Vulnerabilidad sísmica de los edificios en España.


1. RIESGO SÍSMICO = PELIGROSIDAD SÍSMICA + VULNERABILIDAD ESTRUCTURAL

La peligrosidad sísmica de una región es la probabilidad de que se produzca en ella un movimiento sísmico. Depende de su Geología, muy especialmente de la Tectónica (rama de la Geología), de la cercanía a zonas de subsidencia entre placas tectónicas y de su actividad. Afortunadamente la Península Ibérica tiene una menor peligrosidad sísmica que otras zonas de planeta (Chile, Japón...) y que otras zonas de Europa (Italia, Grecia, Turquía...). Véanse mapas a continuación.

La vulnerabilidad sísmica es la probabilidad de sufrir mayores o menores daños en los edificios en función de los materiales y del sistema estructural enmpleado en las construcciones. Cuantifica el tipo de daño estructural, el modo de fallo y la capacidad resistente de una estructura bajo unas condiciones probables de sismo.

A la conjugación de ambos fenómenos (peligrosidad sísmica del área y vulnerabilidad sísmica de la estructura) es a lo que se denomina RIESGO SÍSMICO. La peligrosidad sísmica no puede ser abordada por la ingeniería estructural (salvo que se prescinda de construir en las extensas áreas del planeta peligrosas), pero sí es posible hacer las estructuras de las construcciones menos vulnerables. Y aquí vamos a poner algunos ejemplos.

Peligrosidad sísmica de España a través de los mapas de las normas.

MAPA DE PELIGROSIDAD SÍSMICA DE ESPAÑA 2012. DEL INSTITUTO GEOGRÁFICO NACIONAL (I.G.N.). INCLUÍDO EN LA FUTURA NORMA NCSR/2023 (ACTUALMENTE EN FASE DE APROBACIÓN). INTRODUCE CAMBIOS CON RESPECTO AL MAPA ANTERIOR (ACTUALMENTE VIGENTE).

MAPA DE PELIGROSIDAD SÍSMICA VIGENTE (INCLUIDO EN LA NORMA NCSR/02).

Para llegar al nuevo mapa de peligrosidad que, por ejemplo, donde a Lorca le asignaba un valor de aceleración sísmica de 0,12G (NCSR-02) pasa a asignarle 0,19G, ha realizado un importante estudio, analizando entre otros los hipocentros de los terremotos ocurridos, que podemos ver en el mapa de "Sismicidad de la Península Ibérica y zonas próximas".

MAPA DE SISMICIDAD DE LA PENÍNSULA IBÉRICA Y ZONAS PRÓXIMAS. I.G.N. 2022.

MAPA DE PELIGROSIDAD SÍSMICA EUROPEO. LAS ZONAS MÁS PELIGROSAS SE ENCUENTRAN EN ITALIA, GRECIA Y TURQUÍA.

VERSIÓN DEL I.G.N. DEL MAPA DE TECTÓNICA DE PLACAS

NO TODAS LAS FUENTES COINCIDEN EN LAS ZONAS DE CONTACTO ENTRE PLACAS: EL U.S.G.S. TRAZA EL CONTACTO ENTRE LA PLACA EUROASIÁTICA Y LA PLACA AFRICANA NO POR EL MAR DE ALBORÁN, SINO EN PARTE POR EL VALLE DEL GUADALQUIVIR, LO QUE EXPLICARÍA UN GRAN NÚMERO DE TERREMOTOS EN ESPAÑA (COMO EL DE LORCA DE 2011 Y TODOS LOS DE LA ZONA DE GRANADA). MAPA DE PLACAS DEL U.S.G.S. CON LOS TERREMOTOS DE FEBRERO DE 2023 (TERREMOTOS DE TURQUÍA).


2. CLASIFICACIÓN TÉCNICA DE EDIFICIOS EN ESPAÑA EN FUNCIÓN DE SU VULNERABILIDAD SÍSMICA.

A la hora de estudiar la vulnerabilidad de los edificios, ninguna norma ha analizado con suficiente conocimiento técnico el catálogo de sistemas estructurales existentes, ni sus alteraciones con obras de ampliación, reforma, etc, realizando una burda diferenciación entre "edificios de muros" y "edificios de hormigón", que no considera la mutltiplicidad de variantes.

En España podemos hacer esta clasificación:


Y podemos conocer el comportamiento estructural sísmico de nuestros edificios, analizando como se comportan los mismos tipos estructurales en otras zonas del planeta en las que la peligrosidad sísmica es mayor, por ejemplo, estudiando los colapsos que se han producido en los terremotos de Turquía, Italia, países hispanoamericanos, etc.

Edificios de estructuras históricas (preexistentes):

Son aquellos que fueron construidos con sistemas estructurales de fábricas (muros de fábrica, a veces con arcos y bóvedas) y de madera. Respecto a ellos pueden sorprender dos cosas:

  • Quedan fuera del ámbito de la aplicación de las normas sísmicas y por tanto "no existen" a efectos de seguridad estructural. En concreto, tanto el art. 1.2.1.-Ámbito de aplicación de la vigente norma NCSR-02 como el art. 2.-Ámbito de aplicación del proyecto de la norma NCSR-23, establecen que estas normas son aplicable a "edificaciones de nueva planta". Para los casos de "reforma o rehabilitación" simplemente dicen que se "tenga en cuenta" pero sin establecer claramente cómo, quedándose en una mera declaración de intenciones, que no atienden a la real naturaleza de estas estructuras históricas.

EXTRACTO DEL ÁMBITO DE APLICACIÓN DE LA NORMA NCSR-02 VIGENTE EN ESPAÑA.


EXTRACTO DEL ÁMBITO DE APLICACIÓN DE LA FUTURA NORMA NCSR-23.

  • Se conocía ya que estas estructuras históricas eran más vulnerables sísmicamente (con carácter general) que los edificios nuevos (cuyas estructuras construidas con nudos rígidos de perfiles de acero o de hormigón armado). Pero en los últimos años, nuevas investrigaciones están poniendo de manifiesto que cuando se interviene en ellas con estructuras de hormigón, se aumenta su vulnerabilidad, porque:
    • Se añade masa a los pisos, que aumenta la acción sísmica.
    • Se modifica la rigidez, reduciendo su capacidad de deformación (ductilidad).
    • Se eliminan muros, que son los elementos que las dotan de capacidad porrtante a sismo.
    • Se aumenta su altura y con ello sus solicitaciones sísmicas.
  • No existen modelos de cálculo: Es insólito contemplar que las normativas estructurales de todos los países (en general) y la española (en particular) dejan fuera a un tipo estructural (fábricas y madera) al que responde más de la mitad de las construcciones actualmente existentes, a la que pertenece, por ejemplo, todo el patrimonio histórico. Es precisamente la aplicación de normas nuevas a la parte del edificio intervenida, sin considerar la estructura preexistente, la que ha conducido a este aumento de vulnerabilidad sísmica, como muestran los casos analizados en España (Lorca-2011) e Italia (L´Aquila-2009 y Amatrice-2016). En este ENLACE y estas referencias bibliográficas puede encontrase informeación al respecto:

SALCEDO, José-Carlos y FORTEA, Manuel (2020): “La influencia de las alteraciones estructurales en los daños del terremoto de Amatrice, Italia (2016)”. Informes de la Construcción 72 (nº 559), e349, 13pp. Ed. Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Madrid. ISSN: 0020-0883 y 1988-3234. DOI: 10.3989/ic.71378. EID: 2-s2.0-85091853309. 

  • El comportamiento estructural sísmico que tendrían las estructuras de fábrica ante un terremoto real en España es casi imposible de determinar (no existen hipótesis de cálculo suficientemente contrastadas con casos reales por lo que los resultados de modelos analíticos no pasan de ser una mera "elucubración"), pero hay un método interesante para estudiarlo. Resulta que el sistema estructural característico español, de fábricas y de madera, ha sido construido (con gran profusión) en algunas de las zonas más peligrosas del planeta, como en California, en Chile, en México, Perú, Filipinas... donde permanecen las construcciones, esperando a que vayamos allí a analizar su comportamiento real. No hace falta hacer modelos a escala, los tenemos allí construidos a escala 1:1.

SALCEDO, José-Carlos y JIMÉNEZ, Víctor (2022): “Estrategias antisísmicas de las iglesias del Altiplano andino chileno, cinco siglos resistiendo terremotos”. Informes de la Construcción. 74(568), e474 (octubre-diciembre). 14 pp. CSIC, Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja. Madrid. ISSN-L: 0020-0883. https://doi.org/10.3989/ic.90706. 


3. DOCUMENTACIÓN NECESARIA PARA FORMACIÓN.