domingo, 18 de octubre de 2020

NAVARRA ANTE LA OBLIGATORIEDAD HISTÓRICA, SOCIAL Y ADMINISTRATIVA, DE ACTUALIZAR SU PLAN ESPECIAL DE RIESGO SÍSMICO


Pamplona desde el frente de la Magdalena, entre 1910 y 1920 (fuente: J. M. 1999)

Queridos lectores, me gustaría mostrar por qué sí existe no sólo una necesidad, sino la obligatoriedad de actualización del PLAN ESPECIAL DE PROTECCIÓN CIVIL ANTE EL RIESGO SÍSMICO EN LA COMUNIDAD FORAL DE NAVARRA “SISNA”, el cual, es un protocolo que involucra a varios departamentos de la Comunidad Foral y a la sociedad civil (figura 1a). La Norma Básica de Protección Civil, incluye entre los riesgos susceptibles de originar una situación catastrófica —y que por ello deben ser objeto de planificación especial— a los terremotos, debido a la posibilidad de que puedan generar consecuencias desastrosas para las personas y los bienes.
 
Está en sus propios dictámenes y requerimientos el ser actualizado y revisado en intervalos que pueden variar debido a las circunstancias y acontecimientos. Con todo ello sentencia la norma que "se realizará una revisión ordinaria completa del plan SISNA cada cinco años como mínimo", cosa que no se ha hecho desde febrero de 2011 a pesar de haber vivido los acontecimientos sísmicos más relevantes de la sismicidad española y navarra en mayo de 2011, en 2013, 2017 y 2020 y de que lo sucedido desde que empezó este último episodio de 2020 representa más del 10% (en solamente el 0,03% del tiempo transcurrido desde 1612) de toda la sismicidad relevante del territorio de la Comunidad Foral (ver figura 4). Así que tras publicar mi anterior artículo que trata de las vulnerabilidades estudiadas, sobre todo en Pamplona y en especial en el casco viejo (figura 3), y habiendo dejado más o menos claro que Navarra adolece de una notable falta de estudios dedicados, me gustaría seguir ampliando el debate.
 
La mayoría de las incertidumbres son fruto de ese vacío y esa falta de interés por el que muchas comunidades acaban pagando altísimos precios económicos, también sociales y humanos. Algunas de ellas, y esta es mi experincia de décadas —sobre todo las que no le dieron la debida importancia al fenómeno sísmico y un desafortunado día reciben su impacto— quedan inevitablemente heridas, muchas de ellas por años, otras por décadas, a veces para siempre.

Existen importantes ausencias en la comunicación institucional y sobran enredos y falacias que la ciudadanía acoge con estupor, sobre todo por el conocimiento bastante popularizado de las certidumbres y certezas ya investigadas, publicadas y ampliamente divulgadas en Navarra desde medios de comunicación, ciclos científicos y culturales, redes sociales, publicaciones, comparecencias parlamentarias..., lo cual no deja de sorprender a una población que ha sido capaz de consolidar cierta cultura gracias al desinterés y vocación de colegios profesionales, asociaciones científicas y culturales, algunos medios de comunicación, especialmente desde 2013.
 
Por tanto, en la calle es bastante bien conocido ya el fenómeno sísmico navarro y su gestión histórica, así como la falta de seguridad o la ruina económica que suponen ciertas grandes obras que están en zonas propensas en un estado provocado de estabilidad calamitosa, por no hablar del sentir mayoritario en lo que se refiere a una seguridad física relegada y sometida a intereses económicos de grandes constructoras o empresas que especulan con el territorio y los recursos geológicos. La población, al menos en Navarra, está arropada por un colectivo científico que también forma parte de la ciudadanía y evalúa y vela por su propia seguridad, una labor tan individual como colectiva, física y social, y en estrecho contacto con la vida cultural de la comunidad. Los terremotos forman parte de ella. 
 
Además, como es el caso de la actualización del SISNA, se está enterrando buena parte de la pedagogía que se le debiera exigir a nuestras instituciones hasta ahora más o menos en sintonía con esa extendida cultura popular, sobre todo cuando se afirma estar trabajando en pro de ella y la ciudadanía ve que se hace todo lo contrario. Mi propia experiencia profesional y con las instituciones, me impulsa a seguir aclarando cuestiones de vital importancia, pues equivocadamente se siguen difundiendo grandes inexactitudes, sobre todo en radio y en prensa.
 
Esto es debido, fundamentalmente, a la más que notoria falta de importancia que se le está dando a la seguridad sísmica en Navarra y a la seguridad de la población en general, pues aquella es otra variante más de la seguridad geológica global que, cuando hay que aclarar ante la sociedad se hace sin medias tintas, se trate de Yesa, de las inundaciones recurrentes o del papel del urbanismo buldócer, la minería especulativa o cualquiera de las amenazas de naturaleza geológica que sistemáticamente se minimizan en favor de beneficios cortoplacistas, por los que somos la ciudadanía quienes acabamos pagando unos precios demasiado altos, a veces incluso con vidas humanas. Veamos:


Figura 1a. Organigrama del PLAN ESPECIAL DE PROTECCIÓN CIVIL ANTE EL RIESGO SÍSMICO EN LA COMUNIDAD FORAL DE NAVARRA “SISNA" y Figura 1b. El consejero de Presidencia, Igualdad, Función Pública e Interior del Gobierno de Navarra, responsable principal y director del plan, declaró el día 6 de octubre, mientras la cuenca de Pamplona vivía los momentos más intensos del actual enjambre sísmico que comenzó el día 19 de agosto de 2020, con medio millar de sismos (más de medio centenar de ellos sentidos) hasta ese mismo día, que "el plan ante riesgo de terremotos de Navarra es totalmente actual".
 
1. Navarra, la cuenca de Pamplona y la seguridad sísmica

El Plan Territorial de Protección Civil de Navarra (PLATENA), en el marco competencial que el ordenamiento jurídico atribuye a la Comunidad Foral, prevé específicamente la necesidad de elaborar un plan autonómico para hacer frente al riesgo derivado de los terremotos dentro del territorio de Navarra. Se justifica por tanto, la necesidad de disponer en la Comunidad Foral del Plan Especial de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico en Navarra debidamente actualizado, que asegure la intervención eficaz y coordinada de los recursos y medios disponibles, con el fin de limitar las consecuencias de los posibles terremotos que se puedan producir sobre las personas, los bienes y el medioambiente.

Esta actualización fue uno de los objetivos principales del departamento de Protección Civil del anterior Gobierno de Navarra que presidió Uxue Barkos y que heredó las consecuencias sociales de la crisis sísmica de 2013 (cerca de 400 terremotos) que afectaron a la zona de El Perdón, Etxauri y Olave y vivió la de 2017 entre Egüés y Olave (cerca de 200 terremotos). Ninguno de esos episodios sísmicos entró en las bases de datos del SISNA de febrero de 2011.

Recordemos también que tras los terremotos de Lorca (Mw 4,5 y 5,1) tres meses después de la entrega del SISNA, varias autonomías creyeron conveniente la revisión de sus protocolos y actualizaron sus respectivos planes especiales de protección civil ante el riesgo sísmico, obviamente la Región de Murcia la primera, pero cabe destacar el exhaustivo y referente trabajo realizado por Cataluña o Galicia. Una discusión al respecto —teniendo en cuenta lo que aprendimos en Lorca y lo más reciente del área que sigue temblando en Lizoáin-Egüés-Esteribar, ya que está escrita mientras la cuenca de Pamplona vivía el enjambre que comenzó en agosto del 2020— se puede leer aquí.

2. Justifiación administrativa

El Departamento de Presidencia Justicia e Interior, con competencias en Protección Civil, elaboró el Plan Especial de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico de la Comunidad Foral de Navarra, siendo aprobado por Acuerdo del Gobierno de Navarra, de 28 de marzo de 2011. En el apartado 12.4.2 “Revisión y actualización” del referido Plan Especial de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico de la Comunidad Foral de Navarra, se recoge que:

“Con la misma periodicidad que los simulacros (en el apartado anterior se establece una periodicidad de cuatro años), y de acuerdo, tanto con la evaluación efectuada de los mismos, como de las nuevas tendencias en la gestión de las emergencias, se efectuarán las revisiones de los procedimientos de notificación y activación, actuación de las figuras operativas y de los Grupos de Acción y, en general, de la operatividad del Plan. 

Asimismo, y con la misma periodicidad, se actualizará el catálogo de medios y recursos, para lo cual se notificarán a la Dirección de Protección Civil las posibles notificaciones. Por otra parte, esta Dirección, al menos anualmente, comprobará que dicho catálogo se encuentra debidamente actualizado y que funciona correctamente el sistema establecido para la notificación de las modificaciones… Con todo ello se realizará una revisión ordinaria completa del Plan cada cinco años como mínimo”.


Transcurridos más de los cinco años indicados, es obligatorio y necesario acometer la revisión del SISNA y..., "se deberán llevar a cabo programas de formación destinados a los órganos y servicios actuantes y a la población en general"... "Se realizarán revisiones extraordinarias cuando ello se estime necesario para adaptar el Plan a la realidad del momento de la Comunidad Foral de Navarra. Estas revisiones deberán ser informadas favorablemente por la Comisión de Protección Civil de Navarra y aprobadas por el Consejo de Gobierno del Gobierno de Navarra. En su caso, deberán ser homologadas por la Comisión Nacional de Protección Civil"... (página 76 del SISNA).
 
Puede que lo sucedido en los últimos dos meses: 58 terremotos sentidos de 638 sucedidos, más del 10% de los más significativos desde 1612, lo cual supone tal incidencia en tan sólo el 0,03% del tiempo histórico estudiado, no suponga nada extraordinario para nuestras instituciones, pero hasta el estudiante más novato de ciencias como mínimo se sorprende ante los números.

Por otra parte, el episodio de concentración de un elevado número de movimientos en un periodo de tiempo tan corto, primero en el año 2013 en la zona del Perdón, más tarde en 2017 en la zona de Olave y ahora en 2020 en el área de Lizoáin-Egüés-Esteribar, aunque siguen siendo impactos de baja a moderada magnitud, empujan a revisar el análisis de riesgos RISNA, incorporando estos nuevos datos a la revisión obligatoria (SISNA 12.4.2). Igualmente, el estudio de vulnerabilidad del RISNA se elaboró a partir de los datos catastrales del Servicio de Riqueza Territorial del año 2006, habiendo transcurrido más de 14 años, modificándose de forma sustancial desde entonces el parque de viviendas de Navarra.

Los movimientos sufridos en la zona de Amatrice en Italia el año 2016, además de poner de manifiesto el poder de destrucción de estos eventos, han aportado nuevas enseñanzas a la hora de proceder ante estas situaciones. Tanto el estudio sobre sismicidad en Navarra de 1992 como el SISNA de 2011, concluyen en la "baja actividad sísmica" de Navarra en contraposición a la denominación del Departamento de los Pirineos Atlánticos que califican a la Navarra española como de "actividad sísmica significativa" (figuras 2a y 2b).

Figura 2a. Tabla resumen comparativa de los planes de seguridad sísmica que atañen a Navarra (SISNA) y al departamento de los Pirineos Atlánticos (PDPA). La última fila representa la propuesta presentada a los sucesivos gobiernos de Navarra de Yolanda Barcina y Uxue Barkos basados en el Mapa Tectónico de España. Figura 2b. IGME, 2004. Zonas Pirenaica axial, Norpirenaica central y Surpirenaicas de Pamplona y Lumbier: Mw: 6,1-6,8.

Sobre todo se subraya la necesidad de una revisión, a la vista de las desgraciadas consecuencias que en mayo de 2011 (tres meses después de la entrega del SISNA) tuvieron los terremotos de Lorca, los de 2012 que pusieron de manifiesto en Emilia Romaña y cómo la carencia de estudios históricos es una predisposición a la catástrofe humanitaria y económica de territorios de sismicidad recurrente o no tanto, tal cual recogió Emanuella Guidoboni en su extensa obra, especialmente en “IL PESO ECONOMICO E SOCIALE DEI DISASTRI SISMICI IN ITALIA NEGLI ULTIMI 150 ANNI”, con Valensise Gianluca.

Es más que conveniente incorporar el estado del arte actual en materia de peligrosidad y riesgo sísmico y todas las enseñanzas en los procedimientos de actuación que se han aplicado en las zonas devastadas. Desde que en febrero de 2011 se publicó el SISNA, la mayor concentración histórica de terremotos y enjambres sísmicos vividos en tan poco tiempo en Navarra, justifican una revisión y su actualización. El informe del IGN realizado el día 13 de octubre de 2020, caracteriza a la zona como de actividad sísmica moderada.

3. La importancia del estudio histórico

En Navarra, los terremotos registrados en el último siglo han alcanzado magnitudes moderadas, nunca superiores a 5Mw (el terremoto de Lizarraga del 27/10/1998 alcanzó una magnitud mb de 5,2 con una intensidad de V, ver Sismicidad de la Península Ibérica en el periodo instrumental: 1985-2011 The Iberian Peninsula seismicity for the instrumental period: 1985-2011 Emilio Carreño Herrero y José F. Valero Zornoza). Sin embargo, los catálogos de sismicidad histórica indican que en los últimos 500 años se ha registrado algún sismo de intensidad (MSK) mayor o igual a VIII que no han causado daños humanos y materiales notables, pero también es verdad que no se han realizado los estudios históricos necesarios para afirmar con rotundidad tal cosa. 

En Navarra, el estudio por parte de los historiadores de este fenómeno es una asignatura pendiente. Dichos catálogos no llegan más allá de 1755 y no recogen, por ejemplo, el episodio de enjambre sísmico vivido en Sangüesa en agosto de 1612 o terremotos como el de Martes del 10 de julio de 1923 M5,8 e intensidad VIII, que afectó incluso a la capital, Pamplona, pero se produjo unos pocos kilómetros fuera de territorio navarro, en la cola del hoy embalse de Yesa y duró dos años hasta 1925. Muy probablemente un segmento de la Falla de Martes-Loiti que compartimos con nuestros vecinos aragoneses, sea el responsable, como ha venido siendo históricamente en la Canal de Berdún, una de las zonas de mayor actividad sísmica del norte de Iberia (en la parte aragonesa se contempla hasta Intensidad VIII). 

Al igual que España prácticamente al completo, Navarra también ha olvidado la realidad del suelo sobre el que vive, Pamplona fue escenario de un terremoto múltiple el 10 de marzo de 1903 más violento si cabe que el de la madrugada del 1 de octubre de 2020. Entonces 30.000 personas habitaban en la cuenca de Pamplona en caseríos desperdigados y dentro de las murallas, aún el hormigón armado no había hecho su aparición; hoy domina el paisaje urbano. Fue a partir de datos históricos que se pudo llegar a conocer mejor aquel episodio de 1903 de la historia de Pamplona y que los terremotos de 2013 y 2017, desempolvaron como curiosidad histórica para deleite de historiadores y sorpresa de la población en general. Teniendo en cuenta las observaciones de los científicos, así como las reportadas por D. Salvador Calderón y Arana, Sánchez-Navarro-Neumann, los pocos datos recogidos en catálogos como el de José Galbis, además de las observaciones de los testigos de varias de las localidades afectadas en aquel marzo de 1903, quizás deberíamos otorgar una mayor importancia a este fenómeno natural que la que actualmente le asignamos en la propia cuenca. Hoy vivimos 350.000 personas.
 
En principio a este evento histórico de hace 117 años ya lo hemos adoptado como parte de nuestra historia, pero ha hecho falta una gran inversión de tiempo, dinero y amor al arte para recuperarlo de la memoria perdida. Su importancia no se queda exclusivamente en anécdota histórica, va mucho más allá. Por ejemplo, la escala de Mercalli modificada nos indica que los daños considerables en edificios pobres pertenecen a la intensidad VII. El terremoto de Pamplona de 1903 ha venido siendo catalogado como de intensidad VI como si hubiese sucedido un sólo evento situado posiblemente entre Badostáin y Aranguren. Sin embargo Pamplona estuvo recibiendo impactos durante varias horas desde diversas circunscripciones, Navarra y Guipúzcoa durante varios días estuvieron inmersas en una recurrente actividad sísmica que creíamos inusual, pero estudiando el legado histórico de quienes lo vivieron, parece que un patrón común subyace en esta tiplogía sísmica, 1612, 1923, 1982, 2004, 2013, 2017 y 2020 son años en que se vivieron enjambres sísmicos más o menos intensos. Además de otros más suaves en 1995 o 2007.

Por lo tanto, las afirmaciones hechas por varios de los científicos y testigos en 1903: "... No han ocurrido desgracias personales, pero se han cuarteado algunas casas viejas de un modo alarmante..." podrían entrar dentro de esa categoría VI-VII. Esto puede ser transcendental desde el punto de vista de la seguridad sísmica de la ciudad de Pamplona, porque este evento sísmico se ha podido subestimar en relación a no haberlo considerado en los inputs realizados para la confección del PLAN ESPECIAL DE PROTECCIÓN CIVIL ANTE EL RIESGO SÍSMICO EN NAVARRA (SISNA), menos aún para su actualización.
 
Y es que en este estupendo trabajo enfocado a la seguridad sísmica de Navarra, el SISNA, que data ya de febrero de 2011, generalizado para toda la Comunidad Foral, tienen un peso específico importante los terremotos que hayan brotado en terreno navarro con intensidades mayores de VIII o magnitudes mbLg mayores de 4,5. El terremoto de Pamplona de 1903 no aporta circunstancia alguna relevante, como sí lo hace por ejemplo, el que los autores del SISNA denominan "el terremoto de mayor magnitud ocurrido en territorio navarro" (SISNA página 14) que según ellos fue el del 18 de Septiembre de 2004, con epicentro al NE de Lizoaín y magnitud mbLg 4,5 y que fue uno de los generados por el primer llenado de Itoiz. Se trata una vez más de una pérdida histórica posiblemente influyente que no puede pasarse por alto (he ahí uno más de los recurrentes problemas en los equipos técnicos sin historiadores), además de ser injusta con la sismicidad navarra en general y en particular con la cuenca de Pamplona, pues encierra no uno, sino dos posibles ausencias históricas por defecto.

4. Directrices históricas generales y actualización del SISNA
 
Tras los terremotos de Lorca (mayo de 2011) y los enjambres de 2013 y 2017 vividos en la capital de Navarra, se hizo hincapié en el aspecto histórico revisado, ya que es fundamental para clasificar la verdadera trascendencia del fenómeno natural de la sismicidad en Navarra. El SISNA data de febrero de 2011. El terremoto más intenso tras el episodio de Pamplona de 1903 no sería quizás el de Lizoáin de 2004, sino el conocido como terremoto de Lizarraga del 27 de octubre de 1998 de intensidad V (y magnitud  5,2 mb, más información aquí en el epígrafe 5.1); este evento sigue siendo conocido en círculos de expertos por haber sido durante 12 años la medalla de oro de los sismos ibéricos desde que opera la red analógica nacional e internacional cuando se usó en una época históricamente muy corta la magnitud mb (ver Sismicidad de la Península Ibérica en el periodo instrumental: 1985-2011 The Iberian Peninsula seismicity for the instrumental period: 1985-2011 Emilio Carreño Herrero y José F. Valero Zornoza).
 
La magnitud mb o magnitud de ondas internas (Veith yClawson, 1972) fue utilizada para terremotos ocurridos a partir de 1998. En 2002 prácticamente todos los terremotos vinieron con la mejor afinada mbLg a partir de la amplitud de la fase Lg (López, 2008), utilizada para terremotos ocurridos a partir de marzo de 2002. Esta fórmula de magnitud ha sido referida a la fórmula de magnitud local de Richter, de manera que para un periodo de 1 segundo ambas escalas coinciden a una distancia de referencia de 100 kilómetros. Cualquier persona familiarizada con la sismicidad ibérica conoce la relevancia del terremoto de Lizarraga de 1998, veremos en la actualización cómo algunos departamentos franceses lo han incorporado a su normativa sectorial y departamental como magnitud local (ML) que es la de Richter de 1935.
 
Hoy, ese terremoto histórico, es precisamente el segundo más contundente y enérgico de la era analógica en red que funciona desde 1985 en la Península Ibérica junto con el mbLg 5,2 de Ossa de Montiel de febrero de 2015, detrás del de Lecrín (Granada) que lo desbancó de lo alto del podio en 2010 con una magnitud mbLg de 6,2. En ese tiempo (12 años) que transcurrió desde 1998 hasta 2010, fue Navarra la que permaneció a la cabeza de los terremotos ibéricos desde el despliegue de la red analógica.
 
Otro aspecto es que sí hay un terremoto de igual magnitud (o mayor dependiendo de la escala escogida), y que debiera ser una referencia mucho más importante por afectar directamente a la cuenca de Pamplona, pero paradójicamente no aparece explícitamente contemplado en el SISNA (es probable que no lo haga como herencia del trabajo de la consultoría Prospección e Ingeniería de 1992 "Estudio Sísmico de Navarra" pero en el SISNA no se habla de él), además es de más duración y algo más cercano a la capital, Pamplona: es el terremoto de Legarda del 22 de mayo de 1982, quizás el más sentido, recordado, comentado, estudiado y cacareado por los pamploneses que lo vivieron, pues fue ampliamente notado en aquella Pamplona de 1982 con 175.000 habitantes (la mitad que hoy) donde las torres (los denominados "rascacielos") de Barañáin se hicieron famosas por sus balanceos de hasta 7 cm. Un mes después volvió a temblar la ciudad con sismos recurrentes. La actividad sísmica de aquellos días del mundial de Naranjito se dilataron durante casi tres meses. 

El rigor del investigador de la sismicidad histórica, que es al fin y al cabo un geohistoriador, debe ser cristalino, y debe tener muy claros los sistemas de búsqueda de las fuentes (heurística) y así, una vez hallados los datos, podrá operar con ellos con una sana crítica interpretativa (hermeneútica) sea ésta científica y/o dialéctica. Semejante rigurosidad histórica es nada más y nada menos que la base de la normativa sectorial, y de ello van a depender las construcciones y mantenimientos de edificios, infraestructuras, embalses, centrales energéticas...
 
Los autores de ese estudio realizado en febrero de 2011, para garantizar en lo posible la seguridad sísmica de Navarra (SISNA), manifiestan la recurrente ausencia de algunos datos históricos de los equipos de científicos y técnicos de los que los historiadores (pioneros de la investigación sísmica) han sido expulsados, también recordemos las limitaciones de recursos escritos en Navarra y por supuesto, las limitaciones económicas que se establecen a la hora de abarcar estudios como el SISNA. Está claro que estos trabajos transcendentales deben ser realizados por equipos conocedores de la historia local, de la peculiar sismicidad navarra y en especial de la cuenca, además de haber dispuesto de al menos, una persona historiadora o geohistoriadora, figura fundamental (nunca nos cansaremos de afirmarlo) para sentar las bases de una correcta distribución del territorio y normativa sectorial mirando al siglo XXI. Si no es así, y siempre lo vemos en los equipos exclusivamente técnicos, el desenlace es imperecederamente el mismo: grandes confusiones con errores notables, bajo nivel en los resultados y un coste económico y social que aún estaría por determinar.
 
El terremoto de Legarda de mayo de 1982 por un lado, y el de Lizarraga de 1998 por otro, son ambos motivos históricos suficientes como para proponer una revisión al menos histórica del SISNA y un análisis especial dedicado a un área metropolitana que aglutina casi al 60% de la población de Navarra (cerca de 350.000 personas). Además, si esta investigación histórica del terremoto de 1903 es considerada a partir de ahora, ya serían tres los acontecimientos geohistóricos que en un siglo nos acercan a una visión más realista de la cuestión sísmica navarra, en especial de la cuenca de Pamplona. Asimismo, la similitud y paralelismos encontrados en los eventos, en especial los de 1903, 1982, 2017 y 2020, nos hacen pensar en que estemos ante una oportunidad histórica de intimar (primer paso para un trato cercano) y "tutear" al carácter singular de la sismicidad de la cuenca.
 
Por otro lado, en esta cuestión tenemos una gran ventaja con respecto a otras zonas de la Península Ibérica, podemos recabar información de nuestros vecinos del norte, que además de interesarse y estudiar más profundamente el tema (un 400% más de inversión en estudios de impacto sísmico en 2010), disponen de diferentes servicios que operan en Francia como la red ReNASS, el ISARD, el EMSC, etc., recopilando información que se puede ver resumida en catálogos (algunos incluso editados en castellano) y que por ejemplo achacan a los terremotos de Lizoáin y Nagore de septiembre de 2004 magnitudes locales ML de 5,3 y 5,2 respectivamente. Fuentes afortunadamente muy cercanas y de las que otras comunidades más alejadas de Francia no disponen; no considerarlas sería otro craso error, pues por si era poca su cercanía geográfica, además la que denominan la "Navarra española" está contemplada en varios de sus estudios y normas.
 
En efecto, un ejemplo lo podemos obtener de la seria consideración gala frente el enérgico evento de Lizarraga en el "Dossier Départemental des Risques Majeurs Cellule d’Analyse du Risque et de l’Information Préventive de la PRÉFECTURE DES PYRÉNÉES-ATLANTIQUES de la République Française" (página 46) que data de 2003, un año anterior a los terremotos de Lizoáin y Nagore; dice: "... El departamento de los Pirineos Atlánticos puede ser golpeado por terremotos que no tengan lugar dentro del propio departamento. De hecho, los Altos Pirineos (65) también han experimentado fuertes seísmos. Por ejemplo, la región de Pamplona (Navarra española) es el lugar de una actividad sísmica significativa (magnitud 5, el 27/10/1998). Estos lugares con seísmos cerca de la frontera pueden causar perturbaciones y daños en el propio departamento...".
 
Como vemos, los franceses del departamento de los Altos Pirineos (65) consideran al menos desde 2003 a la zona de Pamplona "una zona de actividad sísmica significativa", y en especial al terremoto de Lizarraga como potencialmente dañino en su propio territorio. Mientras tanto, en el SISNA de febrero de 2011 (página 11) se afirma: "... La baja sismicidad de Navarra explica que el tema del riesgo sísmico no haya recibido tanta atención por parte de la comunidad científica, como otros riesgos naturales...".
 
Por lo tanto, vemos que el estudio y consideración de estos fenómenos naturales tiene dos perspectivas: una desde el norte (Francia) que considera desde 2003 al terremoto de Lizarraga como una referencia importante en un contexto de "actividad sísmica significativa" (la región de Pamplona en la Navarra española); y otra desde el sur (España) que cree que Navarra al completo es una zona de "baja actividad sísmica" y que el terremoto de Lizarraga no es una referencia importante.
 
Lo paradójico es que el optimismo del sur es inversamente proporcional a la inversión en el estudio de estos fenómenos. Francia dedica un 400% más que nosotros a este tipo de investigación, la cual es proporcional a las medidas de seguridad reflejadas en las expectativas de sus normas y el  más alto valor de la aceleración básica del terreno un paso más allá de la frontera (0,24g), el optimismo, vemos, también es proporcional a la falta de inversión. En los equipos franceses de estudio de la sismicidad hay geohistoriadores. Un resumen de la diferente consideración incluso pensando exclusivamente en Navarra, se puede ver en la tabla resumen comparativa de la figura 2.
 
Además, esa magnitud apuntada anteriormente (mbLg 4,5 en Lizoáin en septiembre de 2004) que como hemos afirmado, se alcanzó asimismo en Legarda el 22 de mayo de 1982, demuestra que hay antecedentes históricos bastante más cercanos a la capital Pamplona (a unos 10 km), como bien afirman nuestros vecinos franceses; aquel 22 de mayo de 1982 se produjo en un episodio con réplicas importantes, bastante parecido a este fenómeno estudiado en perspectiva histórica de 1903 con una trepidación principal de unos 20 segundos de duración, algo que también llamaría la atención de los científicos de aquella época, como subrayó entonces D. Salvador Calderón y Arana tras los terremotos de marzo de 1903; ahora, después de estudiarlo a fondo, vemos que guarda un paralelismo significativo con el de 1982 y con el que vivimos en el verano-otoño de 2020. Algo también que por otra parte nos lleva a seguir pensando en que la cuenca de Pamplona ha mostrado una sismicidad cuyo peculiar "carácter personal" de tipo múltiple y repetitivo, comenzamos a conocer y valorar.

5. Zonas específicas vulnerables. Actualización y revisión

En el SISNA de febrero 2011, se tratan como zonas más vulnerables el casco histórico de Pamplona y el barrio pamplonés de la Chantrea (figura 3). En la actualización deberá abarcarse un estudio más detallado que incluya además el casco histórico de Estella, la ciudad de Sangüesa (incluyendo el embalse de Yesa) y los alrededores de Itoiz, bajo los siguientes factores de los que se propusieron para cada caso.

La amenaza y la vulnerabilidad son variables que dependen la una de la otra. Para que se produzca una desgracia tienen que darse cita una serie de componentes físicos y sociales que se mantengan expuestos y que no se hayan identificado. Un edifico o un barrio puede ser vulnerable a un tipo de terremoto mediano, pero a otro de mayor magnitud y diferente manera de propagación no tiene por qué serlo. Una de las mejores herramientas para evaluar y actuar en consecuencia es la zonificación geotécnica-sísmica; es un pronóstico basado en los accidentes tectónicos, el estudio de la historia y las características dinámicas de los terrenos, una división que puede hacerse por barrios, manzanas, etc., lo que nos permite conocer el medio sobre el que construimos nuestras casas, nuestro hábitat.

La confección de mapas de riesgo sísmico locales o microzonificación sísmica ha demostrado ser la mejor de las herramientas para adelantarse a semejantes embates de la Naturaleza, también que su uso salva vidas y supone un importante ahorro para los estados está más que demostrado en los países de nuestro entorno que ya los tienen. El reto del futuro urbanismo, por tanto, deberá ser el cambio de perspectiva histórica, abandonar los postulados post-industriales del siglo XX y abrirse a este urbano siglo XXI regido por la ciencia, la cultura y las nuevas tecnologías.

En Aragón existe un mapa de vulnerabilidad sísmica que debiera tener su continuidad en Navarra, pero se acaba en la muga. La actualización de los mapas del IGN sobre aceleración sísmica básica de 2015 del estado español han multiplicado por 2,5 las expectativas del parámetro ab (aceleración básica), o lo que es lo mismo, han más que doblado el riesgo sísmico, no se puede seguir obviando ni esta realidad ni la convergencia por el norte con nuestros vecinos franceses.

Al final del apartado 2 de este artículo se pueden ver cuatro vídeos que tratan el tema de la vulnerabilidad sísmica del casco histórico de Pamplona desde la perspectiva urbanística, de materiales de construcción, elementos no estructurales, geología y estructuras; dos de ellos son ante una comisión de seguimiento de la sismicidad en el Parlamento de Navarra cuando se propuso por primera vez ante la más alta institución de la Comuniad Foral de Navarra la actualización del SISNA acorde con los acontecimientos vividos desde mayo de 2011 en España, en pleno enjambre de 2013 (más de 400 terremotos) y la historia recientemente investigada. Fueron recogidos por dos medios de comunicación. Los otros dos son reportajes divulgativos, uno en las mismas calles del casco viejo de la capital y el otro en el Laboratoriod de Arquitectura.

6. La cultura sísmica en la Comunidad Foral de Navarra

En los niveles básicos de educación (primaria y secundaria) la formación sísmica es esencial para concienciar a la población ubicada en zonas de riesgo sobre la necesidad de prevenir, y en su caso mitigar, los daños derivados de los terremotos. En cuanto al nivel universitario, la Ingeniería Sísmica debe enseñarse concurrentemente con otras materias, como la Geotecnia o las Estructuras, enfatizando su carácter multidisciplinario, compartido por diferentes profesiones: ingenieros, arquitectos, sismólogos, geólogos, planificadores, historiadores, etc.

En la sociedad del siglo XXI la movilidad interurbana es una pieza fundamental, de tal manera que incluso en zonas sin sismicidad debiera existir esta cultura (es el caso de los EEUU) cuya normativa, posiblemente la más completa del mundo, cuenta con simulacros en zonas sísmicas y las que no lo son. Cada norteamericano vive de media en su vida en nueve lugares diferentes, algunos de ellos con sismicidad muy marcada, pero cada norteamericano sabe muy bien qué debe y qué no debe hacer en caso de terremoto. En nuestra Europa, aunque la movilidad es menor, esta cultura poco a poco también se va implementando, sobre todo en aquellas zonas como Andalucía, Murcia, o varias zonas de Italia que no sólo son regiones de apreciable sismicidad sino destinos turísticos internacionales.

En la comparecencia parlamentaria de abril de 2013 en que comenté estas cosas a la comisión sobre los más de 400 terremotos en la Sierra de El Perdón hubo una propuesta del grupo Popular (Eloy Villanueva) de ir introduciendo esta cultura en los colegios. No se ha desarrollado aún a pesar de que todos los grupos estuvieron de acuerdo.

7. Implementación de un diagnóstico a los edificios anteriores a 1968

Una labor a realizar también en el futuro, es ir poco a poco sentando las bases de un diagnóstico de las necesidades de intervención en la renovación del parque edificado anterior a 1968, que en nuestra reciente historia es cuando comienzan a implementarse las normativas de construcción sismorresistente (1968, 1974, 1994 y 2002) con diferentes visiones y disposiciones (teóricas) del territorio. Quizás no se le debe exigir al equipo que actualice el SISNA un trabajo tan ambicioso que debería estar ya completado, pero sí dejar abierta la puerta sentando las bases de estudio (edad, geotecnia, localización, tipo de estructura, cimentación, altura, factores urbanísticos, etc.) del parque de edificios de las zonas más vulnerables con objeto de ir tomando las medidas pertinentes en el futuro (figura 3).

El apartado exigido sería algo así: "DIAGNÓSTICO DE LAS NECESIDADES DE INTERVENCIÓN EN LA RENOVACIÓN DEL PARQUE EDIFICADO DE LA COMUNIDAD FORAL DE NAVARRA ANTE EL RIESGO SÍSMICO. DIRECTRICES GENERALES Y PUNTOS DE ESTUDIO"  (figura 3).
 
Figura 3. Página 55 del SISNA donde se enumera que por cuestiones arquitectónicas, sociales, históricas y urbanas, la zona del casco viejo de Pamplona y la Chantrea serían las más vulnerables.

8. En Navarra la ciencia y la conciencia sísmica están ausentes de la cultura histórica, institucional, sectorial y popular

Es significativo el hecho de que la memoria histórica de los terremotos en Navarra llegue apenas a los dos siglos y medio, un espacio de tiempo irrisorio en lo que a los tiempos de la geología se refiere. Prueba de ello es que el primer terremoto navarro que aparece en los catálogos oficiales del IGN es el del 15 de noviembre de 1755 en Sangüesa al que se le adjudica intensidad V-VI. En la siguiente tabla (figura 4), incluimos algunas estimaciones sobre lo ocurrido en Sangüesa en 1612 con un histórico de 132 terremotos de intensidad mayor de III o M>3. Cuando se produjo el primero oficial de los catálogos en 1755, no habían pasado ni dos semanas del tremendo terremoto jamás conocido por Europa: el terremoto de Lisboa del 1 de noviembre de 1755 (M8,8 y cerca de 100.000 víctimas), bien sentido en toda la península y cuyos efectos llegaron hasta el norte del continente. Ya más del 10% de los terremotos más significativos sucedidos en la historia sísmica conocida de Navarra (cuatro siglos), se están dando en el último intervalo del 0,03% del tiempo transcurrido (menos de dos meses).

Figura 4. Los 132 terremotos de intensidad mayor de III o M>3 registrados hasta hoy en Navarra. Más del 10% de ellos son del actual episodio activo en 2020 en Lizoáin-Egüés-Esteribar, suponen en tiempo 50 días de 4 siglos: son más del 10% de los terremotos significactivos de la historia sísmica conocida de Navarra. Se están dando en el último intervalo del 0,03% del tiempo transcurrido desde que tenemos datos históricos, el resto hasta finales de agosto, suponen el 99,97% del tiempo total.

Esta falta de diálogo sectorial con los historiadores es la que ya ha demostrado en l'Aquila, Emilia Romaña, Lorca, que caer en la amnesia sísmica puede ser catastrófico al pasar los siglos sin contemplar la herencia cultural con respecto al medio que vivimos, que nos transmiten nuestros antepasados.

Un claro ejemplo lo tenemos precisamente aquí en Navarra, y es más, en la mismísima Sangüesa, primera ciudad en los registros históricos oficiales (15-11-1755) golpeada por un terremoto. Sin embargo, los estudiosos de la historia religiosa, apuntan a un acontecimiento mucho más espectacular que el mero V-VI acontecido un siglo y medio antes, precisamente en esa localidad, algo que nunca ha computado en los catálogos de la sismicidad navarra y por supuesto en los protocolos y normativas urbanísticas o sectoriales navarras.
 
En 1612, un significativo episodio de varios terremotos tuvo lugar en Sangüesa y también en Pamplona (figura 7), este fenómeno no está recogido en las bases históricas del SISNA, pero su contundencia y el reflejo de lo que pudo acontecer es demasiado plástico y evidente como para pasar desapercibido, el trabajo es: "El Ayuntamiento de Sangüesa (Navarra) y algunos cultos religiosos (The town hall of Sangüesa [Navarre] and some religious cults)" de Juan Cruz Labeaga Mendiola.

9. Sangüesa 1612

El 4 de agosto y siguientes ocurrieron en la localidad grandes terremotos, ruidos y movimientos de tierra que hicieron temblar los edificios. La gente quedó afligida y temerosa, creyendo que era un presagio de otra catástrofe mayor, castigo de los pecados públicos y escandalosos. El bando municipal propuso a los vecinos, como el mejor de los remedios, acudir a Dios Nuestro Señor, con gran devoción, para que usando de su misericordia divina, librara al pueblo de su aflicción.

Determinaron los corporativos las procesiones y actos religiosos que debían celebrarse en cada iglesia y algunas medidas como la prohibición de tocar instrumentos musicales, jugar a todo tipo de juegos y hacer sacrificios, oraciones y ayunos. Estos dos pregones municipales manifiestan claramente la mentalidad de la época y en particular la de su redactor, un secretario de Ayuntamiento metido a predicador y moralista:

“... El alcalde y regidores hacemos saber que en esta villa y sus términos ha havido muy grandes terremotos, ruidos y movimientos de la tierra con demostración y amenazas de muy grande ruina, y particularmente hoy día sábado, fiesta de Santo Domingo. Por la mañana ha habido mayor terremoto que nunca, en que se han movido todos los edificios y fábricas, que, por ser tan grande y general, ha quedado toda la república muy afligida y desconsolada. Y porque el remedio de cosas de esta condición no lo hay tan cierto y verdadero como acudir a Dios Nuestro Señor, con grande devoción, a suplicalle sea servido de socorrer, con su auxilio y amparo, usando de su divina misericordia, y porque esto sea con la devoción que es justo, se harán por la tarde procesiones cada uno por su parroquia, y mañana domingo una procesión general saldrá de la parroquia de Santa María, a donde habrá oficio solemne. Y a todos se les manda acudir al tenor de las campanas a procesiones y misa con muy grande reverencia y deboción, suplicando al Señor sea servido usar de su divina misericordia, y amparándonos en su divina gracia dándonos aquello que fuese para su santo servicio.

Dada en Sangüesa, a 4 de agosto de 1612..."

Y la cosa no sólo continuó, hacia el miércoles se hizo más violenta:

"... A todos es notorio los terremotos que ha habido y hay todos los días y hoy miércoles particularmente, que continúan tan de ordinario, que parescen que no han seido y son apercibimientos de alguna grande y peligrosa ruina que ha de haber por castigo de nuestros pecados, cometidos contra la divina majestad de Dios Nuestro Señor. Y porque paresce que para remedio deste tan grande y general daño ninguno habrá más a propósito como es procurar ebitar los pecados, mayormente los públicos y escandalosos, con que Dios Nuestro Señor más se ofende y la república más se escandaliza, que así a todos se les manda lo hagan evitando evitándolos. Y a todos se les manda que de día ni de noche no tañan guitarra, ni anden con otro ningún instrumento que cause alboroto ni regocijo, ni de noche ni de día. En los campos no anden boceando ni echando pullas, ni diciendo gracias, ni en público ni en secreto nayde juegue a nengún género de juego, porque es justo que en tiempo de tanto peligro todo cese. Y porque a causa de los grandes temblores y terremotos toda la gente está afligida, y para su consuelo y remedio de tan gran daño, los Muy Ilustres Señores Prior y Cabildo de esta villa, como tan celosos del bien y aprovechamiento de toda esta villa, con muy particular cuidado en sus sacrificios y oraciones, encomiendan a todos a Dios Nuestro Señor, suplicando a su Divina Majestad sea serbido de librar a este pueblo de tan grande afligimiento, con cuyo amor, como de padres espirituales, no cansándose de amparar a su pueblo, todos los días de aquí al sábado, al tiempo de la misa conventual, se sacará el Santísimo Sacramento, y harán sus preces y rogativas cada uno en su parroquia, se tañerán las campanas. Y asimismo el viernes primero se harán procesiones cada parroquia a su monasterio a las cinco de la tarde. Y el domingo primero procesión general con oficio solemne en la iglesia de San Salvador, a donde habrá sermón. A todos se les ruega y exorta que los que pudieren el viernes y sábado ayunen, y si se confesaren y comulgaren, será más a propósito. Y todos, con la mayor devoción que pudieren en sus oraciones, supliquen a Dios Nuestro Señor que con su divino auxilio y socorro ampare y socorra a esta república en el presente peligro en que se ve. Y para que esto venga a noticia de todos, se manda publicar por las calles y cantones de esta villa a son de trompeta y voz de pregón.

Dada en Sangüesa, a 8 de agosto de 1612...".


Figura 5. La iglesia de Santa María la Real de Sangüesa, a pesar de haber sido restaurada en varias actuaciones aún es testigo de aquellos acontecimientos de 1612 y 1755. Declarada Monumento Nacional en 1889, fue construida entre los siglos XII y XIV y su estilo corresponde a la transición del románico al gótico. Presenta tres naves con crucero y torre octogonal, y su interior nos sorprenderá con otros atractivos como el retablo mayor, de estilo plateresco y una rica custodia procesional gótica. Tras cruzar el férreo puente sobre el río Aragón, Santa María la Real de Sangüesa nos da la bienvenida a esta localidad de la Zona Media occidental de Navarra. Se erigió en siglo XII, en uno de los extremos de la rúa Mayor, por orden de Alfonso I el Batallador, rey de Navarra y Aragón. Iglesia de medianas proporciones, este bello ejemplo del arte románico ha tenido a lo largo de la historia no sólo fines litúrgicos, sino también función defensiva y refugio después de las catástrofes sísmicas, también especialmente durante las guerras civiles del siglo XIX. 

Figura 6. "Los terremotos" al sur de la ciudad de Sangüesa. Una denominación que guarda en su toponimia el recuerdo y el lugar de aquellos acontecimientos y buena parte de los nombres asociados a ellos, es de destacar el resistente valor geotécnico adjudicado a "Rocaforte" que seguramente para entonces ya era algo conocido. Fuente y agradecimientos al estudioso de la toponimia Mikel Belasko.


Figura 7. En el libro "Historia de la vida y hechos del ínclito monarca Don Felipe Tercero" capítulo LXI, obra posthuma del Maestro Gil González Dávila cronista de los señores reyes D. Felipe III y IV y Mayor de las dos Castillas y de las Indias, se recoge un temblor múltiple en Pamplona y Sangüesa. la asociación al evento anterior es confusa y difícil de contrastar. En el mismo tratado, vuelve a temblar Pamplona y el reyno de Navarra en 1634, pero la mezcla de lugares y nombres es ya tan caótica que es muy difícil el dar con la fecha o localidad afectada exacta. Trabajo de investigación para los historiadores y lingüistas. Agradecimientos al estudioso de la toponimia Mikel Belasko.

10. Mirando al futuro

Las propuestas que vamos a ver ya se presentaron en el Departamento de Protección Civil del Gobierno de Navarra entre 2016 y 2017. La necesaria realización de la revisión del Proyecto RISNA (evaluación del riesgo sísmico de la Comunidad Foral de Navarra) que sirvió de base para la redacción del SISNA (Plan Especial ante el Riesgo Sísmico en la Comunidad Foral de Navarra) y de al que tarde o temprano se estimará su actualización, está enfocada a: 

a- Incorporar el estado del arte generado desde la realización del estudio RISNA (2011) en materia de peligrosidad y riesgo sísmico en Navarra. 

b- Cotejar los datos del catálogo sísmico con los que arrojan otras redes no contempladas en el RISNA y que abarcan en su ámbito el territorio Foral. 

c- Incorporar los datos revisados para calibrar los modelos y utilizar las nuevas metodologías para la actualización del riesgo sísmico. 

d- Incorporar los datos de catastro de 2016 del Servicio de Riqueza Territorial y Tributos Patrimoniales, al análisis de la vulnerabilidad en las edificaciones para la estimación de daños. 

e- Modificar el SIG, incorporando los datos del padrón, los de atenuación y ampliación y la extracción de los datos del IGN de los sismos en tiempo real, para configurar una herramienta informática y app de apoyo en las decisiones. 

f- Redactar criterios de intervención post sismo y su transposición a fichas, para el análisis de los edificios afectados y la ayuda a la toma de decisiones sobre su evacuación o derribo. 

Aparte de la revisión y actualización del plan especial de riesgo sísmico en Navarra (SISNA), sobre todo en su aspecto histórico tal y como hemos mostrado, varios retos quedan establecidos para la sociedad navarra del siglo XXI que deberán ser los pilares de actuación institucional:

I) Análisis de riesgos que pudieran incrementar la vulnerabilidad y aumentar considerablemente el daño (aludes, desprendimientos de laderas, inundaciones, casos como Yesa o las laderas caídas tras el enjambre de 2013 en toda la cuenca...).

II) Análisis de vulnerabilidad y daños estimados en la actividad económica (contempla catastro y el uso). No sólo bienes inmuebles, también negocios comerciales.

III) En referencia a la guía de actuación se tendría que introducir un curso de formación de profesionales (arquitectos, arquitectos técnicos e ingenieros, esto se puede coordinar con los colegios y organizar cursos, se acreditan técnicos) para la evaluación rápida de daños tal y como se ha realizado en otras comunidades del Estado.

IV) Una vez formados los profesionales en evaluación rápida de daños hay que facilitarles una herramienta que les permita la coordinación para la evaluación dotándoles de la información que ya tenemos en el SIG de catastro, e incluso de la vulnerabilidad. Cuanto más información mejor podrán hacer su trabajo y menos riesgos correrán ellos y toda la sociedad navarra. 

11. Líneas generales de una revisión necesaria y obligatoria

Para la revisión del Plan Especial de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico de la Comunidad Foral de Navarra, es necesario comenzar por la modificación del RISNA, que incluirá no solo la actualización de las bases de datos utilizadas en el estudio anterior, tanto del catálogo de sismos como del parque de viviendas, sino también nuevos datos históricos, así como el padrón que mejore el análisis de vulnerabilidad. Con el estado del arte actual en materia de peligrosidad y los datos revisados cuantitativa y cualitativamente se procederá a la actualización del RISNA. Los documentos que sería necesario actualizar son:

OBJETIVOS GENERALES Y ALCANCE DEL ESTUDIO

Introducción

1. Grupo de Trabajo

2. Alcance y Objetivos

3. Antecedentes

4. Introducción a la Geografía, Geología y Sismotectónica de Navarra.

5. Organigrama e Índice General del Trabajo

Referencias

EVALUACIÓN DE LA PELIGROSIDAD SÍSMICA (EMPLAZAMIENTOS EN ROCA)

Introducción

1. Metodología

2. Aplicación en Navarra

Referencias

CARACTERIZACIÓN GEOTÉCNICA

Introducción

1. Datos y metodología

2. Clasificación geotécnica “efecto sitio”

Conclusiones

Referencias

Esta actualización se realizará a partir de la revisión del catálogo sísmico y homogeneizado a magnitud momento Mw. Tomando como base los catálogos del Instituto Geográfico Nacional (IGN) y de Le Réseau National de Surveillance Sismique (RéNaSS)

REVISIONES IMPORTANTES

Revisión de la las zonas sismogenéticas y de estructura potencialmente activas. Nuevo análisis de las fallas potencialmente activas de la Comunidad Foral y áreas limítrofes, atención especial a la Canal de Berdún, con tratamiento como unidades independientes en la revisión del cálculo de peligrosidad. Revisión de la evaluación de la peligrosidad sísmica en roca, para el periodo de retorno del RISNA de 475 años y que tendrá en cuenta las zonas sismogenéticas y las fallas potencialmente activas. Revisión del estudio geotécnico de respuesta dinámica de los materiales superficiales. Revisión de la evaluación de los factores de amplificación. Revisión de la evaluación de la peligrosidad sísmica final integrando los datos de amplificación debida al terreno y los de peligrosidad en roca para un periodo de retorno de 475 años. Nueva elaboración del mapa geotectónico de Navarra, diferenciando clases de suelos atendiendo a su comportamiento ante el movimiento sísmico y asignando factores de amplificación a las diferentes clases. También las aceleraciones pico y espectrales que representan los movimientos esperados en cada localidad, en un suelo genérico en roca.

Con el estado del arte actual en materia de riesgo sísmico y los nuevos datos a fecha 2020, se deberá proceder a la actualización del RISNA. Los documentos que hay que actualizar son:

EVALUACIÓN DE LA VULNERABILIDAD

Introducción

1. Metodología

2. Tipos constructivos más frecuentes en la Comunidad Foral de Navarra

3. Base de datos del parque inmobiliario de Navarra

4. Determinación del índice de vulnerabilidad

5. Matrices de transferencia

6. Resultados de la estimación de vulnerabilidad

EVALUACIÓN DEL RIESGO SÍSMICO

Introducción

1. Objetivos y planteamiento del estudio

2. Peligrosidad sísmica incluyendo el efecto local

3. Estimación del daño esperado para diferentes clases de vulnerabilidad

4. Representación del riesgo sísmico en términos de daños

5. Interpretación de Resultados

6. Conclusiones sobre riesgo

7. Conclusiones generales del proyecto RISNA

8. Recomendaciones finales

Referencias

Glosario de Términos

La actualización se realizará a partir de:

a. Revisión de la base de datos del parque inmobiliario de Navarra, incorporando los datos de catastro de 2020 del Servicio Riqueza Territorial y Tributos Patrimoniales.

b. Incorporar los datos del padrón

c. Incorporación del nuevo estado del arte para la estimación del daño para las diferentes tipologías.

d. Revisión de los datos de transferencia con los datos anteriores

e. Revisión de la evaluación del riesgo sísmico, incorporando el nuevo análisis de peligrosidad y la nueva evaluación de la vulnerabilidad.

f. Análisis de detalle de la Comarca de Pamplona


Construcción de un sistema de información geográfica con la información generada en las partes previas.

El sistema de información geográfica contendrá al menos:

a. Las bases de datos del catálogo sísmico actualizado y homogeneizado a Mw.

b. Las bases de datos de los parámetros de actividad de las fallas existentes en la Comunidad Foral (o fuera pero dentro de su ámbito de influencia).

c. Las bases de datos de las aceleraciones pico PGA y espectrales SA (T) para T comprendidos en el rango de 0.1 a 2 s, en condiciones de suelo duro o roca.

d. Las bases de datos del tipo de suelo para cada entidad poblacional.

e. Las bases de datos de las aceleraciones pico y espectrales que representan los movimientos esperados en cada entidad poblacional, incorporando el efecto local del suelo.

f. Las bases de datos de distribución de viviendas de vulnerabilidad A, B, C y D.

g. Las bases de datos del padrón. 

h. Las bases de datos/matriz de probabilidad del daño para cada tipología de vivienda y periodo de retorno de 475 años.


Las herramientas tanto para la edición de la información geográfica como las de análisis, consulta y visualización de datos geográficos, serán compatibles con las usadas en el Servicio de Protección Civil del Gobierno de Navarra, especialmente Geobide.

El soporte cartográfico y de ortofotos, será el contenido en el Sistema de Información Territorial de Navarra (SITNA) y las escalas de presentación mantendrán sus mismos parámetros. También se podrá incluir el mapa raster del IGN. La interfaz gráfica de usuarios será sencilla y facilitará el manejo de las diferentes herramientas. El GIS permitirá análisis y consultas a información de resultados ya configurados (como mínimo los recogidos en el actual RISNA).

GIS dinámico: Además, el sistema de información geográfica, incorporará los datos en tiempo real de los sismos que se produzcan que tengan afección en la Comunidad Foral de Navarra, que son presentados en la página web del IGN. Con dicha información y los datos de aceleraciones pico y espectrales que representan los movimientos esperados en cada entidad poblacional incorporando el efecto local del suelo, analizará la vulnerabilidad (tanto en viviendas como en personas) en la zona afectada y presentará los resultados gráficamente, para la anticipación y ayuda a la toma de decisiones en SOS Navarra.

PROCEDIMIENTOS DE ACTUACIÓN


Se analizará la vulnerabilidad de las construcciones en los últimos sismos (especialmente Lorca y Amatrice). Tras el análisis se redactarán criterios de inspección post sismo de las edificaciones no destruidas, para determinar su estado y tomar decisiones sobre su ocupación, evacuación o derribo. Dichos criterios se realizarán para cada tipología de edificación de las existentes en Navarra y se elaborarán fichas que recojan los criterios. Se analizarán las mejoras, si se han producido, en técnicas de desescombro y búsqueda en edificios colapsados tras las actuaciones en los últimos sismos. Tras el análisis se elaborará una guía de actuación y una relación de material y nueva tecnología de apoyo en estas situaciones.

EQUIPO TÉCNICO

Para el desarrollo de estos trabajos será necesario disponer del personal técnico y material adecuado para que se efectúen los trabajos de campo, laboratorio y gabinete descritos en un pliego, el cual deberá disponer de las siguientes especialidades:

a. Una persona o gabinete de personas encargadas del estudio histórico.

b. Especialista en sismología.

c. Especialista en peligrosidad sísmica.

d. Especialista en tectónica.

e. Especialista en GIS.

f. Una persona arquitecta o ingeniera especialista en estructuras.

That's all folks!
  
 
Figura 8. "El año de los terremotos" (así se denominó a 2013) supuso un aviso para la actualización del SISNA. Hubo voluntad por parte del Gobierno de Navarra de abarcar dicha necesidad y obligatoriedad tras ese episodio, además debió revisarse al menos en 2016. Publicado en la web de la UN y en papel en Diario de Noticias de Navarra (click sobre la imagen para ampliar).


sábado, 10 de octubre de 2020

LA PELIGROSIDAD SÍSMICA EN NAVARRA, UNA CUESTIÓN NO EXCLUSIVAMENTE GEOLÓGICA

Figura 1. La peligrosidad sísmica en Navarra no es sólo una cuestión geológica

Queridos lectores, en los últimos días se están leyendo en prensa o se están escuchando por radio o televisión, referencias al impacto del enjambre sísmico que vivimos actualmente en la cuenca de Pamplona —debido a los movimientos localizados en el área de Lizoáin, Egüés y Esteríbar— que no son siempre acertadas. Hoy contamos con la aportación de una persona a la que admiro por su trabajo y su tesón y posiblemente una de las expertas más reconocidas del mundo cuando hablamos de resiliencia sísmica: Teresa Guevara Pérez, a la que conocí en Lorca los días posteriores a los terremotos que asolaron la monumental ciudad del Sol.

Coincido con más compañeras y compañeros, expertas en estos temas, todas de fuera de Navarra —con quienes he contrastado información e incluso han venido a la zona epicentral— en que Navarra adolece de una notable falta de estudios dedicados; muchas incertidumbres son fruto de ello y no pocas ausencias en la comunicación institucional de las certidumbres y certezas ya investigadas y publicadas, están distorsionando buena parte de la pedagogía que se le debiera exigir a nuestras instituciones. Sobre todo cuando afirman estar trabajando en pro de ella.

1. El impacto sísmico. El concepto de aceleración del suelo y su aplicación

Cuando hablamos de impacto sísmico, hablamos en términos de "g" que es la aceleración de la gravedad, el latigazo que golpea las estructuras y construcciones sobre el que calculamos los posibles efectos negativos de un terremoto (figura 1). Cuanto mayor sea "g" mayor es el daño; cada lugar tiene adjudicado un valor previo de la "g" esperada en función del conocimiento que tenemos de la geología y de la historia. Con ese valor se proyectan los edificios y las infraestructuras.

Cada municipio tiene su valor y los mapas que lo reflejan, éstos aparecen en las normas y sus actualizaciones. Por ejemplo, a Pamplona en la última actualización de 2012-2015 se le adjudicó 0,09g (el 9% de la aceleración de la gravedad). Este valor aumenta si el tipo de terreno que sustenta el edificio, presa, central de energía, palacio de los deportes, circuito de velocidad o campo de fútbol, se considera poco competente y susceptible de amplificación de ese valor.

Aquí la expectativa es de 0,09g en la norma NCSE-2002 en esta última actualización, y no 0,04g como se está diciendo en los medios, aunque la discusión de si es o no es de obligado cumplimiento, continúa en ciertos círculos por el ahorro en materiales y la mentalidad especulativa y cortocplacista que parecemos incapaces de erradicar cuando se trata de salvar vidas humanas; la inversión en la mejora de las estructuras aplicando la actualización de 2012-2015 es ridículamente pequeña y a largo plazo supone un gran ahorro por la seguridad que acarrea.

Por eso, por el conocimiento que ahora tenemos del medio y por otros motivos que veremos, la actualización de los mapas de peligrosidad sísmica debe ser obligatoriamente tenida en cuenta en el diseño de edificaciones y grandes obras de infraestructura en España. La última actualización de 2012 en Pamplona y su área metropolitana propone para la NCSE-02 vigente, valores de ab=0,09g, tal y como se apunta en el apartado VI.2. CÁLCULO DE LA ACCIÓN SÍSMICA DEFINIDA EN LA NORMA NCSE-02, HACIENDO USO DEL NUEVO MAPA DE PELIGROSIDAD (ISBN 948-84-416-2685-0).

Sin embargo, el 10 de marzo de 2017, el acelerógrafo de Pamplona registró 0,16g durante el terremoto M4,2 de las 8:43 horas de la mañana (hay más información sobre ese evento en este informe preliminar). El valor quedó bastante cerca del de la aceleración espectral de periodo 0,2 segundos (SA 0,2s) para un período de retorno de 475 años, que como podemos ver, para Pamplona es de 0,18g.

En demasiadas ocasiones se está apelando a los terremotos de Lorca de mayo de 2011 (4,5 y 5,1 Mw) como una referencia de contraste para resaltar diferencias en el daño a edificios e infraestructuras o en los parámetros geofísicos, tales como la aceleración del suelo en Pamplona.
 
Recordemos que Lorca fue desgraciadamente el mejor laboratorio de estudio de que dispusimos en lo que va de siglo XXI en España; el mortal 0,38g de mayo de 2011 con el terremoto M5,1 de la tarde, vino dos horas después del 0,25g generado por el M4,5 previo, y es que en Lorca —según la normativa vigente en 2011— lo que se esperaba era 0,12g, lo que eximía de toda sospecha inicial al sector de la construcción y a los proyectistas y ponía en el centro del debate cierta dejadez institucional solapada a la falta de inversión pública y sobre todo, del sector más directamente implicado, el de la construcción, que sigue sin parecer demasiado interesado en conocer el medio sobre el que desarrollaba su actividad. 

Recordemos también que el terremoto superficial típico europeo, español, francés o italiano, nada tiene que ver con el latinoamericano, japonés o californiano profundo, porque si atendemos exclusivamente a la magnitud, podríamos malinterpretar el daño. Cuando fuimos a los congresos internacionales y los expertos de esos países veían las fotografías y vídeos de los impactos de Lorca y  preguntaban por las magnitudes (4,5 y 5,1), quedaban estupefactos: "¡pero si eso son sismitos!", decían...
 
Así es la sismicidad superficial (1-2 km de profundidad) a escasos 1,5 km de una ciudad y con una cierta direccionalidad. La aceleración generada en el medio urbano, o el golpe explosivo de cinco segundos (la energía de unas 30 bombas atómicas como las de Hiroshima), fue más letal que muchos de los terremotos profundos (20-40 km de profundidad) con bastante mayor magnitud que no afectan tanto a las estructuras modernas o al patrimonio cultural. Por eso las normativas se basan en diagnósticos cartografiados sobre un valor esperado de la aceleración y su posible amplificación por suelos blandos, sueltos, terrenos cuaternarios, que se comportan como "lupas sísmicas".

Este fue el hilo argumental en la exposición preliminar de mis conclusiones ante las autoridades públicas y empresariales de la Región de Murcia, después de ordenar los primeros datos tomados en la Ciudad del Sol aquellos días posteriores a las desgracias humanitarias y económicas que vivieron. Se puede ver la exposición completa aquí utilizando aquellos datos preliminares

Algo sí que cambió en el mundo empresarial después de publicar nuestros informes a finales de 2011 y también en 2012, artículos académicos y sobre todo, el proyecto de recuperación y resiliencia que presenté por encargo del Ayuntamiento de Lorca (se puede consultar la definición en la página 48 del informe "Lorca Resiliente" en el Catálogo General de Publicaciones de la Administración General del Estado, Secretaría General Técnica del Ministerio del Interior, Dirección General de Protección Civil y Emergencias), la confederación de empresarios y la universidad de Murcia (con participación del Parlamento Europeo). Entonces la sociedad en general comenzó a interesarse por estos temas y se realizaron cursos especializados y una intensa campaña pedagógica se puso en marcha; desafortunadamente también supimos que muchos de los prejuicios o conceptos que seguían ampliamente extendidos en el sector, iban a ser difíciles de cambiar. Y lo siguen siendo.

Así que me gustaría entrar en el debate para poder aportar mi propia experiencia y aclarar una serie de cuestiones de vital importancia que equivocadamente se están difundiendo, sobre todo en radio y en prensa, debido, fundamentalmente, a la falta de importancia que se le ha dado históricamente al fenómeno sísmico en Navarra, algo que es realmente arriesgado.

Fue allí en Lorca, donde conocí a Teresa, una de las mayores expertas del mundo sobre el impacto sísmico en las ciudades y sus consecuencias. Teresa Guevara Pérez fue quien impulsó la fundación de INDERC, el Manifiesto de Lisboa y tantas y tantas publicaciones que han supuesto una mejora en el conocimiento del medio que habitamos, tanto el natural como el que hemos modificado a veces de maneras irreflexiva y peligrosa, sobre todo el medio urbano.

Tras aquellos terremotos de 2011, a petición de la confederación de empresarios a la universidad de Navarra, lugar donde entonces ejercía mi profesión como director técnico del laboratorio de arquitectura, me trasladé a la ciudad del sol, Eliocroca, a tomar todas las notas posibles, inspeccionar daños, recorrer las zonas afectadas y ofrecer una serie de charlas de mis conclusiones que culminaron en una propuesta concreta para elevar el conocimiento europeo sobre los efectos no sólo arquitectónicos de la sismicidad, también sociales, económicos y humanos en cuanto a pedagogía y previsión, (a quien interese ese importantísimo aspecto tiene aquí parte de mi aportación en el minuto 1:50:45). En la Escuela de Arquitectura impulsé antes de mis viajes, un encuentro multidisciplinario, el primero del Estado, para analizar desde varios puntos de vista lo ocurrido en Lorca (figura 2). 

Junio, julio, agosto y septiembre de 2011 fueron cruciales en los encuentros que mantuve con diferentes profesionales de los ámbitos del cuidado del patrimonio histórico, las leyes, la política, la empresa, la docencia, la gestión de las emergencias, la geotecnia, la pedagogía… Durante 2012 mis viajes continuaron y tras los terremotos de Ferrara de 2012 pude comprobar in situ que las conclusiones a las que habíamos llegado eran prácticamente universales. En 2014 presentamos Lorca Resiliente. Podéis bajar el pdf con todas las lecciones aprendidas de aquí.

Cada vez que sucede un terremoto, los informes sobre las causas de los daños y la pérdida de vidas humanas apuntan a una serie de vulnerabilidades que no son exclusivas de la ingeniería sísmica, la geología o la arquitectura. Las normas de construcción sismorresistente no han sido, no son y nunca serán suficientes. Cada vez que volvemos a publicar los informes posteriores a esas desgracias por causa de otros terremotos posteriores, volvemos a poner una y otra vez las mismas vulnerabilidades sobre la mesa. Incluso tras mi comparecencia en el Parlamento de Navarra en pleno enjambre sísmico en 2013 en El Perdón, las promesas de actuación respecto de los puntos que voy a volver a señalar por enésima vez, no se han cumplido en absoluto. Tampoco algunos medios de comunicación van a la fuente experimentada y están dando voz a cargos importantes que desconocen el actual estado del arte en esta materia. 

Cuatro son los factores que van a determinar la amenaza sísmica repartida en el tiempo en un determinado lugar y para una población concreta: 
  • a. La actividad sísmica local es la más importante de las cuestiones a considerar, por eso conocer y no olvidar la historia es vital. 
  • b. Las características del terreno que acogerá las ondas, la geología, la topografía, las formaciones cuaternarias locales (terrenos sueltos) y la interacción terreno-cimiento. 
  • c. La posibilidad de ocurrencia de sismos a determinada distancia de la ciudad, es decir, la presencia de accidentes tectónicos destacables cerca de los núcleos englobados en su zona de acción, los cuales, en interacción con los terrenos que acojan las ondas con características dinámicas determinadas, pueden amplificar la aceleración en superficie. 
  • d. La educación sísmica de la población, una cultura que salva vidas. 
Es más que probable que en Navarra, y especialmente en la cuenca de Pamplona, suspendamos en los cuatro. La amenaza y la vulnerabilidad son variables que dependen la una de la otra. Los terremotos y las tipologías de suelos o rocas, por sí mismos, no tienen por qué ser una amenaza para la ciudad. Las tormentas, las nevadas, el viento, son también fenómenos naturales que de por sí no son dañinos, hemos aprendido a convivir con ellos. Para que se produzca una desgracia tienen que darse cita una serie de componentes físicos, sociales y culturales que se mantengan expuestos y que no se hayan identificado. Un edificio o un barrio puede ser vulnerable a un tipo de terremoto mediano, pero a otro de mayor magnitud y diferente manera de propagación no tiene por qué serlo. Probablemente no sería tan dañino un terremoto de magnitud 6 en las Bardenas como uno de magnitud 4 bajo la plaza del Castillo. 

Una de las mejores herramientas para evaluar y actuar en consecuencia es la zonificación geotécnica-sísmica; es un pronóstico basado en los accidentes tectónicos, el estudio de la historia y las características dinámicas de los terrenos (figura 1), una división que puede hacerse por barrios, manzanas... Nos permite conocer el medio sobre el que construimos nuestras casas, barrios, negocios, en definitiva, nuestro hábitat. Debemos mantener la idea de que ciertas disposiciones y actitudes a la hora de asumir este fenómeno natural, pueden paliar los efectos negativos de un evento catastrófico y nunca deberemos descartarlo.

2. Configuraciones urbanas

En cuanto a las configuraciones urbanas, éstas son decisivas a la hora de prever el daño. Como casi todo el mundo sabe ya en Pamplona, el protocolo de actuación institucional es el SISNA (figura 1). Uno de sus autores revisó el pasado fin de semana conmigo el estado y el daño de la zona epicentral. Tomamos medidas, datos, fotos y comentamos sobre la necesidad de su actualización al haber cambiado de manera sensible la percepción de la recurrencia de eventos históricos importantes y los nuevos conocimientos de los que nos va a hablar más abajo Teresa Guevara.

Se ha dicho en los medios navarros que los edificios que colapsaron en Lorca eran antiguos y de materiales de baja calidad. No son ciertas en absoluto ninguna de esas afirmaciones. El único edificio de viviendas que colapsó era moderno, de hormigón armado y estaba en el barrio de la Viña (ver las  figuras 3a y 3b de abajo donde me encontraba con un equipo de ingenieros y arquitectos tomando las notas pertinentes antes de la demolición total y retirada de escombros; concluyeron en las explicaciones que ofrecí en la sede de CECLOR días después).
 
Contiguo a él pudo verse el daño, el mismo o muy parecido, de otros bloques que no colapsaron. En la figura 3c también se puede ver otra solución que fue muy dañina y que afectó a edificios modernos, y aunque no se dieron colapsos por "columnas cautivas" queda claro que el problema no son los materiales ni la antigüedad de los edificos, sino diseños inadecuados trazados en proyecto que desconocen —o simplemente obvian— la realidad del medio físico donde se pretenden implantar.
 
La denominada Avenida de las Promesas Solemnes (se denominaba así entre las asociaciones vecinales y técnicas porque fue visitada por los líderes políticos antes de las elecciones y se prometió, como siempre, lo que nunca se cumplió) fue uno de los escenarios donde vivimos las mejores lecciones recibidas por proyectistas e investigadores sobre el problema de adecuar las estructuras a una zona inclinada en una ladera en un área propensa a la sismicidad, porque trabajos y datos históricos sí había y sí se habían hecho por historiadores.

Las causas últimas fueron debidas al pilar demasiado corto que tuvo que absorber las deformaciones generadas por la aceleración del suelo, y como la mayoría de las veces ocurre, esa falta de simetría y homogeneidad, en concreto a la diferencia de longitud de los pilares (que fallaron tambien en esa avenida como se ve en las figuras 3a y 3b), con períodos de oscilación diferentes propició la ruina definitiva. Esto fue algo que se repitió en los edificios adyacentes y que posteriormente hubo que derribar, pero no colapsaron, permanecieron en pie; los investigadores los llamábamos "Edificios Mercadona" por la cercanía y afectación de un supermercado de esa conocida marca.
 
De esa manera,  que resultó perniciosa, fue como los proyectistas resolvieron —sin formación en los potenciales efectos de la sismicidad— la edificación en una ladera (figura 3b). La mayoría de los que quedaron en pie presentaban tantos daños que debieron ser demolidos. Este es uno de los objetivos de la NCSE-02: auque el edificio quede arruinado la estructura debe aguantar en pie con el objeto de salvar el máximo número de vidas. La demolición posterior es ya otra historia... Al igual que los automóviles, pueden quedar inservibles tras un accidente, pero preservan en lo posible el espacio donde nos encontramos los humanos.
 
No obstante, ese objetivo que los ingenieros, geólogos, planificadores, arquitectros, hemos casi culminado gracias a la investigación tras los terremotos que afectaron a entornos urbanos, es completamente insuficiente. En las comunidades, ayuntamientos, autonomías, regiones..., fuera y dentro de las casas puede no estar presente la cultura de la protección, tanto individual como colectiva. Y eso, en conjunción con otras carencias técnicas, pero sobre todo, de formación de los arquitectos, geólogos e ingenieros, sobre qué significa proyectar y resolver la adecuación de los edificios a, por ejemplo, características topográficas peculiares, fue determinante. Esta falta de consideración con la realidad geológica del medio puede ser letal. Así se fraguó lo que mató, no sólo en Lorca, también en Emilia Romaña y otros lugares del planeta; en el trasfondo yace una falta de formación y conocimiento del medio que en el momento menos esperado se vuelve contra nosotros. Ver figuras 7a y 7b y los vídeos que acompañan a esta entrada.

 
Figuras 3a y 3b. Barrio de La Viña de Lorca. El único edificio colapsado era moderno y de hormigón armado. Afortunadamente estaba vacío durante el segundo terremoto M5,1. Solamente dos personas estaban en la azotea. Sufrieron heridas, pero no hubo víctimas. 3c. "Columnas cautivas" en la zona este de Lorca. Se produce un efecto parecido al estar parcialmente confinadas en la base y en la parte alta con objeto de dejar un espacio abierto para ventanales; en realidad se comportaron como pilares cortos. 

El otro edificio que colapsó no eran viviendas, fue la iglesia de Santiago (figuras 4). La explicación de la calamidad vino tras conocer que la restauración en 1994-1995 de la cubierta con hormigón armado de muy alta resistencia y peso fue contraproducente. Este caso inspiró un brillante análisis en este blog por parte de Manuel Fortea en este artículo que ilustra semejante aberración, lo hace poniendo el ejemplo de una prótesis en que se abusa de la resistencia de la misma y en un segundo accidente lo que rompe es nuevamente el hueso. Este tipo de incongruencia mecánica está mucho más extendida de lo que se cree, yo mismo lo pude comprobar durante más de tres décadas participando en los proyectos de restauración del Patrimonio Histórico vasco y navarro de la mano de sus respectivos departamentos, en especial con la Fundación Príncipe de Viana en Navarra.

Figuras 4a y 4b. Iglesia de Santiago de Lorca, un colapso por una restauración inadecuada de 1994.

Los efectos en la comarca de Lorca fueron desmesurados, además de las vidas humanas, se calcularon inicialmente daños a recuperar por valor de 1.650 millones de euros. Fue una primera estimación que con la crisis cayó bastante no sin polémica; en este artículo con muchas fotos que hice tras los terremotos y que fue presentado en 2011 en la WORLD CONFERENCE ON CIVIL ENGINEERINIG AND URBAN PLANNING (WCEUP 2011) en Hanghzou, China y publicado en THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIROMENTAL PROTECTION (IJEP) ISSN: 2224-7777; 2011, se pueden ver bastantes fotos con daños que fueron profundamente analizados.

Es de destacar que tanto elementos modernos como antiguos suelen presentar la mayoría de las veces —debido a su uso, diseño y funciones— daños muy similares. El daño a cortante con su inconfundible firma en aspas o en "X" es el sello característico del impacto por sismo en todo tipo de estructuras y materiales, antiguos y modernos (figuras 5).

Figuras 5a, 5b y 5c. Sistemas tradicionales y modernos sufren los mismos daños durante un terremoto, ver el efecto del vapuleo horizontal a cortante con las típicas roturas en aspas o "X".

Estas consideraciones y experiencias fueron además corroboradas más tarde en Emilia Romaña y otros lugares, tanto de Europa como de América, que visité tras impactos sísmicos que dieron lugar a diferentes investigaciones. Pero quizás sean las más peligrosas las herencias de pisos débiles y plantas bajas diáfanas o completamente abiertas que destacaban tanto en La Viña como en San Fernando. Y de eso trata la investigación de Teresa. Espermos que poco a poco se vaya interorizando.
 
A ambos barrios de Lorca que pudimos visitar los investigadores, accedimos con ayuda y supervisión de las fuerzas de seguridad y protección civil para recorrer y estudiar los daños antes de ser demolidos. Las configuraciones urbanas de planta libre se han extendido por toda la geografía del planeta. Desafortunadamente también en zonas sísmicas y propensas a cierta sismicidad moderada como Navarra y la cuenca de Pamplona (figuras 6). Los años posteriores fueron cruciales para consolidar una nueva perspectiva sobre el fenómeno natural de la sismicidad en Europa, entonces, la mayoría de los investigadores habíamos entregado ya nuestros trabajos (figura 8).
 
Figuras 6a y 6b. Pisos débiles, plantas diáfanas. La evolución perversa de los cinco puntos de Le Corbusier en zonas sísmicas. Arriba, La Viña, abajo San Fernando (Lorca).

También el hecho de que el casco antiguo de Pamplona se haya calificado como el más vulnerable de Navarra, tiene que ver con decisiones urbanísticas tomadas a través del tiempo en un contexto de amnesia sísmica de casi siglo y medio. En el casco antiguo de la capital navarra conviven edificios que se sustentan sobre los mismos cimientos de hace siglos y sobre otros edificios. Más tarde se añadieron las nuevas estructuras de madera, después metálica o de hormigón en diferentes épocas y no se construyeron siguiendo precisamente criterios de resistencia a terremotos, sino impulsada por las necesidades de una ciudad que creció hacia arriba y no salió de las murallas con "los ensanches" hasta bien entrado el siglo XX.
 
Esta evolución histórica es algo que se ha explicado a nuestros dirigentes en el Ayuntamiento de la capital, en el Parlamento de Navarra en sendas comisiones, y en numerosas ocasiones en los colegios profesionales y universidades, también a las personas más influyentes del sector de la construcción y de la rehabilitación que a pesar de ganar dinero a raudales en plena burbuja, prácticamente nunca fueron sensibles a esta realidad. Tampoco se anclaron los elementos ornamentales o constructivos, que son los que desafortunadamente, en combinación con la falta de cultura sísmica que vivimos, son los que más muertes acumulan (figuras 7).

Quien suscribe no escatimó tiempo, recursos propios y esfuerzos para concienciar a los responsables de las administraciones en tomarse esta cuestión en serio, una asignatura todavía pendiente a pesar de las actividades sectoriales, universitarias, científicas y culturales a que se invitó a los responsables a lo largo de estos años y a pesar también de la cantidad de trabajo desinteresado que se les sigue facilitando.

Como se puede ver en la página 55 del SISNA el casco viejo está pidiendo a gritos una campaña seria de inspección técnica como la que se les hace por ejemplo, a los automóviles a partir de cierto tiempo de uso. Muchos niños navarros, alaveses, cántabros, donostiarras ya saben qué hacer en caso de terremoto gracias a la iniciativa de sus profesores o de científicos comprometidos con la noble tarea de salvar vidas a través del conocimiento del medio y el sano concepto de peligrosidad, seguridad y protección, individual y colectiva. En este artículo se puede ampliar y verificar lo que acabamos de afirmar. Ha sido ampliamente comprobado en diferentes lugares del planeta y en diferentes culturas.

Figuras 7a y 7b. A los elementos que fueron los que mataron en Lorca (y en otros lugares), apenas se les dedica una página y media en la norma de construcción sismorresistente española (NCSE-02). La conjunción de estos elementos y la falta de pedagogía son letales, la mayoría de la gente no estaba educada en la cultura sísmica, salió corriendo y le cayeron antepechos, lucernarios, parapetos... Murieron.

Pero no sólo eso, estos días hemos escuchado en los medios de comunicación y hemos leído que el hecho de que en el casco antiguo de Pamplona unos edificios se apoyen sobre otros le confiere estabilidad al conjunto. Esta afirmación es falsa en la mayor parte de los casos y no corrobora el grueso de las observaciones. La convivencia de diferentes estructuras, y sobre todo alturas, convierte al conjunto de edificios de buena parte de "lo viejo" en más vulnerables, tal y como se publicó y divulgó en varias ocasiones y se presentó a sus señorías en el Parlamento de Navarra con motivo de la comisión de seguimiento de la crisis sísmica ocurrida en 2013. Entonces un medio de comunicación quiso divulgar esta cuestión a la manera como lo hacen los medios de masas, para lo que contamos con la ayuda de Xavier Chérrez, arquitecto especializado en Patrimonio Histórico del Arzobispado de Pamplona. Si no fuese así, no aparecería perfectamente señalado en el SISNA (página 55) con la Chantrea como los lugares a los que mayor atención deberíamos prestar "en cuanto tengamos un hueco".  Veamos:





 
3. La iniciativa del Ayuntamiento del Valle de Egüés/Eguesibar

Después de la interminable noche de temblores y desasosiego que vivimos en la cuenca de Pamplona la madrugada del 1 de octubre de 2020, con más de un centenar de eventos de los cuales media docena fueron fuertemente sentidos en toda la ciudad, además dos de ellos en las cuencas del Ebro y del Bidasoa desde Gipuzkoa a Tarragona y Barcelona, todas estas cuestiones fueron motivo de cierta inquietud para las personas que viven en el área epicentral. Es completamente comprensible y no iba a ser la ciencia la que no les diese las respuestas que puede ofrecer.

Consideraron contactarme y así lo hicieron desde el Ayuntamiento y se planificó rápidamente una charla y una reunión gestionadas por una persona del ámbito de Protección Civil con las personalidades del Ayuntamiento del Valle de Egüés. Con todo perfectamente coordinado tuve el placer de poder atender a sus preguntas y compartir nuestras experiencias.

Aún inmersos en el enjambre actual, quisieron conocer de primera mano los efectos de los terremotos, la potencialidad de la geología local con los diseños constructivos y qué hacer y cómo comunicar a sus vecinos lo que todas estas personas están viviendo, pero sobre todo, caminos de adaptación inteligentes, aprendiendo a convivir con una naturaleza que se está mostrando vehemente en lo que va de #TerremotoPamplona en estos meses. Y todo ello con la dificultad añadida de organizarlo inmersos en las limitaciones y medidas preventivas por la pandemia de COVID-19 que aún vivimos.



4. La historia de España también se ha escrito entre ondas sísmicas

Teresa Guevara es venezolana y española, es posiblemente una de las mayores expertas en configuraciones urbanas vulnerables por fenómenos sísmicos del mundo. Ella ya ha colaborado en este blog y en los que construimos para la sesión especial de Lisboa, cuando muy poquitos expertos hablábamos de vulnerabilidades urbanas o urbanismo resistente a sismos y la ordenación del territorio como una herramienta válida para salvar vidas y patrimonio, y que por cierto, fue una de los grandes éxitos de nuestros pioneros antepasados, tal y como expliqué en este artículo para la revista del Colegio de Geólogos de España cuando era el delegado en la Comunidad Foral de Navarra. America Latina ha vuelto a darnos lecciones que aquí fueron olvidadas, pero cuyo embrión nació y se desarrolló desde la entrega y la abnegación de quienes tuvieron que conocer y saber adaptarse a los terremotos, tanto en ultramar como en la península. Teresa no solo es una referencia internacional, es una persona muy cercana y  generosa.

Fue tras los terremotos de Guatemala de 2012 y el de Albacete, en plena meseta en 2015 (y de los que os invito a leer) que se rescató este importantísimo trocito de la historia que se había perdido, pues la historia de España también es sísmica a pesar de la amnesia sísmica que vivimos desde hace ya 136 años. Tal y como explico en mis charlas, publicaciones, medios de comunicación o en redes sociales, este olvido es muy peligroso y se debió a varias cuestiones, pero sobre todo, al no haberse vivido terremotos catastróficos con intensidades por encima de VIII durante tantos años, una anomalía histórica que supera a la del siglo XIII. Ni siquiera a  los terremotos de Lorca se les considera.

Pero también sabemos que varias ciudades englobadas en el área sísmica pirenaica han sido golpeadas en el pasado por terremotos destructivos. De ellos, al menos cuatro grandes terremotos lo han hecho con magnitudes mayores de 6 e intensidades VIII a X durante los últimos siete siglos, el último hace más de 260 años; aun así, no se han desarrollado planes especiales de carácter urbanístico o de inspección técnica de edificios acordes con esa realidad natural, especialmente en poblaciones con más de 10.000 habitantes de Navarra, Guipúzcoa o Álava. Trágicamente, una parte significativa de las poblaciones también de Europa y España están localizadas cerca de regiones de conocida (o aún no) actividad sísmica ¿No es hora de repensar el urbanismo y desarrollar nuestras mejores herramientas de mitigación como la ley del suelo de 2008? Las normas de construcción sismorresistente no han sido, no son, y nunca serán suficientes.


Figura 8. Lo que aprendimos en Lorca visto por el retrovisor un año después.
En varios medios en digital recogidos por la UN
En ABC.

 
 5. Datos principales (se van actualizando)
 
En la zona epicentral Lizoáin-Egüés-Esteríbar, desde el día 28 de agosto de 2020 hasta el día 16 de octubre de 2020 han sucedido 622 eventos sísmicos (figura 11) de los cuales han sido sentidos 58 (el 9,3%). Las magnitudes (mbLg) van desde 0,4 hasta 4,6 siendo la media de los sentidos de 2,45 (figura 9).
 
Las intensidades van de I-II hasta V. La media es II-III. En la siguiente figura 9 puede observarse que en el intervalo de estos meses las personas se han vuelto más sensibles. La media desde que empezó el enjambre el 30 de agosto pasado hasta el 16 de octubre, es de 12,4 temblores sucedidos y 1,2 sentidos cada día (figuras 9 y 10).

  Figura 9. Distribución de intensidad y magnitud de los 58 eventos sentidos (30/08 al 16/10 de 2020). 

Figura 10. Intensidades máximas de los 58 terremotos sentidos desde el 30/08 al 16/10 de 2020.

Figura 11. Línea temporal del enjambre sísmico con los 622 #TerremotoPamplona sucedidos desde el 28 de agosto hasta el 16 de octubre de 2020. Se pueden diferenciar 5 fases con ciertos intervalos de relativa tranquilidad sísmica de entre unos tres días y menos de dos semanas.

Figura 12. Ferrara se va reforzando como lo está haciendo Lorca y media Italia. La mayor frecuencia de sismos en ese país ha desembocado en que se hayan solapado los refuerzos más antiguos a columnas y arcadas con los más modernos pensados dentro de los nuevos paradigmas. Algunos adquieren nuevas funciones urbanas, allí se les puede ver con anuncios, pegatinas, colgaderos si unen arcos, estanterías para libros y revistas, lugares donde encadenar biciletas, dejar avisos, intercambio de objetos...

Quiero agradecer también a Patrick Murphy su generosidad a la hora de permitirnos utilizar sus excelentes dibujos, tanto sobre los efectos de los terremotos como los de campo y trabajo, además  de sus pedagógicos esquemas en las inspecciones en Lizoáin, Leyún, Redín, Urroz, Ekai..., y sus regalos en forma de arte. A Patrick también le conocí en Lorca. 

Sin más puntualizaciones os dejo con Teresa.
 
Antonio Aretxabala
Pamplona, 10 de octubre de 2020

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Teresa Guevara Pérez

LA PLANTA LIBRE EN LOS EDIFICIOS: CONFIGURACIÓN MODERNA GENERADORA DE IRREGULARIDAD SÍSMICA

Facultad de Arquitectura y Urbanismo, Universidad Central de Venezuela, Caracas.

Resumen

La irregularidad en la configuración es uno de los factores que se incluyen actualmente en la mayoría de las normas sísmicas para definir el procedimiento de análisis que se aplicará en el diseño sismorresistente de los edificios. Estas irregularidades se deben generalmente a decisiones arquitectónicas tomadas en el diseño original del edificio, o en remodelaciones posteriores. Las normas establecen dos categorías de irregularidades: en planta y en alzado. Entre los tipos en alzado se han establecido: piso blando (distribución irregular de la rigidez) y piso débil (distribución irregular de la resistencia). Ambas configuraciones se conocen en términos arquitectónicos como planta libre. El origen arquitectónico de estas configuraciones se deriva principalmente de los postulados de la arquitectura moderna que se establecieron desde mediados del siglo XX y se adoptaron mundialmente tanto en zonas no sísmicamente activas como activas. 

Ante los numerosos informes que después de los sismos han reportado daños severos y hasta el colapso de edificios con estas configuraciones se inició la investigación que se resume en esta ponencia. El objetivo principal es definir cómo se puede lograr pasar del conocimiento académico a la práctica profesional para evitar la manera en que hasta ahora se ha tratado el diseño y construcción de edificios con las configuraciones estudiadas. Se examinó: el origen arquitectónico de las configuraciones, las razones para su difusión internacional, las normas urbanas que promueven su uso, los conceptos y normas que definen su comportamiento ante sismos. Como resultado se presentan una serie de recomendaciones tanto arquitectónicas como estructurales.

Palabras clave: piso blando y piso débil, configuración sísmicamente irregular, arquitectura moderna

Introducción

En términos de arquitectura moderna se conoce la planta libre como un piso del edificio en el que la mayor parte de su espacio interior no presenta paredes o muros rígidos, inamovibles o difíciles de remover. La serie de ventajas tanto estéticas como funcionales que proporciona este concepto de diseño arquitectónico ha sido la causa por la que internacionalmente desde principios del siglo XX se ha estimulado y en algunos casos hasta se obliga su uso a través de las normas de zonificación urbana (NZU) en gran parte de las ciudades contemporáneas. La planta libre ha sido ampliamente utilizada tanto en zonas que nos son sísmicamente activas como en las que sí lo son, generando innumerables edificios con irregularidades estructurales identificadas en las normas sísmicas como de los tipos piso blando y piso débil, con los consecuentes efectos desastrosos cuando ocurre un sismo. 

Estos dos conceptos suelen confundirse y a veces hasta usarse como sinónimos aun cuando cada uno de ellos está relacionado con una característica física de la estructura de tipo diferente: el piso blando o piso flexible con la rigidez y el piso débil con la resistencia a las fuerzas producidas por los sismos. 

El objetivo principal de la investigación que se llevó a cabo, fue estudiar las estrategias para subsanar las discrepancias entre arquitectos y urbanistas por un lado, e ingenieros estructurales por el otro, en cuanto al significado profesional en el uso de esta configuración arquitectónica-estructural y las estrategias para que se llegue a un entendimiento para reducir la vulnerabilidad sísmica de los edificios, tanto a ser diseñados y construidos, como las existentes. 

Se estudió: (1) el origen y la evolución de la configuración arquitectónica, conocida como planta libre, en la ciudad contemporánea; (3) la identificación histórica de esta configuración como causante de vulnerabilidad sísmica; (4) los conceptos estructurales que identifican a la planta libre como sísmicamente irregular; (5) la identificación de diferentes configuraciones arquitectónicas que se consideran dentro los tipos de piso blando y piso débil y sus efectos en los edificios cuando ocurre un sismo significativo; (6) las normas urbanas de ciudades contemporáneas que estimulan el uso de esta configuración; y (7) ejemplos emblemáticos de edificios cuyos daños ante sismos se identificaron como causados por la irregularidad de sus configuración. Se incluye en esta ponencia un resumen de este estudio y algunas de las observaciones y recomendaciones que se derivaron de él. 

1 El origen y la evolución de la configuración arquitectónica tipo planta libre

La configuración arquitectónica planta libre, tan común en la ciudad contemporánea, se deriva principalmente de tres de los cinco puntos para una nueva arquitectura de Le Corbusier (LC) que definen los postulados de la arquitectura moderna: (1) los pilotis: son columnas muy esbeltas en la planta baja (PB), o piso a nivel de calle que se deja libre de paredes, con lo cual se crea una especie de espacio “vacío” entre el terreno y la primera planta habitable, dando la sensación de que el edificio flota en el aire y permitiendo la circulación peatonal a través de este espacio; (2) la planta libre: se traduce en una planta de arquitectura sin ningún, o muy pocos, muros o paredes inamovibles, dando mayor libertad para la disposición de las actividades que allí se realizan y eliminando las restricciones de diseño arquitectónico que imponía en los edificios tradicionales la presencia de muros estructurales; (3) la fachada libre: libre de muros estructurales, que permite una mayor flexibilidad en el diseño, distribución y uso de materiales para el cerramiento exterior del edificio, y hasta la opción de prescindir de éstos.

La instauración internacional de los postulados modernos se realizó a través del Congreso Internacional de Arquitectura Moderna (CIAM) que se celebró desde 1928 hasta su disolución en 1959. Estos postulados se fundamentaron en el uso de los nuevos materiales de construcción y estructuras porticadas de concreto reforzado que se venían desarrollando desde finales del siglo XIX y que hicieron factible la construcción de edificios soportados por columnas muy esbeltas, dejando de lado el sistema estructural de muros que predominó hasta principios del siglo XX. En la figura 1 (Guevara 2012, p. 232) LC con sus gráficos compara aspectos de la arquitectura tradicional y de la moderna propuesta por él; en la parte superior a la izquierda, entre los cinco puntos de la arquitectura moderna, se destacan los tres puntos que están vinculados con las configuraciones estudiadas, y a la derecha ilustra las ventajas que proporciona la PB libre de la propuesta moderna y las desventajas en los edificios tradicionales: muros portantes funcionalmente inflexibles. En la parte inferior, compara el diseño “paralizado” e inalterable (plan paralysé) de los edificios tradicionales y algunas de sus desventajas: insalubridad, ineficiencia y desperdicios, con el diseño moderno: una estructura independiente, planta y fachada libres, y algunas de sus ventajas: economía, higiene y circulación peatonal separada de la circulación vehicular.

Figura 1. LC compara las desventajas de la arquitectura tradicional y las ventajas que proporciona la configuración tipo planta libre

Desde principios del siglo XX los arquitectos e ingenieros de Japón habían comenzado a usar estructuras de concreto reforzado y de acero, y las configuraciones arquitectónicas que en ese momento se imponían en Europa y EE.UU. Pero también los especialistas en ingeniería sismorresistente comenzaron a notar que la planta libre podía influir en el comportamiento de los edificios ante los sismos. Se resume a continuación los párrafos vinculados con el tema tratado de la sección Crónica sobre la influencia de la configuración en el desempeño sísmico en Guevara (2009, pp. 58-73).

Según Freeman (1932, p. 711), después del sismo de Kanto, Japón de 1923, Tachu Naito, reconocido ingeniero y profesor de arquitectura en la Universidad de Waseda en Tokio, presentó en el boletín de junio de 1927 de la Sociedad Sismológica de EE.UU. un resumen en inglés de su libro escrito en japonés, considerado un tratado sobre diseño sismorresistente. De los cuatro principios fundamentales propuestos por Naito con relación a aspectos de la configuración, dice el punto 3: “Se deben usar paredes rígidas abundantemente y se deben disponer simétricamente en planta y continuas en toda la altura del edificio”. Estos principios no trascendieron ni en EE.UU. ni en la mayoría de los países ubicados en zonas sísmicas que seguían el modelo de los edificios flexibles. Las ciudades importantes de estos países crecían aceleradamente incorporando a las zonas urbanas las edificaciones con estructuras flexibles y paredes no estructurales de bloques de arcilla, más rápidas de construir y más económicas que las rígidas propuestas por los japoneses, que además les permitieron seguir las tendencias del movimiento moderno europeo, que venían predominantemente de Francia y Alemania, y luego su posterior desarrollo en el este de EE.UU., a través del estilo internacional, que se extendió a otras ciudades que estaban en pleno crecimiento. Estas tendencias arquitectónicas fueron desarrolladas originalmente por profesionales que venían de zonas que no habían sido afectadas por sismos. 

A mediados del siglo XX ya se habían comenzado a aplicar disposiciones para el diseño de edificios sismorresistentes en países ubicados en zonas sísmicamente activas y que estaban creciendo con los patrones arquitectónicos modernos. A principios de los años sesenta los edificios modernos de varias ciudades nuevas habían sido afectados. En Caracas, capital de Venezuela, debido a los ingresos petroleros, a partir de los años cincuenta se produjo un acelerado crecimiento en cuanto a edificios altos y modernos y se habían aplicado las técnicas constructivas para estructuras de concreto reforzado desarrolladas en EE.UU. y las tendencias de la arquitectura moderna en boga para ese momento en todo el mundo.

El sismo de Caracas de 1967, aun cuando el número de edificaciones que colapsaron fue reducido, produjo mucho daño estructural y no estructural y se convirtió en un importante laboratorio de prueba de los conceptos de ductilidad para el diseño y construcción de edificaciones sismorresistentes (ESR) de concreto reforzado que para ese momento se discutían en EE.UU. Asimismo fue de gran importancia desde el punto de vista urbano pues se puso de manifiesto la relación entre las características dinámicas del suelo local y el comportamiento de los edificios. En los innumerables informes técnicos emanados de los comités de expertos que evaluaron los daños producidos por dicho sismo, se insistió en la presencia de ciertas configuraciones arquitectónicas que se repetían en la mayoría de los edificios dañados, entre otros, el uso de plantas bajas libres, generando pisos flexibles. 

R. Hanson y H. Degenkolb (1975. p. 309), comentan:

La mayoría de los departamentos altos tenían muchas divisiones de bloque hueco y muros exteriores del mismo material que actuaron como muros de cortante, al menos hasta que fallaron los bloques huecos. Sin embargo, la planta baja se usaba a menudo como área comercial o como estacionamiento de automóviles, de tal modo que los muros de bloque hueco no se prolongaban hasta el suelo. Esto concentró las fuerzas, la deformación y la absorción de energía en el primer piso, con el consecuente daño en ese punto. Existe una fuerte tendencia arquitectónica en todo el mundo a dejar la planta baja abierta, es decir, a colocar el edificio como si estuviera sobre “zancos”. Como señaló un ingeniero estructural: “A los arquitectos les gusta construir sus edificios sin medios visibles de apoyo”. No se puede enfatizar más el hecho de que los requerimientos sísmicos reglamentarios en uso no están basados en este tipo de distribución dinámica de rigidez, y se pueden esperar grandes problemas potenciales en estos edificios construidos con los mínimos requisitos reglamentarios en áreas sujetas a grandes sacudimientos sísmicos. Los daños en muchos edificios de Caracas son una gran advertencia sobre lo que podría suceder en la costa occidental de los Estados Unidos.

Todavía veintitrés años después de este sismo se recordaban estas “lecciones no aprendidas”. En el suplemento del Código Nacional de la Construcción de Canadá de 1990 se menciona (Canadá, 1990, p. 215):

Las fallas en algunos edificios en el sismo de Caracas del 29 de julio de 1967 fueron causadas por las paredes de bloques, las cuales actuaron como muros estructurales, cambiando así la rigidez de los pórticos que había sido asumida en el diseño original.
 
A principios de los años setenta del siglo XX, se había corroborado empíricamente que las edificaciones modernas, con formas que no cumplían con las condiciones básicas de regularidad antes mencionadas, eran propensas a mayores daños que las que eran regulares. Sin embargo, hasta entonces no se habían incluido en las normas los parámetros relacionados con este tema para el diseño y construcción de ESR. Se concluyó que esto se debía en gran parte a las dificultades para definir analíticamente en qué límites la edificación deja de ser regular, y para determinar por los métodos tradicionales el posible comportamiento que pudieran tener estas edificaciones ante las acciones de los sismos que podían afectarle durante su vida útil. En California, durante esa década se inició entre los investigadores, tanto arquitectos como ingenieros, el estudio sistemático de los efectos que podía generar la irregularidad de la configuración arquitectónica en el comportamiento sismorresistente de las edificaciones; un grupo de académicos y asociaciones de profesionales vinculados con el diseño de ESR, iniciaron una campaña para que se incluyeran en los reglamentos de diseño y construcción, los parámetros y los valores que identifican las configuraciones irregulares y para establecer métodos especiales para el análisis de aquellas que se reconocieran como tales. 

El sismo de San Fernando, California, en 1971, aunque tuvo una magnitud moderada de 6,6 en la escala de Richter, produjo grandes pérdidas económicas y daños significativos en los edificios. La infraestructura hospitalaria fue severamente afectada. El edificio de tratamiento, consulta y hospitalización de uno de los grandes complejos hospitalarios, el Olive View en Sylmar, cerca de San Fernando, sufrió graves daños en los dos pisos bajos donde se produjo piso blando y piso débil y fue uno los causantes de la mayoría de las víctimas mortales. Este edificio se había terminado de construir en 1970 como modelo de edificio que cumplía con los preceptos estructurales de las normas sísmicas vigentes. En 1979 el sismo de Imperial Valley en California, produjo daños en el edificio de Servicios Administrativos del Imperial County, diseñado según los preceptos arquitectónicos del movimiento moderno y su estructura cumpliendo con los preceptos contenidos en las normas sísmicas más avanzadas para el momento, sufrió daños considerables antes de ser ocupado y tuvo que ser demolido debido a los efectos que se produjeron por una configuración arquitectónica inadecuada. En la sección Ejemplos de casos emblemáticos, se describen en detalle estos dos casos. 

Con referencia a las influencias arquitectónicas del movimiento moderno en el comportamiento de los edificios en el sismo de El-Asnam, Argelia, y la presencia de plantas libres, en 1981, M. Wang, profesora de Arquitectura de la Universidad de California en Berkeley, en el artículo Dogma estilístico versus resistencia sísmica: La contribución de los preceptos modernistas a un desastre argelino (Wang, M. 1981), publicado en la revista del American Institute of Architects (AIA), expuso: 

Casi todos los arquitectos educados en el mundo occidental están familiarizados con los cinco puntos de la nueva arquitectura, la cual Le Corbusier publicó en sus “Ouvres Complètes”. (…) Mientras “los cinco puntos” han sido los causantes de acelerar las palpitaciones de los corazones de muchas generaciones de arquitectos, para los ingenieros y otros especialistas en edificaciones sismorresistentes tienen más connotaciones siniestras, puesto que ellos identifican los pilotis como “pisos blandos” los cuales han sido la causa principal de la falla de docenas de edificios modernos en sismos que han ocurrido en todo el mundo. (...) En la ciudad de El-Asnam, la cual había sido casi totalmente reconstruida tan sólo hacía 20 años (después del sismo de 1954), el 80 por ciento de las estructuras fue destruido [por el sismo de 1980]. Esta vez la mayoría eran edificaciones modernas de concreto reforzado. (…) Un equipo de investigadores especialistas en sismorresistencia de EE.UU. [del cual la autora de este artículo era miembro] concluyeron: “El colapso de estos edificios no ocurrió debido a que no fueran estructuras ingenieriles o porque se economizó en el uso de materiales estructurales. El colapso ocurrió debido al hecho de que los edificios no estaban diseñados ni desde el punto de vista arquitectónico ni ingenieril para los efectos de los fuertes movimientos del suelo debido al sismo”.

V. Bertero et al., (1983, pp. 6-3) remarcan lo siguiente:  
 
Estos estilos muestran una falta de preocupación sobre la importancia de la simetría en la distribución de la masa del edificio y de los elementos del sistema de resistencia sísmica, o del peligro de utilizar paredes de corte en los pisos superiores de la edificación que llegan sólo hasta el segundo nivel creando plantas bajas abiertas (piso blando o flexible). En muchos casos, la alternativa de una configuración basada sólo en el estilo arquitectónico produjo edificaciones con irregularidades en planta y en elevación; cambios repentinos en la distribución de la masa, rigidez, resistencia y ductilidad; torsiones excesivas; pisos blandos; o voladizos descabellados, de gran longitud.
 
El sismo de Michoacán, México, de 1985, dejó muchas lecciones y constituyó un hito en en cuanto al papel de los arquitectos y urbanistas en la vulnerabilidad de la ciudad en general y las edificaciones en particular. Se realizaron varios talleres para analizar las lecciones derivadas de dicho sismo, en los que participaron ingenieros, arquitectos, planificadores urbanos, geólogos, ingenieros geotécnicos y otros profesionales tanto de México como de EE.UU. Posteriormente en la edición de 1998 del Uniform Building Code (UBC 1988) norma sísmica de California que sirvió de base internacional para el desarrollo de las normas sísmicas de numerosos países, se introdujeron cambios significativos y por primera vez se incluyó la identificación del piso blando y el piso débil en la tabla de irregularidades en alzado para establecer el método especial de análisis que se debía aplicar en el diseño de la estructura. En los sismos de Loma Prieta en 1989 y Northridge en 1994, ambos en California, Kobe en Japón, 1995, y Chi-Chi en Taiwán, 1999, se volvió a poner en evidencia la relación entre el uso de la planta libre y los efectos en los edificios dañados. Los efectos de los sismos de los años 1980 y 1990 produjeron un cambio drástico, no sólo en las normas sísmicas, sino en el paradigma del diseño de ESR. Otra serie de sismos destructores han ocurrido desde principios del siglo XXI, que han afectado grandes zonas de ciudades contemporáneas y edificaciones modernas, que una vez más puso en evidencia la gran influencia que la decisiones arquitectónicas y urbanas tiene en la vulnerabilidad sísmica de las ciudades.

Con el fin de restringir aún más el uso del piso blando y del piso débil, en la más reciente generación de normas sísmicas de EE.UU., (NEHRP, ASCE 7, e International Building Code (IBC), se incorporaron dos nuevos tipos en la tabla de irregularidades en vertical. Como ejemplo el cuadro 12.3-2: Vertical Structural Irregularities en el ASCE/SEI 7-10, (p. 83) ilustra estos nuevos tipos: (1) rigidez - Piso blando extremo (Stiffness Irregularity - Extreme Soft Story), y (2) resistencia – Piso débil extremo (Lateral Strength - Extreme Soft Story). Estos criterios han servido como base para el desarrollo de los reglamentos o normas para el diseño de edificaciones sismorresistente de muchos países alrededor del mundo, en los que se han ido incorporando disposiciones relacionadas con las irregularidades en la configuración aquí tratadas.

2 Los conceptos estructurales que identifican a la planta libre como irregularidad en el comportamiento sísmico de los edificios

En un edificio regular, si la masa es uniforme en la altura del edificio, las fuerzas inducidas por un movimiento sísmico tienden a distribuirse mediante un patrón uniforme y continuo. Las fuerzas inerciales (Fi) en los pisos superiores serán mayores que en los inferiores debido a que la aceleración aumenta con la altura. Cuando la estructura se ve sometida a las fuerzas horizontales se genera un desplazamiento relativo, o deriva (D), entre la losa de un nivel y la del nivel inmediato; los desplazamientos se manifiestan principalmente como fuerzas cortantes (Vi) que se oponen a la fuerza cortante basal  (Vs) y como efectos de flexión o momentos flectores (Mi). Como se ilustra en la figura 2, el cortante (Vi) en cada piso es igual a la suma de la fuerza horizontal en ese piso más las fuerzas horizontales que actúan en los pisos superiores.

Figura 2. Fuerzas laterales y cortantes generadas en el edificio debido al movimiento del terreno.

El piso blando se refiere a la existencia de un nivel o piso del edificio que presenta una rigidez significativamente menor que el resto de los pisos del edificio; por ello se le llama también piso flexible; generalmente se debe a decisiones arquitectónicas en cuanto a la ubicación de paredes no estructurales rígidas que se adosan a las columnas. Cuando existe una planta libre y no se toma en cuenta en el análisis de la estructura esta diferencia de rigidez entre ese piso y los pisos superiores, modifica el concepto estructural original del edificio. En cambio, el piso débil tiene que ver con la capacidad del edificio para resistir sin fallar ante las acciones sísmicas debido a la diferencia entre la resistencia de los componentes estructurales de un piso y la de los pisos superiores; generalmente se debe a un diseño estructural inapropiado.

Cuando ocurre un sismo, si el edificio presenta una porción más flexible en un piso que en el resto de los pisos superiores, su deriva (D) será mayor y, por lo tanto, la mayoría de la energía de entrada será absorbida por esa porción más flexible y la restante será distribuida entre los pisos superiores más rígidos. Si el edificio presenta una planta libre, principalmente en alguno de los pisos inferiores, gene­ralmente los componentes estructurales de ese piso se verán sometidos a grandes deformaciones. El comportamiento inelástico se concentra en la zona de la irregularidad. En la figura 3, se ilustra la diferencia entre la deformación lateral de un edificio con una distribución homogénea de la rigidez en altura (a) y uno con la planta baja libre (b).

Figura 3. Distribución del desplazamiento total generado por un sismo en: (a) un edificio regular; y (b) un edificio con planta baja libre.

Si esta condición no se prevé en el diseño estructural desde el principio, se pueden producir daños irreparables tanto en los componentes estructurales como en los no estructurales de ese piso, pudiendo provocar el colapso local y, en algunos casos, hasta el colapso total del edificio. La planta libre puede estar presente en la PB o en un nivel intermedio. 

Como se mencionó anteriormente, al inicio del siglo XXI, la mayoría de las normas sísmicas vigentes internacionalmente siguen los parámetros con relación a las irregularidades de los edificios que se establecieron inicialmente en EE.UU. en el Uniform Building Code de 1988 (UBC-88). Para identificar la presencia de las irregularidades estudiadas en esta ponencia a los efectos de establecer el método de análisis estructural y el valor de la fuerza cortante que se utilizará, se establece ASCE/SEI 7-10, (p. 83): (a) el piso blando está presente “Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 70 por ciento pero superior o igual al 60 por ciento de la rigidez del piso superior o menor del 80 por ciento pero superior o igual al 70 por ciento del promedio de la rigidez de los tres pisos superiores”; y (b) el piso débil está presente, “Cuando la resistencia del piso es menor del 80 por ciento de la del piso inmediatamente superior, entendiendo por resistencia del piso como la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del piso para la dirección considerada”.

Con el fin de restringir aún más el uso de estas configuraciones, a partir del NEHRP 1997 (BSSC, p. 60) se incorporó en la tabla de irregularidades en alzado un nuevo tipo, el piso blando extremo (Extreme Soft Story) y se prohibió su uso cerca de las fallas activas; se define así: “Cuando la rigidez ante fuerzas horizontales de un piso es menor del 60 por ciento de la rigidez del piso superior o menor del 70 por ciento del promedio de la rigidez de los tres pisos superiores.” Y, a partir del International Building Code 2006 (IBC-06) y del ASCE 7-05, en el capítulo 12 se incorporó el piso débil extremo (Extreme Weak Story) definido así: “Cuando la resistencia lateral del piso es menor que el 60 por ciento de la rigidez del piso inmediatamente superior, entendiendo la resistencia del piso como la suma de las resistencias de todos los elementos que comparten el cortante del piso para la dirección considerada”.

Las tan usadas plantas bajas libres son el ejemplo más común de formación de estas irregularidades; los apartamentos residenciales u oficinas se distribuyen en los pisos superiores, mientras en el piso más bajo se ubica los estacionamientos para los vehículos y/o las zonas sociales que requieren espacios amplios y libres, total o parcialmente, de tabiquería interior. Generalmente el piso blando está presente en los edificios residenciales modernos construidos con sistema estructural porticado donde la presencia en los pisos superiores de componentes rígidos no intencionalmente estructurales, como es el caso de las paredes de albañilería, adosados a los componentes estructurales flexibles y la ausencia de estas paredes en la PB modifica el comportamiento de los componentes estructurales en este piso, por lo que los pisos superiores conformarán un volumen superior de mayor rigidez y mayor masa y así prácticamente toda la deformación lateral se concentrará en la PB. El piso débil generalmente se produce cuando debido a la ausencia, desplazamiento o reducción de tamaño de los componentes de resistencia a las fuerzas laterales en un piso, se interrumpe el flujo de fuerzas hacia las fundaciones. El piso débil se puede generar como se ilustra en la figura 4, debido a: (a) la eliminación o debilitamiento de componen­tes de resistencia sísmica en la PB, como se muestra en los dos primeros casos; y (b) en los sistemas mixtos o duales de pórticos y muros estructurales, al interrumpir la continuidad de los muros en la PB, como se muestra en el tercer caso. Estos casos se pueden presentar en pisos intermedios tam­bién.

Figura 4. Casos de generación de piso débil en la planta baja de los edificios.

En el caso de las plantas bajas libres con gran altura, las columnas son muy flexibles, no sólo debido a la total o parcial ausencia de componentes rígidos, sino como resultados de ser significativamente más alta con relación a las de los pisos superiores. Esta configuración arquitectónica es uno de los modelos característicos de los diseños modernos para oficinas, hoteles y hospitales, en los que no sólo se diseña los pisos de acceso al público, libres de muros, sino que generalmente este nivel, debido a su importancia, tiene mayor altura de entrepiso que la del resto de los pisos, en los que se ubican las oficinas o las habitaciones. Existen numerosos casos de edificios que presentan una combinación de estos dos tipos de irregularidad, piso blando y piso débil, lo que los hace particularmente vulnerables sísmicamente. Otro caso particular de los antes mencionados, muy común en edificios de ofici­nas de finales del siglo XX y con gran influencia del estilo post mo­derno, son aquellos en los que se impone la desco­nexión parcial o total entre componentes estructu­rales me­diante la elimina­ción de algunos de ellos. Si los componentes estructurales no son capaces de resistir las deformaciones que se generan en estas plantas libres, se genera un piso débil. En la figura 5 (Guevara 2012, pp. 237-238.) se muestran los casos de PB de gran altura. 

Figura 5. Esquema de edificio moderno con PB de gran altura; la entrada del Ministerio de Educación de Brasil en Río de Janeiro (Foto: Jose Luis Colmenares); esquema y foto de desconexión parcial o total entre componentes estructurales (Foto: Klaudia Laffaille).

En la mayoría de los sismos de las ciudades contemporáneas se presentan casos de colapso por piso blando y piso débil en la PB. La figura 6 presenta tres ejemplos de daños severo reciente debido a este tipo de configuración. 

Figura 6. Tres ejemplos recientes de daños severos atribuidos a los efectos de piso blando y piso débil: a la izquierda, L’Aquila, Italia, 2009 (Fotos: Holy Razzano, Degenkolb); al centro, Lorca, España, 2011, donde al principio los edificios no mostraban mayor daño, sin embargo todos los edificio de este complejo que tenían la configuración de planta libre, tuvieron que ser desocupados y demolidos; y a la derecha Chi-chi, Taiwan, 1999 (Foto: EERI)

La acera cubierta, o pórtico, es una configuración de planta baja libre parcial que por disposiciones de la norma de zonificación urbana local se encuentra en avenidas y calles comerciales y se utiliza principalmente en edificios de usos mixtos: residencial en los pisos superiores, y comercial en el inferior. Estos edificios cubren con sus pisos superiores la acera de la calle donde están ubicados. Las aceras cubiertas pueden ser de uno y dos pisos; constituye una de las variaciones más comunes de irre­gularidad en la distribu­ción de resistencia, rigidez y masa, que se in­cluye en la normativa en los centros urbanos de las ciudades contemporáneas como herencia de la ciudad medieval. Generalmente presentan estas PB una altura mayor para poder alojar mezanines que se utilizan como depósito de los comercios con ventanales y escaparates hacia la acera cubierta para mostrar la mercancía; a menudo se utilizan unas columnas con una gran esbeltez y se dejan espacios vacíos, lo cual genera una distribución irregular de la masa reactiva, la resistencia y la rigidez.

La planta libre también puede presentarse en pisos intermedios. Es una configuración típica de los programas oficiales de edificios de vivienda masiva que siguieron los patrones de la gran obra urbano-arquitectónica de LC, la Unidad Habitacional de Marsella (1947-1952). El concepto que predominó en el diseño de este tipo de edificio aislado fue la autosuficiencia, pues se incluían además de las funciones de residencia, los servicios comunales, tales como, biblioteca, escuela maternal, cine club, áreas para actividades recreativas, comercios y otros; algunos de ellos requerían de espacios amplios libres para lo cual se dejaba un piso completo o una gran sección de un piso, libre de paredes. En la figura 7 se señala en un corte y en una fachada, el piso libre de paredes para las actividades comunales en dicho edificio.

Figura 7. Corte y fachada de la Unidad Habitacional de Marsella de LC.

La figuras 8 ilustra primero dos ejemplos de edificios construidos en 1952 en Argelia que siguen el estilo moderno impuesto por las ordenanzas de los franceses antes del sismo de 1980 y que en Bertero et al., (1983, pp. 1-19 y 1-20), se identifican como vulnerables. A la derecha una perspectiva y una sección del edificio Cerro Grande en Caracas, diseñado y construido durante la década de 1950 por el Banco Obrero (hoy día INAVI) de Venezuela, (Venezuela, 1952, p. 135). Se puede apreciar cómo la distribución de las paredes no estructurales es irregular en alzado, pues se dejan libres la PB y un piso intermedio, el cual se diseñó originalmente para actividades comunales, siguiendo los postulados establecidos en la Unidad Habitacional de Marsella. La figura 1 muestra una isometría de la estructura en donde se ve que en donde existe planta libre no se tomaron medidas estructurales especiales para rigidizar en el sentido transversal, generando un piso blando en ambos niveles.

Figura 8. Dos ejemplos de edificios construidos en Argelia y fachada y corte del edificio Cerro Grande en Caracas, que siguen los patrones de la Unidad Habitacional de Marsella.

3 Las normas urbanas que estimulan el uso de las irregularidades piso blando y piso débil

El uso internacional de la planta libre como configuración arquitectónica en gran parte fue estimulado desde mediados del siglo XX, por las disposiciones incluidas en la normativa de zonificación urbana aún vigentes en numerosas ciudades del mundo, que no sólo recomiendan sino que en algunos casos hasta obligan a incorporar la planta libre en los pisos inferiores de los edificios, tanto para estacionamiento de vehículos como para actividades comunales. Como ejemplo de esta práctica, se incluyen referencias de algunos de los artículos revisados, que están contenidos en la normativa de zonificación urbana de Caracas, de Buenos Aires y de algunas ciudades de Puerto Rico, los cuales promueven el uso de plantas libres en la PB del edificio como regalía al constructor estimulando la práctica común de proyectar edificios con dicha planta sin cerramientos o sólo con los necesarios para delimitar el estacionamiento de vehículos, salas de fiesta u otros espacios de uso comunitario. Esta disposición como regalía al constructor, proyectista o desarrollista, aparece en casi toda la normativa urbana vigente en las ciudades contemporáneas. La Ordenanza de zonificación del Municipio Chacao, en Caracas (Venezuela, 1998), dice en el artículo 95 sobre estacionamiento de vehículos:

En la zona R-8 se requerirá dentro del área de la parcela un (1) espacio para estacionar vehículos por cada unidad de vivienda. Si la vivienda multifamiliar se construye sobre pilotes de una altura no mayor de dos (2) metros y veinte (20) centímetros, la planta baja podrá usarse como área de estacionamiento y dicha área no se computará dentro del área máxima de construcción, siempre y cuando no tenga acceso directo por la fachada principal."

También en otros ejemplos como: (a) El Reglamento de Planificación Núm. 4 de Puerto Rico (1992.) en la Sección 84.00: Disposiciones generales, diseño y provisión de espacio para el estacionamiento de vehículos; y (b) en el apartado 4.2.7.4: Edificación con planta baja libre del Código de Planeamiento Urbano de Buenos Aires (Argentina, 2002, Buenos Aires. 2002, p. 6). También en edificios de usos mixtos, comercios y residencias, ubicadas en corredores viales importantes, generalmente la normativa de zonificación obliga a incorporar en los niveles inferiores, entrepisos con alturas mayores que las de los entrepisos superiores, muchas veces sin particiones internas para permitir así la distribución libre de locales comerciales en los pisos bajos del edificio y la construcción posterior de mezanines, las cuales son generalmente utilizadas como áreas de depósitos de los comercios. Como por ejemplo, la Ordenanza Modificatoria de la Ordenanza sobre Zonificación del Municipio Libertador (Venezuela, 1989), con referencia a las avenidas Este 6 y Este 8 de Caracas, indican: “1. La altura de las dos (2) primeras plantas será obligatoriamente de siete con cincuenta (7.50) metros.” Si no se establecen en la normativa urbana controles descriptivos y restrictivos en cuanto a la construcción de mezanines, también puede inducir a la formación de columnas cautivas por el adosamiento de la nueva estructura de la mezanine a las columnas existentes originalmente. 

4 Ejemplos emblemáticos

De la gran colección de edificios que han sufrido daños debido a los efectos de los sismos, continuación se describen algunos ejemplos emblemáticos de los años sesenta y setenta cuyos daños ante sismos se identificaron como causados por la presencia de piso blando y/o  piso débil y originaron que se comenzara a tomar en cuenta la influencia de estas configuraciones en el comportamiento sísmico de los edificios.

El edificio Palace Corvin en el sismo de Caracas, Venezuela, en 1967. Un ejemplo muy conocido internacionalmente de edificio en el que se puso en evidencia la condición desfavorable de piso blando en la PB. Este edifico tenía una planta arquitectónica en forma de H estaba. Los dos cuerpos principales alojaban apartamentos residenciales y en el medio se unían por el bloque de circulación vertical. En el cuerpo ubicado al este, se dejó la PB libre para estacionamiento, mientras en el del oeste se ubicaron apartamentos, de la misma forma en que se hizo en las plantas superiores. Sozen, M.A., et al, (1968, p. 39) indican:

La porción del edificio correspondiente al lado este, colapsó completamente mientras la parte del lado oeste sobrevivió el sismo sin daño estructural. (...) Las razones detrás de este significativo comportamiento divergente de las dos porciones del edificio pueden estar contenidas en los dibujos arquitectónicos que muestran el diseño de la planta baja. Las paredes interiores y las exteriores hechas de bloques huecos de arcilla, fueron interrumpidas en la planta baja de la porción del lado este del edificio para dejar espacio para el estacionamiento.

Figura 9. Planos de arquitectura del Palace Corvin y la foto que muestra el cuerpo oeste que sobrevivió sin colapsar pero que fue demolido y en primer plano el cuerpo que colapsó (Foto: V. Bertero).

Se incluyen en la figura 9, las plantas de arquitectura de la PB y de la planta tipo y un corte del edificio donde se muestra la PB libre en el ala este y en la figura 2 una foto donde se muestra al fondo el ala oeste que sobrevivió el sismo sin colapsar pero que debió ser demolida. 

El edificio principal del hotel Macuto Sheraton en el Litoral Central de Venezuela en el sismo de Caracas, Venezuela, en 1967. Las ilustran este ejemplo. La figura 10 muestra dos fotos de Bertero (1997, slides 69 y 70): una panorámica del edificio de 10 pisos, con sistema porticado de concreto reforzado y muros de carga en la dirección transversal (corta) desde el piso 4 al 8, y la falla significativa de las columnas de diámetro 1,10 m. las cuales fallaron significativamente en el nivel de entrada (piso 3) donde se interrumpió la continuidad vertical de los muros estructurales. 

La figura 10 muestra un detalle de los pisos 2 y 3 y, sobre éste, el piso sanitario. A la derecha, un corte de la estructura refleja el sistema estructural de muros estructurales en los pisos superiores y de pórticos con columnas de 1,10 metros de diámetro en los inferiores. En los pisos superiores se produjeron daños en las paredes no estructurales exteriores de ladrillos.

Figura 10. Panorámica, foto de las columnas dañadas del nivel de entrada (piso 3) y un corte del hotel Macuto Sheraton (Fotos: V. Bertero)

El edificio principal del hospital Olive View en Sylmar en el sismo de San Fernando, constaba de cuatro cuerpos que se unían alrededor de un patio. Cada cuerpo tenía seis pisos y un altillo. El sistema estructural del semisótano y PB tenían sólo pórticos de concreto reforzado, mientras que los cuatro pisos superiores era una combinación de pórticos y muros estructurales de concreto reforzado. La losa de piso consistía principalmente de un sistema de losa plana. La forma y el refuerzo de las columnas variaban de un piso a otro. Según Bertero (1979, pp. 115-116), “la combinación de discontinuidades en rigidez, resistencia y ductilidad y el uso de masas innecesarias jugaron un papel importante en el comportamiento del edificio durante el sismo de San Fernando de febrero de 1971. (...) Las deformaciones permanentes de los dos primeros pisos fueron tan grandes (hasta 30 pulgadas de desplazamiento relativo entre la PB y el primer piso) que el daño estructural y no estructural sobrepasaba las posibilidades económicas para una reparación”. “Esta gran deriva, que causó daños no estructurales y estructurales, lo cual condujo a la demolición del edificio, fue una consecuencia de la formación de un piso blando en la PB debido a la existencia de paredes de concreto reforzado en los pisos superiores” (Bertero, V., 1997, texto en el slide J72). En la figura 11, se muestra la planta estructural tipo del nivel de entrada (PB) y del semisótano y la planta tipo de los cuatro pisos superiores, y el esquema de los daños generales que se produjeron en el edificio y la deformación en algunas columnas de la PB como consecuencia de la formación del piso blando y piso débil.


Figura 11. Plantas estructurales y esquema de daños del edificio debido a la formación de piso débil y piso blando.

El edificio Imperial County Services Building en el sismo del Imperial Valley, California, de 1979. Constaba de seis pisos y un altillo como se muestra en la figura 12. La resistencia lateral de este edificio estaba provista por un sistema porticado en la dirección longitudinal (E-O) y muros estructurales en la dirección transversal (N-S). Los muros estructurales en los cinco pisos superiores se ubicaron en las fachadas este y oeste, pero en PB se retrajeron hacia el interior y se disminuyó su longitud para dar la sensación de PB libre y seguir los preceptos arquitectónicos de LC. Además, los componentes rígidos y pesados del muro cortina en las fachadas norte y sur de los pisos superiores fueron también eliminados en PB generando un piso blando. Comenta Bertero (1997, texto en los slides J76 y J77): “Esta condición, unida a la discontinuidad de los muros estructurales en sus extremos, impuesta por la configuración arquitectónica deseada, produjo daños severos en las columnas de la PB, particularmente en aquéllas ubicadas en el extremo este”.

Figura 12. Planos estructurales y perspectiva del edificio Imperial County Services Building y esquina sureste donde se produjeron los mayores daños.

Arnold y Reitherman, (1987, p. 124) explican:

(…) este edificio sufrió fallas estructurales graves, lo cual resultó en la fractura y acortamiento de las co­lumnas -por compresión- en el extremo oriental del edificio. Esta falla se atribuye a la discontinui­dad del muro estructural en este extremo del edificio. Como consecuencia el edificio completo fue demolido.
La diferencia arquitectónica entre los extremos oriental y occidental, puso en evidencia que la falla se originó en la configuración. La diferencia en la ubicación de los muros estructurales en la PB fue suficiente para crear una mayor diferencia en la respuesta a las fuerzas rotacionales o de vuelco de los grandes muros de los extremos. [Ver Arnold, Reitherman y Bertero en figura 13]

Un factor importante que resalta Bertero (2006), es el diseño de las columnas en la PB. Como se ilustra en la figura 13 la parte inferior de la columna se redujo la sección produciendo un entrante, surco, o retroceso alrededor, con el consecuente desvío del acero vertical para no interferir con dicho retroceso; así se redujo la rigidez en esta sección. Además, el confinamiento fue colocado en los extremos inferior de la columna y parte de éste quedó sepultado en el terreno; En la figura 14 se observan los daños producidos en las columnas por compresión y corte.



5 Observaciones finales

La planta libre es una configuración que no va a ser fácil de erradicar del repertorio arquitectónico. Esta configuración le proporciona al diseñador una serie de ventajas funcionales y estéticas y por eso se estimula su uso en los estudios de arquitectura y urbanismo. Pero ha sido reconocida por los especialistas en diseño de edificios sismorresistentes que esta configuración arquitectónica conduce a la formación de las irregularidades piso blando y piso débil, y cuando no se tratan apropiadamente cuando ocurre un sismo pueden producirse daños severos y hasta el colapso de los edificios. 

Arnold y Reitherman (1982 p. 120) explican: Cuando los muros estructurales son los principales elementos resistentes a fuerzas horizontales pueden verse sometidos a soportar cargas muy grandes. Si estos muros no se alinean en el mismo plano de un piso a otro, las fuerzas creadas por estas cargas no puede fluir directamente desde el techo a los cimientos a través de los muros y el consiguiente flujo de fuerza indirecto puede resultar en serias sobrecargas en los puntos de discontinuidad. A menudo la condición de muro estructural discontinuo representa un caso especial, pero común, del problema de piso débil. Los requerimientos programáticos que exigen dejar una planta baja libre, resultan en la eliminación del muro estructural en ese piso y su substitución por un pórtico. Se debe enfatizar en que la discontinuidad del muro estructural es una contradicción de diseño fundamental: El propósito del muro estructural es recoger las cargas del diafragma en cada piso y transmitirlas a la fundación, tan directa y eficientemente como sea posible. Interrumpir este flujo de fuerzas es un error fundamental. Interrumpirlo en su base, es un pecado cardinal. Por lo tanto, el muro estructural discontinuo que se interrumpe antes de llegar a la PB representa “el peor caso” de la condición de piso débil.

Existen fuertes discrepancias entre las disposiciones de las normas de zonificación urbana (NZU) y las normas sísmicas en cuanto al uso de la planta libre y las causas que originaron la diseminación internacional de los conceptos arquitectónicos y urbanísticos que generan la vulnerabilidad en ciudades contemporáneas ubicadas en zonas sísmicas. Desde 1988 la mayoría de las normas sísmicas en todo el mundo, han ido incluyendo sanciones para el diseño y análisis de los edificios que presentan este tipo de irregularidad, que se traduce en el aumento de la fuerza de diseño, y desde principios del siglo XXI se aumentaron las sanciones para algunos casos. Mientras tanto la normativa urbana de la mayoría de las ciudades contemporá­neas en zonas sísmicas, generalmente realizada por arquitectos y urbanistas y aprobada por las autoridades locales, sigue incluyendo estímulos y en algunos casos la imposición en el uso de dichas configuraciones arquitectónicas sin ningún tipo de prescripción o restricción estructural y sin darse cuenta de la relación que existe entre la planta libre y las irregularidades de los tipos piso blando y piso débil. Como ejemplo de esta práctica, muchos párrafos de la NZU de diferentes ciudades modernas promueven el uso de la PB libre como una regalía para el constructor cuando proyecta edificios sin paredes o con las mínimas necesarias (Ver Guevara, Pérez, 2012, pp. 241-242).

También en edificios de usos mixtos (comercios y residencias) ubicados en los corredores viales principales, la UZR por lo general obliga a que los edificios de uso mixto tengan un primer piso para las tiendas o actividades públicas que es más alto que los pisos superiores, a menudo sin divisiones internas, lo que permite la distribución libre de tiendas y otros espacios en la PB. Otra configuración en UZR es el uso de aceras cubiertas, con plantas total o parcialmente libres, de altura simple o doble. La experiencia, el manejo de conceptos, la idoneidad y el buen juicio tanto de los ingenieros como de los arquitectos y urbanistas es indispensable para dar una responsable y adecuada interpretación a las disposiciones contenidas en las normas sísmicas vigentes tanto para su aplicación en el diseño de edificios tipificables, como su adaptación a los casos especiales. Esto es condición necesaria pero no suficiente. 

Al mismo tiempo las autoridades locales deben velar por el cumplimiento de dichas normas con un enfoque sistémico de la ciudad simultáneamente con poner especial atención a los detalles constructivos y producir los instrumentos oficiales complementarios que deben ser incluidos en la normativa urbana. Ésta es una responsabilidad para la que no existe ninguna formación ni de funcionarios públicos ni de autoridades locales que, por lo general, son elegidas democráticamente y duran períodos relativamente cortos. Estas dificultades se constatan al observar que el control en la aplicación de las disposiciones para el diseño y construcción de edificios, factor de gran importancia en la reducción de la vulnerabilidad sísmica de la ciudad, aun en los países donde son obligatorias, es atribución de oficinas locales entre cuyo personal no existen profesionales ni cursos ad hoc en la reducción del riesgo sísmico en los tres niveles de intervención urbana.

6    Recomendaciones

Si en las ciudades contemporáneas en zonas sísmicas es inevitable el extendido uso de la configuración arquitectónica de PB libre, se recomienda que se incluyan disposiciones especiales en las normas de zonificación urbana (NZU) y la obligatoriedad de tomar medidas para evitar a toda costa la formación del piso blando y del piso débil en el diseño de nuevos edificios y la eliminación de estas irregularidades en los edificios existentes. Por ello es necesario prohibir el uso de esta configuración o incluir prescripciones o restricciones para los diseñadores tanto arquitectónicos como estructurales en dicha normativa, que permitan reducir la vulnerabilidad sísmica de los edificios en las zonas que han identificado como peligrosas, como ya se ha hecho en algunas ciudades de California tales como Alameda, Berkeley, Fremont y Oakland (Ver http://enginious-structures.com/pages/softstory.html). Hoy día hay disponibles muchos estudios analíticos sobre la identificación de la condición de piso blando y piso débil y cómo tratarla, pero hay pocos que involucren en este tema las decisiones arquitectónicas y urbanas. A continuación se presenta un resumen de algunas soluciones que Guevara y Paparoni propusieron en 1996 y que aún siguen vigentes:

Cuando se presenta la condición de planta baja libre: 

(a) Usar núcleos de ascensores y escaleras a toda lo alto del edificio y ubicarlos simétricamente, que sean suficientemente resistentes y rígidos para que sean capaces de tomar la casi totalidad del cortante basal, dejando las columnas de planta baja prácticamente sólo con solicitaciones axiales importantes y momentos y cortantes bajos; 

(b) Usar diagonales para rigidizar la PB, lo cual requiere de un diseño muy cuidadoso y completo; 

(c) Diseñar el primer piso para fuerzas mucho mayores que las de diseño y para desplazamientos mucho menores que los del resto de la estructura, manteniendo la características estructurales de los edificios puramente porticados; 

(d) Distribuir las "blanduras" entre varios pisos a través de cambios graduales de la rigidez. Estas soluciones deben siempre iterarse, utilizando análisis dinámicos sucesivos y verificaciones no lineales, ambas realizables con relativa facilidad con los programas modernos de computación. 

(e) Para los edificios en los que en los primeros pisos no sólo existe un piso blando sino que en algunos pórticos de fachadas se utilizaron alturas dobles o se discontinuaron las vigas de un pórtico a otro para crear espacios vacíos de varias alturas en los pórticos de fachada, o por ejemplo supri­miendo vigas de fachada para crear escalonamientos interiores, o rompiendo las conectividades esquineras entre fachadas mutuamente perpendiculares, impidiendo su acción conjunta como pórticos espaciales, se requiere de al menos un 60% de pórticos regulares para lograr un comporta­miento satisfactorio para movimientos de traslación solamente. La torsión sísmica podría obligar a usar porcen­tajes de regularidad sustancialmente mayores.

Otra solución es la de hacer fachadas no estructurales, conectadas "blandamente", es decir, con una unión flexible, con la estructura regular interior. Los escalonamientos interiores por supresión de vigas son particularmente peligrosos, pues concentran cortantes en las columnas más cortas del escalonamiento, por lo que se recomienda no usarlos. Se concluyó que en estructuras totalmente porticadas (sin núcleos colaboran­tes), si se logra mantener tan constante como sea posible el siguiente cociente entre pisos sucesivos, los efectos de las irregularidades se minimizan: 

Suma del total de las rigideces seccionales de las columnas de un piso/ rigidez total a cortante de ese piso. Todas las afirmaciones anteriores pueden ser consideradas como confiables siempre y cuando las paredes de los pisos superiores puedan considerarse, como "muy débiles" y "poco rígidas". En edificios de oficinas, las tabique­rías que se utilizan generalmente cumplen con estas condiciones. Pero en el caso de las tabiquerías de mamposte­ría, debido al empleo de bloques de arcilla con un porcentaje de agujeros de aligeramiento cercano al 80%, por­centaje que surgió por considerarse inicialmente que no tendrían funciones portantes, se puede hablar de paredes "débiles" pero no de paredes "blandas".(…) Una influencia que en muchos casos se ignora es el gran incremento en los esfuerzos flectores y axiales de las columnas del nivel de fundación, debido a los efectos torsionales. Además de las influencias dinámicas, el simple hecho de considerar como empotradas las columnas del primer piso o PB (nivel de arranque), como si las fundaciones fueran rígidas, induce a una concentración de esfuerzos en esa zona. 

La torsión sísmica induce también el alabeo vertical de los pisos de la estructura, debido al peculiar comportamiento de la mayoría de los esquemas de pórti­cos que utilizamos en la práctica, por ello se producen efectos que se suman al de la desaparición de las tabique­rías, esto se puede observar con claridad si usamos pórticos espaciales con pisos diafragmados y si, además hacemos un análisis no lineal de Push-Over (método del empujón) sobre la estructura y observamos donde apare­cen las primeras articulaciones plásticas. Estos comentarios quieren llamar la atención sobre la coexistencia de dos efectos indeseables que se manifiestan en el mismo lugar, haciendo aún más difícil el tratamiento del caso del "piso blando" o del "piso fuerte". Estos efectos adquieren importancia al desconectar entre sí las fachadas perpendiculares o al alterar las conectividades (supresión de vigas) en las plantas inferiores, por razones pura­mente arquitectónicas. Quizá la única recomendación práctica que se puede hacer es la necesidad de comple­mentar los pórticos de fachada debilitados con pórticos interiores con rigidez y resistencia suficientes. (…). 

No se puede entrar en demasiados detalles en esta problemática, pero se quiere llamar la atención de que la imposición, expresa o tácita, de las plantas bajas libres por parte de las normas de urbanismo, es en sí misma, una invitación a caer en el problema que tratamos, si no van acompañadas de recomendaciones o acciones especí­ficas, o limitaciones, por parte de las normas de diseño sismorresistente. Como estas últimas no están dirigidas específicamente a los arquitectos, es necesario que en las normas de urbanismo se haga mención de la problemá­tica que enfrentamos, haciéndolo de forma explícita, para tenerlo en cuenta desde el inicio de los proyectos.

Para los edificios existentes Bertero (1997, texto en el slide J80) recomienda:

Existen muchos edificios construidos en regiones de alto riesgo sísmico que, debido a sus sistemas estructurales y/o a la interacción con los componentes no estructurales, tienen piso blando con una resistencia a corte o con una ductilidad (capacidad de absorción de energía) inadecuadas, si se viesen sometidas a las vibraciones del terreno producidas por un sismo severo. De allí la necesidad de reforzarlos. Generalmente la forma más económica para reforzar estos edificios es agregándoles muros estructurales apropiados o diagonales en los pisos blandos. 

En 2010 el Alcalde de San Francisco, California, Gavin Newsom estableció disposiciones sísmicas para la adecuación de edificios con piso blando (Ver informe ATC-52-3 en: http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:wBcQ8hrmABoJ:www.sfcapss.org/PDFs/CAPSS_522.pdf+&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=ve y en http://www.spur.org/book/export/html/1955). A continuación se ilustran algunos métodos que se han utilizado para la adecuación estructural de edificios en los que existe piso blando en dicha ciudad. En la figura 15, a la izquierda Bertero (1997, slide J80) muestra como dos de los pórticos de un edificio que presenta una acera cubierta de doble altura se rigidizaron con diagonales de acero; a la derecha, se muestra la PB del antiguo edificio Alcoa al que se le hizo recientemente una adecuación estructural.

Figura 15. A la izquierda, edificio en San Francisco (foto: V. Bertero); a la derecha, antiguo edificio Alcoa.


7 Referencias

American Society of Civil Engineers (ASCE). 2010. Minimum design loads for buildings and other structures: ASCE Standard ASCE/SEI 7-10. Reston, Virginia.

Argentina, Poder Ejecutivo de la Ciudad Autónoma de Buenos Aires. 2002. Código de Planeamiento Urbano. Edición Actualizada al: 31 de diciembre de 2002, Buenos Aires. 
Arnold, Ch. y Reitherman, R. 1987. Configuración y diseño sísmico de edificios, Edit. Limusa, México. 

Bertero, V.V. 2006. Comunicación personal de abril 2006. 

Bertero, V.V. 1997. “Distribution of Mass, Stiffness & Strength”, Structural Engineering Slide Library, W. G. Godden, Editor. Set J: Earthquake Engineering, V. Bertero. NISEE, U.C. Berkeley, en http://nisee.berkeley.edu/bertero/html/uniform_distribution_of_mass_stiffness_strength_and_ductility.html. 

Bertero, V.V. et al. 1983. El-Asnam, Algeria Earthquake of October 10, 1980: A Reconnaissance and Engineering Report, Committee on Natural Disasters, Commission on Engineering and Technical Systems, NRC-EERI, National Academy Press Washington D.C. 

Bertero, V.V. 1979. "Seismic Performance of Reinforced Concrete Structures", ponencia presentada en las Sesiones Científicas 'Doctor Abel Sánchez Díaz' sobre Ingeniería Sismorresistente, Nov., 1978, publicado en los Anal Acad. Ci. Ex. Fis. Nat., Buenos Aires, Tomo 31, Buenos Aires. 

Building Seismic Safety Council - BSSC. 2000, NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures. Part 1: Provisions (FEMA 368). 

Canadá, 1990. Supplement to the Nacional Building Code of Canada, National Research Council of Canada, Otawa. 

Freeman, J.R. 1932. Earthquake Damage and Earthquake Insurance, McGraw-Hill, New York. 

Guevara Pérez, T. 2012, Configuraciones urbanas contemporáneas en zonas sísmicas, Fondo Editorial Sidetur and Ediciones FAU-UCV, Caracas. 

Guevara Pérez, T. 2009. Arquitectura moderna en zonas sísmicas, Editorial Gustavo Gili, Barcelona, España, 

Guevara, L.T. 1989. Architectural Considerations in the Design of Earthquake-Resistant Buildings: Influence of Floor-Plan Shape on the Response of Medium-Rise Housing to Earthquake. Ph.D. Dissertation, CED, University of California, Berkeley. 

Guevara, L. T. y M. Paparoni 1996. Soft First Stories Treatment in the Municipal Ordinances of a Hazardous Sector of Caracas, Paper No. 1065. Proceedings 11WCEE. Elsevier Science Ltd. 

Hanson, R. y H. Degenkolb. 1975. “The Venezuela Earthquake, July 29 1967”, en Earthquakes, Amercian Iron and Steel Institute, Washington, D.C.. 

Puerto Rico. 1992. Reglamento de zonificación de Puerto Rico (Reglamento de Planificación Núm. 4), Resolución Núm. RP-4-15-92, párrafo 7 de la Sección 84.00, Santurce, Puerto Rico. 

Sozen, M.A., et al. 1968. Engineering Report on the Caracas Earthquake of 29 July 1967. National Academy of Sciences. Washington, D.C. 

Wang, M. 1981 “Stylistic Dogma vs. Seismic Resistance: The Contribution of Modernist Tenets to an Algerian Disaster” en AIA Journal, November 1981, pp. 59-63, AIA. Washington, D.C. 

Venezuela, Banco Obrero, 1952.Vivienda popular en Venezuela, 1928-1952. Ministerio de Obras Públicas. Caracas. 

Venezuela, Concejo Municipal del Municipio Chacao del Estado Miranda. 1998. “Ordenanza de reforma parcial a la ordenanza de zonificación del Municipio Sucre, Número Extraordinario 382-10/92, en jurisdicción del Municipio Chacao” en Gaceta Municipal del Municipio Chacao, Número Extraordinario: 2272, Artículo 95, Caracas. 

Venezuela, Consejo Municipal del Distrito Federal. 1989. La Ordenanza Modificatoria de la Ordenanza sobre zonificación del Municipio Libertador, Gaceta Municipal del Distrito Federal, No. Extra 851-A. Caracas.