Estudio de la Universidad de Chile explica por qué algunos edificios colapsaron tras el 27F

Hace poco más de 14 años, a las 3.34 de la mañana del 27 de febrero de 2010, un megaterremoto sacudió a Chile, alcanzando una magnitud Mw = 8,8. Con una duración total de 2 minutos y 30 segundos y una profundidad de 30,1 km, el fenómeno afectó al 80% del país.

Bautizado como 27F, el megacataclismo produjo la muerte de 525 personas y dejó 23 personas desaparecidas, sumando el posterior tsunami que golpeó a las costas nacionales.

El evento fue de tal magnitud, que incluso fue percibido en otros países de la región, como Argentina y Brasil.

Ahora, un estudio de ingeniería sísmica, elaborado por investigadores de la Universidad de Chile, analizó por qué algunos edificios residenciales tuvieron problemas para resistir el terremoto, usando una metodología llamada evaluación de la resiliencia de las estructuras, o performance-based design (PBD) su designación en inglés.

Publicada por la revista Buildings, la investigación tomó como caso de referencia un edificio de hormigón armado, de 16 pisos y 46 metros de altura, ubicado en Viña del Mar, que resultó con graves averías en todos sus pisos luego de la emergencia.

De acuerdo a la investigación, basada en una tesis de magíster de la ingeniera civil Betzabeth Suquillo, en la que participaron los académicos Fabián Rojas y Leonardo Massone y el Centro de Investigación, Desarrollo e Innovación de Estructuras y Materiales (IDIEM), los daños de este edificio fueron consecuencia de la superposición de fuerzas y la dinámica de movimientos inducida por el terremoto.

Esta superposición de fuerzas y dinámica de movimiento tiene relación con las acciones gravitacionales (pesos/fuerzas sobre la estructura que entre otras cosas se transforman en carga axial en los muros) y el efecto del terremoto (dinámico) sobre la estructura que es una aceleración en el suelo que se traduce en vibración de edificio, y que al desplazarse y deformarse se daña, explica Massone.

“La novedad de este estudio radica en la aplicación de principios de desempeño definidos por la ingeniería sísmica chilena y la evaluación de la efectividad de la metodología para representar con precisión el comportamiento de un edificio”, afirma Massone.

El investigador dice “que estas metodologías (PBD) permiten entender mejor cómo se comporta una estructura ante un terremoto que le puede causar daño, lo que se validó con este estudio”, añade.

Aunque el enfoque de diseño sísmico de Chile ha sido efectivo en terremotos y ha demostrado un alto nivel de desempeño operacional, “en la mayoría de las estructuras, esos métodos aún no se han incorporado oficialmente como enfoques válidos en los códigos de edificación sísmica”, advierte Massone.

El análisis fue ejecutado comparando registros fotográficos de las averías con la información arrojada por modelos computacionales. Estos permitieron observar que, tras la emergencia, el edificio sufrió siniestros en diferentes pisos: grietas en el hormigón, pandeo de las barras de refuerzo en los bordes de muros y desprendimiento de la capa de hormigón.

La importancia de los protocolos de evaluación radica en contribuir al objetivo central de la ingeniería sísmica: asegurar que las estructuras exhiban un comportamiento adecuado ante estos eventos naturales a lo largo de su vida útil operativa. Por ello, las directrices en la mayoría de los criterios de diseño internacionales utilizan como parámetros la ocupación inmediata y la prevención del colapso, sostiene el documento.

En el caso chileno, la filosofía de edificación, también prioriza la seguridad humana y la integridad estructural, pero se distingue por considerar la configuración característica de los edificios en el país: son de hormigón armado y tienen una alta densidad de muros.

Los resultados obtenidos a partir del caso analizado demostraron que los límites de desempeño de los muros estructurales se alinean con los objetivos de resiliencia considerando la magnitud del terremoto.