MITIGACIÓN DE AGENTES PERTURBADORES DE ORIGEN GEOLÓGICO - INCIDE
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27 Abr MITIGACIÓN DE AGENTES PERTURBADORES DE ORIGEN GEOLÓGICO

Mitigar el riesgo sísmico, es necesario y predominante en todo proyecto dado el impacto negativo que tienen en la economía y sobre todo en el riesgo que representa para la seguridad de las personas. De tal manera, cuando se toman en cuenta los efectos que ocasionan sobre las edificaciones, cambia radicalmente la manera en que se diseña y se construye, debiéndose reducir el riesgo por daño estructural por estos eventos de carácter geológico mediante el aumento de la eficiencia estructural considerando el comportamiento dinámico.

La norma técnica complementaria del reglamento de construcción del municipio de Hermosillo, establece las características y requerimientos para el diseño y proyecto estructural, la cual, remite al manual de diseño por sismo de la Comisión Federal de Electricidad (MDOC-2015). Este manual, reconoce las fuentes sísmicas activas originadas por las fallas laterales en el Golfo de California resultantes del desplazamiento de la placa Norteamericana respecto a la placa del Pacífico en colindancia oeste del Estado de Sonora. Así como también, al noreste del Estado con la tectónica de cuencas y sierras donde ocurrió el sismo de intraplaca de Bavispe el 3 de mayo de 1887 por falla de tipo normal superficial con una magnitud 7.6.

El MDOC-2015, permite determinar espectros de respuesta probabilistas de pseudo-aceleraciones respecto a diversos periodos estructurales. También, calcular la aceleración máxima espectral sobre terreno (c) en función de la aceleración sobre roca (aor), factor de respuesta (Fres) y el factor de sitio (Fsit).

Cabe señalar, que la intensidad aor varía de manera continua en toda la República y el valor es obtenido mediante sistemas especializados del mismo MDOC-2015. Para el Fres y Fsit se obtienen mediante ecuaciones dadas en el mismo MDOC-2015 y que dependen del tipo del suelo y a su vez este se clasifica según la velocidad de propagación de onda de corte (Vs30) y que anteriormente se obtenía mediante la prueba de penetración estándar (SPT) a la profundidad del muestreo, calculando de esta manera la rigidez del suelo mediante el número de golpes de penetración. Sin embargo, el MDOC-2015 corrige este método debido a la dispersión de datos que incrementaban el error dado que la respuesta del terreno se da en promedio a una profundidad de 30 metros del estrato. Por lo que propone, utilizar métodos geofísicos aplicados a la geotecnia como lo es el Método de Análisis Multicanal de Ondas Superficiales (MASW) para adquirir Vs30, la profundidad del estrato equivalente (Hs) y el método de Vibración Ambiental para obtener el periodo fundamental del suelo (Ts).

Con lo anterior y con la implementación de coeficientes de reducción sísmica, se obtiene el espectro de diseño modificado para el estado límite de prevención de colapso o de servicio (a’).

Básicamente, a’ es el coeficiente aceleración de diseño normalizado que se utiliza para el cálculo de las fuerzas laterales de diseño sísmico (P) siendo el resultado del producto de la masa de la estructura, a’ y el valor de la gravedad ( ).

Con el cálculo de estas fuerzas, se puede obtener el cortante basal y la respuesta de la estructura debido a P como lo son: desplazamientos, derivas y torsiones. Para posteriormente, realizar el análisis y diseño estructural concluyendo con la rigidez necesaria de la estructura con la finalidad de que pueda soportar las solicitaciones sísmicas probables dados por agentes perturbadores de origen geológico del sitio.

Con el fin de mitigar estos agentes perturbadores, Protección Civil Estatal, establece en el capítulo 4.1.2 de los términos de referencia TRES-004-UEPC-2016 para la elaboración de diagnósticos de riesgo, que se requiere un estudio geofísico puntual del inmueble, cuando se considere necesario por cuestiones de riesgo, por parte de la Unidad de Protección Civil correspondiente.

En el capítulo 3 de los términos de referencia TRES-002-UEPC-2009, establece los lineamientos y las especificaciones para la conformación de la unidad interna de protección civil, elaboración, instrumentación y revalidación del programa interno de protección civil, por lo que requiere la identificación de los peligros y análisis del riesgo de carácter geológico.

Sin embargo, no solo basta con la intuición del dictaminador para determinar si hay o no riesgo. O bien, si solo hay que localizar el nivel freático y cavernas en el subsuelo utilizando el método de Sondeo Eléctrico Vertical (SEV) “geofísica”. El MDOC-2015 es bastante claro, y hace una clasificación de las estructuras según su importancia y dimensiones para poder obtener los parámetros necesarios útiles en el cálculo de las fuerzas sísmicas laterales. Así como también, los estudios geofísicos necesarios de exploración dinámica.

Utilizar SEV, depende de la recomendación del especialista en geotecnia y del especialista en estructuras. Las cuales, son dadas por los resultados de la exploración geotécnica y de la profundidad de transferencia de cargas en el suelo para el cálculo de la cimentación.

La clasificación de las edificaciones según el MDOC-2015 se define en la tabla número 1 y en la tabla número 2 se define el nivel de exploración necesario en el sitio del proyecto.

Únicamente para las estructuras tipo B2, se pueden utilizar parámetros conservadores del Fres y Fsit implícitos dentro del MDOC-2015. Pero para el resto de las estructuras, es necesario determinarlos con el apoyo de geofísica aplicada a la geotecnia e implementación de ingeniería sísmica para construir los espectros de respuesta.

Las pruebas recomendadas para la exploración dinámica del terreno, se definen en la tabla número 3.

En años recientes, el desarrollo exponencial de Hermosillo es bastante notorio y esto se puede observar en proyectos inmobiliarios de tipo vertical. Los cuales, cada vez son más usuales.

Es necesario establecer lineamientos adecuados que ayuden a mitigar el riesgo sísmico. Así como seguir las recomendaciones de los manuales de referencia para el diseño estructural garantizando el desempeño de las edificaciones nuevas y existentes, con el buen aprovechamiento de la tecnología actual para no solo determinar las propiedades mecánicas del suelo mediante estudios geotécnicos. También, se debe utilizar ingeniería sísmica y geofísica aplicada a la geotecnia para determinar las propiedades dinámicas de los suelos. Con ello, se garantiza la integridad de las edificaciones y se aporta información para incorporar al Atlas de Riesgo de los municipios, planos de peligro sísmico, planos de tipo de suelo y planos de microzonificación sísmica que sirvan de referencia para el análisis y diseño estructural como se viene haciendo en otras entidades en desarrollo dentro de la República Mexicana.

 

Joaquín Bojórquez Acuña

Ingeniero Civil con Maestría en Valuación Inmobiliaria, Industrial y de Bienes Nacionales, Maestría en Ingeniería Económica y Financiera, Maestría en Estructuras Urbanas, Máster internacional en Estructuras de Edificación con CYPE, Maestría en Ingeniería Estructural y Sísmica, colaborador del consejo INCIDE, miembro del Colegio de Ingenieros Civiles de Sonora A.C, miembro de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural A.C. SMIE, miembro del grupo de Calculistas y Estructuristas de Sonora A.C., emprendedor PYME con más de 10 años de experiencia.

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/joaquin-bojorquez-a-04b2bb43/

 

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