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Catalina Caro C.Periodista revista Bit

n en los prximos meses podra aprobarse una nueva norma de diseo estructural

para edificaciones en zonas inundables por tsunami, ntm 007 2010. n esta reglamentacin indita en el pas,

y que ya termin su proceso de consulta, indica que las estructuras debern estar diseadas y construidas de acuerdo a

la norma ssmica vigente cuyas modificaciones se abordan en la pgina 18, y adems ser aptas para enfrentar las solicitaciones

por efecto de un maremoto. Una nueva normativa costera.

anlisis

l tsunami del 27 de febrero de 2010, que afect las zonas centro y sur del pas, generar importantes cambios en el dise-o de construcciones costeras. tras la catstrofe, el ministerio

de vivienda y Urbanismo (minvU) solicit al instituto de la Construccin que conformara un grupo de trabajo para que redactara la que ser la primera norma tcnica de edificacin que contemple maremotos. el resultado es el proyecto de norma ntm 007 2010, de dise-o estructural para edificaciones en zonas inundables por tsunami, que el 29 de enero pasado termin su perodo de consulta nacio-nal e internacional y durante marzo deber ser revisado y corregido por el comit tcnico que lo redact. luego esta norma de emergencia tendr que ser re estudiada por el minvU, para posteriormente ser firmada por la ministra de

la cartera y finalmente promulgada y puesta en vigencia. de ser as, antes del trmino de 2011 nuestro pas debiera tener una nueva regula-cin para construcciones costeras.

el proyecto slo se refiere a las edificacio-nes nuevas, es decir, a aquellas que sean construidas luego de la puesta en vigencia del documento, y no aplicar en aquellas zonas inundables en que la autoridad prohba la instalacin de inmuebles. en ese sentido, el proyecto entrega alternativas de edificacin a lugares como arica, en donde la zona inun-dable es de unos dos kilmetros hacia el inte-rior, por lo que prohibir que se construya en toda esa rea es muy difcil, indica rodolfo saragoni, ingeniero civil y acadmico de la Universidad de Chile, quien presidi el comit tcnico que redact la normativa. el experto agrega que las solicitaciones a las que hace referencia la norma estn dadas en funcin

E

EdificacionEs En zonas inundablEs

normativa costEra

de la altura de la inundacin sobre el terreno y la velocidad de escurrimiento del agua, de esta manera, mientras ms alejada est la construccin del borde costero las solicitacio-nes sern menores. Cabe destacar, que el objetivo principal de esta norma es la protec-cin de la vida de los usuarios, permitiendo daos materiales pero evitando el colapso de las estructuras.

TIpologas de dIseoPara enfrentar estas nuevas solicitaciones, el documento ofrece dos alternativas para el di-seo de estructuras expuestas a riesgo de tsunami, levantarse por sobre la cota de inundacin o construir una edificacin capaz de resistir el embate del agua, indica augus-to Holmberg, gerente general del instituto del Cemento y el Hormign (iCH), y miembro del comit que trabaj en el proyecto de norma.

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respecto de la primera opcin, el docu-mento seala que las edificaciones destina-das a la habitacin se deben proteger cons-truyndolas elevadas sobre estructuras de soporte o sobre un relleno protegido () de modo que la zona destinada a la habitacin se ubique sobre la cota de inundacin. se agrega que estas estructuras pueden estar apoyadas en elementos tipo columna, tales como pilares (o pilotes) y en algunos casos muros. Para ello pone como requisitos que:

n El Espacio librE entre los elementos de soporte, medido en direccin perpendicu-lar a la direccin general del flujo de inunda-cin no podr ser inferior a 2,40 m entre los puntos ms cercanos.

n los pilarEs deben ser compactos y li-bres de apndices innecesarios, que actan como trampa o restringen el libre paso de los escombros durante la inundacin. se permi-

ten muros orientados con el lado ms largo paralelo al sentido general del flujo de inun-dacin. las columnas y sus fundaciones de-ben resistir todas las cargas establecidas en esta norma tcnica.

n los arriostramiEntos utilizados para proporcionar estabilidad lateral deben causar la menor obstruccin al flujo de inunda-cin y reducir la posibilidad de atrapar los es-combros que flotan, entre otras condiciones.

en relacin a las construcciones sobre relle-nos, el texto seala que las edificaciones pueden ser construidas sobre material de re-lleno, excepto en las zonas donde est espe-cficamente prohibido por la autoridad com-petente como soporte estructural de las construcciones. segn saragoni los relle-nos con arena deben ser especialmente casti-gados porque no resisten el paso del agua.

Como opcin a la elevacin, el documento

indica que las edificaciones no destinadas a la habitacin o cualquier edificacin o parte de la misma con destino no habitacional (prime-ros pisos de edificios), y sin prohibicin para ubicarse por debajo de la cota de inundacin, deber construirse considerando alguna de la siguientes opciones:

n permitir el paso de agua sin mayores obstculos.

n ser estructuras hermticas con pare-des impermeables al paso del agua y con componentes estructurales que tengan la ca-pacidad de resistir cargas hidrostticas e hi-drodinmicas y los efectos de flotabilidad de-bido a la inundacin.

n tener tabiques colapsables bajo cargas de tsunami que no pongan en riesgo la es-tructura principal de la edificacin.

Para Holmberg esta ltima opcin resulta muy razonable pues permitir tener esos es-

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anlisis

pacios en uso mientras no haya tsunami, que probablemente sea la mayor parte de la vida til de la estructura. sin embargo, la hermeti-cidad es algo muy difcil de conseguir salvo a travs de una especie de bunker sin vidrios y con puertas impermeables, esa disposicin es exagerada y debiera revisarse.

la norma pone una excepcin para tam-bin hacer habitables las zonas que quedarn por debajo la cota de inundacin, sealando que las edificaciones diseadas de acuerdo a esta norma tcnica y construidas bajo la cota de inundacin, que dispongan de vas de eva-cuacin a zonas seguras por maremoto o tsunami y/o medidas de mitigacin diseadas por un profesional especialista y aprobadas por la autoridad competente, podrn ser ha-bitables. esta salvedad se incluy debido a que el ltimo tsunami demostr que las per-sonas que viven en la costa saben que deben evacuar ante riesgo de tsunami por lo que otorgarles buenas vas de evacuacin puede ser una medida suficiente, seala saragoni.

Nuevas solIcITacIoNesel documento hace una diferencia entre los tsunamis de campo cercano (aquellos genera-dos por sismos o terremotos con epicentro martimo ubicado a menos de 200 km del borde costero), los tsunamis de campo lejano (aquellos generados por terremotos con epi-centro martimo ubicado a ms de 200 km del borde costero) y los seiche, u onda esta-cionaria formada en un cuerpo de agua ence-rrado como un lago o embalse.

si bien los tres casos se dan en Chile, el ms comn es el tsunami de campo cercano, que se caracteriza por tener un fuerte sismo previo, que obliga a las estructuras a tener que tolerar primero el terremoto, para luego tener

las nuevas estructuras costeras debern resistir diversos tipos de cargas, como la de impacto, causada por el choque de escombros arrastrados por el agua contra la estructura.

que adems resistir el maremoto, indica sara-goni. Para el experto sta es la principal nove-dad de la norma, pues si bien el documento fue inspirado en la ordenanza de construccio-nes de Honolulu, Hawai, dicha normativa no contempla un sismo previo, debido a que por lo general en ese lugar sufren tsunamis de campo lejano, es decir, generados en latitudes distantes, por lo que no sienten el sismo tsuna-mignico. el 27/F esta situacin se dio en el archipilago de Juan Fernndez.

los tsunamis de campo cercano hacen que esta norma sea complementaria a la de dise-o ssmico, nCh 433 of96 y mod.2009 (en la pgina 18 un artculo con la modificacin de esta norma), por lo que antes de calcular las cargas a causa de la inundacin por maremo-to debe considerarse una degradacin de rigidez en la estructura por el sismo tsunami-gnico, justificada por el profesional respon-sable del diseo estructural, pero no menor a un 25%, indica el proyecto. saragoni afirma que en el ltimo maremoto se vieron casos de estructuras que estuvieron sometidas tan-to al sismo como al tsunami y resistieron de

forma adecuada, por lo tanto es posible cum-plir con la norma.

respecto de los requisitos estructurales, el documento seala que todas las edificaciones y estructuras que se diseen conforme a las dis-posiciones de esta norma debern considerar un factor de seguridad mnimo de 1,2 por falla de deslizamiento o de vuelco. se agrega que en el caso de la flotacin se deber considerar un factor de seguridad mnimo de 1,33.

adems, los diseos expuestos a ser inunda-dos por tsunami debern considerar cargas hidrost-ticas, hidrodinmicas, de impacto y de suelo, de tal manera que el efecto combinado de lugar a car-gas y tensiones mximas sobre la estructura y sus elementos. mientras que las fuerzas que deben ser consideradas en el diseo de las estructuras elevadas para resistir las inundacio-nes son: la fuerza boyante o de flotabilidad; la fuerza

del frente de la ola, causada por el choque del agua contra la estructura; la fuerza de arrastre, causada por la velocidad del flujo alrededor de la edificacin; la fuerza de impacto, causada por el choque de los escombros arrastrados por el agua contra la estructura; la fuerza hi-drosttica causada por un desequilibrio de pre-sin debido a una profundidad de agua dife-rencial en los lados opuesto de una edificacin y; la fuerza de suelos, que son los empujes o presiones resultantes de los suelos inundados contra la estructura. Para todas estas fuerzas la norma entrega frmulas de clculo.

MecNIca de suelosrespecto de las presiones admisibles en el te-rreno, la norma seala que bajo condiciones de tsunami la capacidad de soporte de los suelos sumergidos se ve afectada y reducida por el efecto boyante del agua sobre estos. Para las fundaciones de las edificaciones a que se refiere la norma tcnica, la capacidad de soporte de los suelos deber ser evaluada por un mtodo reconocidamente aceptado. los suelos expansivos deben ser analizados

socavacin mnima Estimada (expresada como un porcentaje de la profundidad de inundacin en el lugar (h) Hasta un 50% dE H mayor al 50% dE H

arena suelta 80% h 60% harena densa 50% h 35% hlimo esponjado 50% h 25% hlimo rgido 25% h 15% harcilla suelta 25% h 15% harcilla rgida 10% h 5% h

Fuente: Tabla 6.1, Proyecto Norma NTM 007 2010.

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con especial cuidado. los suelos que pierden toda la capacidad de soporte cuando estn saturados o se licuan no se deben usar como suelo de fundacin.

en tanto, los niveles de socavacin a consi-derar en el diseo alrededor de pilas individua-les y pilotes deben ser los especificados en la tabla (ver tabla) a menos que se realice un es-tudio detallado de la profundidad de socava-cin. no se permite las fundaciones superficia-les a menos que el suelo natural de soporte est protegido en todos sus lados contra la so-cavacin por una proteccin adecuada. se per-mite fundaciones superficiales en zonas ubica-das a una cota ms all de un 50% de la cota de inundacin, siempre y cuando se apoye en suelo natural y por lo menos medio metro por debajo de la profundidad especificada de soca-vacin y la profundidad de socavacin no supe-re un metro, seala el texto. Holmberg, ase-gura que este es uno de los puntos ms relevantes de la norma, pues frente a un tsunami los principales problemas en las edifi-caciones son por socavacin, ms que por la resistencia propia de la estructura, por lo que lo

ms importantes es proteger las fundaciones.si bien estos cambios provocarn un au-

mento en los costos de las construcciones expuestas a inundacin por maremoto, para los expertos esta alza es menor comparada con lo que se gana en seguridad.

deBIlIdadesel principal problema que enfrenta el proyecto de norma es la poca informacin con la que se dispone como base para poner condiciones a los diseos expuestos a tsunami, pues en las cartas de inundacin en mucho casos no est clara la altura de inundacin de un determina-do lugar, por lo general se toma el run up (o punto ms alto de la ola) y se le descuenta la cota del terreno, pero eso es una suposicin que puede llevar a alturas de agua muy gran-des en el borde costero, que probablemente no son realistas, seala Holmberg. el experto agrega que al conocer la cota de inundacin y la velocidad del flujo se puede saber cmo disear y qu solicitaciones se debern enfren-tar, el problema es que la informacin que te-nemos hoy es bastante rudimentaria y no en-

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trega esos datos. el gerente del iCH indica que a raz de

esto, la norma debi incluir ciertas simplifica-ciones a los clculos, principalmente para los casos en que no haya ms informacin dispo-nible, pero estamos haciendo suposiciones respecto a variables que son tremendamente relevantes para el diseo, esa es la mayor de-bilidad, no respecto de la norma sino respec-to de los datos bsicos de caracterizacin de tsunamis con que dispone el pas.

Pese a esto, los expertos afirman que lo im-portante es que por primera vez en Chile ha-br una norma de diseo que considere las solicitaciones de inundacin por tsunami, que velar por la proteccin de vida de sus usua-rios. Y si bien an falta por avanzar, este es un primer esfuerzo y un gran paso hacia una nueva normativa costera. n

www.minvu.cl

artculos rElacionados- norma de edificacin en zonas inundables por tsunami. Cerca del mar. revista Bit n 76, enero de 2011, pg. 47.- estructuras tsunami-resistentes. a prueba de olas. revista Bit n 74, septiembre de 2010, pg. 38.

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