fallas en estructuras

El colapso de las construcciones se debe principalmente a errores de diseño y empleo de materiales

de baja calidad.

Fallas técnicas

La mayoría de las estructuras de los edificios fallan como consecuencia de un evento inesperado y severo ajeno al inmueble. Pero si una construcción se

cae sola o comienzan a surgirle grietas, significa que hay un serio error en la construcción, principalmente por una

falla de cálculo estructural.

Desastres debido a errores de

diseño y materiales de baja

calidad.

Aeropuerto Charles de Gaulle, París

Fecha: 23 de mayo de 2004

Muertos: 15

A las 7:00 las grandes planchas de concreto y metal de la Terminal 2E del aeropuerto Charles de Gaulle, construido a las afueras de Paris, Francia, por el arquitecto francés Paul Andreu, se vinieron abajo pesadamente. Esta área tenía apenas once meses de haber sido construida, con un costo de 900 millones de dólares. Estaba conformada por dos largos túneles como estructura principal, los cuales eran conectados por un callejón central.

El lugar que se derrumbó era una sección de 30 metros de longitud perteneciente a la parte superior de la estructura, donde estaban ubicadas las salas de

embarque. Minutos antes se habían detectado unas grietas en la estructura y caída de polvo, por lo que

varios policías habían comenzado a instalar un perímetro de seguridad, y sin darse cuenta, por lo sorpresivo del

derrumbe, quedaron bajo los escombros.

Causa

De acuerdo con la investigación, la caída se debió a una falla de diseño. Esta zona de la Terminal había mostrado

signos de inestabilidad varias semanas antes del

por lo que poco después del incidente se comenzaron a instalar refuerzos temporales para evitar un nuevo

derrumbe.

El siniestro puso al descubierto irregularidades durante la

construcción; por ejemplo, comenzó a funcionar con una semana de retraso porque la comisión de seguridad de Francia no había firmado el acuerdo para su habilitación. Un día antes del

trágico hecho las autoridades del aeropuerto reconocieron que durante la

construcción del inmueble se habían detectado fisuras en los pilares que

sostenían el techo.

Puente lnjaka, Sudáfrica

Fecha 6 de julio de 1998

Muertos 14

El puente estaba diseñado para cruzar el río Ngwartsane. La encargada de materializar la seria la empresa Concor Holdings.

Consistía en una estructura de siete paneles continuos

que recorrían una distancia de 300 metros y se fijarían a través del método de acoplamiento. Una parte clave era la que fungía

como nariz al principio y final de cada segmento, pues reducía la presión y el peso durante el acoplamiento. gin embargo, al

momento de colocar el cuarto segmento la construcción se vino abajo con 33 personas, de las que 14 murieron, entre ellas

Maralize Gouws, el ingeniero que dirigió la obra.

Según el peritaje realizado por Johan Bischoff, director del VKE Pretoria Structural

Departmen, y Rolf Heese, de Concor, la causa del colapso del ente Injaka fue que la

estructura de metal no era lo suficientemente rígida, el tiempo de

acoplamiento de acoplamiento no fue el apropiado, ni tampoco la dirección

fue había tomado el propio puente

Ibrox Park, Escocia

Fecha 5 de abril de 1902

Muertos 26

Los aficionados ingleses al fútbol se habían dado cita en el Ibrox Park de Escocia para presenciar el partido final de la liga del

Reino Unido entre Escocia e Inglaterra. A medida que avanzaba el encuentro, la emoción de los asistentes crecía y comenzaron a brincar en sus lugares, hasta que una sección de las gradas

del ala norte del estadio se derrumbó. Centenares de espectadores cayeron de una altura de 12 metros hasta el piso.

El saldo fue 26 personas muertas y más de 500 heridas.

Causa

Luego de un peritaje llevado a cabo por Gregor Patterson, director del Scottish Minister for Home Affairs, se descubrió que el marco de acero que sostenía la viga del mismo material sobre la que descansaban las entonces gradas de madera del

Ibrox Park, no resistió el peso de los espectadores pues le faltaba la suficiente solidez y con los empujes de los saltos se desprendió, lo cual

provocó que la viga cayera de forma estrepitosa junto con las personas. Después de aquel accidente,

este tipo de armazones dejaron de utilizarse y se cambiaron por estructuras de concreto reforzado.

Veirsales Wedding Hall, Jerusalén

Fecha 25 de mayo de 2001

Muertos 25

Assi y Karen Sror acababan de ser declarados marido y mujer cuando ocurrió un percance que terminó con la velada. Ya había concluido la ceremonia religiosa

y cientos de invitados se concentraron en la pista de baile para festejar con los esposos. Sara Pinhas, pariente

del novio, dijo a los presentes que había llegado el momento de poner al novio sobre la silla -una tradición

en la celebración judía-, pero de pronto Assi desapareció por un hueco que se abrió en el suelo y con él los invitados que bailaban en el salón ubicado en un

segundo piso del Veirsales Wedding Hall de Jerusalén, Israel. Se había derrumbado una parte del edificio, donde

murieron 25 personas y 300 más resultaron heridas de gravedad.

Causa

El ministro de Seguridad Pública de Jerusalén, Uzi Landau, aseguró que en la investigación para

establecer el origen del percance se encontraron varios problemas en la construcción del salón de

fiestas. El director de The Standards Institutic of Israel, Ziza Patir, confirmó las sospechas de

Landau, pues se comprobó que el inmueble se había edificado con materiales baratos, ligeros y

poco resistentes -típicos de las construcciones de los años ochenta- para dar forma a los delgados muros, pilares y techos que fueron los causantes

del colapso.

Puente Tay, Escocia

Fecha 28 de diciembre de 1879

Muertos 75

E n febrero de 1878 se terminó de construir un puente ferroviario sobre el río Tay de Escocia diseñado por Thomas Bouch, el cual unía, a través del sistema de

trenes de Dundee, a las ciudades de Fife y Edimburgo. Sin embargo, a los once meses de su construcción el puente se derrumbó cuando un tren de pasajeros lo atravesaba en medio de una tormenta. El suceso fue relatado por William McGonagall en el libro The Toy

Bridge Disaster. En 1887 la construcción siniestrada fue reemplazada por el que seria el puente para ferrocarriles

más grande de Europa, el de Oresund.

Causa

A finales de siglo XIX la mayor parte de los puentes se construía a partir de un enrejado de vigas sostenido por

columnas esbeltas de hierro fundido reforzadas con pavones forjados de acero. Pero el puente de Bouch, con una longitud de 3 kilómetros -el más grande del mundo en ese entonces-, estaba diseñado con 85 segmentos,

soportados por una hilera de barandas que dejaban espacios intermedios de 30 metros, los cuales no

contaban con ningún refuerzo. El día del accidente fue precisamente uno de los espacios el que cedió ante el

peso del ferrocarril y la fuerza del viento de la tormenta. La Corte determinó que la causa del accidente había sido un mal diseño de la estructura que permitía sobrecargar

distintas zonas de la construcción. Bouch sólo fue destituido de su cargo.

Mercado Basmanny, Rusia

Fecha 12 de febrero de 2004

Muertos 56

La oleada de frío que azotó Europa durante 2004 tuvo consecuencias graves en las estructuras de algunas

edificaciones mal construidas. Eso fue lo que ocurrió en el mercado de Moscú, conocido como Bauman o Basmanny,

que se desplomó a las 5:30 cuando los comerciantes acomodaban su mercancía antes de abrir el establecimiento al público. Con el desplome 56 personas murieron y 32 más

resultaron heridas bajo los escombros del inmueble, diseñado por el arquitecto Nodar Kancheli, actualmente

procesado por su presunta responsabilidad en la caída, ese mismo año, del techo del parque acuático moscovita Transvaal Park, que dejó 14 muertos y 200 heridos.

Causa

De acuerdo con los peritos de la Fiscalía General de Rusia, el hundimiento de ese techo se debió a errores de cálculo en el proyecto. El techo del mercado Basmanny, de un concreto

relativamente liviano de 80 metros de diámetro, no tenía pilares en el interior y estaba

sostenido por tensores que cedieron al peso de la nieve acumulada tras las tormentas de

los días previos. Fue el tercer gran edificio que se derrumbó debido a la nieve en Europa

desde enero.

Centro de exposiciones, Polonia

Fecha 28 de enero de 2004

Muertos 65

L a muestra internacional Paloma 2006, celebrada en la localidad polaca de Chorzow, acabó en una tragedia con al menos 65 muertos y más de 150 heridos al derrumbarse el techo del centro de exposiciones. El sábado 28 de enero de 2004,

cuando era más visitada y afuera se registraba una temperatura de -15 oC, la estructura de metal,

concreto y acrílico del techo cayó sobre un grupo de 500 asistentes.

Causa

Responsables gubernamentales indicaron que un error importante en la última década del siglo pasado, durante el auge en la construcción de

edificios comerciales en Polonia, es que se utilizaron materiales y diseños de países con clima

más cálido, como España y Gran Bretaña, lo que hace temer por su seguridad estructural cuando la

nieve se acumula en los tejados. Kazimierz Krzowski, jefe de la brigada polaca de bomberos, dijo que el peso de la nieve acumulada en el techo

del edificio, que cubría una superficie de 10.000 m1y la poca resistencia del material empleado en

las estructuras causaron el derrumbe.

Presa de St. Francis, EE.UU

Fecha 12 de marzo de 1928

Muertos 500

T res minutos antes de la medianoche, miles de millones de litros de ajua corrieron a través del Valle Santa Clara, en Los Angeles, California, Estados Unidos, con dirección al océano

Pacifico, distante unos 84,5 kilómetros. La prolongada longitud del valle fue devastada antes de que el agua disminuyera su flujo entre Oxnard y Ventura. La inmensa ola, que partió de la presa Saint Francis luego de la ruptura de su pared frontal,

alcanzó 23 metros de altura y destruyó todo a su paso: casas, edificios, vías de ferrocarril, comercios, puentes...

Cuando terminó de pasar por la pequeña ciudad de Ventura, ésta se encontraba sumergida en 15 metros de lodo y

escombros.

Causa

La presa Saint Francis fue construida por el ingeniero autodidacta William Mulholland, quien la erigió sobre

suelo defectuoso e ignoró la geología del cañón circundante. Los cimientos de la construcción estaban

apoyados en formaciones de rocas inestables que cedieron ante las miles de toneladas de concreto.

Además, Mulholland ignoró las grietas

que se vislumbraron cuando se llenó por primera vez la presa, y que una noche antes del colapso había visto

más grandes. A pesar de que la investigación posterior al desastre determinó que gran parte de la

responsabilidad era del ingeniero constructor, nunca se le levantaron cargos legales, sólo se afectó su

reputación.

Hotel Hyatt Regency, EE.UU.

Fecha 17 de julio de 1981

Muertos 114

Cerca de 2.000 personas se habían reunido en el atrio del Hotel Hyatt Regency de Kansas City, Estados Unidos, con el propósito de presenciar un concurso de baile. El espectáculo

tuvo una audiencia mayor de la esperada, así que los asistentes se situaron en los pasillos en forma de puente

elevado del segundo, tercer y cuarto pisos para poder admirar a los concursantes. Al poco tiempo de iniciada la

competencia, las pasarelas entrelaza

das entre los distintos pisos del atrio del hotel se desplomaron en cascada, lo que provocó que una lluvia de

restos cayera sobre los participantes y espectadores. El saldo fue de 114 personas muertas y más de 200 heridas.

Causa

El grupo de arquitectos Jack D. Gillum and Associates fue el responsable de dirigir la construcción de esta parte del hotel; el error fue que los pasillos del cuarto piso estaban apoyados directamente sobre lo, soportes del segundo. Los del tercer nivel, aunque más alejados, también descansaban en este

último. Por ello no resistieron el peso de la gente y se vinieron abajo. Tras un peritaje dirigido por el ingeniero en estructuras Wayne Lischka, se determinó que las vigas fabricadas por la compañía The Havens Steel sólo podían soportar 30% de la carga a la que fueron sometidas ese día, por lo que nunca

debieron utilizarse en esas estructuras. Los familiares de las víctimas recibieron 140 millones de dólares como

indemnización.

Daños en edificación debidos a

terremotos

¿QUÉ DAÑOS SUELE CAUSAR UN

TERREMOTO?

La principal causa de daños ocasionados por los terremotos es la propia sacudida. Dicha sacudida provoca la caída de numerosos objetos y el derrumbamiento de edificios. El

colapso de edificios provoca sus habitantes queden atrapados entre los escombros, siendo frecuente que perezcan por aplastamiento. Por otra parte la caída de

objetos puede causar numerosas heridas, llegando incluso a la muerte si se trata de objetos muy pesados (muebles,

lámparas pesadas, falsos techos, etc.) o cortantes (fragmentos de vidrios de ventanas).

EFECTOS SOBRE

CONSTRUCCIONES E

INFRAESTRUCTURAS

Daños graves

Colapso de construcciones, sobre todo aquellas de mala calidad y sin características sismorresistentes.

Destrucciones y derrumbamiento parciales de edificaciones (caídas de techos, fachadas, tabiques, balcones, muros exteriores, etc.), grietas en los muros, etc.

Incendios producidos por cortocircuitos, escapes de gas y materias inflamables.

Inundaciones por roturas de embalses, conducciones de agua, etc.

Daños ligeros.

Fisuras en muros, chimeneas, juntas, etc.

Caiga de trozos de revestimiento, aleros,

chimeneas, tejas, macetas, etc.

Caída de cristales rotos y aplacados cerámicos,

especialmente peligrosos cuando caen desde

los pisos altos.

Caída de muebles, objetos colgados, etc.

Daños en infraestructuras.

Daños en los sistemas de suministro esenciales (electricidad, agua, gas, etc.), e instalaciones.

Daños parciales en las vías de comunicación (carreteras, puentes, túneles, vías de ferrocarril, etc.) debido a los asentamientos, desprendimientos y deslizamientos.

Caída de postes y cables de alta tensión.

MANIFESTACIÓN DEL SISMO EN

UNA EDIFICACIÓN.

El sismo se manifiesta por vibraciones en

cualquier sentido y se traduce a efecto de

cálculo en un empuje horizontal por plantas.

También pueden existir vibraciones verticales

en la estructura que hacen que se produzcan

trepidaciones, especialmente cerca del

epicentro, estos terremotos son conocidos

como terremotos burbujeantes.

El movimiento brusco del suelo, se transmite al edificio a través de la

cimentación dando origen a fuerzas de inercia que se oponen a este movimiento. Estas son las fuerzas sísmicas que actúan

sobre el edificio.

Si el edificio está lejos del epicentro sufre casi en su totalidad movimientos

horizontales, y si está cerca en mayor cuantía vibraciones verticales (terremotos

burbujeantes) y también horizontales.

Las vibraciones verticales afectan especialmente a los voladizos y vigas de grandes luces, aumentando el momento e incluso pudiendo llegar a trabajar de

forma invertida.

Los efectos del sismo pueden incrementarse debido a la resonancia, pudiendo decirse que un movimiento

sísmico de baja intensidad y larga duración es a veces más peligroso que otro de intensidad alta y

corta duración, pues el primero está más expuesto a entrar en resonancia.

Las características vibratorias pueden cambiar en el transcurso del sismo, quedando interrumpida la

resonancia.

El empuje de sismo afecta de la siguiente forma:

Aumenta considerablemente la cuantía de la armadura superior en vigas y viguetas al incrementarse el momento en éstas, siendo más acentuado en las plantas inferiores.

Aumenta el cortante en vigas y viguetas.

Incrementa el momento, cortante y axial en pilares.

Aumenta las cargas en cimentación.

Las bóvedas de eje vertical (torres, ábsides, cúpulas, etc.) resisten

perfectamente las sacudidas sísmicas. En cambio, las bóvedas de eje horizontal

son las más castigas por los movimientos sísmicos.

Una de las formas más económicas de reforzar un

edificio que se encuentre en una zona de alto

riesgo sísmico (en este caso se trata de un centro

comercial de San Francisco, U.S.A.), contra el

efecto de piso blando, es incluir como se puede

ver en la fotografía, dos vigas metálicas formando

una cruz de San Andrés.

LICUEFACCIÓN DEL TERRENO

Si un movimiento sísmico origina sorpresas no son menos las que pueden ocasionar

algunos tipos de terrenos, como los licuables, (aquellos que ante esfuerzos vibratorios

pierden su resistencia al esfuerzo cortante), que durante el terremoto se transforman en una especie de barro fluido que provoca el

hundimiento de edificios, muros de embalses, carreteras etc., debido a que se quedan sin

base de apoyo.

La licuefacción es un fenómeno que se producen en terrenos blandos saturados de agua durante

sacudidas sísmicas fuertes y largas.

El suelo se comporta y fluye como líquido debido a que las vibraciones sísmicas aplican fuerzas al fluido

que rellena los huecos entre los granos de arena, causando la salida de agua y fango a la superficie durante la sacudida. Esto compacta finalmente los

granos de arena y provoca asentamientos del terreno o deslizamiento, al producirse una sensible pérdida

de resistencia en los estratos afectados.

La licuefacción ocurre particularmente cuando el nivel del agua subterránea es

superficial y en zonas como lechos fluviales, estuarios, rellenos artificiales, etc. Las vibraciones también pueden producir asientos en rellenos y suelos granulares

flojos.

Como se produce la licuefacción con las sacudidas sísmicas fuertes

Debido a la licuefacción del suelo sobre el que se sustentaban, estos edificios han volcado

hundiéndose parcialmente. Ni la estructura ni los cerramientos han sufrido grandes daños, debido a su gran rigidez y a estar preparado

para soportar empujes horizontales. De no ser así, hubieran partido los pilares por el

incremento de momentos que se originan al quedar inclinado.

El edificio se ha hundido en el terreno aproximadamente media

planta, mientras que el resto de la estructura no ha sufrido daños.

DESPLAZAMIENTO DE LAS

TIERRAS.

Es conveniente no confundir una licuefacción con un desplazamiento de tierras, siendo éste

más frecuente en terrenos que forman taludes, cuando existen muros de contención.

En los rellenos flojos o

insuficientemente

compactados. Después

de un terremoto, suelen

producirse asientos que

afectan a las edificaciones

existentes, surgiendo

fisuras y grietas en ellas o

arrastrándolas pendiente

abajo.

FALLA POR CORTANTE

El tipo de rotura más frecuente es por aplastamiento del hormigón en

la cabeza del pilar y por cortante con fisuras como la que se indica

en las figuras siguientes.

FALLA POR CORTANTE EN EDIFICIOS

FALLA POR CORTANTE EN COLUMNAS

Corte completo del pilar

Posible rotura de armaduras longitudinales.

CAUSAS

Dimensionamiento inadecuado para resistir los esfuerzos producidos por la acción sísmica.

Rotura con expulsión de material, pandeo de armaduras

longitudinales y posible apertura de ganchos de cercos o rotura

de estos.

CAUSAS

Fisuras debidas a defectos locales, tales como

baja resistencia del hormigón en cabeza de

pilar, estribos con disposición inadecuada para

zonas sísmicas, etc., que son puestos en

evidencia por la acción sísmica.

Dimensionamiento inadecuado para resistir los

esfuerzos producidos por la acción sísmica.

Otro tipo de fisuras que pueden aparecer en la

cabeza de los pilares, son las siguientes:

Fisura ortogonal a la directriz.

Ancho muy grande, hasta 2 mm.

Fisura ortogonal a la directriz

Ancho muy grande, 3-6 mm. Que permite,

frecuentemente, ver la armadura.

Fisuras inclinadas respecto a la directriz.

Ancho muy alto 0,3 - 1,0 mm.

Las causas de estas fisuras son las siguientes:

Fisuras debidas a defectos locales, tales como baja resistencia del hormigón en cabeza de pilar, estribos con disposición inadecuada para zonas sísmicas, etc., que son puestos en evidencia por la acción sísmica.

Dimensionamiento inadecuado para resistir los esfuerzos producidos por la acción sísmica.