Arquitectura resistente: casas que han sobrevivido a los terremotos

En el terremoto que tuvo lugar en la Ciudad de México el 19/09/2017, los muros de ladrillo diseñados con detalle apenas sufrieron daños, mientras que los daños graves se concentraron en edificios irregulares o con detalles incompletos. En el terremoto de Pisco (Ica) de 2007, la licuefacción de los terrenos costeros agravó los daños en las viviendas pesadas, mientras que las estructuras ligeras de quincha mejorada, construidas según las directrices técnicas, obtuvieron mejores resultados. Estas lecciones ponen de relieve la importancia de tomar las decisiones adecuadas en materia de diseño, ubicación y refuerzo de las viviendas antisísmicas.

1. Diseño y detalles de muros de contención limitados

Muros limitados (muros de ladrillo o bloques rodeados por vigas y vigas de hormigón armado), siguen siendo la alternativa más económica y eficaz para viviendas de 1 a 3 plantas en las zonas sísmicas de América Latina, siempre que se diseñen en función de la capacidad y con diafragmas bien conectados. El sistema proporciona flexibilidad y estabilidad al integrar los techos/suelos con las paredes y limitar las paredes con vigas y columnas rígidas. De hecho, tras el terremoto que tuvo lugar en Ciudad de México en 2017, se observó que muchas viviendas con paredes limitadas solo sufrieron daños leves: «la mayoría de las casas y edificios… tienen este sistema estructural, lo que no significa que sea débil, sino todo lo contrario, es un sistema muy resistente a las fuerzas sísmicas». Los derrumbes detectados se debieron más a muros no delimitados o a irregularidades (por ejemplo, la blandura del suelo de la planta baja) que al sistema de delimitación.

Las normas locales (NTC-Sismo CDMX 2017/2024 y RNE E.030/E.070, Perú) enfatizan este enfoque: diseño según la capacidad, planta regular (evitando plantas agresivas en L o T), diafragmas y cadenas integradas y jerarquía de resistencia, donde el refuerzo de limitación es más flexible que el muro. En la práctica, en México/Perú se aplica una lista de control de diseño común:

• Plano regular y simétrico; muros resistentes alineados en el plano. Evite los planos agresivos L/T o suaves (por ejemplo, garajes abiertos).
• Fortaleza (esquinas y puntos críticos) y vigas de conexión continua (suelos) y viguetas.
• Espacios separados en las esquinas; refuerzos longitudinales arriba/abajo («encadenamiento»). Lintel fijado correctamente a las paredes.
• Diafragmas rígidos con anclajes temporales bien conectados a las paredes (placas de hormigón armado o techos estructurales).
• Según la capacidad dimensionados: el hormigón armado debe proporcionar más ductilidad que el muro (jerarquía de resistencia).

Cuando se cumplen todos estos detalles, el comportamiento es muy positivo. Por el contrario, en 2017, las principales causas de averías fueron defectos en las fortalezas, bases o diafragmas.

2. Sistemas de suelos ligeros: quincha mejorada

La quincha mejorada combina una estructura de madera + caña/bambú rellena de barro con refuerzos adecuados, creando paredes de muy baja masa y buena flexibilidad sísmica. La quincha, que tiene una inercia mucho menor que las paredes de adobe macizo, reduce las exigencias sísmicas y presenta una característica de daño más gradual (en lugar de un derrumbe repentino, se producen grietas en los revestimientos). Es un sistema tradicional en Perú: «un marco sísmicamente resistente formado por paneles de madera recubiertos de caña y barro». Además, gracias a su ligereza, se ha utilizado históricamente en pisos altos o tejados (por ejemplo, en catedrales coloniales) sin problemas de inestabilidad.

Tras el terremoto de Pisco de 2007, la quincha mejorada demostró su viabilidad en la reconstrucción de viviendas rurales: cuando se siguieron las directrices técnicas (cimientos de hormigón armado, encadenamientos superiores/inferiores, barras transversales en los paneles, protección contra la humedad/termitas, encadenamientos en las esquinas, fijación del techo, etc.), las casas de quincha resistieron bastante bien. Los módulos ligeros incluyen un anillo de base y uniones en forma de X en los planos débiles; vigas de madera superiores que fijan el cierre; drenaje y aleros anchos para proteger del agua. Aunque la quincha es menos rígida que el barro, este grado de flexibilidad permite distribuir la energía sin colapsar. El Instituto de Conservación Getty documenta que «la ligereza del panel de quincha y su comportamiento durante los terremotos… [permite su uso] en la construcción de techos complejos». En resumen, si se presta la debida atención a los detalles (centros de hormigón mínimos, malla y yeso en los revestimientos, conexiones entre paredes y techos), la quincha mejorada puede escalarse como solución de vivienda resistente a los terremotos.

Detalles importantes del sistema (extraídos de las guías PREDES/SENCICO):

• Los módulos ligeros montados sobre el suelo (base de hormigón armado o madera tratada) se fijan al suelo. Para garantizar la estabilidad lateral, se añaden soportes transversales en forma de X dentro de los paneles.
• Vigas superiores continuas atornilladas a los postes («cadena de madera»). Conexión rígida a los diafragmas del techo (vigas/vigas transversales).
• Protección contra el agua y las termitas: zócalos impermeables, enlucido (barbotina) en exteriores e interiores, aleros pronunciados.
• Los revestimientos sólidos (varias capas) que unen el esqueleto interno y externo forman una fina capa delimitadora.

3. Refuerzo de los ladrillos de adobe existentes sin necesidad de retirarlos.

Para mejorar las viviendas actuales de adobe/autoconstruidas, existen estrategias de bajo costo cuya eficacia ha sido demostrada tanto en el laboratorio (PUCP) como en el campo (Arequipa 2001, zonas costeras de Perú). Las tres técnicas principales son las siguientes:

• Malla metálica soldada eléctricamente + enlucido. La malla metálica se clava o se fija a ambas caras de la pared (mediante conectores de transición), de modo que se crean «vigas falsas» y «columnas falsas» delimitadoras. A continuación, se aplica mortero de cemento a ambos lados. Este refuerzo exterior aumenta la flexibilidad sin desplazar a los residentes, ya que limita el antiguo adobe.
• Geomalla de polipropileno (malla sintética). Funciona de manera similar: las tiras o mallas de plástico tensadas en X/verticalmente se adhieren con yeso para evitar que la pared se agriete. Es químicamente inerte y resistente a la corrosión.
• Redes de cuerdas sintéticas («drizas»). Se trata de redes formadas por cuerdas de fibra (por ejemplo, poliéster) que envuelven las paredes vertical y horizontalmente, creando una red. Cada cuerda se fija y se tensa, lo que evita que la pared se derrumbe en caso de un gran terremoto y aumenta considerablemente su resistencia. Este sistema, desarrollado en Perú, ofrece ventajas como el bajo coste de los materiales y la facilidad de instalación, y ha sido homologado en Chile y Perú.

Todas estas soluciones requieren continuidad en las esquinas, coronamientos (superior e inferior) y en la fijación al techo. Los pasos a seguir son los siguientes: detectar grietas y humedad; colocar coronas de madera/RC atornilladas en la parte superior de la pared y fijar firmemente el techo; fijar la rejilla (metálica, georrejilla o cable) a los cuatro lados de la pared con conectores pasantes; aplicar una capa gruesa de yeso en ambas superficies; por último, fijar los diafragmas (reforzar las vigas del techo, sustituir las tejas pesadas por revestimientos ligeros si es posible). Las pruebas realizadas con estos refuerzos han mostrado importantes mejoras sísmicas.

4. Ubicación, forma y diáfragmas: Ciudad de México y costas de Perú.

El terreno es muy importante. En la CDMX, los suelos blandos del valle de México amplifican el temblor (especialmente en periodos prolongados) y prolongan su duración, lo que aumenta aún más los daños en estructuras que se mueven lentamente de forma natural. En la costa de Perú (Ica/Pisco), las arenas sueltas y las zonas saturadas provocaron la licuefacción durante el terremoto de 2007, lo que causó hundimientos y grietas en los cimientos. Por ello, se recomiendan principios universales en el diseño de viviendas básicas (aplicables en México y Perú):

• Evite las formas planimétricas irregulares y los efectos de suelos blandos. No diseñe garajes abiertos o muros discontinuos en la planta baja.
• Mantenga la alineación de las paredes entre los niveles y la continuidad de las cadenas/encadenamientos en el nivel del suelo.
• Cimientos continuos conectados (cimientos con vigas continuas), prestando atención a la transición entre el terreno y la estructura en capas blandas.
• Techos ligeros (paneles metálicos, tejas ligeras) y diafragmas rígidos que transmiten fuerzas puntuales a muros con resistencia limitada. Debe garantizarse una conexión óptima entre el techo, la pared y la cornisa.

Estos puntos conforman la regla «80/20» de la seguridad: una vivienda con una planta cuadrada de dimensiones razonables, paredes bien alineadas y unidas entre sí por coronamientos/diafragmas continuos, y bien apoyada sobre el terreno, tiene muchas probabilidades de funcionar correctamente durante los movimientos sísmicos. Las normas de CDMX (NTC-Sismo) y Perú (RNE) incluyen estos principios: prohíben los pisos débiles, exigen vigas de unión y anclajes, y regulan los cimientos para suelos blandos. En resumen, el suelo «da las órdenes»: garantizar la uniformidad en los pisos bajos y la solidez en los techos es muy importante tanto en el valle de México como en las llanuras costeras de Perú.

5. Aislamiento y control sísmico en viviendas

El aislamiento sísmico (por ejemplo, con soportes elásticos o distribuidores) está incluido en las normas (en Perú, RNE E.031; CDMX contiene normas similares) y sin duda mejora la respuesta. Sin embargo, debido a los costes iniciales y de mantenimiento, se suele utilizar en edificios críticos (hospitales, escuelas o edificios de lujo). En las viviendas sociales, el mayor «rendimiento» se obtiene reforzando la estructura tradicional: la delimitación adecuada de los muros, los diafragmas integrados y los anclajes sólidos suelen ser más económicos que los sistemas de aislamiento. En la práctica, se fomentan las soluciones «80/20» accesibles:

• En la parte superior de las paredes, anillo de cadena rígido (RC o madera).
• Elementos de conexión equipados (clavijas, placas) entre el techo y las paredes y vigas del techo.
• Refuerzos locales (metal, polímeros o mallas de cable) en las partes críticas de las viviendas existentes.

Estos refuerzos, combinados con un diseño prudente, reducen en gran medida la demanda sísmica. No obstante, existen programas piloto y guías para evaluar los aisladores de bajo coste en viviendas en Perú y México, pero su adopción generalizada sigue siendo limitada (debido a su elevado coste). En general, el control sísmico en viviendas se centra hoy en día más en reforzar las estructuras existentes que en aislarlas (aunque ambos enfoques pueden combinarse).