¿Cómo preservar tus plazas comerciales, los edificios de oficina e industriales dando servicio después de un terremoto? Hablemos un poco de la importancia de los elementos no estructurales, de aquellos que, si lo tomas en cuenta hoy, te harán la diferencia.

Para iniciar, es bueno conocer que los elementos no estructurales son los que no forman parte integral del sistema resistente de la edificación. Estos se clasifican en tres tipos, que son:

Elementos arquitectónicos, dentro de los que se encuentran las particiones, los plafones falsos, entre otros.

Instalaciones básicas, (sistema eléctrico, sistema sanitario, sistema de comunicaciones), estos elementos pueden ser individuales, como tanques o sistemas de distribución, tuberías de rociadores. Por lo general, estos elementos están unidos a la estructura y, a menudo, son elementos pesados. Normalmente, los sistemas de servicios en las áreas comunes del edificio están ocultos a la vista del público. Como resultado, es posible que no presenten un peligro inmediato para los condóminos debido a caídas, pero la falla de estos sistemas en un terremoto afectará el funcionamiento del edificio.

Equipos y mobiliarios, en estos casos se refiere fundamentalmente a aquellos que tenemos en nuestras casas, como computadoras, estantes de libros, archivos, entre otros.

Es necesario saber que estos elementos son los primeros en fallar ante un evento sísmico, causando peligro a la hora de evacuar el edificio, si no cuentan con los requisitos necesarios de conexión y condiciones de seguridad que resistan las ondas sísmicas, además, pueden ocasionar lesiones físicas a las personas, así como también, imposibilitar una evacuación eficaz en un momento de pánico de los usuarios.

Podemos observar en terremotos de otros países, cómo han sido afectadas las plazas comerciales y edificios de oficina e industrias, sirviendo de evidencia de cómo podrían quedar las edificaciones de este tipo si no se toman medidas con tiempo.

Por ejemplo, daños en elementos no estructurales que puede hacer inoperable la edificación después del terremoto. Diferentes áreas en centro comercial con daños en elementos no estructurales, que ponen en peligro a los usuarios. (Chile 2015), y plazas comerciales con daños en techos y muros, por evento sísmico (México 2017).

Durante un terremoto, las estructuras de los edificios se distorsionan o se desplazan de un lado a otro en respuesta al terremoto. Por ejemplo, la parte superior de una torre alta puede desplazarse unos centímetros en cada dirección durante un terremoto.

El desplazamiento sobre la altura de cada piso, conocido como la deriva del piso, puede variar de ¼ de pulgada a varias pulgadas, según el tamaño del terremoto y las características de la estructura particular del edificio. Las ventanas, particiones y otros elementos que están firmemente bloqueados en la estructura se ven obligados a seguir su movimiento.

A medida que las columnas o paredes se distorsionan y quedan ligeramente fuera de escuadra, cualquier ventana o pared divisoria hermética también debe distorsionarse en la misma medida. Cuanto más espacio haya alrededor de un panel de vidrio donde se monta entre topes o tiras de moldura, más distorsión puede acomodar el conjunto de acristalamiento antes de que el vidrio mismo resista la distorsión. Los materiales frágiles como el vidrio, yeso o paredes de yeso, y el relleno o el enchapado de mampostería no pueden tolerar ninguna distorsión significativa y se agrietarán cuando se cierren los huecos perimetrales y la estructura del edificio presione directamente sobre los elementos frágiles.

La mayoría de los componentes arquitectónicos, como los paneles de vidrio, las mamparas y el enchapado, se dañan debido a este tipo de distorsión del edificio, no porque ellos mismos sean sacudidos o dañados por las fuerzas de inercia que se producen.

Como podemos ver las edificaciones pueden no colapsar, pero sí quedar inhabilitadas para continuar en servicio, debido a la vulnerabilidad de estos elementos, generando una situación de caos y muchos escombros, los cuales pueden ser evitados si se toman medidas de prevención y mitigación de cada uno de los elementos no estructurales que contienen dichos edificios.

El significado fundamental que nos ofrece el conocimiento de estas situaciones es muy simple y a la vez, de vital importancia y es que gracias a la aplicación de los reglamentos sísmicos, hoy somos capaces de diseñar edificios sismorresistentes, es decir, edificios en zonas de amenaza sísmica que no colapsen e incluso que puedan resultar sin daños o con daños leves que les permiten seguir laborando a no ser por el colapso de los diferentes elementos no estructurales que lo hace prácticamente inhabitables. Hay una serie de casos donde esta situación ha impedido la ocupación inmediata de estas edificaciones, como ha pasado en Indonesia, Panamá y México.

Estudios de la FEMA

La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA), en la guía Reducing the Risks of Nonstructural Earthquake Damage (FEMA E-74) traducida al español Reducción de los Riesgos de Daños No estructurales por Terremotos, nos muestra en este documento una guía útil para entender la importancia de la concientización de los posibles riesgos en los elementos no estructurales, de no ser tomados en cuenta.

Normalmente, estos estudios que sustentan dicho manual se han desarrollado en los Estados Unidos de Norteamérica, al analizar los efectos de diferentes terremotos en los que se ha observado, que el colapso de estos elementos ha representado la mayor cantidad de daños ante la presencia de los terremotos.

En otras palabras, los elementos no estructurales son más vulnerables a los daños causados por un terremoto, que la estructura del edificio. Hay varias razones para esto, sobre todo la falta de diseño sísmico y así como la forma de construcción de los elementos no estructurales. Como resultado, incluso un terremoto de leve a moderado puede causar daños a los elementos no estructurales y este daño puede resultar en peligro para la seguridad de la vida, pérdida de la función de los elementos no estructurales y pérdidas monetarias debido al daño.

Existe otro aspecto de vital importancia, que se presenta en estos casos y se refiere a que esta situación puede comprometer la seguridad de las personas que los habitan.

Si consideramos estos aspectos, de acuerdo con el citado documento, podríamos clasificar el riesgo sísmico de estas edificaciones en cuanto al desempeño de sus elementos no estructurales en tres categorías: Riesgo para la vida (RV), Riesgo de pérdida de bienes muebles o de la propiedad (RP) y la tercera, Riesgo de pérdida funcional del edificio (RF).

En otras palabras, el FEMA E-74 tiene como propósito fundamental explicar las fuentes de daños en elementos no estructurales ante sismos y describe métodos para reducir el riesgo potencial que estos pueden ocasionar.

Según el FEMA, para el análisis y anclajes de los diferentes elementos no estructurales, se deben tomar las siguientes consideraciones:

Características del sismo (por ejemplo, movimiento de alta o baja frecuencia, proximidad a la falla).

Características del sistema estructural que soporta los elementos no estructurales.

Ubicación del elemento no estructural dentro del edificio (por ejemplo, estos pueden estar en el sótano, a media altura o a nivel del techo; Los elementos pueden cruzar juntas sísmicas o pueden ser ubicados en las proximidades de deformaciones presentes en los elementos estructurales).

Condiciones de anclaje o sujeción (por ejemplo, los artículos sin anclar, anclado marginalmente o bien anclado).

Estado de los elementos estructurales utilizados para el anclaje (p. ej., ubicación y resistencia de los montantes en una pared que se utiliza para anclar armarios altos o estanterías, ubicación del refuerzo. barras de hormigón utilizadas para anclar objetos pesados, acondicionamiento de mortero en viejos muros de mampostería).

Interacción potencial con elementos estructurales u otros elementos no estructurales (por ejemplo, revestimiento de granito rígido cubriendo una columna de acero flexible o bien anclado rejilla de techo con líneas de rociadores no arriostradas).

Potencial de daño secundario causado por la liberación de fluidos, gases, toxinas, asbesto y otros peligros sustancias (por ejemplo, daño al aislamiento de amianto requiere evacuación, una fuga de gas provoca un incendio).

Rotura y fuga de tuberías, incluidas las tuberías de rociadores, tuberías de gas, tuberías de agua y alcantarillado.

Construcción de equipos de servicios públicos que se resbalan de sus soportes o se vuelcan.

La prevención y el proceso constructivo

¿Podemos nosotros prevenir, adelantarnos a estos efectos “secundarios” durante el proceso constructivo, en las partes vitales de nuestro proyecto o podremos prevenir nuestros elementos no estructurales ya existentes, a través de la aplicación de un Retrofit?

En este punto les invito a que reflexionemos un poco porque la mayoría de los elementos no estructurales de un edificio unido a nuestra comprensión aún imperfecta de los peligros de los terremotos y sus impactos en los edificios, nos indica que la eliminación de todos los daños a los elementos de construcción no estructurales pueda llegar a convertirse en una meta poco realista y costosa. En otras palabras, se propone desarrollar esta práctica de manera íntegra en todas nuestras edificaciones esenciales, así como en las plazas comerciales, edificios de oficinas e industriales y a nuestros edificios habitacionales, poner toda la atención a los servicios y áreas de lobbys y comunes si así lo requieren.

Por otra parte, es importante tener claro que algunos de los elementos no estructurales mostrados a manera de ilustración en este artículo, requiere experiencia especializada para identificar el peligro específico del terremoto y desarrollar medidas de protección no estructurales apropiadas. En otro orden, es probable que el personal de las instalaciones del edificio no tenga la experiencia en la importancia de la correcta colocación de estos elementos, lo que influirá definitivamente en su comportamiento final. Este aspecto es de vital importancia para aumentar la conciencia de los riesgos que esto presenta y los tipos de servicios externos que pueden ser necesarios para reducirlos.

En cuanto a la aplicación de “Retrofit”, mejor conocido como Estudio de Vulnerabilidad, pero ahora referido a los elementos no estructurales, la información se basa en las prácticas y los estándares actuales de reacondicionamiento en caso de terremoto para los edificios existentes.

Aquí debemos de reconocer, que la práctica y los estándares cambian a medida que se dispone de nueva información. Los edificios y sus elementos no pueden ser “a prueba de terremotos” debido a las muchas variables que causan daños por terremotos, por lo que la evaluación propuesta puede definitivamente ayudar a que las instalaciones sean más resistentes a los daños causados ​​por terremotos y mejorar la seguridad de los ocupantes del edificio.

La implementación de medidas de protección para prevenir y mitigar los daños en los elementos no estructurales debe completarse antes de que el suelo comience a temblar. Estas medidas, que reducen la gravedad de la pérdida mediante el aumento de la resistencia de elementos no estructurales, se denominan medidas de mitigación. El terremoto es una prueba del éxito de las medidas de mitigación implementadas para resistir los daños.

 

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Autor: Construmedia