una de ambas. La flexibilidad es la cualidad opuesta a la rigidez.

Lo deseable es una gran resistencia, y una rigidez tal, que la deformación se inicie tarde, pero con flexibilidad suficiente como para que una vez comenzada dicha deformación, se extienda por un amplio intervalo antes de que el material se rompa.

Hablando de la materia prima, es deseable una densidad relativamente baja para minimizar los daños ante el eventual derrumbe total del edificio, o ante el desprendimiento de algunos componentes de la edificación. No es fácil equilibrar este requerimiento con los anteriores, pero cualquiera sea el material utilizado, debe ser de la mejor calidad posible, y superar los controles correspondientes.

El área perimetral de seguridad tiende a evitar el efecto dominó de la caída de una edificación que podría arrastrar a todas las adyacentes.

¿Cuál es la nueva tendencia en el diseño de construcciones sismorresistentes?

Lo más moderno y novedoso en el concepto de sismorresistencia tiene todavía costos muy elevados, pero está comenzando a aplicarse en países con potencial económico y alta sismicidad, como Japón por ejemplo, y se relaciona con la tendencia de pensar el sismo como lo que realmente es: algo de tal naturaleza y energía que es imposible oponerse a él. En consecuencia, la presente investigación se dirige hacia nuevos diseños que acompañen el movimiento, en lugar de intentar resistirlo.

Para eso se está trabajando en la concepción de plataformas móviles de materiales flexibles, sobre las cuales se asientan las construcciones; y en monstruosos sistemas de fuelles que permiten hasta cierto punto que las construcciones se agiten con el pasaje de las ondas, volviendo luego indemnes a su posición inicial.

Conceptualmente es la aproximación más promisoria, pero hay muchísimas dificultades técnicas y económicas que todavía se deben superar.

¿Cuánta garantía de seguridad ofrecen las construcciones sismorresistentes?

Si quieren una respuesta corta aquí va; ninguna.

Para una respuesta más elaborada, hay que tener presente que las eventos sísmicos no son simples, producen esfuerzos que fluctúan rápidamente de manera caótica, y nunca se repiten de manera idéntica en el mismo lugar. Por otra parte, se cuenta con estadísticas sísmicas incompletas, ya que no en todos los sitios hay un buen monitoreo de larga data.

Es decir, que se puede intentar una mayor seguridad, pero ella nunca será absoluta. El terremoto de Kobe, en 1995, es un triste ejemplo de ello. Las normas de regulación inicialmente muy estrictas, permitieron a la ciudad resistir numerosos eventos, conduciendo a considerarla como indestructible (me suena a Titanic) y a aflojar un tanto los requerimientos a partir de los años ochenta. El 16 de enero de 1995, un sismo de magnitud 7.2 produjo el colapso de 50.000 edificios y arrojó un total de unas 5.000 muertes (humanas), dejando claramente demostrado, que la única forma de enfrentarse a la Naturaleza, es aceptando sus reglas.

Bueno, hasta aquí llegamos por hoy, nos vemos el miércoles. Un abrazo Graciela

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P.S.: Las fotos que ilustran el post son gentileza de Paulino, lector del blog, y corresponden al mismo edifico, antes y después del devastador sismo de Chile de 2010.

Hoy les voy a contar una anécdota de la vida docente que ocurrió hace muchos años en la Universidad Nacional de Río Cuarto.

Uno de los temas de un examen parcial se refería a las múltiples y convergentes causas que condujeron a los dinosaurios hacia su extinción. Tema que ahora que lo pienso es sumamente jugoso, de modo que lo vamos a traer a la parte seria del blog en cualquier momento.

Lo cierto es que entre las causas de extinción yo había explicado el «exceso de masa viva» que básicamente se refiere al hecho de que cada hábitat puede sustentar un máximo de seres vivos sin que sufra daños, irreversibles en el corto plazo, que conducen en muchos casos a los propios seres que provocaron ese estrés sobre el medio, hacia un callejón sin salida.

Así es como algunas especies dejan de ser viables y se extinguen. Hablamos de esta circunstancia con profusión de ejemplos, y yo creía que no quedaban dudas al respecto, hasta que al corregir un parcial, algunas semanas después encontré esta explicación sobre la desaparición de los dinosaurios:

«Los dinosaurios se pusieron tan pesados que ya el medio no los aguantaba, y se hundieron…»

¡Guácala!, diría el Chavo…

Un abrazo, y los espero el lunes. Graciela.

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Un abrazo y hasta el miércoles. Graciela.

En algún post anterior, he señalado los efectos de los sismos sobre las construcciones, y hoy me gustaría referirme a los esfuerzos que hace el hombre por proteger su obra de esa devastación.

Como se trata de un tema muy amplio, este post tendrá dos partes, en la primera de las cuales charlaremos un poco sobre los conceptos generales y trataremos de aclarar algunos malentendidos muy generalizados.

En la segunda, el próximo lunes, veremos las reglas más concretas que se aplican a la construcción, desde lo más básico a lo más novedoso, siempre por supuesto, presentado para un público curioso, pero no especialista… y sobre todo en este caso porque yo tampoco soy ingeniera sino geóloga, de modo que mi mirada es desde la óptica del riesgo geológico, vale decir que se centra en las medidas que reducen la vulnerabilidad.

¿Qué se entiende por prevención?

Para comenzar con esta conversación, lo primero que hice fue recurrir al sitio de la Real Academia Española, para entender cómo se aplica y cuándo la palabra prevención (del latín: praeventio, -onis), y éstas son las diversas acepciones que encontré:

1. f. Acción y efecto de prevenir.
2. f. Preparación y disposición que se hace anticipadamente para evitar un riesgo o ejecutar algo.
3. f. Provisión de mantenimiento o de otra cosa que sirve para un fin.
4. f. Concepto, por lo común desfavorable, que se tiene de alguien o algo.
5. f. Puesto de policía o vigilancia de un distrito, donde se lleva preventivamente a las personas que han cometido algún delito o falta.
6. f. Mil. Guardia del cuartel, que cela el orden y policía de la tropa.
7. f. Mil. Lugar donde está.

Es obvio que de todos los posibles significados, sólo el primero y el segundo son aplicables al fenómeno que nos ocupa, pero no lo son tampoco de cualquier manera.

Veamos con relación al primero, qué dice la RAE que es prevenir (del latín: praevenire):

1. tr. Preparar, aparejar y disponer con anticipación lo necesario para un fin.
2. tr. Prever, ver, conocer de antemano o con anticipación un daño o perjuicio.
3. tr. Precaver, evitar, estorbar o impedir algo.
4. tr. Advertir, informar o avisar a alguien de algo.
5. tr. Imbuir, impresionar, preocupar a alguien, induciéndole a prejuzgar personas o cosas.
6. tr. Anticiparse a un inconveniente, dificultad u objeción.
7. prnl. Disponer con anticipación, prepararse de antemano para algo.

De todas estas acepciones, eliminemos de entrada la número 5, y la 1, en este último caso, porque si hablamos de sismos, ellos nunca podrán ser un fin u objetivo para el que persona alguna vaya a preparar lo necesario para obtenerlo.

Las acepciones 2 y 4 se relacionan estrechamente porque tienen que ver con el conocimiento anticipado de un evento próximo a ocurrir, y su correspondiente advertencia. Esos aspectos están siendo cada día más estudiados por los científicos, y hay ya mucha tecnología que si bien no puede aún definir con exactitud el momento y lugar de un terremoto de manera absolutamente confiable, sí permite identificar los indicadores de cambios que suelen ser precursores de los terremotos, lo cual posibilita alertar sobre su probable ocurrencia.

El tema es amplio, complejo y apasionante, de modo que nos ocupará más de una vez, pero no en este post.

Los restantes significados (relacionados a su vez con la segunda acepción de la palabra prevención) tienen que ver con las medidas concretas que pueden tomarse para minimizar los daños al momento de producirse el sismo. De algunas de ellas, que tienen que ver con precauciones individuales de las personas, he hablado en otro post.

Hoy quiero avanzar en cambio, sobre las medidas estructurales que deberían estar no solamente contempladas en los códigos de construcción de zonas particularmente afectadas por los movimientos telúricos, sino también muy estrictamente controladas, cosa que no siempre sucede, por múltiples razones, muchas veces socioeconómicas y culturales.

¿La prevención de sismos es posible?

De acuerdo con lo ya expresado más arriba, la prevención sísmica, entendida como alerta temprana, o como medidas de preparación para que los daños se minimicen, sí es posible.

Si en cambio pretendemos dar al término el sentido de su acepción 3, es decir impedir o evitar que ocurra el sismo; se trata de una absoluta imposibilidad, ya que más allá de cuál sea nuestra manera de construir, con cuánta anticipación conozcamos la posible ocurrencia del sismo, cuánta preparación personal tengamos ante él, etc., etc., el terremoto ocurrirá de todas maneras, y con la misma magnitud, hagamos o dejemos de hacer lo que sea. En definitiva, sólo podremos incidir sobre la intensidad, pero no sobre la magnitud.

Y como conclusión final de esta pregunta, si queremos ser absolutamente correctos y aplicar bien el término prevención en cualquiera de sus posibles acepciones, más que decir prevención de sismos, sugiero decir prevención de daños sísmicos. Porque sobre éstos tanto podemos alertar, (acepciones 2 y 4) como hacer preparativos para afrontarlos (acepciones 5, 6 y 7) como intentar hasta evitarlos (acepción 3) hasta donde eso sea posible.

¿Existen las construcciones antisísmicas?

Otra vez, si me permiten ser exquisita desde lo semántico, voy a oponerme al término, porque «anti» parece significar que uno está impidiendo que algo tenga lugar, cuando en realidad como ya dije, el sismo ocurre, más allá de nuestra voluntad en contrario. Por esa razón la palabra está cayendo rápidamente en desuso, y se prefiere la expresión más moderna de «construcción sismo- resistente o sismorresistente».

¿Qué se entiende por construcciones sismorresistentes?

Son aquéllas que están diseñadas para tolerar el paso de las ondas sísmicas sin colapsar, o registrando sólo daños menores. Para ello son construidas con una determinada configuración estructural, con componentes de dimensiones apropiadas y materiales adecuados para soportar los esfuerzos a que las someten los sismos frecuentes en una región dada. Como puede entenderse entonces, un conocimiento del comportamiento sísmico de cada zona a urbanizar es el requisito para que los cálculos de las estructuras sean los más apropiados en cada emplazamiento. Sobre eso veremos unas pocas cosas más en el próximo post, porque éste ya es bastante extenso.

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P.S.: La foto que ilustra el post es una gentileza de Paulino, lector del blog, y fue tomada durante el devastador sismo de Chile de 2010.

En una oportunidad anterior, les he presentado ya a Natacha y su perro Raffles, personajes creados por el autor de literatura infanto juvenil, Luis Pescetti. Hoy les traigo un par de perlitas ía y me parecieron muy divertidas.

Espero que les diviertan como a mí, y para ello, les aclaro que se trata de textos teóricamente escritos por dos niñas de la escuela primaria, Nati y Paty:

En la antigüedad antes de la prehistoria la gente no chateaba porque uno le podías poner una computadora adelante y capaz que se la quedaban mirando y ni sabían qué hacer como el Rafles que ¡qué suerte que no vivió por ahí porque había dinosaurios y animales más peligrosos! Con lo pavo que es él capaz que se ponía a ladrarlos y ni ve que eran grandes como una montaña por no decir el peligro.

…Antes la antigüedad no había tantos niños porque era demasiado peligrosa, si estaba llena de volcanes ¡además!

Un día por ejemplo estabas en el patio, jugando a lo que sea, y ¡paf! te salía un volcán que te llenaba todo de lava.

Cuando no era una cosa, era la otra. No ganabas para sustos.

Como pueden ver, pese a ser un libro para niños, es una lectura tan desopilante, que cualquier adulto puede divertirse con ella.

Un abrazo, feliz fin de semana y hasta el lunes, Graciela.

P.S.: La imagen que ilustra el post es del sitio de Pescetti, que está linkeado más arriba.