lunes, 16 de enero de 2012

NECESIDAD DE PLANES ESPECIALES DE CARÁCTER SISMORRESISTENTE EN ZONAS CON ALTA DENSIDAD DE PATRIMONIO HISTÓRICO, CASO ESPECIAL DE LORCA


ÍNDICE
1.    IDEAS GENERALES
2.    CUESTIONES QUE ES NECESARIO REVISAR EN LA NCSE 02
3.    SOBRE LA INSPECCION TÉCNICA DE EDIFICIOS
4.    SOBRE LOS PLANES URBANÍSTICOS
5.    SOBRE LA RECONSTRUCCIÓN DEL BARRIO DE LA VIÑA



VÍDEO SOBRE LORCA Y SU PATRIMONIO CULTURAL Y NATURAL



1. IDEAS GENERALES

Las normas sismorresistentes han demostrado su eficacia para garantizar la seguridad estructural frente a sismos de nuevas edificaciones con estructura de hormigón armado, pero deben ser mejoradas y completadas en lo que se refiere a los efectos directos del tipo de terreno que acoge las ondas sísmicas. Se debe revisar lo que a elementos no estructurales se refiere (antepechos, vuelos, cornisas, hojas exteriores de cerramientos...), cuya caída por desprendimiento hacia la calle ha provocado el mayor número de víctimas mortales. Sin embargo los edificios históricos situados en zonas potencialmente sísmicas (algunos de ellos Patrimonios de la Humanidad) tienen sistemas estructurales basados en muros de carga; deberían por ello, ser objeto de planes especiales de restauración que contemplen su refuerzo estructural ante eventos sísmicos, analizando las características del terreno en el que están cimentados, las características de sus elementos estructurales y no estructurales y modelizando su comportamiento, en función de todo ello, en caso de sismo. 
  
Lo sucedido en Lorca o L’Aquila  responde a un nuevo tipo de evento sísmico, poco considerado hasta la fecha y lejos de los planteamientos teóricos de las sucesivas normas sismorresistentes que han estado en vigor hasta la fecha. La singularidad de estos eventos sísmicos es que sus consecuencias catastróficas no son directamente dependientes de la intensidad del evento en la escala de Richter, 5,2 Lorca y 5,8 l’Aquila, sino de la aceleración básica, en torno a 0,40 g y 0,60 g respectivamente.



Recordemos que en Lorca la vigente NCSE 02 consideraba un escaso valor de 0,12 g y que para España, la máxima aceleración básica se prevé en Santa Fe de Granada con 0,24 g, la mitad de lo detectado en Lorca. No tiene sentido, por tanto, la comparación con eventos de escala 8 ó 9 en otras zonas de la tierra, ya que la relativamente baja intensidad de los sismos europeos puede suponer mayor daño humano, económico y social, dependiendo de su cercanía a núcleos de población, de la superficialidad de la falla fuente y del terreno de acogida de las ondas.

INTERIOR DE LA IGLESIA DE SANTIAGO DE LORCA
Tanto l’Aquila como Lorca, deben constituirse en laboratorios de investigación para toda Europa: es necesario proseguir con el estudio de las consecuencias y facilitar información al respecto “in situ” para que todos aquellos expertos y especialistas sismólogos, geólogos, ingenieros, arquitectos, etc., puedan extraer la máxima información posible en cada uno de los campos de desarrollo de su actividad. Ya hay datos, no es pronto para formular conclusiones definitivas, ya se pueden apuntar una serie de causas llamativas, entre ellas la carencia o insuficiencia de la normativa sectorial.


L'AQUILA DESDE EL AIRE, ABRIL DE 2009
No hay investigaciones mínimamente adecuadas que contemplen los efectos geotécnicos reales como base para la redacción y elaboración de planes especiales en aquellas zonas con una mayor densidad de patrimonio histórico. En l’Aquila hubo 309 muertos, Lorca tuvo la suerte de que el terremoto de mayor intensidad (5,1) vino anunciado con un evento previo de 4,4 dos horas antes, lo que hizo que la población alertada, saliese a la calle, con lo que se salvaron con seguridad muchas vidas, contabilizándose, gracias a ello 9 muertos. Pocos pero demasiados. Las pérdidas económicas han sido estimadas en 2.500 mill. € en la localidad italiana y entorno a 1.650 mill. € en la española.

SANTA MARIA PAGANICA L'AQUILA
Esa suerte no va a ser la norma, cabe esperar que como en l'Aquila, lo normal es que no haya "avisos" previos. En cuanto a la coordinación urbanística: las investigaciones de carácter tectónico y sismológico que se necesitan para prever el comportamiento de los edificios a partir de ahora, deberían coordinarse con los planes urbanísticos, tanto desde el punto de vista de la edificación como de las infraestructuras previstas. Los ayuntamientos y comunidades autónomas deberán familiarizarse con el uso de mapas de riesgos naturales a la hora de proyectar y urbanizar, sobre todo en zonas sísmicas y de carácter patrimonial.

LOS DAÑOS IRRECUPERABLES DE UNA CIUDAD HISTÓRICA

SANTUARIO VIRGEN DE LAS HUERTAS, LORCA
Patrimonio Histórico: Parece oportuna y necesaria una apuesta definitiva por el futuro de los dos países del planeta con más tesoros patrimoniales, ambos son potencias en lo que a turismo cultural se refiere, aún sin que muchos de sus dirigentes parezcan saberlo. El valor de nuestro patrimonio histórico, artístico, arquitectónico, gastronómico, etc., debería subir en el escalafón de prioridades, aquellas zonas de la geografía italiana y española de riqueza patrimonial histórica y cultural deberían contar con planes especiales relacionados con la sismología y la conservación. Posiblemente una de las empresas más ambiciosas del futuro sea el refuerzo de iglesias, palacios, conventos, castillos, etc., así como una previsión de su comportamiento ante sismos como el de Lorca y l’Aquila.


MAPA DE AMPLIFICACIÓN GEOTÉCNICA ONDAS, REGIÓN DE MURCIA

Se ha vuelto necesaria una zonación sismotectónica local, sobre todo en aquellas zonas que se sabe son susceptibles de generar nuevos sismos del tipo L’Aquila o Lorca. Serán necesarios nuevos mapas de riesgo sísmicos. Nuevos planteamientos de espectros de respuesta a partir de ondas generadas por fallas superficiales, etc. Se necesita urgentemente una revisión del valor del coeficiente de contribución  k a partir de lo sucedido en Lorca.




DISEÑO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES A PARTIR DE 0,12g
Tampoco sirve ya la clasificación en terrenos tipo I, II, III y IV, de la norma, se deberá conocer el terreno real de cada zona específica a través de estudios geológicos para poder afinar en el comportamiento real ante sismo. Se deberán ampliar los valores de la aceleración básica para aquellas zonas cercanas a fallas activas, según se vaya descubriendo no solamente la falla, sino su paleoactividad y actividad reciente, en especial en las poblaciones en línea con las ya conocidas y aquellas que se vayan descubriendo con actividad reciente en campañas de investigación tectónica, éstas se deberán promover por los diferentes ministerios involucrados. Recordemos que la falla de Alhama de Murcia y sus fallas asociadas, responsables de la destrucción de Vera en 1518, Torrevieja 1829, La Paca 2005 y Lorca en 2011 entre otros eventos.

CONSECUENCIAS DEL SEGUNDO TERREMOTO GRABADO

La falla que ha generado tanta desgracia en Lorca se descubrió en 1979. La aparición de nuevas zonas sísmicas en las nuevas zonaciones que se realicen, deberá suponer en la medida de lo posible, una adecuación también de las edificaciones existentes. El CTE ha incluido como requisito esencial el mantenimiento de edificios construidos antes de una serie de normativas, algunas referentes a reformas, restauraciones o ampliaciones, por lo tanto hay que destacar entre ellas las sucesivas normas sismorresistentes.

Es necesario por ello hacer hincapié en estos aspectos de la I.T.E. con un enfoque sismorresistente, especialmente en aquellas zonas que se han calificado o se determinen a partir de ahora como vulnerables. Más aún debería ser así cuando se dé la presencia de un rico patrimonio histórico, como fue el caso de l’Aquila o de Lorca.

2. CUESTIONES QUE ES NECESARIO REVISAR EN LA NCSE 02

VER PIRINEOS Y ALREDEDORES
El mapa de riesgo sísmico está basado valores insuficientes de aceleración básica ab; italianos y franceses ya los han revisado, triplicándolos en algunos casos y reconsiderando los valores asignados a la aceleración sísmica de las distintas zonas y reflejadas con mapas locales, y no nacionales como la NCSE 02. A partir de 2002 con una aceleración de cálculo ac de 0,16 g se deben cumplir una serie de restricciones y refuerzos de vigas, pilares, forjados, muros, etc. relativos al espaciado de los estribos, diámetros del acero, y disposición y diseño de los elementos estructurales. Lorca estaba situada en una zona de ab 0,12 g, por lo que no se aplicaron en todas las nuevas construcciones tales diseños. En las anteriores a 2002 menos aún. Los coeficientes del terreno que multiplican la aceleración sísmica básica para obtener la aceleración de cálculo, relativos al suelo y su capacidad de amplificación de las ondas sísmicas, han demostrado ser insuficientemente conocidos, esta parte debe revisarse; por ejemplo, su aplicación en La Viña hizo que la aceleración de cálculo apenas llegase a 0,16 g, límite a partir del cual es OBLIGATORIO el atado con vigas de HA.


INFORMACIÓN SÍSMICA DE LA NCSE02 (VER PIRINEOS)
Leemos en el artículo 4.3.2 de la NCSE 02: “... Cuando ac ≥ 0,16 g los elementos de atado deberán ser vigas de hormigón armado...". En el centro de Lorca (antigua cárcel) se mide un valor de aceleración pico (natural y sin ampliar con esos coeficientes) cercano a 0,41g, es decir, casi triplica lo previsto. Se deberán ampliar las consideraciones relativas a elementos no estructurales (normalmente, elementos de fábrica: antepechos, hojas de cerramiento de fachada así como vuelos, cornisas, aleros, etc.) aportando criterios que permitan prever su comportamiento en caso de sismo además de la adecuación de los sistemas para su anclaje a la estructura resistente del edificio. Actualmente son 1,5 páginas de las 70 que tiene la NCSE 02.


3. SOBRE LOS PLANES URBANÍSTICOS
 
En las zonas con un riesgo sísmico importante, los nuevos planes urbanísticos deberían incluir entre los estudios previos requeridos para su elaboración, los mapas de riesgos naturales previsibles de la zona y por lo tanto los mapas de riesgo sísmico, basados en campañas ambiciosas de reconocimiento del terreno, al objeto de determinar riesgos con el mismo criterio por ejemplo que las zonas susceptibles a inundación, y si se considera oportuno, quede prohibido edificar. En función del riesgo, los urbanistas deberían de diseñar la ciudad de forma que el número de plantas de un edificio y la altura de cada una de ellas respondan al riesgo previsto cuando se publique la nueva normativa, sería un error por ejemplo, volver a aplicar los criterios de la NCSE 02 en la reconstrucción de La Viña.

ACELERACIONES PARA PIRINEOS OCCIDENTALES (ISARD): MÁS DEL DOBLE QUE NCSE02


4. SOBRE LA INSPECCION TÉCNICA DE EDIFICIOS


 

La vida útil de un edificio de viviendas es de unos 50 años. Ése es el plazo de tiempo en el que se supone debe garantizar los requisitos de seguridad estructural para los que ha sido proyectado y construido: estabilidad, resistencia, deformación admisible y durabilidad. Transcurrido ese plazo de tiempo, debe revisarse el estado del edificio para comprobar si es preciso reparar o reforzar la estructura.


Tras ello ya se puede empezar a computar un nuevo plazo de vida útil. Los edificios construidos antes de 1960, normalmente con estructuras de hormigón, han agotado ya su vida útil. Se propone que en las Inspecciones Técnicas de los Edificios se incluya la estimación de la vulnerabilidad a sismo de la estructura de los situados en zonas de alto riesgo sísmico. Para ello puede emplearse por ejemplo el método propuesto en el Eurocódigo 8. En relación con los edificios de alto valor histórico-artístico y patrimonial, la valoración de su vulnerabilidad frente a sismo no es tan fácil de determinar, por lo que en la mayor parte de los casos, procederían estudios particularizados, como se está haciendo en l’Aquila.


5. SOBRE LA RECONSTRUCCIÓN DEL BARRIO DE LA VIÑA


En las zonas con un riesgo sísmico importante, como es Lorca, el hecho de existir terrenos del cuaternario denominados “blandos” desde el punto de vista sísmico y geotécnico (aluviales y coluviales en relación con el río Guadalentín), supone que se comportan como lupas a la hora de amplificar la onda sísmica. La Viña está situada sobre una zona de Lorca que “amplifica” el tren de ondas. Además, la caja de resonancia jugó a la onda atrapada que viene y va: una especie de "eco sísmico" que rebotó en las paredes de la cubeta cuaternaria, testimonios de percepción subjetiva de la Viña, apuntan a una mayor duración del segundo evento sísmico que en el resto de Lorca.

LOS TERRENOS CUATERNARIOS DE LAS VEGAS Y TERRAZAS HACEN DE "LUPAS", TAL ES EL CASO DEL BARRIO DE LA VIÑA; ADEMÁS DE ESTE DENOMINADO EFECTO LOCAL, SE PRODUCE UN ECO SÍSMICO QUE HACE QUE LA CUBETA O "CAJA" QUE CONTIENEN A ESOS MATERIALES CUATERNARIOS, SE COMPORTE COMO UNA "CAJA DE RESONANCIA": LA ONDA REBOTA EN LAS PAREDES DE LA "CAJA" Y BARRE LA ZONA EN VARIAS DIRECCIONES HASTA QUE SE DISIPA, POR ESO EN LA VIÑA, ALGUNAS PERSONAS TUVIERON LA PERCEPCIÓN SUBJETIVA DE UN TERREMOTO ALGO MÁS LARGO QUE EN OTRAS ZONAS DE LORCA (VER ABAJO EL VÍDEO DE MODELIZACIÓN DE LA CUENCA CUATERNARIA DE TOKIO, ES UNO DE LOS PEORES TEMORES DE LOS SIMÓLOGOS JAPONESES, PUES SERÍA LETAL EN UNA CUENCA DE UNA MEGALÓPOLIS DE 42 MILLONES DE HABITANTES).

UN INVESTIGADOR DEL INSTITUTO ANDALUZ DE GEOFÍSICA, FRANCISCO VIDART SÁNCHEZ, NOS LO CUENTA: LAS CUENCAS CUATERNARIAS AMPLIFICAN LAS ONDAS, ÉSTAS SON ATRAPADAS EN ESAS "CAJAS" LO QUE HACE QUE LA DURACIÓN SEA MAYOR Y POR LO TANTO EL DAÑO TAMBIÉN. LA ENTREVISTA FUE PARA EL TERREMOTO DE ATARFE DE 1956, JUSTO EL ANTERIOR CON VÍCTIMAS MORTALES A LORCA HACE 55 AÑOS. LA VEGA QUE ATRAPÓ LAS ONDAS FUE LA DEL RÍO GENIL Y SUS AFLUENTES, MIENTRAS QUE EN LORCA, ES LA DEL GUADALENTÍN Y SU RED NATURAL LA RESPONSABLE DE DICHO ATRAPAMIENTO EN MAYO DE 2011.


Una modelización del efecto eco, responsable de la sensación de más tiempo de duración de un sismo en zonas que hacen de "caja de resonancia" se ha hecho para la ciudad de Tokio, esta megalópolis descansa sobre una cuenca sedimentaria que atrapa las ondas cada vez que se produce un movimiento sísmico, uno de los mayores miedos de los sismólogos japoneses, pues con terremotos de grandes magnitudes, la amplificación sería catastrófica para una ciudad con un área metropolitana de 42 millones de habitantes.
EFECTO REBOTE DE ONDAS ATRAPADAS EN LA CUENCA CUATERNARIA DE TOKIO

DEMOLICIONES EN EL BARRIO DE LA VIÑA
El barrio de La Viña recibió, como prácticamente todo el casco urbano de Lorca, valores de aceleración básica superiores a 0,24g en el primer evento de 4,4 y superiores a 0,40g en el segundo de escala 5,1 dos horas después. Como las medidas especiales de diseño de las cimentaciones (atado con vigas de hormigón armado) se proponen a partir de 0,16 g y Lorca estaba y sigue estando a fecha de hoy en una zona de aplicación de la NCSE 02 de 0,12 g, es de esperar por lo tanto, que NO TODAS las edificaciones que en La Viña estén atadas con vigas de HA ya que aplicando los coeficientes, k, C, y del terreno, como indica la NCSE02, apenas se suele llegar a valores de ac de 0,15g.


 
El coste del refuerzo se presume elevado, ya que precisamente la cimentación es uno de los elementos más costosos de “retocar” por evidentes razones de acceso, riesgo, etc. No obstante existen tecnologías como las inyecciones, los recalces y otras que pudieran considerarse. Si se construyesen o recuperasen nuevos edificios, el acento puesto en los estudios geotécnicos debiera ser contundente, haciéndolos prácticamente específicos para el diseño de estructuras sobre terrenos blandos y semi-blandos, atados, y reforzados.

ESPECTROS DE RESPUESTA SEGÚN NCSE02 PARA MURCIA (SISMIMUR)



A partir de ahora no solamente en La Viña, sino en toda la traza de la Falla de Alhama de Murcia, desde Murcia hasta la provincia de Almería, deberán tenerse en cuenta estos fenómenos locales en terrenos cuaternarios y amplificación de señal sísmica con aceleraciones que podrían llegar en casos puntuales a sobrepasar 0,7 g.



LA EDAD DE LOS EDIFICIOS, LOS MATERIALES Y EL SUBSUELO SON CUESTIONES A REVISAR


A continuación vemos a modo de ejemplo la aplicación de NCSE02 al obligatorio estudio del terreno según el Código Técnico de la Edificación (CTE): un extracto del proyecto de restauración del conjunto monumental Santuario de la Virgen de la Huertas de Lorca, recientemente restaurado y ahora muy dañado, si se hubiesen aplicado otros parámetros, se hubieran acometido las obras desde otra perspectiva tensional y los daños hubieran sido mucho menores, puede seguirse el itinerario de la aceleración básica esperada (0,12g) hasta la de cálculo (0,15g): el cúmulo de errores o de expectativas optimistas empieza en ab y caba en ac:

LA APLICACIÓN DE LA NCSE 02 AL CÁLCULO ESTRUCTURAL DEL PROYECTO DE RESTAURACIÓN DEL CONJUNTO MONUMENTAL DEL SANTUARIO DE LA VIRGEN DE LAS HUERTAS: SE PUEDE OBSERVAR QUE LA APLICACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE LA NORMA ESPAÑOLA ALCANZA UNA ACELERACIÓN DE CÁLCULO DE 0,15g, BASTANTE OPTIMISTA PARA LO MEDIDO EN LORCA EL 11 DE MAYO DE 2011: 0,41g. ALLÍ SE DIERON COLAPSOS EN EL TERRENO (EL COEFICIENTE C NO LOS CONTEMPLA) Y NO SE DIO LICUACIÓN (LA NORMA SI LA CONTEMPLA).
 
 
ALTURA DE LOS EDIFICIOS Y RESPUESTA ANTE UN SISMO DE ALTA Y BAJA FRECUENCIA; LORCA ¿MEJOR EDIFICIOS ALTOS? UNA DE LAS CUESTIONES QUE SIN DUDA DEBEREMOS AJUSTAR Y OPTIMIZAR EN EL FUTURO A PARTIR DE LOS DATOS QUE YA TENEMOS Y LOS QUE OBTENDREMOS
Otras alternativas que los urbanistas barajarán sin duda en el futuro es la ejecución de edificios altos, en detrimento de los bajos con pilares cortos o irregulares; también ¡cómo no! la progresiva migración de viviendas a zonas con sustratos geotécnicos más competentes, y para eso se deberá acometer una ambiciosa campaña de reconocimiento del terreno, ésta deberá despejar sin lugar a dudas cuáles son esas circunscripciones más adecuadas y como ya se hiciera en el pasado en Vera o Torrevieja, ir reconstruyendo en sucesivos planes directores (especiales) parte de Lorca, especialmente el barrio de La Viña y si se considera oportuno, alguno más también, en circunscripciones geológicamente más adecuadas a la realidad tectónica allí presente, información que se coordinarán desde los planes directores adecuándolos a la realidad sismotectónica y geotécnica que se determina finalmente.

1 comentario:

Antonio Odriozola dijo...

Como siempre, lo clavas. Me preocupan los estudios geotécnicos realizados en los últimos años, en los que se han visto muy recortados económica y técnicamente, porque la cuestión de los sismos siempre se trata con el "corta y pega" y con mapas muy genéricos, sin el detalle de la parcela concreta. Saludos.