Conclusiones y comentarios finales

NORMAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL PARA EL ESTADO DE CHIAPAS
Jorge Aguilar Carboney 1, Robertony Cruz Díaz 1, Raúl González Herrera 2, Carlos Narcía
López 1, Alonso Figueroa Gallegos 1 y Humberto Sansebastian García 1
RESUMEN
Se presenta en este trabajo una evaluación cualitativa de la problemática normativa del diseño estructural en
el Estado de Chiapas, México, en particular en centros urbanos que actualmente están teniendo un desarrollo
de infraestructura y poblacional muy importante y acelerado. Se hace un análisis crítico de la actual práctica
de la ingeniería estructural local, sus deficiencias y las consecuencias de la carencia de una normatividad de
seguridad estructural acorde con las condiciones de riesgo ante fenómenos naturales y las características
socioeconómicas de la región.
ABSTRACT
This paper discusses a qualitative assessment of the e of structural design professional practice in the state of
Chiapas, México, particularly in the urban areas with fast demographic development. An critical analysis of
the local structural engineering practice, its deficiencies and the effects of lack of regional codes according
the particular risks an socioeconomics conditions of the region.
MARCO HISTÓRICO DE LA NORMATIVIDAD ESTRUCTURAL EN CHIAPAS
REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DE 1971
En 1971 el Gobierno del estado de Chiapas promulgó el primer reglamento de construcciones, para
aplicación en los ocho municipios más importantes del estado. Este código contempla fundamentalmente
medidas administrativas y arquitectónicas, no se exigen medidas de seguridad estructural especificas. Se
requiere para la aprobación de un proyecto “especificaciones generales en los cálculos”, una memoria
describiendo la forma en que se trasmiten las cargas y el método constructivo que se utilizaría (Guillen,
2003).
En lo relativo al diseño sísmico, solamente se menciona que los edificios con más de 6.0 metros de altura y
los lugares de reunión con alta concentración de personas debería presentar los cálculos para diseño sísmico,
sin embargo no se especifica ningún parámetro de diseño sísmico.
REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DE 1993 Y 1998
Desde finales de los 80´s se desarrollaron reglamentos de construcción municipales particulares para los
municipios más poblados del estado, estos documentos son de tipo administrativo y hacen poco o nula alusión
a aspectos estructurales. Sin embargo, en la ciudad capital de estado Tuxtla Gutiérrez se ha desarrollado un
reglamento más completo en dos versiones, 1993 y 1998 ( Ayuntamiento), que tocan con mayor detalle los
aspectos de seguridad estructural. En la práctica los aspectos técnicos de este reglamento suelen aplicarse
indistintamente para otros municipios del estado.
En el Reglamento de Construcciones de Tuxtla Gutiérrez de 1998 (RCTG-98) vigente , se incluye el Título
Noveno, Seguridad Estructural de las Construcciones, que sigue la misma estructura que el Título Sexto del
Reglamento del Distrito Federal (Asamblea, 1993) con algunos cambios en la redacción y una sección con
disposiciones administrativas para la inspección de las obras de construcción. Se estable en el Artículo 370
del RCTG-98 que el Ayuntamiento expedirá las normas técnicas complementarias para definir los requisitos
1
de seguridad estructural , sin embargo hasta la fecha no existen norma alguna expedida con este carácter legal
por el Ayuntamiento.
Parámetros de Diseño Sísmico
En el Capitulo V, Diseño por Sismo, del RCTG-98 se especifican los coeficientes sísmicos para Tuxtla
Gutiérrez, considera la ciudad dividida en 3 zonas: Zona 1, suelos compuestos por rocas calizas; Zona 2,
suelos constituidos por limos y arcilla de consistencia firme; y Zona 3, suelos con arcillas muy plásticas. Se
indica un coeficiente sísmico para cada zona de 0.12 para suelo tipo 1; 0.24 para suelo tipo 2 ; y 0.34 para
suelo tipo 3. Esta zonificación sísmica se basa en criterios geotécnicos y de capacidad de carga más que en el
comportamiento dinámico de los suelos de la zona urbana.
Para Tuxtla Gutiérrez no se ha completado un estudio de riesgo símico integral, sin embargo se han realizado
algunos estudios para definir una microzonificación de esta zona urbana. La propuestas derivadas de estos
estudios recomiendan espectros de diseño símico con coeficientes mucho más estrictos que los indicados por
la normatividad. De acuerdo con propuesta presentada por Alonso y otros( 1994 ), el mapa de isoperiodos de
la mayor parte de la zona urbana presenta periodos naturales del suelo menores de 0.25seg. y se propone un
coeficiente símico de 0.6 general. El Manual de Obras Civiles de la CFE (1993) recomienda un coeficiente
símico de 0.36, para suelo tipo I, y 0.64 para terreno tipo II y III, respectivamente, en la zona C en la que se
encuentra la ciudad.
Existe pocos registros históricos de la sismicidad en Tuxtla Gutiérrez, sin embargo se han obtenidos algunos
registros importantes que dejan claro el nivel de riesgo sísmico de la ciudad. Como una referencia importante,
en la figura1 se muestra el espectro de respuesta del sismo de sismo del 20 de octubre de 1995, el registro
corresponde a una estación acelerométrica en Tuxtla Gutiérrez, es evidente que los espectros de respuesta
superan de manera notoria los coeficientes del RCTG-98. Sin que esto sea conclusivo, si hace patente que es
necesario analizar con mayor detenimiento las recomendaciones para diseño sísmico de este reglamento.
LA PRACTICA PROFESIONAL DE LA INGENIERÍA ESTRUCTURAL EN CHIAPAS
Impacto del RCTG en la práctica de la Ingeniería Estructural Local
El trasladar literalmente las especificaciones del Reglamento del Distrito Federal, a un reglamento para
aplicación en otras regiones del país sin un análisis técnico que permita adaptar los preceptos fundamentales y
establecer requerimientos particulares acordes con los materiales y la práctica constructiva de cada región,
origina incongruencias que demeritan la calidad técnica de los reglamentos locales y solamente juegan un
papel meramente administrativo en el proceso de diseño y construcción de estructuras. Esto finalmente se
traduce en que muchos reglamentos de provincia, como es el caso del RCTG-98, terminan siendo
técnicamente letra muerta, ya que la evidente improvisación de la normatividad estructural inhibe su
aplicación en la práctica y se pierde el potencial impacto que podrían tener el la calidad de la construcción
regional.
Espectro N-S
Espectro E-O
CFE 93 zona III
RCTG 98 zonaIII
Figura 1. Espectro de respuesta del sismo del 20 de octubre de 1995.
En la practica profesional en el estado de Chiapas, como es el caso de otros estados, ante la falta de otro
referente normativo estructural regional, lo diseños comunes se desarrollan de acuerdo con la Normas
Técnicas Complementarias del Reglamento del Distrito Federal (NTC-RCDF), con frecuencia se utilizan las
recomendaciones del Manual de Obras Civiles de la CFE (1993). Esta práctica conlleva el uso de parámetros
de materiales estructurales que no son adecuados para el estado, así como la aplicación de criterios de diseño
sísmico y por viento que no reflejan la problemática de riesgo real de la región.
Para el diseño de estructuras de concreto, además de las NTC-RCDF, algunos estructuritas locales recurren a
diferentes versiones de los códigos del American Concrete Insitute (ACI). En lo que se refiere a las
estructuras de acero, para la solución de estructuras comunes es muy extendido el uso de perfiles de lámina
delgada como estructuración principal siguiendo recetas empíricas en la mayoría de los casos. Es evidente la
falta de atención en el detallado de conexiones, especialmente la uniones soldadas se resuelven con electrodos
inadecuados y con displicente control de calidad.
En cuanto el diseño y construcción de cimentaciones, salvo en casos de edificaciones de mucha importancia,
no se acostumbra realizar estudios de mecánicas de suelos, se asumen características y resistencias empíricas
basadas en parámetros poco realistas, considerando hipótesis tradicionales poco fundamentadas, que incluso
no reflejan la experiencia local.
Vivienda de interés social y autoconstrucción
La necesidad cada vez más crítica de disminuir el déficit de vivienda en Chiapas se ha acentuado en los
últimos años por diversos factores demográficos, especialmente por la creciente migración de población rural
a los principales centros de población urbana los cuales carecen de infraestructura suficiente para atender esta
problemática. Por lo que los programas de desarrollo masivo de vivienda están exigiendo una respuesta rápida
y económica al sector constructor , con una supervisión enfocada a los aspectos administrativos de la
construcción, el resultado es que la mayoría de los proyectos de vivienda de interés social terminen
abaratando estructuralmente a la vivienda con el sacrificio de la seguridad por decisiones técnicas incorrectas.
Con frecuencia se requieren estudios técnicos serios hasta que se presentan fallas en las viviendas ya
construidas, provocando un problema económico y social complejo.
En proyectos de vivienda importantes suelen aplicarse diseños y procedimientos constructivos estándar que
se utilizan indistintamente para diferentes regiones del país, estas no hacen mucho énfasis en las
características de materiales, mano de obra y cargas accidentales particulares de las diferentes zonas del
estado.
En zonas rurales y suburbanas la autoconstrucción es una opción muy difundida para solucionar el problema
de vivienda, en este tipo de edificación se reflejan de forma más severa los vicios y patologías estructurales.
No existen ningún tipo de control que supervise el desarrollo de este tipo de construcciones.
PROPUESTA DE NORMAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD ESTRUCTURAL
Como una alternativa para normar y mejorar la práctica estructural en el estado de Chiapas se propone la
implementación de una norma de seguridad estructural de carácter estatal que refleje las condiciones de los
materiales y riesgos regionales locales. Esta normatividad la denominamos mínimas, en el sentido de que
estarían fundamentalmente enfocadas a los lineamientos básicos que deben atenderse en estructuras comunes
en la región, presentándose como una guía accesible de diseño que ayude a normar los criterios de
estructuración. Esta norma debería aportar elementos prácticos para lograr una seguridad estructural
adecuada, para ayudar al diseñador y constructor a tomar decisiones técnicas adecuadas.
Paralelamente a las normas mínimas deben elaborarse comentarios con ejemplos resueltos de aplicación
práctica en estructuras de baja y mediana altura, una especie de manual de referencia, para puntualizar la
interpretación técnica de las mismas, siguiendo el mismo esquema de los comentarios a las NTC-RCDF.
Diseño sísmico y diseño por viento
Se propone que las normas mínimas de seguridad estructural para el estado de Chiapas consideren tres
diferentes zonas, de acuerdo con las diferentes condiciones de riesgo ante fenómenos naturales, la zona I que
comprendería la zona de la Costa Istmo, Soconusco y Sierra Madre; la Zona II que incluiría la Depresión y
Altiplanicie Central de Chiapas; la Zona III conformada por el arrea norte y selva de Chiapas. Para cada una
de estas zonas se deben definir los parámetros sísmicos y de viento para diseño de estructuras.
Debe reconsiderarse la definición y los valores de los factores de comportamiento sísmico (Q) definidos en
las NTC-RCDF , ya que estos están referidos a una práctica constructiva muy particular. La determinación de
los valores de Q fueron afectados por otras nuevas disposiciones incluidas en la normatividad vigente del
Distrito Federal, que no necesariamente se reflejan en los proyectos de otras regiones del país.
Las recomendaciones normativas deben incluir recomendaciones de cimentación y previsión ante el riesgo de
deslizamientos de laderas, este aspecto es de alto riesgo y no se le ha atendido adecuadamente. Numerosos
núcleos de población se han asentado en laderas inestables, en las temporadas de lluvias muchos de las fallas
en viviendas con consecuencias graves están asociadas a este fenómeno.
Para la determinación de fuerzas de viento, es importante revisar la información disponible en relación las
velocidades de vientos registradas históricamente, por instituciones como la Comisión Nacional de Aguas y la
CFE, existe un banco de datos importante que se puede analizar y especificar de forma precisa los niveles de
diseño requeridos en las diferentes zonas del estado.
Estructuras de mampostería
La mampostería es el material más utilizado en la construcción de vivienda, la gran demanda de este material
es abastecido por productores que utilizan métodos artesanales sin control de calidad adecuado. Se propone
establecer un programa de investigación experimental para obtener los parámetros de resistencia adecuados a
los materiales disponibles en el estado. Existen esfuerzos aislados encaminados en este sentido, sin embargo
es necesario crear un programa coordinado de investigación de las instituciones locales, en este aspecto el
apoyo y asesoría de las sociedades técnicas como SMIE y SMIS deben jugar un papel muy importante.
La norma de estructuras de mampostería además de presentar los elementos básicos de diseño, es importante
que aporte los lineamientos básicos de calidad a los que deben ajustarse los productores de materiales de
mampostería para poder controlar la calidad de los mismos.
Estructuras de madera
El uso de la madera como material estructural siempre ha estado presente en la construcción típica del estado,
la combinación de techumbre de madera, teja y muros de mampostería es una alternativa muy socorrida en
todo el estado, con menos frecuencia se han utilizado armaduras de madera para la techumbre de bodegas o
instalaciones comerciales donde se requieren cubrir claros importantes. Existen incipientes esfuerzos para
difundir más la construcción integral de madera aprovechando los recursos potenciales de este material en la
región, sin embargo las políticas infructuosas de producción maderera, el desconocimiento de las propiedades
como material estructural y el alto costo del tratamiento de la madera han desalentado el uso de estructuras de
este material.
Es necesario que se establezcan normas que establezcan los requisitos de tratamiento de la madera para su uso
estructural y determinen las características como material estructural de las maderas producidas en la región.
Como en el caso de la mampostería, debe impulsarse un programa de investigación en ese sentido.
Estructuras de concreto
Al emplear las recomendaciones de las NTC-RCDF en los diseños con concretos elaborados en el estado, se
utilizan parámetros del material que no concuerdan con la realidad, un ejemplo evidente es el uso de un
modulo elasticidad definido para concretos con agregados del Valle de México con características muy
diferentes a las locales. En este sentido deben establecerse recomendaciones acorde los materiales locales.
Es importante que las normas incluyan especificaciones relacionadas con el cimbrado, la colocación, el
curado y la supervisión de las obras de concreto par estructuras comunes. Estos elementos deben ser un
referente de mucha utilidad para el constructor.
Estructuras de acero
En el rubro de las estructuras de acero se considera muy importante establecer los tipos de estructuración y
perfiles estructurales que puede utilizarse para los diferentes tipos de estructuras. Deben normarse claramente
el control de calidad de la soldadura ya que este aspecto es uno de los problemas más notorios en la práctica
común.
CONCLUSIONES Y COMENTARIOS FINALES
El desarrollo de normas técnicas estructurales regionales es un elemento de primera necesidad para mejorar la
seguridad en las construcciones en el interior del país. Es una tarea que debe involucrar a las instituciones de
investigación y las sociedades técnicas, la atención a este problema es apremiante especialmente por el
desarrollo acelerado de la vivienda en los años recientes en el país.
Las normas técnicas regionales o estatales deben adaptarse tanto a las condiciones de riesgo como a la
practica constructiva regional, mucho de su impacto en los proyectos locales depende de su aplicabilidad y
sentido práctico para alcanzar a todos las partes involucradas en la construcción. Deben estar enfocadas
fundamentalmente a la construcción media y de interés social, ya que en este estrato esta ubicado el grueso de
construcciones que se están desarrollando.
BIBLIOGRAFÍA
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Asamblea de Representantes del Distrito Federal (1993) “Reglamento de Construcciones para el Distrito
Federal” , Diario Oficial de la Federación, México.
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Gutiérrez, Chiapas” , Gaceta Municipal, Tomo III, No. 28, México, octubre.
Comisión Federal de Electricidad (1993) “Manual de diseño de obras civiles. Diseño por sismo”,
Departamento de Ingeniería Civil instituto de Investigaciones Eléctricas, México.
Guillén, L.B. (2003) “Análisis Critico del Título Noveno Seguridad Estructural de las Construcciones de
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obtener el grado de Ingeniero Civil, México, Agosto. 73pp.