Peru-vMetodología de Investigación

Propuesta para temas de Ingeniería Civil

Referencia de actualización

Riesgos no estructurales.

Aunque FEMA-74 ha recibido contribuciones y ampliaciones, un informe reciente apunta hacia su actualización.

Applied Technology Council (ATC). Reducing the Risks of Nonstructural Earhquake Damage. State-of-the-Art and Practice Report. ATC-69. California, February 29, 2008. USA.

Introducción

El reporte cubre el estado de conocimiento y práctica del desempeño sísmico de elementos no estructurales, identificados como:

·         De responsabilidad del propietario y del contratista: componentes arquitectónicos, mecánicos, eléctricos y sanitarios.

·         De responsabilidad de los ocupantes: mobiliario y particiones móviles.

El estudio se refiere a los daños provocados directamente por el sismo en los componentes no estructurales. Tiene como objetivos: (1) evaluar el estado de conocimiento y práctica de los daños por sismos de elementos no estructurales, y su prevención; (2) emitir recomendaciones para mejorar el desempeño sísmico de los componentes no estructurales y sus contenidos; y (3) identificar necesidades y recursos para una guía práctica de reducción de riesgos.

En la medida que se implementan nuevos códigos aumenta la seguridad sísmica de los elementos estructurales, de ahí que la preocupación se está dirigiendo al riesgo de daños de los componentes no estructurales. De otra parte, en Estados Unidos y dependiente del tipo de edificación, el costo del sistema estructural representa el 10 al 20% del costo total de construcción. Por tanto, las pérdidas económicas por daños en los componentes no estructurales y sus contenidos, pueden llegar a ser muy importantes. De ahí, la búsqueda de su funcionalidad y operatividad pos sismo.

Recolección de datos

Aunque la preocupación por los daños en elementos no estructurales es antigua (la escala de Mercalli Modificada de 1931, en los niveles de Intensidad del I al VII, se refiere a ellos: objetos inestables, péndulo del reloj, ventanas, vidrios, libreros, timbres, chimeneas, cornisas, ornamentos) no hay un acopio de datos que permita un análisis estadístico. Generalmente el propietario o el contratista se ocupan de los daños estructurales y se registran, mientras que aquellos en componentes no estructurales competen a una multitud de ocupantes y no se organiza su información. Tampoco existen estándares para esta recolección.

A ello contribuye también la escasa presencia o anotación de componentes no estructurales en los códigos sísmicos. En consecuencia, las diversas instalaciones no son chequeadas ante fuerzas sísmicas, especialmente en términos de sus deformaciones.

A su vez, se incorporan cada vez más, nuevos componentes no estructurales.

Aunque no están considerados en sus alcances, el reporte señala otros riesgos que pueden ser ocasionados por los componentes no estructurales, como:

·         La presencia de componentes muy rígidos y en interacción con elementos estructurales.

·         El efecto provocado de columna corta por un elemento interactuando con una columna estructural. Por ejemplo, por muros, rieles rígidos, paneles prefabricados, divisiones de acero en ventanas.

Códigos

En la medida que las normas de construcción buscan la seguridad, salud y bienestar de los ocupantes de los edificios, el tema de los elementos no estructurales aparece en forma cada vez más amplia. Un rasgo típico de esta mejora es el requerimiento de la fórmula para la fuerza lateral con la que deben calcularse los elementos estructurales y no estructurales. Desde una expresión simple de 1937, como F=CW, donde C es un factor que depende del tipo de edificación, y W el peso, hasta expresiones que consideran varios factores como la del 2006 que comprende también la aceleración, la distancia en relación al piso y al techo. Igualmente, proporciona una fórmula para el desplazamiento lateral.

Entre las necesidades de mejora, está la de especificar cuáles componentes no estructurales requieren, y cuáles no, de un análisis sísmico. También hay que considerar los requisitos de mejora en las construcciones existentes. Dentro de las experiencias aprovechables, resaltan aquellas destinadas a los hospitales y centros de salud en general. Con esta excepción, todavía se nota que casos como aseguramiento de equipos, u opción estructural apropiada son carencias que deben superarse.

Junto con la revisión de códigos generales, destacan también avances para regulaciones específicas en temas de aislamiento de vibraciones o de acondicionamiento ambiental, así como documentos relativos a seguridad sísmica de las instalaciones mecánicas, eléctricas y sanitarias desarrolladas por FEMA. Varios de estos métodos han sido instrumentados e implementados en términos comerciales.

También resalta el reporte los estudios en procesos dirigidos a mejorar FEMA 74 y en general la seguridad de los componentes no estructurales.

Recomendaciones

·         Actualizar FEMA 74 es la primera recomendación del reporte.

·         Ampliar los detalles y brindar suplementos a FEMA 74.

·         Asignar responsabilidades de diseño e instalación de componentes no estructurales.

·         Ampliar en estos campos los programas educativos para arquitectos e ingenieros.

·         Brindar entrenamiento a los revisores de proyectos, inspectores y otros elementos que participan en la construcción.

·         Recomendar un esfuerzo mayor en los códigos y promover su implementación en todos los proyectos.

·         Alentar la designación de especialistas en componentes no estructurales en relación con el diseño sísmico.

·         Desarrollar un lenguaje estándar en los contratos para protección sísmica no estructural.

·         Desarrollar especificaciones estándar para la protección sísmica de componentes no estructurales y sus contenidos.

·         Desarrollar un marco generalizado para la recolección de daños sísmicos de componentes no estructurales.

·         Desarrollar un proyecto piloto para una clase pequeña de edificios públicos.

·         Estudiar los efectos secundarios por agua o vapor.

·         Desarrollar un sistema de pruebas y valoración de desempeño junto con la base de datos para el diseño de componentes no estructurales.

·         Promover el desarrollo de anclajes y conexiones genéricas disponibles en Internet.

·         Desarrollar una norma de calidad y su símbolo para identificar edificaciones relacionadas con la seguridad de estos componentes.

·         Apoyar el entrenamiento de ingenieros de edificios y administradores de edificios.