La microzonificación sísmica debería ser una herramienta central de planeamiento urbano para identificar zonas de mayor o menor vulnerabilidad sísmica. La respuesta estructural sismorresistente de un edificio depende de factores inherentes a su diseño y concepción. Se debe profundizar la transmisión de aptitudes necesarias para el desempeño en áreas sísmicamente activas.

1. 30
La planificación urbana en relación
con la problemática sísmica
ACTUALIDAD
Todos nos preguntamos hasta qué
punto nuestra actuación está brin-
dando respuestas adecuadas a las
demandas de seguridad material y
jurídica, así como de eficiencia y eco-
nomía a los destinatarios de nuestros
esfuerzos, es decir, a nuestros comi-
tentes y a la sociedad en su conjunto.
os recientes terremotos de Con-
cepción, Chile el 27 de febrero
de 2010, y de Haití el 12 de enero
del mismo año, despertaron el inte-
rés y la preocupación del público en
general y de las distintas profesiones
vinculadas a la actividad de la cons-
trucción.
Los responsables de compañías ase-
guradoras así como quiénes están a
cargo de concretar y comercializar
desarrollos inmobiliarios participan
también de este interés y preocupa-
ción.
Además, los poderes públicos en sus
distintas jurisdicciones entienden la
m-agnitud e implicancias de su res-
ponsabilidad como garantes de últi-
ma insta-ncia de la seguridad gene-
ral.
Una rápida revisión de los antece-
dentes permite comprender que los
grandes terremotos constituyen las
mayores catástrofes que han golpea-
do a la humanidad induciendo
A continuación, el Ing. Barchiesi remarca la centralidad
de los conceptos de peligro, vulnerabilidad y riesgo para
la ingeniería sísmica, analiza aquellos puntos a tener en cuenta
en la planificación de las grandes urbes en materia estructural
y presenta una serie de reflexiones que ofician
como propuestas y cursos de acción.
ASPECTOS A CONSIDERAR Y PROPUESTAS DE ACCIÓN
L
ING. ARNALDO M. BARCHIESI
Master en Ingeniería Sísmica y
Dinámica Estructural. (UP Cataluña).
Profesor Titular Mecánica de Suelos y
Rocas I y II - Jefe Área Geotecnia
Instituto IMERIS - Facultad de Ingeniería
Universidad Nacional de Cuyo.
Consultor en Ingeniería Geotécnica
Sísmica.
REVISTA LA INGENIERIA
inclusive cambios históricos y cultu-
rales. Basta recordar los trascenden-
tales efectos que provocaron en
nuestro país los terremotos altamen-
te destructivos de Mendoza (20 de
marzo de 1861), San Juan (15 de
enero de 1944) y Caucete (23 de
noviembre de 1977).
Figura 1. Propagación de las ondas sísmicas (Yépez et al, 1995).

2. 31Centro Argentino de Ingenieros - Número 1103 | www.cai.org.ar | revista@cai.org.ar
ACTUALIDAD
No sólo la cantidad, tipología y exten-
sión de los daños ocurridos dan sus-
tento a estos interrogantes, sino tam-
bién y especialmente, la falta de defi-
nición acerca de si estos daños son o
no previsibles o justificables en cada
contexto de análisis o evaluación.
Por otra parte, aspectos muy distin-
tos y aparentemente distantes de la
problemática sísmica, representan el
centro del interés de quiénes partici-
pamos en distintos segmentos del
proceso asociado a la industria de la
construcción en un sentido amplio.
Así, la sismología, la geología, la
ingeniería geotécnica sísmica, el
urbanismo, la arquitectura, la inge-
niería estructural sismorresistente, la
ciencia de los materiales, la cons-
trucción, el derecho, la economía, la
protección civil y otras especialida-
des o actividades, concurren a este
proceso aportando sus puntos de
vista sectoriales.
Los análisis originados en enfoques
altamente especializados general-
mente contribuyen de manera insufi-
ciente a poner en perspectiva esta
temática y, por ende, a encauzar los
esfuerzos hacia objetivos alcanzables
y comprensibles para los sujetos afec-
tados o involucrados, sean éstos indi-
viduales o colectivos.
Nos proponemos en estas líneas con-
tribuir a generar una visión de con-
junto sobre los modos en que la pro-
blemática sísmica afecta a la activi-
dad de la construcción, proponiendo
a partir de allí cursos generales de
acción a seguir.
Si bien existen terremotos de distin-
tos orígenes (volcánicos, por colapsos
de cavernas, debidos a explosiones y
tectónicos), los más importantes son
los terremotos tectónicos y a ellos nos
referimos en el presente artículo.
Es un hecho ampliamente conocido
que el origen de los terremotos se
explica a través de la tectónica de
placas y la teoría de la deriva conti-
nental propuesta por A. Wegener,
1912. De acuerdo a este modelo, la
corteza terrestre está fragmentada en
grandes zonas o placas que experi-
mentan desplazamientos asociados a
sectores de contacto entre las mis-
mas, causando una acumulación
progresiva de deformaciones y ten-
siones.
Las masas rocosas en que tienen
lugar estas acumulaciones de tensio-
nes y deformaciones rompen brusca-
mente según superficies denomina-
das “fallas” dando origen a los terre-
motos. El centro de la zona que
rompe corresponde al “punto” de
origen del terremoto denominado
“foco” o “hipocentro”, mientras que
su proyección sobre la superficie se
conoce como “epicentro”. El orden
de magnitud de los eventos mayores
corresponde a superficies de ruptura
con varios centenares de kilómetros
de desarrollo y desplazamientos del
orden de metros. La continuidad del
proceso da lugar a la reiteración de
las rupturas y a cierta periodicidad
en los eventos.
Los terremotos son entonces fenó-
menos originados en una perturba-
ción mecánica violenta y caótica que
propaga a través de la corteza como
una excitación cíclica, para llegar a
cada sitio de una manera distinta y
afectar a cada estructura y a cada
parte de la misma de una forma par-
ticular.
La Figura 1 (Yépez et al, 1995)
corresponde a una representación
esquemática de esta idea básica: la
La “microzonificación sísmica”
debería constituir
una herramienta central
de planeamiento urbano.
AmandaLewis
La respuesta estructural
sismorresistente de un edificio
está determinada por factores
inherentes a su concepción.

3. 32 REVISTA LA INGENIERIA
ACTUALIDAD
misma refiere el mecanismo de pro-
pagación de la energía sísmica desde
su origen hasta un punto cualquiera
de una estructura situada en un sitio
de interés determinado.
Al ocurrir un terremoto, la mayor
parte de la energía liberada por la
rotura se manifiesta en ondas mecá-
nicas (sísmicas) que propagan a tra-
vés de la corteza experimentando
fenómenos físicos como reflexión,
refracción, atenuación y amplifica-
ción así como la superposición de
todos ellos hasta arribar al basamen-
to rocoso del sitio de interés, bajo la
forma de una excitación que deno-
minamos X1. Los parámetros que
describen esta excitación dependen
principalmente de las características
originales del fenómeno (mecanismo
focal, profundidad, magnitud, etc.)
así como del tipo de roca que media
entre el foco y el basamento del sitio.
Como una manera de expresar
esta dependencia escribimos
X1 = f(M,R1).
El estudio y caracterización de esta
solicitación sísmica para cada caso
particular corresponde al campo de
acción de la Sismología y la Geolo-
gía de terremotos, especialidades
entre las que existen fuertes interac-
ciones.
Cuando el frente de onda afecta
medios (rocas o suelos) de rigidez
decreciente hacia la superficie (es
decir con velocidades de ondas de
corte también decrecientes), predo-
minan los fenómenos de refracción
que hacen que la dirección de pro-
pagación sea prácticamente vertical
en los casos típicos de suelos dis-
puestos en capas más o menos hori-
zontales.
La presencia de suelos actúa cam-
biando fuertemente las característi-
cas de la excitación X1 “de entrada”
en el sitio. Estos cambios general-
mente corresponden a una amplifi-
cación, a un filtrado de ciertos com-
ponentes de la solicitación o señal de
entrada y a un cambio en la dura-
ción de su fase intensa. Las modifica-
ciones se expresan a través de una
“función de transferencia” A aplica-
da a la excitación X1 resultando
entonces: X2 = X1 * A.
Las características de la función de
transferencia A dependen de la dis-
posi-ción (espesores y ubicación) y
propiedades de las rocas blandas o
meteoriz-adas y de los suelos existen-
tes en el tramo superficial del sitio
(aproximadamente los 30 a 50 m.
superficiales). Esta fuerte transforma-
ción en las características de la señal
da lugar a lo que habitualmente se
llama “efectos de sitio” o “efectos
locales de sitio” (“local site effects”).
La respuesta superficial del terreno
estaría dada por X2 de no ser por la
No es suficiente considerar
las solicitaciones sísmicas
reglamentarias establecidas
por analogía con códigos
internacionales.
Figura 2. Acelerogramas y espectros de respuesta elásticos de seudoaceleraciones para el terremoto de México de 1985 en distintos puntos de la ciu-
dad de México (V. Bertero, 1992).
El diseño estructural
sismorresistente tiene como
objetivos principales evitar
pérdidas humanas y colapsos.

4. 33Centro Argentino de Ingenieros - Número 1103 | www.cai.org.ar | revista@cai.org.ar
ACTUALIDAD
presencia de la estructura que intro-
duce modificaciones en la solicita-
ción y que son atribuibles a los
denominados efectos de “interac-
ción suelo – estructura” (“soil -
structure interaction”).
Representamos a esos efectos por
medio de una función de transferen-
cia que denominamos I. La solicita-
ción sísmica aplicada a la base de la
estructura resulta: X3 = X2 * I.
Es evidente que la cuantificación de
los efectos de sitio es absolutamente
decisiva para definir las solicitacio-
nes sísmicas que cabe esperar en
cada sitio. La sistematización de
esta cuantificación para un área
urbana determinada da lugar a lo
que se denomina “microzonifica-
ción sísmica” y debería constituir
una herramienta central de planea-
miento urbano.
Normalmente la realización de las
actividades de microzonificación está
a cargo equipos de ingenieros civiles
especializados en ingeniería geotéc-
nica sísmica asistidos por geofísicos y
geólogos. Los usuarios de estos desa-
rrollos son por un lado los ingenieros
estructurales que utilizan esta herra-
mienta para determinar con mayor
precisión las solicitaciones que afec-
tan a las estructuras, y por el otro, los
arquitectos y urbanistas responsables
del planeamiento urbano y la protec-
ción civil que cuentan con un instru-
mento apropiado para identificar
zonas de mayor o menor vulnerabili-
dad o para estimar posibles patrones
de daños sobre distintos grupos de
construcciones.
El terremoto de Michoacán, México
(19 de septiembre de 1985) ilustra de
m-odo icónico la relevancia de los
efectos de sitio. La Figura 2 (V. Ber-
tero, 1992) muestra que las acelera-
ciones registradas en distintos secto-
res de la ciudad de México –a
400km. del epicentro– presentan
diferencias muy significativas, con
máximos que guardan relaciones
superiores a 4 ó 5 y espectros asocia-
dos ampliamente diferentes y muy
superiores a los establecidos regla-
mentariamente para el diseño sis-
morresistente.
Este evento puso además dramática-
mente en evidencia, el hecho de que
ci-udades muy alejadas de las fuen-
tes sismogénicas también pueden
verse afectadas por las mismas, en
particular en el caso de estructuras
esbeltas debido al fenómeno de
impedancia roca – suelos.
Por otra parte, la Figura 3 (A.Ansal
Ed. – K. Pitilakis, 2004) muestra el
nivel de detalle alcanzado en la
microzonificación sísmica de Tesaló-
nica mediante el programa europeo
de investigaciones interdisciplinarias
EUROSEISTEST que puede consi-
derarse como modelo. En nuestro
país también están llevándose a
cabo esfuerzos en este sentido
(A.Barchiesi y T.Schnetzer 2009).
Una situación semejante está dada
por los “efectos de amplificación
topográfica”, evidenciados por ejem-
plo en la destrucción de Balakok,
Paquistán en 2005 (I. Towhata 2008).
Por otra parte, la consideración de
los efectos de la interacción suelo-
–estructura es una materia que
resuelven conjuntamente los inge-
nieros civiles especialistas en inge-
niería geotécnica sísmica y los espe-
cialistas en estructuras sismorresis-
tentes, prestando particular aten-
ción a los estudios básicos de Mecá-
nica de Suelos dirigidos a cada pro-
blema particular, incluyendo sus
cimentaciones.
Para completar el análisis del esque-
ma de la Figura 2, digamos que
mediante una función de transferen-
cia D será posible obtener las defor-
maciones y solicitaciones en cada
punto relevante de la estructura,
magnitudes que podemos represen-
tar genéricamente como una señal
X4 evaluada como X4 = X3 * D.
Se debe profundizar
la transmisión de aptitudes
y competencias necesarias
para el desempeño en áreas
sísmicamente activas.
Figura 3: Mapas de velocidad (a) y desplaz-amiento (b) horizontal pico medios (PHGV m/s y PHGD
m) del terreno en Tessalonika. (A.Ansal Ed. K. Pitilakis, 2004).

5. 34 REVISTA LA INGENIERIA
ACTUALIDAD
Hay entonces una función X4 distin-
ta para describir la evolución tempo-
ral de las deformaciones y las tensio-
nes en cada sección de interés.
La evaluación de la respuesta estruc-
tural aquí referida escuetamente
como X4 configura una actividad
compleja a cargo de los ingenieros
civiles especializados en diseño
estructural sismorresistente. Sin
embargo, no siempre recordamos
que la respuesta estructural sismo-
rresistente de un edificio está deter-
minada por factores inherentes a su
concepción y disposición general de
carácter arquitectónico.
Un aspecto central a considerar en
todos los casos es que el diseño
estructural sismorresistente tiene
como objetivos principales evitar
pérdidas humanas y colapsos, aun-
que asume la ocurrencia de daños en
las estructuras frente a los eventos
sísmicos asumidos en el diseño.
El análisis precedente debe situarse
en el contexto de tres conceptos cla-
ves para la ingeniería sísmica: peli-
gro, vulnerabilidad y riesgo que pre-
sentamos aquí de manera sucinta:
G Peligro sísmico de una zona es una
descripción de los efectos provocados
por terremotos en el suelo de la
misma zona. Esta descripción puede
estar dada por aceleraciones, veloci-
dades, desplazamientos o intensida-
des. Corresponde a la magnitud X2
mencionada. Con mayor precisión
representa la probabilidad de ocu-
rrencia en una zona y lapso determi-
nados de un evento de una intensi-
dad definida.
G La vulnerabilidad sísmica de un
grupo de estructuras se define como
los daños en las mismas atribuibles a
un sismo de una intensidad determi-
na-da. Estos daños pueden ser mate-
riales o humanos evaluados en tér-
minos “físicos”, es decir sin efectuar
una valoración económica. La esti-
mación de estos daños está directa-
mente ligada a las variables X4.
riesgos de los distintos sectores urb-
anos o grupos de estructuras empla-
zados en áreas potencialmente afec-
tadas por terremotos.
G Incorporar a los procesos de plane-
amiento y desarrollo urbano y a los
sistemas de protección civil, los resul-
tados de las evaluaciones de vulnera-
bilidad y riesgo de manera de tomar
las previsiones necesarias tanto antes
del terremoto como durante y des-
pués del mismo, en las tareas de res-
cate, asistencia y reconstrucción.
G Incorporar a la reglamentación la
necesidad de tomar en consideración
los distintos peligros geológicos aso-
ciados a terremotos tales como licua-
ción de suelos, extensión lateral, des-
lizamiento de laderas, tsunamis, efec-
tos de sitio y amplificación topográfi-
ca.
G Continuar y profundizar el desa-
rrollo de los Reglamentos CIRSOC
aplicables a Geotecnia y cimentacio-
nes teniendo en cuenta la problemá-
tica sísmica.
G Poner en marcha un programa de
revisión de la seguridad sísmica de
las obras de infraestructura de mayor
criticidad en términos del daño
potencialmente asociado a su even-
tual salida de servicio o colapso. En
particular, esta necesidad se aplica a
las grandes presas de embalse y a las
centrales nucleares existentes.
G Revisar y someter a la considera-
ción pública los niveles de daño
implícitamente aceptados en los
reglamentos de diseño estructural
sismorresistente, en particular para
las obras críticas desde el punto de
vista de la seguridad o del funciona-
miento de la economía.
G Incorporar sistemas de certifica-
ción de calidad a los procesos de con-
cepción, diseño, ejecución, manteni-
miento, operación y desactivación de
obr-as en zonas sísmicamente acti-
vas, comenzando por las de mayor
criticidad y envergadura.
G El riesgo sísmico se define como el
grado de pérdidas esperado para un
grupo de estructuras durante el perí-
odo de exposición considerado. Las
pérdidas se evalúan económicamen-
te o de modo equivalente.
Las ideas presentadas sumariamente
en estas notas, procuran brindar un
marco referencial para bosquejar a
continuación, los trazos principales
de lo que proponemos como cursos
de acción a seguir a fin de alcanzar
los niveles de seguridad sísmica
necesarios. Por ello sugerimos:
G Llevar a cabo estudios de peligro
sísmico en relación con las distintas
áreas urbanas e industriales del país,
que tengan en cuenta las fuentes sis-
mogénicas reales que pueden afec-
tarlas. La presencia de fuentes cerca-
nas merece una atención especial en
razón de los efectos particulares que
tienen asociados.
G Realizar estudios de microzonifica-
ción sísmica aplicados a las distintas
áreas urbanas del país, tomando en
cuenta las condiciones geológico -
geotécnicas efectivamente presentes
en cada una de ellas.
G Los resultados de estos estudios
deben constituir el origen y base de
la reglamentación aplicable. No es
suficiente considerar solicitaciones
sísmicas reglamentarias establecidas
por analogía con códigos internacio-
nales y con la referencia de paráme-
tros genéricos.
G Evaluar las vulnerabilidades y los
Es imprescindible incorporar
sistemas de certificación
de calidad a los procesos
constructivos.

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SECCIONES
G Incluir la necesidad de asegurar
ante daños provocados por terremo-
tos a las estructuras más críticas así
como a sus usuarios y beneficiarios,
sobre la base de la cuantificación de
los riesgos.
G Generalizar y profundizar la trans-
misión de aptitudes y competencias
necesarias para el desempeño en
áreas sísmicamente activas, durante
el proceso de formación académica
de profesionales de la construcción.
G Desarrollar a los grupos científicos
existentes en el país con capacidad
para formar recursos humanos y
aplicar recursos materiales a los
objetivos formulados en los puntos
precedentes.
En suma, estimamos que los linea-
mientos mencionados conforman un
bosquejo de un programa de acción
tendiente a brindar la seguridad sís-
mica a la que aspiran y tienen dere-
cho nuestros comitentes y la sociedad
en su conjunto.
Referencias
A. Wegener, 1912 "Die Entstehung der Konti-
nente" Petermanns Mitteilungen. p.185—195, p.
253—256 y p.305—309.
F. Yépez, A.H. Barbat, J.A. Canas, 1995 “Riesgo,
peligrosidad y vulnerabilidad sísmica en edificios
de mampostería”. CIMNE, Barcelona.
V. Bertero, 1989 “Lessons Learned From Recent
Catastrophic Earthquakes and Associated Rese-
arch”. Primera Conferencia Internacional Torro-
ja, Madrid 1992.
A. Ansal Ed., 2004 “Recent Advances in Earth-
quake Geotechnical Engineering and Microzo-
nation”; K. Pitilakis Chapter 5 “Site Effects”.
Kluwer Academic Publishers.
I. Towhata, 2008 “Geotechnical Earthquake
Engineering”. Springer.
A. Barchiesi y T. Schnetzer, 2009 “Efectos de
Sitio en la Respuesta Sísmica del Terreno: Pro-
blemática General y Aplicación al Área Urbana
del Gran Mendoza”. 8vo EIPAC, Mendoza, sep-
tiembre de 2009.
Hay que poner en marcha
un programa de revisión
de la seguridad sísmica
de las obras
de infraestructura
de mayor criticidad.