Enseñanzas del terremoto de México del 19 de setiembre de 1985, el más significativo y mortífero en la historia de dicho país

A continuación publicamos un análisis técnico elaborado por el Ingeniero Civil, Roberto Morales Morales, luego del terremoto de México de 1985. Este documento debe ser tomado en cuenta para elaborar un programa de prevención y mitigación en Lima, puesto que el Ing. Morales antes de su fallecimiento, venia indicando que deberíamos prepararnos ante un eventual sismo de gran magnitud entre Lima (Capital) y el norte chico.

Enseñanzas del terremoto de Mexico del 19 de setiembre de 1985
Por Ing. Roberto Morales Morales

El sismo principal de Mexico 1985 fue excepcional, el movimiento del terreno fue único en intensidad, regularidad, contenido de frecuencias y duración. No hay otro registro en la historia que tenga un valor espectral de aceleración tan alto como 1.17 g para un periodo de vibración de 2 segundos y un amortiguamiento de 5% (el valor pico de aceleración del terreno fue de 0.20.).
Los efectos en edificaciones en Ciudad de Mexico fueron muy severos: 210 edificios colapsados, y miles fueron dañados, y se perdieron varios miles de vidas humanas.
Nunca desde la mitad del siglo pasado hubo un terremoto fuerte que afectó la capital de México; probablemente nunca hubo una vibración del terreno de tanta duración, nunca hubo tantas estructuras colapsadas (debidas a cualquier causal en todo Mexico; nunca hubo en todo el mundo valores espectrales de aceleración tan altos para períodos largos; y nunca hubo tan alta intensidad en los tiempos modernos a 400 km. del epicentro.
Debido a las características propias del movimiento del terreno en ciudad de Mexico, al gran número de estructuras afectadas, y al número mucho mayor de aquellos sin daños, este terremoto enseña muchas grandes lecciones.

Fuente del Sismo

En México la mayoría de los sismos fuertes por subducción han tenido múltiples eventos. El primer evento del sismo del 19-09-85 consistió esencialmente de dos subeventos, el segundo ocurrió 20 segundos después. Esto hace que las referencias a las coordenadas locales estén abiertas a una discrepancia, particularmente si el área de ruptura está limitada dentro de 70 km. por 170 km. Para simplificar, diremos, que el eje del foco estuvo a 400 km. de ciudad de México y a una profundidad de 18 km. El evento marcó la reactivación de la “zona de silencio” de Michoacán. La magnitud (Ms) del evento fue de 8.1.

Después del terremoto ocurrieron un número pequeño de “réplicas”.
El único importante evento sísmico ocurrió 36 horas más tarde, con foco hacia el este, con magnitud de 7.5. El eje del foco del segundo evento estuvo a 348 km. de Ciudad de México. Este segundo sismo causó otros daños a las edificaciones afectadas por el primer sismo, produciendo el colapso de algunas edificaciones dañadas severamente por el primer sismo. El balance de destrucción en la ciudad capital incluye las causadas por ambos sismos.

CAUSAS DE DAÑO ESTRUCTURAL.-

1. Falla frágil de columnas.-
La falla más frecuente en las edificaciones aporticadas de concreto armado fueron las fallas en columnas por compresión excéntrica, tensión diagonal, o por ambas.

2. Efecto de los muros de relleno “no estructurales”.

En algunos casos su presencia fue favorable (distribución simétrica de los muros de relleno), y evitó el colapso de la edificación. En otros casos su presencia fue responsable de la falla estructural, principalmente en las siguientes situaciones:
-Distribución asimétrica de los muros. El 42% de los edificios que colapsaron o sufrieron daños severos fueron edificaciones de esquina.
-Primer piso blando. A menudo las edificaciones en los pisos superiores tienen una cantidad apreciable de muros de relleno, mientras que el primer piso prácticamente está libre. (edificaciones de departamentos y hoteles).
-Asimetría causado por falla de los muros de relleno. En varios casos por el refuerzo deficiente o por anclaje deficiente con la estructura principal los muros fallaron por fuerzas normales a su plano. Esta falla originó una torsión en planta significativa.

3. Daños de sismos anteriores.-

Algunos edificios dañados por sismos anteriores no habían sido reparados o habían sido reparados deficientemente. En la mayoría de los casos las causas de los daños fueron las mismas anteriores, pero los efectos más intensos.

4. Columnas cortas.-

La altura efectiva de algunas columnas fueron disminuidas por la presencia de ventanas o por muros de relleno. Estas columnas fallaron por tensión diagonal de una manera frágil.

5. Choque de edificaciones.-

Hubo choque con edificaciones vecinas en más del 42% de las edificaciones colapsadas o severamente dañadas. En algunos casos el choque produjo daños locales menores, en otros casos originó el colapso de la edificación.

6. Falla en pisos superiores y en pisos intermedios.-

Del número total de edificaciones colapsadas o con daños severos cerca del 40% presentaron este tipo de falla. Varios de ellos no se debieron a choque de edificaciones; más bien se debió a cambios drásticos en la solución estructural (reducción de las dimensiones de columnas, reducción del refuerzo transversal, reducción de muros de relleno, empalmes deficientes del refuerzo longitudinal, anchos pequeños de columnas que no permiten la longitud de desarrollo del refuerzo de las vigas que cambia de esfuerzo de fluencia en tracción o esfuerzo de fluencia en comprensión.

7. Masa excesiva.-

Por lo menos en 39 casos se encontró que las cargas verticales excedían apreciablemente a las consideradas en el diseño. En algunos las cargas muertas eran mayores que las especificadas; sin embargo mas frecuentemente se observó que las cargas vivas fueron mayores debidas a un cambio de uso.

8. Efecto P-delta.-

Los desplazamientos de entrepiso grandes y una visible inclinación fueron indicadores que se presentaron algunos casos de efecto P-delta.

9. Comportamiento no satisfactorio de las losas sin vigas.-

Las edificaciones con losas sin vigas son muy flexibles, y de la manera como fueron diseñadas en Ciudad de México, ellos desarrollaron baja ductilidad. La mayoría de las fallas fueron en las columnas. Algunas fallaron por cortante bajo la combinación de cargas verticales y laterales. En otras instancias las losas mostraban agrietamiento por tracción diagonal alrededor de los apoyos, que sugiere una falla incipiente de punzonamiento. La falta de un volumen sólido de concreto alrededor de las columnas fue evidente en algunas losas sin vigas, así igualmente fue deficiente el refuerzo longitudinal en la columna y en sus alrededores.