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Espacio del lector

Consejo Editorial del CICM Presidente

Ascensión Medina Nieves Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera

Este espacio está reservado para nuestros lectores. Para nosotros es muy importante conocer sus opiniones y sugerencias sobre el contenido de la revista. Para que pueda considerarse su publicación, el mensaje no debe exceder los 900 caracteres.

sumario

COMPOSICIÓN HELIOS CON: ALMOMENTO.MX / CDN.THECULTURETRIP.COM

Número 595, marzo de 2019

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MENSAJE DEL PRESIDENTE GREMIO / LA INGENIERÍA, PROFESIÓN FUNDAMENTAL PARA EL BIENESTAR DE LA POBLACIÓN

/ EL PAPEL DE LA INGENIERÍA MEXICANA ANTE LA 10 TECNOLOGÍA CUARTA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL / JOSÉ FRANCISCO ALBARRÁN NÚÑEZ / INGENIERÍA PARA LA EFEC16 DIÁLOGO TIVA PLANEACIÓN URBANA / SALVADOR FERNÁNDEZ DEL CASTILLO FLORES DE PORTADA: TRÁNSITO Y TRANS20 TEMA PORTE / COMPARACIÓN ENTRE AUTOBUSES DE TRÁNSITO RÁPIDO Y TRENES URBANOS DE PASAJEROS / JORGE ROSAS GUTIÉRREZ

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LEGISLACIÓN / POLÍTICAS PÚBLICAS PARA EXTENDER LA VIDA ÚTIL DE LOS ACTIVOS VIALES / PAUL GARNICA ANGUAS Y RICARDO SOLORIO MURILLO

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ESTRUCTURAS / DISEÑO DE MUROS DE MAMPOSTERÍA SOBRE ELEMENTOS FLEXIBLES /JUAN JOSÉ PÉREZ GAVILÁN Y JOSÉ FRANCISCO LIZÁRRAGA PEREDA

SÍSMICA / ACTUALIZACIÓN DE 36 INGENIERÍA EDIFICIOS EN ZONAS DE ALTA SISMICIDAD / SERGIO AGUILAR SANDERS / LIBRO AGUAS TURBULENTAS / 40 CULTURA FERNANDO GONZÁLEZ VILLARREAL

0 AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Marco Antonio Cárdenas Méndez Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXIX, número 595, marzo de 2019, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 28 de febrero de 2019, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.


Mensaje del presidente

Consolidar la ingeniería mexicana

L

XXXVII CONSEJO DIRECTIVO Presidente Ascensión Medina Nieves Vicepresidentes Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro

a importancia de la ingeniería en el desarrollo de los países no está a discusión. En la época de la globalización podría interpretarse que no importa quién la ejerza y dónde, pero no es un asunto menor y merece

considerarse.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Roberto Duque Ruiz Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera

Los Estados nación siguen siendo pilar de la organización de la humanidad, independientemente de quién esté en el gobierno de cada uno de ellos, y es por esto que resulta importante considerar la relación entre su grado de soberanía y su capacidad de desarrollo. Suele asociarse a la ingeniería civil con la construcción, pero la ingeniería es

José Arturo Zárate Martínez Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala Primer secretario suplente Pisis Marcela Luna Lira

mucho más: invertir en ingeniería mexicana es invertir en generación de conocimiento e innovación para desarrollar capacidades autóctonas que reducen la

Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda

dependencia del conocimiento externo, al que obviamente no se debe renunciar. No se trata únicamente de construir; se trata de generar conocimiento y formar ingenieros, a los que deben dárseles oportunidades para desarrollarse de forma profesional en México.

Segundo secretario suplente César Alejandro Guerrero Puente Tesorero

Tampoco es un asunto exclusivamente técnico o científico. Es necesario con-

Mario Olguín Azpeitia

solidar el carácter nacionalista –sin chovinismo– como principio a partir del cual

Subtesorero

se asuma un compromiso social y político en beneficio del desarrollo y progreso

Regino del Pozo Calvete

del conjunto de los mexicanos.

Consejeros

Así debe ser porque la ingeniería, muy en específico la ingeniería civil, está estrechamente ligada a la sociedad, debido a su alto grado de responsabilidad

Aarón Ángel Aburto Aguilar Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega

en el proceso que va desde la planeación hasta la construcción y mantenimiento

Luis Attias Bernárdez

de la infraestructura en general y estratégica en particular.

Jesús Campos López

En el Colegio de Ingenieros Civiles de México tenemos plena conciencia de nuestra responsabilidad profesional, política y social. Por ello estamos muy

Renato Berrón Ruiz Ernesto Cepeda Aldape Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo

atentos a las políticas y acciones de las autoridades públicas, para contribuir

Verónica Flores Déleon

de manera proactiva a que se hagan realidad las enormes potencialidades que

Mauricio Jessurun Solomou

Francisco García Álvarez Simón Nissan Rovero

nuestro país tiene.

Alfonso Ramírez Lavín Juan Carlos Santos Fernández Óscar Valle Molina

Ascensión Medina Nieves XXXVII Consejo Directivo

www.cicm.org.mx


GREMIO

La ingeniería, profesión fundamental para el bienestar de la población “Somos ingenieros enamorados de una profesión extraordinaria, pero somos antes y sobre todo mexicanos apasionados por la patria que no pueden aceptar su entrega en aras de una modernidad sin alma. Debemos reconocer que la situación actual de la ingeniería mexicana es sin duda nuestra culpa, pero aceptemos que su futuro es nuestra actual responsabilidad y enfrentémosla viril y decididamente. De lo que hoy hagamos o dejemos de hacer depende el futuro de México.” Esto es parte de lo dicho por Javier Jiménez Espriú, titular de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, en su ponencia presentada durante el ciclo “Diálogo con ingenieros”, organizado por el CICM. En 1997, al recibir el grado de Académico de Honor de la Academia Mexicana de Ingeniería, presenté como trabajo de aceptación una ponencia que titulé “El futuro de México sin ingeniería mexicana”. En 2007, este Colegio de Ingenieros Civiles de México, en una reunión como ésta, me invitó a presentar una ponencia que se llamó “El futuro de México sin ingeniería mexicana 10 años después”. Hoy, ante su amable invitación y en vista de una nueva responsabilidad adquirida y de las actuales circunstancias, cambio el rumbo de mi propuesta y hablo del futuro de nuestro país con los aportes de la ingeniería mexicana. Decía antes y repito ahora que asumía la responsabilidad de actuar siempre a la altura del honor recibido, con el derecho a decir, en todo momento, sin cortapisa alguna, todo cuanto dictan la experiencia, el conocimiento y la razón, pero también la emoción, el amor y las pasiones, las tristezas y las alegrías profesionales, las ilusiones, los éxitos y las frustraciones. Ofrecía entonces, y lo reitero ahora, hacer uso in extenso de mi libertad de expresión, arrogarme el más amplio derecho para decir todo cuanto siento –que, por lo demás, me he restringido pocas veces en la vida, por alguna actitud de prudencia que me ha dictado mi propia conciencia–, porque, al igual que el Adriano de Margarita Yourcenar, “he buscado la libertad más que el poder y el poder tan sólo porque en parte favorecía la libertad”.

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En 1997 Hace 22 años señalaba que, dados los momentos que vivía mi patria, consideraba oportuno exponer, bajo el título de “El futuro de México sin ingeniería mexicana”, un conjunto de reflexiones que inquietaban no sólo mi condición de profesional de la ingeniería, sino fundamentalmente mi visión como mexicano. No se trataba, así, de una especulación filosófica que planteaba un horizonte imaginario, ni enmarcaba una amenaza catastrófica en vista de que la ingeniería mexicana no tenía el reconocimiento que nosotros los ingenieros suponemos que debería tener de la sociedad o de los grupos de decisión nacional. Se trataba de una visión pretérita, sincera y franca, preocupante e incierta, aunque personal, de la evolución de aquel presente. Planteaba la necesidad de revisar el rumbo de México en el contexto mundial a partir de nuestras condiciones, nuestra cultura y nuestra idiosincrasia, y la definición de las acciones a emprender en beneficio de un mejor mañana. Frente a la complejidad de nuestros problemas, aunque sin dejar de considerar todo el conjunto, me concentraba en la importancia de tener una ingeniería mexicana, nacional y nacionalista, con ideología y conciencia de nuestros deberes, de nuestros haberes y de nuestras posibilidades, al igual que de sus capacidades y de su responsabilidad.

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La ingeniería, profesión fundamental para el bienestar de la población

Tema ampliamente discutido, decía, pero generalmente también analizado en un contexto aislado, entre nosotros a menudo sin considerar las repercusiones de los cambios sociales en nuestra profesión y a veces sin evaluar con precisión el impacto de nuestras acciones en la sociedad. Una ingeniería químicamente pura, que con frecuencia ignora la enorme influencia, para bien y para mal, de nuestros actos y de nuestras omisiones. La ingeniería no es un área de exclusividad de los ingenieros; es, sin duda, un patrimonio de la sociedad que toca administrar a los ingenieros, pero que pertenece a todos. Patrimonio que por ignorancia, por apatía, por incomprensión, por intereses, por corrupción, por presiones, por inconciencia, en ocasiones –como aquel momento, decía yo– se deteriora, se degrada, se pierde, se aniquila. ¿Y qué puede ser de una nación sin ingeniería propia frente a los hechos de la modernidad, en el umbral de este milenio, montados en el caballo de la globalización, enfrentados al monetarismo implacable y desalmado; en la era de la información y las telecomunicaciones digitales, de los multimedia y la realidad virtual, del diseño por computadora y el comercio electrónico, de los materiales compuestos y la ingeniería genética, etcétera, etcétera? –preguntaba en aquella reflexión–. ¿Qué puede hacer una nación así, sin ingeniería propia? Seguramente –me decía yo mismo, otra vez– cambiar vidrios y espejos por los frutos de nuestras entrañas, aunque ya no usemos penachos de plumas ni obtengamos nuestros títulos y grados en el calmécac. No hemos aprendido, decía, una lección fundamental: la autodeterminación tecnológica, que no autosuficiencia, y por ende el apoyo al desarrollo de la ciencia y la tecnología son cuestiones de supervivencia nacional. De no lograrla, seguiremos exportando los frutos del subdesarrollo, e importando, con la ineficiencia de la ignorancia, lo que nos vendan; y hasta hoy –en 1997– no sólo no la hemos logrado, sino que estamos destruyendo lo conseguido en largos años y penosos esfuerzos. Hemos ido cancelando, matando por inanición, cerrando por decreto, degradando por descuido e ineficiencia, por ignorancia, por soberbia o por intereses discutibles, los escasos logros en investigación y desarrollo que un día fueron, de la misma manera en que por falta de estímulos o de conocimiento hemos obstaculizado el florecimiento de nuevas acciones. Lo mismo estamos haciendo de los logros que en momentos lúcidos de nuestra historia nos permitieron nuestro desarrollo ingenieril y el avance de nuestras capacidades de creación y crecimiento en esta disciplina fundamental. Hemos ido aceptando igualmente un entramado interminable de tratados, leyes, normas, reglamentos, especificaciones, procedimientos, etcétera, que han conseguido desplazar a la ingeniería mexicana y a las empresas mexicanas que la emplean a un segundo o tercer plano de participación en la satisfacción de nues-

tras propias necesidades, como subcontratistas o maquiladoras de los grandes consorcios internacionales. Las limitaciones que imponían la falta de conocimientos técnicos, la insuficiencia de capital, el escaso acceso a créditos, las altas tasas financieras, los pagos puntuales para los extranjeros –y que se retrasaban para nosotros–, las obras “llave en mano”, las formas y procedimientos de licitación, las nuevas fórmulas de construye y transfiere, o construye, opera y vende, etcétera, eran cuestiones que ponían de natural la balanza en favor de los grandes consorcios multinacionales dueños del dinero. Esto no sólo creaba la imposibilidad de acción para muchas empresas nacionales, sino impedía además, lamentablemente, las actividades de formación, capacitación y entrenamiento de nuestras mujeres y nuestros hombres en el ejercicio de la ingeniería. Obstaculiza aquí, decía, y transfiere al extranjero la formación del capital intelectual de una nación que en su pobreza y sus limitaciones está subsidiando –ironías de la globalización– el desarrollo económico, científico, tecnológico, organizacional y cultural de los países que lo tienen todo. Y no hay que olvidar que las principales fuentes de riqueza son los flujos financieros (dinero), los programas y las patentes (es decir, la ingeniería), y que nosotros, que no contábamos con los primeros, estaremos, si no hacemos algo pronto, igualmente carentes de lo segundo. No podemos ignorar tampoco que la búsqueda actual de la competitividad y la productividad se basan en la innovación, y ésta es sola y pura ingeniería. Sin ingeniería propia no habrá opción diferente –azares de la globalización– que ser compradores sin nada que vender, aun cuando compremos y nos compren lo “Hecho en México”, porque aunque geográfica y paradójicamente se ponga aquí ese sello, la mayor parte de las veces lo esencial y lo intangible, es decir, lo de mayor valor, entre ello la ingeniería, está hecho fuera, y hacia fuera se irán los beneficios. ¿No resulta evidente de estas premisas y ejemplos elementales la necesidad de contar con una ingeniería propia, sólida y consistente? ¿Cómo vamos, de otra manera, a resolver nuestros problemas de trueque, que no es otra cosa el comercio internacional, si adquirimos todo lo de valor agregado, si le aunamos nuestras insuficiencias financieras y esto lo pagamos con ineficientes productos primarios del subdesarrollo, con mano de obra barata y con cerebro a bajo precio, ofrecidos para maquilar y así satisfacer a través de consorcios o compañías transnacionales, entre otras, nuestras propias necesidades? Hemos dicho desde hace mucho que la moderna tecnología de la dependencia es el crear la dependencia de la tecnología. En la guerra de la competencia, el enemigo se transformó en “socio comercial” y en “aliado estratégico”; hoy se respetan las más de las veces los límites territoriales,

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La ingeniería, profesión fundamental para el bienestar de la población

pero se arrasan las barreras de la soberanía con normas, especificaciones y criterios que sólo pueden alcanzar, en su conjunto, los poderosos. Y nosotros, cada vez con menos ingeniería, firmamos los acuerdos con la inocencia de la ignorancia y la mayor confianza en la buena fe de nuestra competencia. Sin embargo, tenemos múltiples historias de éxitos que no debemos conformarnos con dejar que se empolven en el baúl de la memoria. Las decisiones de crear las comisiones nacionales de Irrigación y de Caminos en 1925 establecen los cimientos de una ingeniería civil que evoluciona satisfactoriamente, que sustituye a la cómoda –pero cara e inhibidora– adquisición de tecnología y construcción extranjeras y que logra importantes desarrollos propios que permiten, al transcurrir del tiempo, colocarse en el nivel de las mejores del mundo. En la década de 1930, la creación del Instituto Politécnico Nacional, la expropiación petrolera y el establecimiento de la Comisión Federal de Electricidad dan cauce a las ingenierías electromecánica y petrolera que nos llevan, en pocos años, a la autosuficiencia en el diseño y operación de las plantas y las instalaciones necesarias. La decisión de aprovechar la coyuntura de la Segunda Guerra Mundial y la política de sustitución de importaciones de los cuarenta, así como el proyecto económico estabilizador que llega hasta los ochenta, con su impulso a la construcción de infraestructura y al desarrollo industrial, dan primero una plataforma de lanzamiento al equipamiento nacional –carreteras, puentes, puertos, aeropuertos, presas, desarrollos urbanos e industriales, energía, etcétera–, y luego al despegue de la capacidad industrial –siderúrgica, minera, petrolera, química, de bienes de capital, automotriz y alimentaria, por mencionar las principales–, y con ello a la formación y consolidación de la ingeniería mexicana y de ingenieros de alto nivel. Se diseñan en México, por mexicanos, todas las obras de infraestructura, y se construyen con empresas mexicanas; se hace la ingeniería completa de generación de energía eléctrica, transmisión y distribución, y somos autosuficientes en su instalación y operación; importamos sólo los grandes generadores, y empiezan a fabricarse, por la industria de bienes de capital que se establece, las turbinas hidráulicas. Sin embargo, las decisiones políticas de los ochenta, los nuevos criterios hacia la competencia global, las decisiones de menor participación del Estado en la economía y su retiro brusco provocan, entre otras cosas, la interrupción de los proyectos de bienes de capital, el inicio del desmantelamiento de la ingeniería en las grandes empresas nacionales como Pemex y la Comisión Federal de Electricidad, y en centros como el Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, de la misma forma que sucede en el sector central del gobierno, donde se concentraba la ingeniería mexicana, directamente o a través de empresas nacionales, en las secretarías de Obras

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Públicas, la desaparecida de Recursos Hidráulicos y en la de Comunicaciones y Transportes. Y se dan, a partir de finales de los ochenta, la apertura indiscriminada y brutal a productos y servicios del extranjero –que acrecentada después con la firma del Tratado de Libre Comercio con Norteamérica es imposible de asimilar en el corto plazo–; la política económica que mantuvo el peso sobrevaluado y condujo a su crisis; la decisión de que la mejor política industrial era no tener política industrial, y el advenimiento del comercio mundial avasallador.

uuLa ingeniería no es un área de exclusividad de los ingenieros; es, sin duda, un patrimonio de la sociedad que toca administrar a los ingenieros, pero que pertenece a todos. Patrimonio que por ignorancia, por apatía, por incomprensión, por intereses, por corrupción, por presiones, por inconciencia, en ocasiones se deteriora, se degrada, se pierde, se aniquila. El marco de la llamada “política del libre mercado” nos conduce a la importación de todo, al cierre de miles de empresas nacionales y a la gran crisis, con las consecuencias y secuelas que aún padecemos, entre ellas la crisis de la ingeniería mexicana, que ha provocado, en síntesis, la desaparición de grupos de especialistas del sector público y de empresas en el privado, la desintegración de los escasos grupos de excelencia en la investigación; la transformación de los pocos esfuerzos supervivientes en grupos de maquila, y la cada vez más preocupante migración de ingenieros, tanto a empresas extranjeras que vienen a hacer el trabajo a México, como a empresas allende nuestras fronteras, que nos lo hacen desde allá. El panorama es delicado, y si analizamos los tiempos, es evidente la desproporción que existe entre el que se requiere para formar un “capital intelectual” significativo y el que toma desintegrarlo. La sustitución de lo perdido en capacidad ingenieril exigirá tiempo y esfuerzo que incrementan nuestras desventajas. En suma, dedicamos, con los defectos de todo desarrollo humano, más de 50 años a forjar una capacidad de ingeniería nacional importante, y estamos –decía yo en aquel momento– a punto de liquidar todo esto en 15 años. ¿Cuánto tiempo nos llevará reconstruirla? A diferencia de lo que ya hacíamos antes, hoy los puentes importantes de nuestras carreteras se diseñan en el extranjero, en la misma forma que la ingeniería de proyecto y de detalle de las plantas industriales se hace en casa del que gana la licitación “llave en mano”; lo mismo podemos señalar de nuestras presas o de nuestras plantas de generación eléctrica, y en general de la mayor parte de las actividades que requieren una ingeniería avanzada y de calidad, y ahora, además de todo, mecanismos y fondos financieros con los que no contamos.

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La ingeniería, profesión fundamental para el bienestar de la población

Otro aspecto delicadísimo que deberíamos también analizar con detalle es la influencia de los grupos extranjeros participantes en la selección de la tecnología aplicada, que muchas veces responde más a la conveniencia de sus exportaciones que a la de nuestras necesidades y condiciones particulares. Largo sería igualmente el enunciado de la operación de servicios en que la ingeniería es el insumo fundamental, y en el que los mecanismos de concesionamiento también conducen a la presencia de ingeniería extranjera, con tecnologías que se decidirán en las casas matrices de los concesionarios tecnológicos y en las que la ingeniería mexicana no tendrá oportunidad de opinar. Se seguirá así estrechando el espectro de nuestras posibilidades, tanto de empleo como de injerencia; tanto de trabajo como de desarrollo profesional. ¿Existe alguna fórmula para atender los problemas de hoy y del futuro de México sin ingeniería mexicana? ¿Hay ejemplo alguno en la historia de un logro de esta magnitud, en alguna parte, sin una ingeniería local muy desarrollada? ¿Se puede importar todo esto del extranjero? La respuesta a estas preguntas es, desde luego: no. Es por lo tanto de fundamental importancia que la sociedad mexicana sea consciente de la trascendencia de esta situación y que los líderes de opinión y las personas responsables de guiar el futuro de la nación, tanto en el sector público como en el privado y el social, no sólo también la comprendan, sino que actúen en consecuencia y de inmediato. Nosotros tenemos que hacer lo necesario para que esto suceda, pero recordemos que “el tiempo es un recurso natural no renovable y ya no nos queda mucho que perder”. Considerando además que todo esto no afecta solamente la estructura productiva de la nación y su autosuficiencia ingenieril, sino erosiona también desde su base –que es la formación de profesionales de la ingeniería, de investigadores y tecnólogos– la pirámide completa de nuestras capacidades tecnológicas, y cancela desde hoy las posibilidades del mañana. Así, otra gravísima consecuencia de nuestra situación, la más seria ciertamente para el largo plazo, es la dificultad de lograr un mayor apoyo a la excelencia académica de nuestra educación superior. Debemos impulsar la enseñanza de la ingeniería y el desarrollo de la ciencia y la tecnología, no hacia el mejoramiento de las estadísticas, que nos ha orientado con frecuencia, sino a su superación cualitativa. No se trata aquí de criticar acremente a quienes han tomado decisiones que han afectado a la ingeniería y señalar culpables; se pretende analizar nuestra situación con claridad y seriedad para encontrar soluciones. Somos ingenieros enamorados de una profesión extraordinaria, pero somos antes y sobre todo mexicanos apasionados por la patria que no pueden aceptar su entrega en aras de una modernidad sin alma. Debemos reconocer que la situación actual de la ingeniería mexicana es sin duda nuestra culpa, pero

aceptemos que su futuro es nuestra actual responsabilidad y enfrentémosla viril y decididamente. De lo que hoy hagamos o dejemos de hacer depende el futuro de México. No es permisible para nosotros una postura de lamentación por lo perdido o de nostálgica remembranza por lo que tuvimos en el pasado. Es necesario actuar sin precipitaciones pero sin demora; sin amarillismos pero sin ocultamientos ni simulaciones; sin agresiones ni intransigencias, pero sin tolerancias vergonzantes; con un espíritu positivo, decidido, basado en la claridad de nuestras reflexiones y en nuestra visión del futuro; sin ilusiones virtuales, con pragmatismo sereno, con ideales sólidos y con principios nacionalistas. Hace 12 años y hoy En 2007, diez años después, tuve que decir que lamentaba haber acertado en un alto porcentaje de mis pronósticos, pero que no era gracias a ninguna virtud especial de clarividencia sino a un obvio y elemental análisis lógico de las tendencias y lo previsible del futuro, en este renglón que considero esencial. Y si me hubiesen invitado en 2017 a hablar de cómo estábamos 20 años después de mi primera exposición, habría tenido que decir lo mismo, pero en ese momento con más datos duros y dolorosos y con brechas más grandes, resultado de esas políticas erradas que marcan nuestro presente y con rasgos que hoy, en 2019, en mi opinión, debemos superar urgentemente. Señalo unos cuantos, de enorme trascendencia: la mitad de la capacidad de la energía eléctrica instalada en nuestro país es de empresas extranjeras que han incorporado muy poco valor agregado de ingeniería mexicana en sus desarrollos; la empresa petrolera nacional se encuentra en estado de terapia intensiva, con una producción petrolera en gravísimo declive y una capacidad de refinación de la que se aprovecha un escaso 40%, por el abandono irresponsable de su mantenimiento y un desprecio lamentable por la ingeniería; continuamos sin política industrial, acogiendo a las empresas que deciden venir a México a aprovechar sus recursos, su situación geográfica, sus estímulos y sus bajos costos de mano de obra y profesionales, como maquiladores sujetos a la competencia del mejor postor. Conocen ustedes, ingenieros civiles, mejor que yo, la participación de los ingenieros mexicanos en la construcción de infraestructura, en la que también empresas de fuera tienen ya una parte sustancial del mercado, así como de las concesiones de operación. Tomo igualmente el ejemplo de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. El pasado 30 de noviembre –otro dato indiscutible que confirma lo que he pretendido advertir durante muchos años–, se cumplieron 30 años en que ningún ingeniero ocupó la titularidad de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. Daniel Díaz Díaz fue el último ingeniero titular de esa dependencia esencial y tradicionalmente ingenieril, en la que durante

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La ingeniería, profesión fundamental para el bienestar de la población

el sexenio pasado ni un solo subsecretario, ni el coordinador de Puertos, ni el director de Capufe, contaba con un título que supusiera alguna técnica. Sólo el 34% de los altos mandos de la SCT era de profesionales de la ingeniería y sólo 12 de los 31 directores de centros SCT en la República eran ingenieros. Hoy, el 70% de los altos mandos y todos los directores de los centros SCT son ingenieros e ingenieras. Herbert von Karajan decía que el arte de dirigir es saber cuándo hay que dejar la batuta para no molestar a la orquesta. Pero la orquesta desafina, y no es posible encontrar armonía alguna, si el primer violín no es violinista, el pianista nunca ha tocado el piano y el arpista no sabe ni cuántas cuerdas tiene el arpa, menos aun cómo afinarla. Esto explica una buena parte de las enormes fallas en la planeación, la ejecución y la conservación de nuestra infraestructura, los sobreprecios inaceptables, los retrasos en la construcción y la baja calidad de las obras; en suma, las enormes diferencias entre lo que hay y lo que debería haber. Esto, y el conocimiento del talento de los ingenieros mexicanos, me llevó a solicitarle al presidente de la República, cuando me hizo el honor de invitarme a encabezar la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, su autorización –que me dio de inmediato– de volver a “ingenierizar” la secretaría, y desde ahí promover el apoyo a la ingeniería mexicana, a la industria de la construcción nacional y a la formación con transparencia, estrictamente dentro de la ley y cancelando todo vestigio de discrecionalidad y de corrupción. Esto sin chovinismo alguno, pero descartando la actitud que ha privado en los últimos lustros de despreciar lo que nosotros sabemos hacer, y ver con admiración –e incluso con actitud servil– todo lo que viene de allende nuestras fronteras, aunque no sea mejor que lo nuestro. Sin descartar, desde luego, la colaboración internacional o la adquisición de tecnologías con las que no contemos, no como injerencias condicionantes o como imposiciones, sino como complemento. ¡Hagamos lo necesario para desarrollar a México los mexicanos! Como en tiempos lúcidos de nuestra historia, seamos nosotros, nuevamente, los constructores de nuestra nación. Existen aquí el talento y la vocación. Dos millones cuatrocientos mil profesionales y un millón doscientos mil jóvenes inscritos en las carreras de ingeniería del país lo confirman. Los hechos del pasado a los que me he referido nos demuestran las capacidades nacionales para lograrlo. No se trata de hacer una apología del pasado y una solicitud de regreso, sino del análisis de lo que ha sido y será de utilidad, de lo que debemos preservar, estimular y promover. No planteo una lucha por el gremio, sino una cruzada gremial por el futuro de la nación. Cruzada interior y exterior por la dignificación profesional que, como proponía Gabriela Mistral, “considere a la profesión lo

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mismo que un pacto firmado con Dios o con la ciencia, y que obliga terriblemente a nuestra alma, y después de ella a nuestra honra mundana”, combatiendo la corrupción en su concepción más amplia, sin simulaciones ni interpretaciones cómodas; sin contemplaciones ni tolerancia alguna a esa lacra que va desde la traición a la ética profesional hasta la que se cuantifica en pesos y centavos y en conflictos de interés.

uuHemos ido aceptando un entramado interminable de tratados, leyes, normas, reglamentos, especificaciones, procedimientos, etcétera, que han conseguido desplazar a la ingeniería mexicana y a las empresas mexicanas que la emplean a un segundo o tercer plano de participación en la satisfacción de nuestras propias necesidades, como subcontratistas o maquiladoras de los grandes consorcios internacionales. Esa ética profesional a la que se refería en 1887 Arthur Mellen Wellington, aquel ingeniero civil que decía que “un ingeniero puede hacer con un dólar lo que cualquier tonto puede hacer con dos”, cuando afirmaba que “sería bueno que la ingeniería fuese menos generalmente considerada, e incluso definida, como el arte de construir, porque en cierto e importante sentido es incluso el arte de no construir”. Maurice Rollier lo decía en otros términos: “Los ingenieros no podemos ser el elefante en la tienda de porcelanas que altera la topografía, modifica el clima, cambia la ecología con el influjo mágico de su técnica pura y arrogante, como el niño que recorta una figura de una tela de Rembrandt sólo porque sabe usar tijeras.” Estoy consciente de que no todos los problemas que aquejan a nuestro país los puede resolver la ingeniería, pero estoy convencido de que ningún problema puede ser resuelto adecuadamente si no tenemos una ingeniería nacional sólida y consistente. Hay que recordar lo que decía Emilio Rosenblueth: “Todo lo que parece estar más allá de la ingeniería no es sino sola y pura ingeniería”, pero agregaba: “El ingeniero no puede estar hecho sólo de las ciencias de la ingeniería; la cultura, la sensibilidad social, la ideología, la economía, la política, la filosofía, el arte […] son ropajes de los que no se puede desprender”. Estimados amigos y compañeros: los invito a hacer nuevamente de la ingeniería –esa ingeniería– la profesión respetadísima que nos ha sido dado ejercer, a muchos durante muchos años, pero a todos con pasión y plenitud, la profesión fundamental que requiere el futuro de México para el logro del bienestar de la población toda

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TECNOLOGÍA

El papel de la ingeniería mexicana ante la cuarta revolución industrial ¿Qué es una revolución industrial? ¿Cómo se pueden predecir sus consecuencias? La primera pregunta se podría contestar como sigue: una revolución industrial es un cambio extraordinario y relativamente rápido en la sociedad y la economía, derivado de nuevas tecnologías. La segunda no se puede responder, pues si bien una persona puede vislumbrar futuros posibles, como lo hicieran Julio Verne, Arthur C. Clarke, Isaac Asimov, Ray Bradbury, Gene Roddenberry o Frank Herbert, no constituyen una predicción confiable, aunque a final de cuentas coincidan algunos elementos de la fantasía con la realidad. JOSÉ FRANCISCO ALBARRÁN NUÑEZ Doctor en Ingeniería con amplia experiencia en el ámbito académico, así como en la industria privada y el sector público. Consultor independiente y presidente de la Academia de Ingeniería.

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La primera revolución industrial surgió de aprovechar los avances en la producción y transformación del hierro (primero) y el acero (más tarde) para crear la máquina de vapor. ¿Quién habría podido predecir en el año 1814 que de una primera locomotora sobre rieles se derivaría el desarrollo ferrocarrilero de principios del siglo XX o los grandes barcos transatlánticos, que cambiarían el transporte de personas y mercancías? Con ello, la sociedad cambió su expectativa de recorrer grandes distancias durante semanas a solamente días; aumentó también el intercambio de mercancías y se justificó la construcción de nueva infraestructura, lo que impulsó en consecuencia a la economía mundial. La segunda revolución industrial se derivó fundamentalmente del dominio de la energía eléctrica, la conversión de impulsores a vapor por el motor de combustión interna y la grabación de voz, música e imágenes. Difícilmente se habría apostado en 1880 por una bombilla de luz que duraba unas 15 horas y un fonógrafo, que parecía una curiosidad para gente rica, como el preludio de una industria del entretenimiento que abarcaría al planeta entero en la primera mitad del siglo XX, o por la simbiosis del motor de combustión interna con los primeros vuelos de los hermanos Wright como precursor de los aviones de pasajeros que podrían cruzar el Atlántico. La electrónica, las telecomunicaciones, la batería eléctrica y la energía atómica fueron los elementos que detonaron la tercera revolución industrial. La caracterís-

tica de los elementos básicos de la electrónica dio pie a la era digital y las computadoras, mientras que la del semiconductor permitió la miniaturización de los circuitos electrónicos. El mundo se maravillaba en 1947 con la computadora digital, llamada ENIAC, que ocupaba un gran espacio y requería sustanciales cantidades de energía para realizar cálculos de balística. Difícilmente se habría podido predecir entonces que en 60 años una persona llevaría consigo un smartphone con una capacidad de procesamiento y memoria diez órdenes de magnitud mayores.

Cibernético

Física

Electrónica IoT Sensores

Energía 4RI Materiales

Biológico

Figura 1. Los ámbitos en cuya intersección se está gestando la cuarta revolución industrial.

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El papel de la ingeniería mexicana ante la cuarta revolución industrial

uuLa cuarta revolución industrial no es acerca de máquinas inteligentes e interconectadas. Su alcance es mucho más amplio. Ondas de nuevos descubrimientos se están sucediendo simultáneamente en áreas que comprenden desde secuenciación genética hasta nanotecnología, desde energía renovable hasta computación cuántica. Es la fusión de estas tecnologías y su interacción a través de los dominios físico, digital y biológico lo que hace a la cuarta revolución industrial fundamentalmente diferente de las anteriores. de resultar. Sin embargo, sí se puede decidir ser partícipe o simple espectador. En las revoluciones industriales anteriores, México ha sido un espectador y mediocre usufructuario del desarrollo económico resultante. Hemos reaccionado tarde y sin una idea clara, salvo contadas excepciones, como el esfuerzo de Guillermo Camarena en la TV a color, que ha quedado como una anécdota, en lugar de haber sido el detonador de una industria. Podría argumentarse que la primera revolución industrial encontró a un México sojuzgado por un imperio español al que aquélla también le pasó por encima. Similarmente, para la segunda revolución industrial, las continuas guerras intestinas pueden haber sido un distractor que nos impidiera ser partícipes. En cambio, sería más difícil establecer una justificación para no haber sido protagonistas de la tercera, que no implique falta de visión y apatía de nuestro gobierno e industria privada. Ante la 4RI, debemos cambiar y convertirnos en protagonistas. No podemos pretender ser líderes, con la infraestructura que tenemos, pero sí partícipes en lugar de meros espectadores. Y la iniciativa debe ser de la ingeniería, pues es la principal generadora de tecnología. Es con ese espíritu que la AIM inició su coloquio 2017 con el tema “Hacia una Ingeniería 4.0”, enfocado en determinar acciones que ayuden a la ingeniería

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Hoy en día se perciben los síntomas de una nueva revolución industrial. Nuevas sinergias están comenzando a mostrarse en los ámbitos físico (materiales), cibernético (inteligencia artificial, realidad virtual) y biológico (genética, conocimiento de la anatomía y fisiología humana) que serían el preludio de importantes cambios en la sociedad y la economía. Es en la confluencia o intersección de estos tres ámbitos en los que se gestará la cuarta revolución industrial (4RI). Tras la afirmación anterior, conviene distinguir a la llamada industria 4.0, cuya definición sería: “la convergencia de la producción industrial con las tecnologías de la comunicación y la información. La industria 4.0 se relaciona con la convergencia del internet de las cosas (IoT), el internet de las personas (IoP) y el internet de todo (IoE)” (Skilton y Hovsepian, 2018). Por lo tanto, la industria 4.0 es una evolución de las tecnologías que definen la tercera revolución industrial. Una de las voces más destacadas en cuanto a la 4RI es Klaus Schwab, fundador y director ejecutivo del Foro Económico Mundial (FEM), quien ha escrito el libro The fourth industrial revolution (2017) y promueve este concepto a través de entrevistas y videos que se pueden encontrar el sitio web del FEM. Él define la 4RI de la siguiente forma: “La cuarta revolución industrial […] no es acerca de máquinas inteligentes e interconectadas. Su alcance es mucho más amplio. Ondas de nuevos descubrimientos se están sucediendo simultáneamente en áreas que comprenden desde secuenciación genética hasta nanotecnología, desde energía renovable hasta computación cuántica. […] Es la fusión de estas tecnologías y su interacción a través de los dominios físico, digital y biológico lo que hace a la cuarta revolución industrial fundamentalmente diferente de las anteriores.” Por su parte, la Academia de Ingeniería de México (AIM) realizó el video La Academia de Ingeniería y la 4ª Revolución Industrial, que se encuentra en su canal de YouTube, en el cual describe algunos síntomas de la 4RI. Como ya se ha planteado, de los síntomas no se puede predecir el impacto social y económico que habrá

En la manufactura aditiva, los materiales se van depositando para fabricar piezas diversas.

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mexicana a incorporarse a la 4RI cuando aún está en estado emergente. En la tabla 1 se observan los 32 síntomas de la inminencia de la 4RI. Como primer paso del coloquio, se elaboró un video que muestra una serie de desarrollos tecnológicos que están empezando a usarse o que se espera se comiencen a usar en poco tiempo, planteados como síntomas de la 4RI. Dicho video (https://youtu.be/Ma8aKKKZLvk), con duración de 11 minutos, se difundió

entre los miembros de la AIM como un antecedente de los siguientes pasos. El segundo paso del coloquio fue la realización de una encuesta entre los miembros de la AIM; se les presentaron 32 desarrollos tecnológicos que son preludio de la 4RI, y se les solicitó calificar el impacto que cada uno de ellos tendría sobre el ámbito de trabajo y conocimiento del encuestado, así como cuán pronto consideran que dicho impacto sería determinante en México.

Tabla 1. Síntomas de la aparición de la 4RI Grupo 1. Nuevos conceptos de movilidad y transporte Vehículos autónomos Tanto en tierra como en aire. Empresas como Samsung, Google y Uber están desarrollando vehículos autónomos para dos, tres o 10 pasajeros. Un taxi-helicóptero autónomo para una persona, con rango de operación de 50 km, empezará a operar en breve en Dubái. Empresas mexicanas ya desarrollan sistemas para aplicación en vehículos autónomos.

Grupo 3. Generación de energía renovable distribuida Batería solar en la ropa Delgados filamentos de cinta de cobre, flexibles y ligeros, se entretejen con cintas que tienen una célula solar en un lado y capas de almacenamiento de energía en el otro, para crear telas que pueden convertir energía solar en eléctrica, almacenarla y aplicarla a nuestros dispositivos móviles. Llevaremos el convertidor de energía con nosotros.

Drones Las aplicaciones de los drones son muy amplias. Amazon ya los usa para enviar paquetes a domicilio en unas horas. Vigilancia, levantamientos topográficos, supervisión de ganado y filmación de eventos son algunas de sus aplicaciones actuales.

Techos de tejas fotovoltaicas Nuevos productos que permiten construir techumbres de agradable estética y que son celdas fotovoltaicas, a un costo menor que el de tejas convencionales, son ya un producto comercial.

Transporte terrestre de alta velocidad El Hyperloop es un transporte de alta velocidad (1,120 km/h), confinado en un conducto cilíndrico, impulsado por aire y motores de inducción lineal, cuyo prototipo se probará en breve (en Nevada, EUA) y su primera ruta será entre San Francisco y Los Ángeles. Se ha anunciado su posible aplicación en México. Grupo 2. Todo en la web Internet de las cosas La comunicación entre personas, entre personas y máquinas o entre éstas da pie al control de drones, vehículos no tripulados, calles sin semáforos, robots que trabajan “en equipo”, entre otras muchas más. Se estima que para 2020 habrá entre 20 millones y 50 millones de dispositivos conectados. Calles sin semáforos Los vehículos en comunicación a través de la web, con sensores embebidos en las superficies de rodaje o colocados en postes, reciben la señal de “alto” o “siga” y se la comunican al conductor. El sistema completo tiene identificado al auto y sabe si éste obedece la señal o no. La ciudad de Barcelona ya está evolucionando para ser una ciudad sin semáforos. Querétaro podría ser la primera ciudad sin semáforos de México. Dispositivos en nuestra vestimenta Reloj, lentes y ropa conectados a internet transmiten nuestra ubicación, temperatura corporal y estado físico, o bien nos comunican dirección, mensajes, pronóstico del clima u órdenes a nuestros dispositivos médicos implantados, incluyendo la dosificación de medicamentos. Satélites de nueva generación Satélites que han multiplicado en un millón de veces la capacidad de comunicación digital, algunos de ellos pequeños y en posiciones suborbitales (por lo que con el tiempo perderán altura y caerán) nos mantendrán comunicados en prácticamente cualquier lugar del planeta.

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Dominio del ciclo del hidrógeno Combinando la energía solar y el agua de lluvia, se separa en ésta el hidrógeno y el oxígeno, gases que se almacenan en tanques. Vueltos a combinar en una celda de combustible, se genera energía eléctrica y agua limpia. Este sistema podrá ser instalado en cada casa o edificio. Grupo 4. Impresión 3D en todo y para todo Manufactura aditiva De forma similar a una impresora 3D, los materiales se van depositando (en lugar de desbastando), para fabricar piezas de diversos materiales. Menos desperdicio, menos energía, menos tiempo para pasar del diseño a la manufactura. Impresión 3D en la medicina Manufactura aditiva de férulas a la medida con dispositivos curativos (como celdas de ultrasonido) integrados; cartabones de alta precisión para cortar a la medida, elementos que se implantarán en otras personas; reproducción exacta de osamenta y manufactura de elementos para injertos. Impresión 3D en construcción Construcción de una casa de 160 m2 en 10 horas y con un costo de 10,000 dólares. Construcción de formas caprichosas. Se ha anunciado la construcción de un edificio en Dubái usando impresión 3D. Grupo 5. Nuevas dimensiones para la inteligencia y la percepción Inteligencia artificial El grado de inteligencia de las máquinas ha estado creciendo continuamente. Ya hay computadoras que pueden vencer al mejor humano en ajedrez o go (juego chino). Se plantea la posibilidad de que computadoras sean usadas como jueces o directivos de corporaciones, en un futuro cercano. Realidad aumentada Ya sea en el teléfono inteligente, para ubicar sitios de interés cercanos a la posición en la que uno está ubicado o en un anteojo, para visualizar una

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Tabla 1. Síntomas de la aparición de la 4RI (continuación) estructura que está siendo construida y compararla con el diseño en 3D, la realidad se ve amplificada con información adicional a la de la simple vista.

del planeta. Las más prestigiosas universidades ofrecen ya miles de MOOC (massive on-line open courses).

Realidad virtual Usada inicialmente en simuladores de vuelo, ha llegado al punto de comercializarse como parte de juegos electrónicos. Abre la posibilidad de viajar virtualmente, de recorrer virtualmente unas instalaciones cuando aún están siendo diseñadas, o de estudiar el cuerpo humano como si estuviéramos dentro de él.

Nuevas profesiones Los nuevos avances tecnológicos demandan ya nuevas especialidades para aprovecharlos. Carreras como Ingeniería de datos o biomédica serán altamente demandadas.

Grupo 6. Conviviendo con robots Robots Inicialmente usados para la manufactura en línea, han evolucionado al punto de convertirse en un artículo del hogar. Robots para construcción, cirugía o atención de enfermos están ya en funcionamiento. Exoesqueletos Trajes motorizados con inteligencia computacional ayudan a los paralíticos a caminar, o a cualquier persona a cargar artículos pesados o trabajar en posiciones incómodas (como en cuclillas) sin agotarse. Automatización de la granja Ganado controlado vía drones y satélites mediante dispositivos en su cuello u oreja, “agrobots” arando, sembrando, cosechando o limpiando el campo son ya utilizados en varios países. Robots submarinos La aplicación de la robótica en el mundo submarino tiene un alto potencial para el aprovechamiento y protección de los recursos en el mar, ríos y cuerpos de agua dulce. Grupo 7. Cada vez más información en menos tiempo Big data La cantidad de información generada por computadoras personales, teléfonos inteligentes, tabletas y nuevos dispositivos conectados al internet de las cosas representa un extraordinario potencial de conocimiento. Sin embargo, aunque manejar tanta información no es sencillo, aquellos que lo puedan hacer mejor tendrán una importante ventaja. Computación cuántica Una forma diferente de procesar la información, pero con un potencial extraordinario para la solución de problemas complejos. La primera computadora cuántica comercial ha sido puesta en servicio por IBM, para aplicaciones a través de la web. Grupo 8. Educación masiva e individualizada Cursos en línea de alcance masivo Cursos del más alto nivel, ofrecidos de manera abierta a todo el mundo, cambian la dinámica del aprendizaje. Un curso masivo sobre inteligencia artificial fue tomado por 160 mil personas en las regiones más diversas

El tercer paso del coloquio consistió en una serie de talleres de trabajo, cuyo objetivo fue determinar acciones que la ingeniería mexicana debería llevar a cabo para incorporarse a la 4RI. El resultado de dichos talleres fue un conjunto de ocho líneas de acción que se enlistan a continuación.

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Grupo 9. El macroimpacto del mundo nano Nanomateriales Con la nanotecnología se desarrollan materiales con una combinación sui generis de características, como resistencia y ligereza o alta captación de humedad sin deterioro. Esto permite diseñar materiales para aplicaciones específicas, como por ejemplo obtener agua de la humedad en la atmósfera en cantidades significativas, recubrimientos finos y resistentes o vacunas. Nanoimpresión litográfica Mediante láser, es posible hacer impresiones muy pequeñas que pueden servir como moldes para instrumentos de bajo costo para la manufactura en serie de elementos nanotecnológicos. Nanocélulas solares La aplicación de la nanotecnología al desarrollo de celdas solares empieza a producir estos elementos de energía renovable a un precio mucho más bajo que el tradicional. Además de proveer energía a bajo costo, podrá hacerlo con materiales duros, blandos o flexibles. Grupo 10. Biología aumentada Imagen molecular Técnica que permite observar genes, proteínas y otras moléculas. Una posible aplicación es la observación de tumores, aun cuando estén en una etapa muy temprana de desarrollo. Nanobots Robots miniatura, elaborados en escala celular, podrán ser inyectados en el cuerpo humano para efectuar actividades al mismo nivel (molecular). Teléfono inteligente implantado Un dispositivo implantado en el ser humano, controlado por voz y a través de otros dispositivos, para hacer todo lo que se hace con un teléfono inteligente. A través de lentes con despliegue de imágenes, se podrá observar video, por ejemplo. Edición genética precisa Aplicado a plantas, la alteración precisa de sus genes puede hacerlas resistentes a diversos hongos u otro tipo de plaga. Bioelectrónica La implantación de dispositivos electrónicos en determinados haces de conductos nerviosos permite modular el envío de señales del cerebro a nuestros órganos para reemplazar o mejorar el efecto de muchos medicamentos, sin sus efectos secundarios.

1. Impulsar la cultura del emprendimiento entre los jóvenes ingenieros, ya sea aquéllos que se encuentran en formación o los de reciente acceso al mercado laboral. 2. Mejorar la formación de ingenieros buscando altos estándares de conocimiento y desempeño.

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uuPodría argumentarse que la primera revolución industrial encontró a un México sojuzgado por un imperio español al que aquella también le pasó por encima. Similarmente, para la segunda revolución industrial, las continuas guerras intestinas pueden haber sido un distractor que nos impidiera ser partícipes. Sería más difícil establecer una justificación para no haber sido protagonistas de la tercera. 3. Incluir ciencia, tecnología y creatividad en el aprendizaje, en todos los niveles educativos. 4. Mejorar la vinculación triple hélice (academiaempresa-gobierno). 5. Elaborar y dar seguimiento a un programa nacional de desarrollo tecnológico con fuerte participación de la ingeniería. 6. Propiciar el desarrollo de una ingeniería tecnológicamente fuerte. 7. Mejorar los incentivos para el desarrollo tecnológico y start-ups con fuerte componente tecnológico. 8. Asegurar la presencia de ingenieros en los puestos de decisión del gobierno con fuerte componente tecnológico.

Las líneas de acción anteriores se agrupan en tres propósitos para la ingeniería: A. Fomentar la cultura de la innovación tecnológica y su impacto en nuestras vidas (asociada a las líneas de acción 1, 3, 4 y 7). B. Impulsar una ingeniería tecnológicamente robusta (asociada a las líneas de acción 2 y 6). C. Fortalecer, con la destacada participación de los ingenieros, la planeación, supervisión y evaluación de los programas del gobierno con componente tecnológico (asociada a las líneas de acción 5 y 8). La AIM buscará que las distintas asociaciones de ingenieros, las instituciones de educación superior de ingeniería y el gobierno conozcan y adopten estos propósitos

Referencias Schwab, K. (2017). The Fourth Industrial Revolution. Crown Business. Skilton, M., y F. Hovsepian (2018). The 4th Industrial Revolution: Responding to the impact of artificial intelligence on business. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

www.cimesa.net Cimentaciones y obra civil

Estructuras subterráneas

Obras hidráulicas e industriales

Estructuras portuarias


DIÁLOGO

Ingeniería para la efectiva planeación urbana Bernardo Quintana decía que el tema de desarrollo urbano tiene mucho más que ver con la aplicación de ingenierías que con el ejercicio de la arquitectura, porque ésta se ocupa fundamentalmente de los espacios, y la ingeniería aporta las complejas soluciones de todo tipo que presentan las ciudades: la concepción de la infraestructura, el diseño y puesta en marcha de diversos sistemas para ofrecer a los ciudadanos vivienda, movilidad, vialidades, energía, agua, drenaje, transporte, salud, educación, seguridad y resiliencia, por citar sólo algunas. IC: Considerando que el Comité Técnico de Desarrollo Urbano Sustentable (CTDUS) del CICM no aborda una de las especialidades convencionales de la ingeniería civil, ¿cuál es su misión y sus responsabilidades? Salvador Fernández del Castillo Flores (SFCF): El desarrollo urbano en todas sus facetas, tanto técnicas como sociales, presenta una gran complejidad, más aun si se pretende que sea sustentable, ya que involucra prácticamente a todas las especialidades de la ingeniería civil además de ser materia de estudio de otras muchas disciplinas y profesiones. La misión fundamental del CTDUS del CICM es estar al tanto, al día, sobre el estado actual del desarrollo urbano de nuestras ciudades y permanecer alertas al conocimiento de las mejores prácticas y técnicas, tanto en el plano nacional como en el internacional, con miras a determinar lo que

puede aportar nuestro colegio al mejor desarrollo de las ciudades mexicanas desde el punto de vista de la ingeniería civil. Por otra parte, es responsabilidad del comité mantener integrado a un grupo de expertos y de ingenieros interesados en el desarrollo urbano, que se reúnen periódicamente para tratar temas de interés en este ámbito, escuchar a expertos, intercambiar ideas, conciliar puntos de vista y obtener conclusiones.

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SALVADOR FERNÁNDEZ DEL CASTILLO FLORES Ingeniero civil. Integrante del XXXVII Consejo Directivo del CICM; coordinador del Comité Técnico de Desarrollo Urbano Sustentable y anteriormente del de Movilidad. Perito profesional en Gerencia de proyectos de infraestructura.

Las ciudades deben ser eficientes, productivas y competitivas, y proporcionar calidad de vida a sus habitantes.

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IC: Estas particularidades le dan al comité técnico a su cargo un carácter de transversal. ¿Cómo manejar esta condición para lograr sinergia y no superposición de tareas con los demás comités técnicos del CICM? SFCF: No existe superposición, ya que nuestro enfoque es distinto. El CTDUS es más plural, dirigido específicamente al impacto en el desarrollo de las ciudades, su productividad y competitividad; puede decirse que se apoya parcialmente en la información que proporcionan otros comités. El CTDUS está integrado por ingenieros de muy distintas especialidades; lo forman personas expertas en desarrollo urbano, en gerencia de proyectos, en temas del agua, en vialidades y en movilidad; participan constructores y desarrolladores de vivienda, promotores inmobiliarios, expertos en la reglamentación y la normatividad, y directores responsables de obra, entre otros. Nuestro propósito es en cada reunión contar con la presencia de un invitado especialista en algún tema relativo muy específico. El invitado expone su punto de vista y todos los demás lo dialogamos, aclaramos conceptos y obtenemos conclusiones. También, por la condición de transversalidad del nuestro, se ha dado el caso de que otros comités técnicos del CICM nos inviten a plantear nuestro punto de

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vista sobre distintos temas. Así lo han hecho en más de una ocasión el Comité de Gerencia de Proyectos, el de Resiliencia, el del Agua, el de Turismo, el de Transporte y el de Infraestructura. Asimismo, en importantes foros organizados por distintas instituciones públicas y privadas participan miembros del CTDUS, en representación del CICM. Lo medular en la actividad del comité es encontrar y sintetizar elementos de análisis y opinión que permitan a las autoridades del CICM contar con la información oportuna sobre los temas de la incumbencia de nuestro gremio, para fijar posiciones institucionales y ofrecer, en nuestra condición de asesores del gobierno, respuestas certeras a consultas específicas sobre el desarrollo urbano de las ciudades. IC: Existe una idea, que tal vez es un prejuicio, en el sentido de que el desarrollo urbano es un asunto más de arquitectos que de ingenieros. SFCF: Algo hay de eso, pero recordemos: no basta con hacer ciudades bonitas, espacios agradables. Las ciudades deben ser eficientes, productivas y competitivas, y proporcionar calidad de vida a sus habitantes. Los sistemas urbanos implican hoy en día una gran complejidad. El ingeniero Bernardo Quintana, como presidente que fue del CICM, decía que el tema de desarrollo urbano tiene mucho más que ver con la aplicación de ingenierías que con el ejercicio de la arquitectura, porque ésta se ocupa fundamentalmente de los espacios, y la ingeniería aporta las complejas soluciones de todo tipo a las necesidades que presentan las ciudades: la concepción de la infraestructura, el diseño y puesta en marcha de diversos sistemas para ofrecer a los ciudadanos vivienda, movilidad, vialidades, energía, agua, drenaje, transporte, salud, educación, seguridad y resiliencia, por citar sólo algunas. En síntesis, la ingeniería atiende el tema de los servicios básicos, así como la efectiva planeación y construcción de la infraestructura, más allá de la concepción espacial de los edificios.

uuLo medular en la actividad del comité es encontrar y sintetizar elementos de análisis y opinión que permitan a las autoridades del CICM contar con la información oportuna sobre los temas de la incumbencia de nuestro gremio, para fijar posiciones institucionales y ofrecer, en nuestra condición de asesores del gobierno, respuestas certeras a consultas específicas sobre el desarrollo urbano de las ciudades. Se dice que las ciudades no se pueden planear totalmente, puesto que su crecimiento depende de múltiples factores, como son los demográficos, sociológicos, políticos, etc. Cierta teoría –que no comparto totalmente pero que merece atenderse– plantea que las personas van y vienen de un lugar a otro y se instalan

respondiendo a una multiplicidad de factores que no siempre pueden planearse y controlarse de forma cabal, lo que hace que la planeación urbana sea en muchos casos más reactiva que propositiva. Pueden ofrecerse condiciones especiales de acceso, economía, servicios, pero siempre habrá factores subjetivos que no permiten planificar con total certeza. Por otra parte, las soluciones de hoy con frecuencia se convierten en los problemas del mañana. IC: Me comentaba respecto a la presencia de invitados en las reuniones regulares del comité; también de la relación con otros comités técnicos del colegio. ¿Qué relación se mantiene con instituciones académicas, empresariales, públicas y profesionales fuera del CICM? SFCF: Tenemos una buena relación con otros sectores, particularmente el público y el académico, así como con organizaciones gremiales y sociales afines. En este momento estamos en una época de transición, pero tenemos muy buena comunicación con diversas instituciones de todos los sectores involucrados con el desarrollo urbano, en especial de la Ciudad de México. IC: El proceso de transición amerita seguramente gestiones, en particular, supongo, con el gobierno de la Ciudad de México. ¿Qué nos puede comentar al respecto? SFCF: Hemos procurado un acercamiento con las nuevas autoridades. La jefa de Gobierno, Claudia Sheinbaum, nos invitó como colegio a colaborar con ella. Pronto se concretará la reunión del presidente de nuestro colegio con ella para detonar esta colaboración. Hemos mantenido vinculación con organismos del gobierno local, como es el caso del Sistema de Transporte Colectivo Metro, las secretarías de Vialidad y Transporte y de Desarrollo Urbano y Vivienda, entre otros. IC: En el caso concreto del Plan de Reconstrucción de la Ciudad de México a partir del sismo de 2017, ¿hay algo específico en proceso con el gobierno de la ciudad u otras instancias? SFCF: Anteriormente formamos parte de un comité de reconstrucción con el gobierno de la ciudad, para abordar el tema de los numerosos edificios dañados por el fenómeno. En la actualidad esa responsabilidad la tiene Arturo Zárate, como representante del colegio en el Comité de Reconstrucción. IC: ¿Existe alguna vinculación internacional? SFCF: Tratamos de estar al tanto de lo que sucede en otros países en nuestro campo de acción. Participamos activamente en eventos y foros organizados por instituciones internacionales en México, pero no mantenemos una relación formal con organizaciones de otros países. IC: Es reconocida la importancia de contar con un plan de desarrollo urbano metropolitano, no solamente pensando en la ciudad. ¿Cuál es su opinión?

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SFCF: Ha habido propuestas concretas muy importantes relacionadas con la necesidad de una planeación integral de la mancha urbana. El centro geográfico de la zona metropolitana de la Ciudad de México ya no está en lo que fue el Distrito Federal; hoy está en Ecatepec, y esta es una realidad que no se debe soslayar. A la Ciudad de México ingresan cinco millones de vehículos diariamente y un número muy grande de personas; sin embargo, los servicios urbanos en general guardan diferencias abismales entre algunas de las zonas conurbadas y la Ciudad de México. Un tema central en materia de planeación urbana es generar condiciones para una calidad de vida mejor, lo cual implica el uso del tiempo de las personas. Es una postura del colegio insistir en la urgente necesidad de la planeación. Si bien existe la limitante de partir de una situación existente que no es la ideal, y se considera la circunstancia de que no se puede obligar a las personas a mudarse, es imprescindible que las autoridades regulen el desarrollo urbano tomando en cuenta todos los factores involucrados de manera integral, y no atendiéndolos y buscando soluciones parciales, de transporte por un lado, de vivienda por otro, y así con servicios como la educación, la salud, la energía… Sin duda no es fácil, pero ese es el desafío que debe resolverse con imaginación, con audacia, con profesionalismo, con planeación. IC: ¿Qué puede comentar respecto a la relación entre protección civil y desarrollo urbano sustentable? SFCF: La protección civil tiene mucho que ver con los reglamentos de construcción, con el código de conducta para el caso de una emergencia; por ejemplo, el uso de vialidades y espacios públicos durante y luego de una emergencia, como en el caso de un sismo, que es cuando resulta vital contar con la movilidad de equipos de rescate y la atención a la recuperación de los servicios básicos esenciales. IC: Un aspecto que suele pasar desapercibido pero que puede tener un alto impacto en el desarrollo urbano es el de la autoconstrucción, muy común en nuestro país. SFCF: Es un fenómeno real, producto de la explosión demográfica que se dio alrededor de la ciudad. Se han edificado muchas más viviendas en autoconstrucción que por medio de los grandes desarrollos habitacionales, y la autoconstrucción es un fenómeno muy difícil de regular. La Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción, entre otras instituciones, en conjunto con el gobierno de la ciudad, ha producido y distribuido manuales de autoconstrucción, publicaciones ilustradas y de fácil comprensión, muy bien cuidadas, destinadas a que quienes practican la autoconstrucción consideren los aspectos técnicos básicos para garantizar estructuras seguras, muy especialmente en función de que estamos en un territorio de alto impacto sísmico. No es sencillo modificar hábitos culturales y también surgidos de necesidades económicas. El núcleo familiar

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en México es muy especial, en particular en los sectores populares, donde el factor económico influye. ¿Crece la familia? Pues hacemos otro cuarto; luego se casa el hijo y entonces se hace otro cuarto más; después, que el abuelito ya no puede trabajar, pues a traerlo para acá, entonces se necesita otro cuarto. Se ven viviendas, por ejemplo en la mancha urbana del Estado de México, donde los terrenos son pequeños y hay autoconstrucciones de cuatro pisos. IC: Por su ámbito de influencia, el Colegio de Ingenieros Civiles de México se ocupa particularmente de la Ciudad de México, pero ¿el Comité Técnico de Desarrollo Urbano Sustentable considera problemáticas de otro tipo de ciudades –medianas, pequeñas– con otra clase de complejidades? Y por otra parte, aunque relacionado con la pregunta anterior: ¿se puede considerar que la gran zona urbana que incluye a la Ciudad de México y algunos municipios del Estado de México son varias ciudades y no una, y habría que enfocarlo así? SFCF: El CTDUS ha enfocado sus actividades prioritariamente en la Ciudad de México; no obstante, se han estudiado temas relativos a la problemática urbana de otras ciudades, su desarrollo, su nivel de competitividad, experiencias valiosas y lecciones aprendidas en la implementación de distintas soluciones a la movilidad, entre otros. La Zona Metropolitana de la Ciudad de México es una sola, regida por autoridades distintas: 16 alcaldías, 59 municipios, tres estados de la República, con funcionarios pertenecientes a distintos partidos, lo que ha dificultado llevar a cabo una planeación integral más efectiva.

uuEs imprescindible que las autoridades regulen el desarrollo urbano tomando en cuenta todos los factores involucrados de manera integral, y no atendiéndolos y buscando soluciones parciales, de transporte por un lado, de vivienda por otro, y así con servicios como la educación, la salud, la energía… Sin duda no es fácil, pero ese es el desafío que debe resolverse con imaginación, con audacia, con profesionalismo, con planeación. Para lograr un desarrollo de la ciudad más equilibrado, es necesario cuidar y fomentar el desarrollo integral en cuatro vertientes: la construcción de vivienda, las fuentes de trabajo cercanas, los servicios urbanos y el transporte. El descuido de esos aspectos ha conducido a grandes fracasos en el pasado: viviendas abandonadas, deterioro de la calidad de vida de los habitantes. Se están adoptando acciones para evitar los errores del pasado, y recuperando zonas que antes ocuparon fábricas, como en Vallejo y Ferrería, entre otras, pero los resultados se verán en el largo plazo. Hace algunos decenios la contaminación de la ciudad era terrible; se planteó sacar las fábricas del

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En su visita al CICM, se planteó a Claudia Sheinbaum la necesidad de un Plan Integral de Transporte Metropolitano. “Sí, lo vamos a hacer –respondió–, cuando se haga el Instituto de Planeación de la Ciudad de México”, el año próximo.

La autoconstrucción es un fenómeno muy difícil de regular.

Distrito Federal, pero esto no significó que la gente se desplazara, sino que buscó otras ocupaciones dentro de la ciudad, generalmente con la necesidad de mayores desplazamientos y mayor impacto en su economía familiar. Al irse las industrias, quedaron una serie de terrenos baldíos industriales ahora desocupados, y lo que se está intentando ahora es crear vivienda en esas zonas, así como fuentes de trabajo no contaminantes, de tal manera que la población no necesite transportarse largas distancias e invertir muchas horas de su vida en el traslado diario. IC: ¿Algún tema que no le haya planteado y al que desee hacer referencia? SFCF: El tema de la movilidad en la Ciudad de México ha llegado a un punto crítico, se requiere una planeación integral con visión metropolitana. Al no existir un sistema de transporte eficiente, se está dando un uso excesivo del automóvil. El sistema de transporte urbano se ha abordado de muchas maneras. En el medio suele mencionarse la construcción del metro como solución. El plan maestro del metro ha sido muy importante, pero no es la solución única. Este transporte es muy eficiente, con gran capacidad, pero es costoso y no puede llegar a todos lados; se requiere alimentarlo con otros sistemas de transporte. El metro no lo usa ni el 20% de la población; el 67% utiliza los microbuses y colectivos, el resto utiliza otros medios. El metrobús no tiene la capacidad del metro y su costo es menor, pero no puede subir grandes pendientes ni circular por todas las calles; por ello, en ciertas zonas de la ciudad no se puede prescindir de los colectivos y microbuses. En zonas más restringidas se utilizan los taxis y en otras las bicicletas. En las zonas con mayor pendiente se está implementando el cablebús. Por ello se requiere una planeación integral del transporte con visión metropolitana. La solución debe ser integral, pero no es sencillo ni planificarla ni aplicarla. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 595 marzo de 2019

IC: Para terminar, ¿cuál es el desafío que se plantea el CTDUS en lo inmediato? SFCF: Necesitamos enfocarnos en relacionarnos intensamente con las nuevas autoridades de la Ciudad de México, que exista un diálogo abierto con el CICM para aportar positivamente; esa es una tarea. Otra es que estemos permanentemente enterados de los temas del desarrollo urbano sustentable de nuestra ciudad, pero no únicamente con las opiniones de los reconocidos expertos del CICM, que son muy valiosas: deberemos convocar a todas aquellas personas que puedan hacer un aporte sustantivo, vengan de donde vengan. Siempre será conveniente tener puntos de vista diversos, incluso polémicos, que nos inviten a reflexionar Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org


TRÁNSITO Y TRANSPORTE TEMA DE PORTADA

Comparación entre a rápido y trenes urb Los autobuses de tránsito rápido (BRT, por las iniciales de bus rapid transit) han ganado terreno frente al metro y los trenes urbanos a lo largo de las últimas dos décadas, no sólo en la Zona Metropolitana del Valle de México sino en toda América Latina. Sin embargo, el cambio de trenes urbanos por autobuses BRT no ha traído los efectos deseados, ya que las ciudades con las redes de BRT más extensas del mundo no han podido hacer mucho por revertir las externalidades negativas del transporte motorizado, porque todavía siguen siendo las más contaminadas, las más congestionadas y donde existen más accidentes viales. El problema es que los autobuses BRT se saturan fácilmente debido a su limitada capacidad, lo que provoca que la ciudadanía opte por el transporte concesionado de baja capacidad o por el automóvil. JORGE ROSAS GUTIÉRREZ Doctor en Ciencias políticas y sociales con orientación en administración pública. Maestro en Gobierno y asuntos públicos. Sus temas de especialización son movilidad urbana y transporte, el metro y los trenes urbanos.

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Los autobuses tipo BRT se hicieron populares en México, y en general en América Latina y los países en desarrollo, por su versatilidad y bajos costos de inversión en infraestructura. Los BRT son más eficientes y de mejor calidad que los autobuses y microbuses, y en las grandes metrópolis se les puede utilizar como transporte alimentador para una estructura troncal del metro o de algún otro tren urbano. Los BRT son mucho más baratos y su implementación es más rápida; esa es una de las razones por las cuales en América Latina se han vendido como si fueran un genérico del metro, ya que se piensa que hacen lo mismo, pero a un costo 20 veces menor. Esto los ha hecho populares entre los gobernantes latinoamericanos, tanto en ciudades grandes como medias, la mayoría de las cuales no dispone de recursos económicos para construir líneas del metro o de algún otro tren urbano. La Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), al igual que toda América Latina, no está optando por redes de trenes urbanos (de distintas capacidades) para resolver los problemas de movilidad, sino que invierte en rutas de BRT (por ejemplo, metrobús, Mexibús, Tuzobús y Optibús), que es un transporte de capacidad media. En América Latina ningún modo de transporte iguala en capacidad al metro (Metrobits, 2018); sin embargo, se ha optado por el BRT, ocupando carriles de la red vial, como sustituto del metro, y no como alimentador. En la Ciudad de México, el BRT fue instalando con un carril en

cada sentido, mientras que en algunas ciudades sudamericanas se demolieron manzanas enteras de edificaciones y se construyeron vialidades especiales para BRT con carriles dobles en cada sentido. En Xiamen, China, se construyó un sistema elevado de BRT para evitar el congestionamiento en la red vial. Con excepción de la línea 1 del metrobús, la frecuencia de paso en las otras líneas de BRT de la ZMVM es muy baja, debido a que disponen de muy pocos autobuses, como se muestra en la figura 1; São Paulo tiene una red con cinco veces más autobuses, y Bogotá tiene 2.4 más autobuses que la ZMVM (Global BRT Data, 2018). Congestión en carriles confinados de BRT Las líneas BRT no escapan de sufrir congestión, a pesar de que las unidades circulan por carriles confinados, ya que para cubrir una alta demanda (que puede ser satisfecha fácilmente por una línea del metro o de algún otro tren urbano de pasajeros), se tiene que adquirir una gran cantidad de autobuses. La densidad de autobuses se calcula con la relación entre el número de autobuses y los kilómetros de carril confinado de la red de BRT. Según Global BRT Data (2018), la línea 1 del MB de Insurgentes, con 225 autobuses y 30 km de longitud, es la línea con más autobuses por kilómetro de entre las 29 líneas de BRT en México; con un promedio de 7.5 autobuses por kilómetro, es el corredor más congestionado del país. Esto provoca que la velocidad de los autobuses se vea reducida a

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Comparación entre autobuses de tránsito rápido y trenes urbanos de pasajeros

utobuses de tránsito anos de pasajeros Sin especificar

4500

Estándar

Dos pisos

Articulados

Biarticulados

Número de autobuses

3600 3066

3703

4231

Belo Horizonte 39 1,047,374

Seúl 115 400,000

São Paulo 175 3,354,836

2700 2066 1680

1800 857

937

989

ZMVM 196.6 1,620,000

Ottawa 59 220,000

Guangzhou 22.5 850,000

1236

1240

1381

Panamá 5 620,000

Teherán 130 2,000,000

Recife 50 409,620

900 0 Longitud Núm. pasajeros

Taipéi 60 1,302,832

Bogotá 113 2,213,236

Fuente: Elaboración propia con datos de Global BRT Data.

Figura 1. Ciudades con mayor parque de autobuses BRT en el mundo.

17 km/h, con una frecuencia de paso entre autobuses de 40 segundos. Aunque es posible aumentar los autobuses del corredor, alcanzar su capacidad máxima está cerca. De acuerdo con la página del Metrobús de la Ciudad de México, éste sólo puede soportar frecuencias de paso de hasta 30 segundos, por no tener carriles dobles. La línea 1 tiene problemas de saturación de pasajeros, principalmente en los horarios pico, y según los expertos su tiempo de vida es menor de 15 años (López, 2017). En la figura 2 se presentan los corredores de autobuses BRT más congestionados del mundo. En contraste, en las ciudades con amplias redes de trenes urbanos de pasajeros los autobuses funcionan como alimentadores, no como transporte troncal, con menores frecuencias de paso de los autobuses, lo que les permite mayor velocidad. En América del Sur, los corredores de BRT forman el sistema de transporte troncal, por lo que tienen una gran demanda de pasajeros en horas pico. Entonces, para reducir la saturación de pasajeros, aumentan el número de autobuses al máximo y disminuyen las frecuencias de

paso a 10 segundos, lo que produce que los autobuses se estorben entre sí y la velocidad promedio en los corredores se reduzca. Algunos ejemplos de lo anterior son los siguientes: TransMilenio de Bogotá, con 18.3 autobuses por kilómetro; Lima, Perú, con casi 19 autobuses por kilómetro; Cali, Colombia, con 20; Seúl, Corea del Sur, con 32.2; Guangzhou, China, con 44, y Belo Horizonte, Brasil, con 78 autobuses por kilómetro. Esta última, con 39 km de red BRT, es la ciudad más congestionada de BRT del mundo (Global BRT Data, 2018). Las ampliaciones de las redes de trenes urbanos reducen los accidentes La Organización Mundial de la Salud (OMS, 2013) indica que cada año se producen en el mundo aproximadamente 1.24 millones de muertes por accidentes de tránsito; 22% corresponden a peatones, 5% a ciclistas y 23% a motociclistas. Como se muestra en la figura 3, en las regiones en las que existen menos kilómetros de trenes urbanos

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Comparación entre autobuses de tránsito rápido y trenes urbanos de pasajeros

Belo Horizonte: 78.6 aut/km

Guangzhou: 44 aut/ km

Seúl: 18.7 aut/km

Taipéi: 28 aut/km

Bogotá: 18 aut/km

Insurgentes, México: 7.5 aut/km

Figura 2. Corredores de autobuses BRT más congestionados del mundo.

de pasajeros es donde se da la mayor tasa de mortalidad por accidentes (África, Asia sudoriental y el Mediterráneo oriental, que son las regiones con mayor pobreza). En cambio, Europa y el Pacífico occidental (Lejano Oriente) son las regiones con la menor tasa de mortalidad por accidentes, y coinciden con ser las regiones donde existen las mayores redes de trenes urbanos del mundo.

• Capacidad. El Sistema de Transporte Colectivo Metro, con sus 226.5 km, transporta a 5.5 millones de pasajeros en día laboral, mientras que las 11 ciudades de México que cuentan con 439.4 km de BRT sólo transportan a 2.7 millones de pasajeros al día. • Durabilidad. La infraestructura de una línea del metro puede durar más de 150 años, mientras que una de BRT sólo dura, a lo más, 30 años. Para sustituir a un tren del metro de nueve vagones con capacidad para 2,322 pasajeros tendrían que comprarse 8.9 autobuses biarticulados (de 260 pasajeros) que se remplazarán cada 10 años, lo que da un total (50 años) de 89 autobuses biarticulados o 129 autobuses articulados, o 232 autobuses estándar. • Costo. En el corto plazo, un BRT es más barato que un tren del metro, pero al hacer la conversión en capacidad y durabilidad, lo más barato termina siendo lo más caro; en el largo plazo, los trenes del metro son 2.9 veces más baratos que los BRT (Rosas, 2018).

Congestión (tiempo extra de viaje, %)

Beneficios de las redes de trenes urbanos A mayor expansión de las redes de trenes urbanos, mayor capacidad de transporte, mayor velocidad en los traslados, mejor eficiencia energética, mayor seguridad vial, menor tiempo de recorrido, menos accidentes y contaminación y menos daños a la salud y estrés, entre otros. La movilidad a través de las redes de trenes urbanos (eléctricos) es la opción con mayor sustentabilidad. Con el fin de determinar el transporte masivo ideal para América Latina, se hizo una evaluación completa, que se resume a continuación:

70

Redes grandes de trenes (>500 km)

60

Redes pequeñas de trenes (<500 km)

50

Sólo autobús (0 km de trenes urbanos)

20

47

39

40 30

58

30 23

25

27

31

Madrid 6.2 3,379

Atlanta 5.3 80

Quanzhou 7.0 0

35

10 0

Pob (millones) Long. de red (km)

Valencia 1.6 1,375

Oslo 1.0 273 Ciudades medias

Zhuhai 1.7 0

Ciudades grandes

Nueva York 20.7 4,397

Río de Janeiro 12.0 316

Yakarta 32.2 0

Megaciudades Fuente: Elaboración propia.

Figura 3. Comparación en la congestión de las ciudades, 2017.

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Comparación entre autobuses de tránsito rápido y trenes urbanos de pasajeros

Longitud de trenes urbanos (miles de km)

Tasa de mortalidad por accidentes de tránsito por 100 mil hab

70 60 50 40 30 20 10 0 Europa

Pacífico O

América

Mediterráneo E

Asia SE

África Fuente: Elaboración propia.

Figura 4. Mortalidad por accidentes y su relación con la longitud de los trenes urbanos.

Una red de trenes urbanos de pasajeros puede estar formada por metro, tranvía, tren ligero, trenes suburbanos y trenes interurbanos. Las ciudades con soluciones de transporte multimodal con trenes obtienen los mayores beneficios a largo plazo en los aspectos ambientales, económicos y sociales. A los trenes urbanos se les cataloga como los campeones de la movilidad, puesto que ningún otro transporte reduce mejor las externalidades negativas del transporte (emisiones, congestión vehicular, consumo de combustibles fósiles), además de que mueven grandes cantidades de pasajeros y son los medios de transporte más incluyentes para sectores vulnerables, lo cual los ha convertido en la columna vertebral del transporte en las ciudades de Europa occidental y Asia oriental. A pesar de esta evidencia, las soluciones a los problemas de la movilidad en América Latina se encaminan hacia la construcción de más líneas de BRT. Por el mismo costo, “los políticos de las políticas” (Aguilar, 1992) prefieren pagar un corredor BRT de 10 km, que 1 km de metro, porque sus políticas de transporte son meramente electorales; no les interesa beneficiar a más personas, sino que sus obras de transporte sean visibles rápidamente. Esta es la razón por la cual los políticos de las políticas no toman decisiones con beneficios a largo plazo. El kilómetro de metro es más barato en el largo plazo; el metro transporta 7.5 veces más pasajeros por estación, no genera accidentes vehiculares y viaja al doble de la velocidad que los BRT (Rosas, 2018), por lo cual es la mejor opción. Por un lado, los políticos de las políticas eligen no implementar el transporte público más eficiente y los ciudadanos son sometidos a transporte público inadecuado y congestionado. Por otro lado, los analistas de las políticas (especialistas en movilidad de las universidades e institutos de investigación) están más interesados en la eficiencia y la sustentabilidad, por lo que prefieren la construcción de más líneas de metro y trenes urbanos de

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pasajeros que de líneas de autobuses BRT en sustitución de los primeros. Conclusión Los autobuses BRT no son recomendables como sistemas de transporte central para las grandes ciudades de América Latina (mayores a los tres millones de habitantes), ya que son sistemas de capacidad media y son contaminantes. Estas ciudades deben cambiar su forma de concebir la movilidad urbana, y regresar al transporte público masivo, es decir, pasar de una solución de transporte unimodal (autobuses BRT) a una solución de transporte multimodal, cuya columna vertebral sean las redes de trenes urbanos de pasajeros. En términos de eficacia, eficiencia y sostenibilidad, las redes de trenes urbanos de pasajeros son las más convenientes para la ZMVM y las ciudades de América Latina

Referencias Aguilar, Luis F. (1992). El análisis de políticas y la política. El estudio de las políticas públicas. Antología de la política pública. México: Miguel Ángel Porrúa. Global BRT Data (2018). Disponible en: http://brtdata.org/ Consultado el 28 de noviembre de 2018. López, Jonás (2017). Falta 35% de flota a L1 de Metrobús. Excélsior. OMS (2013). Informe sobre la situación mundial de la seguridad vial. Disponible en: http://www.who.int/violence_injury_prevention/road _safety_status/2013/report/summary_es.pdf Consultado el 28 de noviembre de 2018. Rosas Gutiérrez, J. (2018). Propuesta de una multi red de trenes urbanos de pasajeros. Horizonte 2054: La mejor solución de movilidad urbana sostenible a los problemas del transporte en la ZMVM. Tesis de doctorado en Ciencias Políticas y Sociales. Posgrado en Ciencias Políticas y Sociales. UNAM. Disponible en: http://132.248.9.195/ptd2018/octubre/0781321/Index.html World Metro Database (2018). metrobits.org. Disponible en: http://mic ro.com/metro/table.html Consultado el 6 de febrero de 2019. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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LEGISLACIÓN

Políticas públicas para extender la vida útil de los activos viales

PAUL GARNICA ANGUAS Instituto Mexicano del Transporte. RICARDO SOLORIO MURILLO Instituto Mexicano del Transporte.

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Recientemente se publicó –con la participación de los autores de este artículo– un informe del Foro Internacional del Transporte (2018) con algunas propuestas nuevas para la definición de mejores políticas públicas dirigidas a prolongar la vida útil de los activos viales mediante la mitigación del deterioro causado por los vehículos de carga. Más allá de las respuestas de ingeniería tradicionales, se considera el papel de los vehículos de carga en el deterioro de los activos viales desde una perspectiva más amplia y orientada a la demanda. El informe contribuye a desarrollar un nuevo marco político para mantener y gestionar los activos viales de forma rentable y para satisfacer la demanda de transporte de mercancías por carretera de forma sostenible. Y es que los organismos de transporte, tanto en las economías desarrolladas como en las economías en desarrollo, reconocen los problemas que enfrentan con el envejecimiento de la infraestructura y comprenden los mecanismos que causan el deterioro. Sin embargo, las limitaciones presupuestarias y la competencia por los escasos recursos públicos a menudo inhiben o retrasan las actividades de mantenimiento oportunas. Al mismo tiempo, la demanda de transporte de mercancías por carretera sigue aumentando y se hace más compleja. Es probable que estas tendencias continúen, lo que dificultará aun más la gestión proactiva de los activos. En este contexto, la digitalización ofrece nuevas oportunidades para prolongar la vida de los activos a través

de una mejor y más cercana comprensión en tiempo real de la estructura de la demanda y del impacto del tráfico de carga en las carreteras y los puentes. En lo que sigue se presentan las principales ideas y opciones de política pública presentadas en el informe, que se basan en el conocimiento colectivo del grupo de trabajo sobre políticas para prolongar la vida útil de los activos viales, convocado por el Foro Internacional del Transporte. El grupo incluía 27 profesionales y académicos de 17 países con experiencia en gestión de activos, gestión de tráfico, dinámica de vehículos, logística y economía, operaciones de camiones y regulación y cumplimiento de la normativa de transporte. Principales hallazgos Los organismos de transporte planifican, diseñan, construyen, operan y mantienen sus activos de infraestructura, especialmente pavimentos y puentes, para satisfacer la demanda de transporte y mantener economías sanas. Las agencias de carreteras se esfuerzan por contener los costos al extender la vida útil de los activos y protegerlos del deterioro causado por los vehículos pesados. Sin embargo, diseñar y aplicar políticas que sean eficaces y

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Se presentan las principales ideas y opciones de política pública presentadas en un informe del Foro Internacional del Transporte, que se basan en el conocimiento colectivo del grupo de trabajo sobre políticas para prolongar la vida útil de los activos viales.

Independientemente del tipo de política que se considere, es necesario comprender mejor la demanda actual y futura del transporte de mercancías por carretera.

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Políticas públicas para extender la vida útil de los activos viales

prolonguen la vida útil de los activos viales en la práctica no es sencillo. Es necesario un nuevo marco político para mantener y gestionar los activos viales de forma rentable y satisfacer la demanda de transporte de mercancías por carretera de forma sostenible. Este marco debería abarcar políticas de tres tipos (véase figura 1): • Políticas que respondan a la demanda. La prolongación de la vida útil de los activos viales requiere una mejor alineación de las acciones de mantenimiento y gestión de las infraestructuras con la demanda actual y futura de transporte de mercancías por carretera. Esto significa utilizar mejor los recursos financieros, humanos y tecnológicos para planificar, diseñar, inspeccionar y mantener la infraestructura vial y adoptar enfoques más proactivos y sistemáticos para la gestión de activos. • Políticas que regulen la demanda. La protección de las infraestructuras de transporte por carretera es un objetivo común de la reglamentación y la aplicación de la normativa sobre vehículos de carga. Sin embargo, la búsqueda del cumplimiento de la normativa suele tener lugar fuera del ámbito de la ingeniería civil y sin una clara comprensión de las complejidades de la gestión de activos. Las políticas de esta categoría tienen por objeto cubrir esta falta de conocimientos. • Políticas que influyan en la demanda. Las políticas de esta categoría rara vez han sido consideradas como oportunidades para extender la vida útil de los activos viales. El objetivo de estas políticas es influir deliberadamente en las decisiones y comportamientos del transporte de mercancías por carretera en tiempo real y a más largo plazo. Su integración gradual y cuidadosa en las estrategias de gestión de activos aumenta el número de opciones del conjunto de herramientas estándar para los gestores de carreteras.

los activos de las carreteras. Para decirlo en pocas palabras: los vehículos de carga son muy importantes para los pavimentos y puentes. La digitalización de la gestión de activos y la logística, junto con el aumento de la conectividad de los vehículos y la infraestructura, puede proporcionar los datos para apoyar un enfoque integral. De hecho, esta oportunidad ha motivado a muchas agencias de transporte a considerar los datos como un activo que requiere atención y una gestión cuidadosa.

uuLos organismos de transporte planifican, diseñan, construyen, operan y mantienen sus activos de infraestructura, especialmente pavimentos y puentes, para satisfacer la demanda de transporte y mantener economías sanas. Las agencias de carreteras se esfuerzan por contener los costos al extender la vida útil de los activos y protegerlos del deterioro causado por los vehículos pesados. Sin embargo, diseñar y aplicar políticas que sean eficaces y prolonguen la vida útil de los activos viales en la práctica no es sencillo. Para aplicar con éxito los nuevos enfoques es necesario celebrar consultas periódicas y significativas con las partes interesadas. Es más probable que se logren objetivos políticos difíciles cuando exista una colaboración eficaz entre los responsables políticos, los propietarios de las infraestructuras, el sector del transporte de mercancías y los expertos en los ámbitos de conocimiento pertinentes, como los pavimentos, los puentes, la tecnología de los vehículos, la reglamentación, la gestión del tráfico y la logística.

Figura 1. Tipos de políticas.

Lo que recomendamos Introducir un enfoque proactivo para el mantenimiento de los activos viales Un enfoque proactivo para el mantenimiento de los activos de carreteras (véase figura 2) es fundamental para garantizar una red sólida y una gestión eficiente de los costos en relación con el aumento del uso de las carreteras por parte de los vehículos pesados y los efectos del cambio climático. La mejora de la interacción entre los gestores de carreteras y los responsables políticos aumentará la sensibilización sobre las consecuencias de la demora o el aplazamiento de las decisiones y sobre la necesidad de invertir en bases de datos a largo plazo para conocer mejor estos riesgos.

Independientemente del tipo de política que se considere –responder, regular o influir–, es necesario comprender mejor la demanda actual y futura del transporte de mercancías por carretera, los vehículos que atienden a esta demanda y los mecanismos mediante los cuales su utilización de la infraestructura de transporte deteriora

Construir un enfoque proactivo y basado en datos para el mantenimiento de los activos carreteros La modelación del desarrollo de la demanda de tráfico y la anticipación de las crecientes demandas de la red proporcionan un valioso apoyo de planificación para el mantenimiento de pavimentos y puentes. Puede

Políticas que regulan la demanda

Políticas que influyen en la demanda

Para prolongar la vida de los activos viales

Políticas que responden a la demanda

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Políticas públicas para extender la vida útil de los activos viales

Condición del pavimento

Mantenimiento proactivo

cación de oportunidades para reducir el desgaste de los pavimentos y puentes mediante marcos reglamentarios; c) la adopción de normas basadas en el desempeño para el diseño de vehículos que permitan la innovación, y d) la adopción de políticas de acceso inteligente que permitan que determinados tipos de transporte circulen por partes restringidas de la red.

Excelente Buena Regular Mala Crítica

Condición crítica

Mantenimiento reactivo

Tiempo Figura 2. Enfoque de mantenimiento proactivo.

traducirse en mejoras en la seguridad vial, la capacidad de la carretera, la accesibilidad y la movilidad de los usuarios, así como en una mayor calidad de conducción y comodidad. Esforzarse por una profesionalización continua de la gestión de los activos de carreteras Establecer planes de desarrollo y respaldarlos con recursos suficientes contribuirá en gran medida a garantizar una profesionalización continua. La adaptación de los sistemas de gestión de activos de carreteras a las necesidades futuras debería incluir a) enfoques de planificación para responder a las variaciones de las necesidades de los usuarios; b) una consideración explícita de los riesgos en la gestión de activos; c) acceso a los datos de los sistemas avanzados de las TIC, y d) disposiciones de gobernanza eficaces para la armonización entre jurisdicciones.

Implementar la tarificación de la infraestructura de los vehículos pesados para mejorar la recuperación de costos La recuperación de costos para la infraestructura podría incluir la adopción de una tarificación (incremental) basada en la distancia recorrida y en la masa transportada por los operadores cuyas configuraciones vehiculares aumentan el desgaste de los activos viales. También podría recurrir a incentivos reglamentarios o financieros para animar a los operadores a utilizar vehículos respetuosos con el medio ambiente y a compartir datos. Comprender mejor las razones del incumplimiento de los límites de peso de los vehículos pesados Una buena comprensión de las razones del incumplimiento de los límites de peso permitidos para vehículos pesados permite seleccionar el enfoque correcto para un marco de cumplimiento eficaz. Esto requiere la recopilación de pruebas sobre el nivel actual de incumplimiento. También es necesario garantizar que los marcos de gestión del cumplimiento se centren en los resultados y que el diseño de los marcos reglamentarios respalde la estrategia de cumplimiento.

Pasar de la gestión de activos a la gestión de activos cruzados Para las organizaciones de carreteras que han dominado las prácticas de gestión de activos para activos individuales (como un tramo de carretera o un puente) o grupos de activos, el siguiente reto es aplicar y armonizar las prácticas en todos los activos para apoyar los viajes puerta a puerta de los usuarios (véase figura 3).

Centrarse en incentivos positivos para la eficiencia en los marcos reglamentarios y de cumplimiento La aplicación del llamado método “carrot and stick” se basa en planteamientos innovadores en materia de diseño y cumplimiento de la normativa. Para incentivar a los operadores de transporte a cumplir la normativa, las medidas podrían incluir mecanismos de acreditación y autorregulación, enfoques avanzados para gestionar el peso de los vehículos, así como el uso de la telemática y las tecnologías inteligentes relacionadas.

Adoptar marcos regulatorios que consideren el uso de los activos viales como un insumo económico La medición del uso de los activos de la carretera en términos de utilidad económica aumentará la productividad del transporte de mercancías por carretera. Esto podría incluir: a) la evaluación de la amplitud de los costos y beneficios económicos que pueden derivarse; b) la identifi-

Desarrollar estudios de caso y modelos de negocio para la infraestructura digital de gestión del tráfico de vehículos pesados Si bien el desarrollo de la infraestructura digital conlleva incertidumbres, los diferentes estudios de caso ayudarán a identificar los requisitos de la infraestructura digital para una gestión eficaz del tráfico de carga.

Administrar activos

Optimación de activos cruzados

Gestión de activos Estrategia, planeación y ejecución formales

Perspectiva de toda la red enfocada en el usuario

Figura 3. Etapas hacia la optimación de activos cruzados.

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Políticas públicas para extender la vida útil de los activos viales

Crear incentivos para que el sector logístico implemente la gestión del tráfico de vehículos pesados Existen muchos beneficios potenciales que animan a los proveedores de logística a adoptar una gestión sistemática del tráfico de vehículos pesados. Esto incluye menos obras viales, un acceso más amplio a áreas u objetos con acceso limitado, tiempos de viaje más cortos y una mayor fiabilidad en el tiempo de entrega. La obtención de estos beneficios también aumentará la voluntad del sector logístico de compartir datos de vehículos y de la empresa, que a su vez podrían utilizarse para reducir el costo de la aplicación de estrategias de gestión del tráfico de carga. Impulsar la concienciación sobre el impacto mutuo que tienen las políticas en el desempeño ambiental del transporte de mercancías por carretera y prolongar la vida útil de los activos viales La infraestructura debe considerarse como uno de los pilares de un sistema de transporte de mercancías sostenible, ya que es un factor clave para una actividad de transporte de mercancías responsable desde el punto de vista ambiental y social. Las medidas destinadas a mejorar el comportamiento medioambiental del transporte de

mercancías por carretera pueden contribuir a prolongar la vida útil de los vehículos y de los activos viales. En caso contrario, un enfoque multimodal, multifuncional y de múltiples partes interesadas permite realizar una evaluación social de compromiso razonable. Centrarse en la creación de un entorno reglamentario global en lugar de medidas individuales La mejor manera de apoyar las políticas destinadas a prolongar la vida útil de los activos viales es mediante un conjunto de medidas adecuadas. Entre ellas figuran las inversiones en infraestructura intermodal, las normas basadas en el desempeño y las estructuras coherentes de fijación de precios para el uso de la infraestructura que alientan a los consignatarios y los transportistas a reducir el número de vehículos y el número de kilómetros recorridos Referencias Foro Internacional del Transporte (2018). Policies to extend the life of road assets. Informe de investigación. Disponible en: https://www. itf-oecd.org/policies-extend-life-road-assets ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org


ESTRUCTURAS

Diseño de muros de mampostería sobre elementos flexibles El desplante de muros de mampostería sobre vigas y losas es muy utilizado en las ciudades grandes para dejar espacio a la circulación y estacionamiento de vehículos en sótanos o planta baja de edificios para vivienda. Las Normas Técnicas para el Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería de la CDMX incluyen, por primera vez, disposiciones para el diseño de estos muros tomando en cuenta la flexibilidad de los elementos de soporte y de las propiedades mecánicas de los materiales. JUAN JOSÉ PÉREZ GAVILÁN Investigador del II UNAM en la Coordinación de Ingeniería Estructural. Coordinador del Subcomité Revisor de las NTC-DCEM del gobierno de la CDMX. JOSÉ FRANCISCO LIZÁRRAGA PEREDA Profesor de la Universidad Autónoma de Sinaloa, Campus Mazatlán.

La mampostería sigue siendo el sistema más utilizado para la construcción de vivienda en nuestro país. Sin duda la principal razón es su economía. Otro factor que contribuye a esta preferencia con respecto a otros materiales es que no se requiere maquinaria o conocimientos muy especializados para su construcción. Este solo hecho hace que el sistema sea, de facto, el utilizado para autoconstrucción. Adicionalmente, las estructuras de mampostería confinada, cuando están bien diseñadas y construidas, han demostrado ser eficientes ante la acción de los sismos. Esto último parece contradictorio con las observaciones después de los sismos en las que a

las estructuras de autoconstrucción suelen ser las más afectadas. Sin embargo, un análisis más cuidadoso ha revelado que la falla en las viviendas autoconstruidas se debe, generalmente, a la falta de un sistema de piso rígido en su plano, la falta de muros resistentes en una dirección y, quizá una de las causas más recurrentes, la falta de confinamiento en los muros con dalas y castillos debidamente reforzados. Si bien las estructuras informales de uno o dos niveles –esto es, que no han sido diseñadas por un ingeniero especialista en estructuras– integran la mayor parte del inventario de estructuras de mampostería en México, b

Esfuerzo vertical de pisos superiores

Pu /AT

7

Efecto de arco

6

Em ,t

Lv /hv = 10 Lv /hv = 1

kv /kvcl

5 fCM

wu

3 hv

Ef ,I

c L Lv

4

bv

2 1

0.2

0.4

0.6

0.8

x/L

Figura 1. a) Muro de mampostería apoyado sobre una viga; b) variación de la rigidez vertical relativa a la rigidez vertical al centro del claro.

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Diseño de muros de mampostería sobre elementos flexibles

8

Em/Ef = 0.1 Em/Ef = 0.25

7

K

6 5 4 3 2 2

4

6

8 Lv/hv

10

12

14

Figura 2. Rigidez relativa muro-viga, K, adimensional.

también son muy comunes los grandes desarrollos habitacionales con viviendas uni o multifamiliares, diseñados y construidos por especialistas cumpliendo los requisitos de normas de construcción. La creciente tendencia al desarrollo de viviendas verticales constituye un reto para las estructuras de mampostería, en aras de seguir siendo competitivas respecto a las estructuras de acero o concreto, dada su menor resistencia. Se requieren mejores materiales y procedimientos de diseño; sin embargo, el principal reto en los años por venir será el mejoramiento de los procedimientos de construcción e inspección de las estructuras de mampostería: dejar atrás la idea de que durante la construcción de este tipo de estructuras es posible la improvisación, los trabajadores no requieren capacitación y la calidad de los materiales no necesita verificarse y por lo mismo no se requiere una inspección estricta. La versión 2017 de las Normas Técnicas Complementarias para el Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (NTC-DCEM) de la Ciudad de México incluye importantes cambios y adiciones con respecto a las normas de 2004. Estos cambios se comentaron, a grandes rasgos, en el número 583 de esta revista. En esta ocasión se aborda el caso del diseño de muros estructurales de mampostería desplantados sobre vigas que no son de cimentación. a

b

Muros desplantados sobre vigas El costo del terreno en grandes ciudades como la de México hace imposible que se tengan áreas de estacionamiento aledañas a los edificios de vivienda; dichas áreas deben incluirse en el mismo espacio destinado para la construcción, típicamente en sótanos o la planta baja. La solución arquitectónica es, normalmente, hacer que los muros estructurales no bajen hasta la cimentación, esto es, que los muros sean desplantados sobre vigas, en el mejor de los casos, o sobre losas o una combinación de ambos. De esta forma, se libera espacio para la circulación y estacionamiento en las plantas destinadas a este propósito. Esta solución ha generado retos estructurales importantes que, desafortunadamente, no siempre han sido resueltos de la forma debida. El problema más severo y dañino es el de los entrepisos flexibles o débiles, que se producen por la suspensión de los muros al generar una reducción drástica de la rigidez lateral del entrepiso. La gran mayoría de los colapsos registrados por el sismo de septiembre de 2017 pueden atribuirse a este fenómeno. El problema y las posibles soluciones han sido ampliamente discutidos y son un tema de investigación predominante en la academia. Otro problema relacionado es el del diseño de estos muros estructurales apoyados sobre vigas y las vigas que los soportan. Si bien el tema no se ha identificado como crítico, es motivo de mucha preocupación en la práctica profesional, porque antes de las NTC-DCEM no existían criterios de diseño bien establecidos o aceptados por los códigos de diseño para abordar estos problemas. Las especificaciones que se incluyeron en las NTC-DCEM 2017 permiten determinar el peralte mínimo de las vigas de apoyo, para garantizar que el esfuerzo normal máximo en los extremos de los muros no exceda el esfuerzo máximo de diseño, y para que la flecha no sea mayor que el desplazamiento máximo permitido. El procedimiento para el diseño de las vigas estaba fuera del ámbito del comité encargado de las normas de mampostería; sin embargo, se espera que en la siguiente revisión de las NTC de concreto se incluyan criterios para el diseño de vigas que soportan muros de mampostería. Como se verá más adelante, la resistencia a corte de los muros desplantados sobre vigas se reduce; sin embargo, ya no fue posible incluir en las NTC una especificación al respecto.

c

d

e

Figura 3. Algunos ensayos realizados en muros experimentales.

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Diseño de muros de mampostería sobre elementos flexibles

uuLas variables contempladas en el estudio fueron: la posición del muro en la viga, c/cmáx; la rigidez relativa muro viga, K, y la longitud relativa del muro y la viga, a = Lm /Lv. Se estudiaron en total 10 muros. El mérito del factor K es ahora más evidente, ya que con un solo parámetro se incluye un número muy grande de variables que afectan al problema y que no es necesario considerar por separado. Entre ellas están las propiedades mecánicas de los materiales y, como se vio anteriormente, el peralte y la longitud de la viga, el ancho de la viga y el espesor del muro. Comportamiento mecánico La rigidez vertical varía a lo largo de las vigas, es mínima al centro del claro y máxima en el apoyo (tiende a infinito en éste) (véase figura 1b). Esta variación de la rigidez hace que la carga vertical no se distribuya uniformemente a lo largo de la longitud de contacto muro-viga. El esfuerzo normal de contacto tiende a concentrase cerca de los apoyos de la viga. Por otro lado, el muro tiene una rigidez muy grande; eso hace que cuando la viga se flexiona, el muro tienda a apoyarse en sus extremos y a separarse o a que se reduzca la descarga en su centro; esto es, el esfuerzo normal se concentra en los extremos del muro. Se dice entonces que se produce un efecto de arco (véase figura 1a). Rigidez relativa muro-viga El esfuerzo de contacto muro-viga constituye un problema de interacción: depende de la rigidez relativa del muro y de la viga. Si la viga es muy peraltada y el muro es de un material muy flexible, el esfuerzo de contacto tiende a ser más uniforme. Si la viga es muy flexible en relación con el muro, los esfuerzos de contacto tienden a concentrarse en los extremos del muro. a

La rigidez relativa muro-viga se caracteriza con el parámetro adimensional K, definido originalmente por Riddington y Stafford Smith (1978). Dicho factor está en función de las propiedades mecánicas de los materiales, de la geometría, del muro y de la viga de apoyo. En la figura 2 se muestra la variación de K en función de Lv hv, que es el cociente de la longitud de la viga entre su peralte. Se presentan dos curvas para dos valores del cociente del módulo de elasticidad de la mampostería Em y de la viga Ef. Se puede observar que el rango de K es [2, 9]. Fuerzas rasantes Debido a la forma en que se transfiere la carga del muro a la viga, se producen fuerzas rasantes T en el contacto del muro y la viga. Estas fuerzas producen esfuerzos de tensión en la viga que, en caso de vigas de concreto, debe ser resistida por el refuerzo longitudinal en la viga (véase figura 1a). Dichas fuerzas pueden causar el deslizamiento del muro; sin embargo, no suelen considerarse en su diseño. Efecto del agrietamiento Es importante mencionar que, a medida que el muro sufre pequeños agrietamientos, la carga sobre la viga tiende a hacerse más uniforme. Este cambio en la distribución de la carga incrementa la flecha que puede producir nuevos agrietamientos en el muro. Tal comportamiento implica que la viga puede estar demandada por flexión más de lo que podría esperarse con un análisis lineal elástico. Es un error común hacer un análisis lineal elástico con un modelo del sistema muro-viga con elementos finitos. El resultado, normalmente, es que el muro es muy rígido y por lo tanto la viga está muy poco esforzada. El ingeniero, en consecuencia, puede decidir usar un peralte de la viga y un refuerzo por flexión insuficientes. b

30

1.0

a = 2/3 c/cmáx=1.0 a = 1/2 c/cmáx = 0.5 a = 1/3 c/cmáx=0.0 a = 1 c/cmáx = 0.0

25 20

0.8

V/Vbr

FCE

0.6 15

0.4 10 0.2

5 0

0

2

4

K

6

8

10

0.0

0

2

4

K

6

8

10

Figura 4. a) Factor de concentración de esfuerzo; b) resistencia a corte de un muro desplantado sobre una viga relativo a la resistencia en base rígida, V/Vbr .

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Diseño de muros de mampostería sobre elementos flexibles

Tabla 1. Parámetros del muro del ejemplo Geometría: t = 12 cm L = 265 cm Lv = 500 cm a = L/Lv = 0.53 c = 117.5 cm cmáx = (Lv – L)/2 = 117.5 cm c/cmáx =1.0

Materiales: Piezas macizas artesanales f’m = 30 kg/cm2 Em= 300 f’m = 9,000 kg/cm2 f’m = 250 kg/cm2 Ef =14,000 f’c =221,359.4 kg/cm2

Factor de concentración de esfuerzos El diseño del sistema muro-viga debe lograr que el esfuerzo normal máximo en los extremos del muro sea igual o menor que el esfuerzo resistente a compresión de la mampostería. Para verificar esta condición básica, es necesario determinar el esfuerzo máximo sobre el muro. El esfuerzo máximo, como ya se dijo, depende de la rigidez relativa muro-viga; además, depende de la posición del muro en el claro de la viga y de la longitud relativa del muro y la viga (figura 1a). El esfuerzo máximo, fCM, se expresa como un factor que multiplica al esfuerzo axial sobre el muro, esto es, fCM = FCEPu/AT, donde FCE es el factor de concentración de esfuerzos. Es posible determinar el factor de concentración de esfuerzos mediante un análisis no lineal con elementos finitos. Sin embargo, es necesario conocer el comportamiento mecánico de los materiales hasta la falla, en especial el de la mampostería. Con un análisis elástico se obtienen valores muy elevados del esfuerzo normal en los extremos del muro que resultan exageradamente conservadores. Como ya se mencionó, pequeños agrietamientos producen una redistribución de los esfuerzos de contacto entre muro y viga, lo que reduce de forma significativa el esfuerzo máximo. Normalmente, es suficiente considerar que la viga se comporta de manera elástica, ya que con pequeñas deflexiones de la viga se alcanza el agrietamiento y la falla a compresión del muro. Estudio numérico y experimental A fin de poder generar recomendaciones para el diseño de los muros, se planteó un estudio paramétrico utilizando un modelo no lineal con elementos finitos (Lizárraga, 2017). Los muros se sometieron a carga vertical y horizontal. En el primer caso fue aplicada carga vertical incremental hasta alcanzar la falla de la mampostería a compresión; en ese momento se evaluó el factor de concentración de esfuerzos. Para el caso de carga lateral, se aplicó, primeramente, un cierto esfuerzo vertical y después una carga lateral que se fue incrementando hasta la falla del muro. Para conocer el efecto de la rigidez relativa en la resistencia a corte, se comparó el cortante resistente con la resistencia de los muros en base rígida. Las variables contempladas en el estudio fueron: la posición del muro en la viga, c/cmáx; la rigidez relativa

Viga de apoyo: bv = 40 cm hv = 25 cm I = 52,083 cm4 Cargas: P = 9,540 kg (=3 kg/cm2 AT) wu = 5 kg/cm

muro viga, K, y la longitud relativa del muro y la viga, a = Lm/Lv. Se estudiaron en total 10 muros. El mérito del factor K es ahora más evidente, ya que con un solo parámetro se incluye un número muy grande de variables que afectan al problema y que no es necesario considerar por separado. Entre ellas están las propiedades mecánicas de los materiales y, como se vio anteriormente, el peralte y la longitud de la viga, el ancho de la viga y el espesor del muro.

uuAparte de los esfuerzos normales en el muro, es necesario controlar el desplazamiento de la viga al centro del claro. En las NTC de Acciones de la CDMX se establece que cuando las vigas soporten elementos sensibles a los desplazamientos relativos, como es el caso de muros de mampostería, la flecha debe limitarse a Lv /480. Para cumplir con este requisito, se incluyen en las NTC-DCEM 2017 expresiones para la determinación máxima del cociente Lv /hv . Se estableció, además que Lv /hv ≤ 14. El modelo seleccionado para hacer los análisis, que concentra el comportamiento no lineal de la mampostería en las juntas, fue propuesto originalmente por Lourenço (1996) y posteriormente modificado por Van Zijl (2004). Dicho modelo fue implantado en el programa comercial TNO DIANA 9.6, por lo que estaba disponible. Para que el modelo pueda simular el comportamiento de la mampostería es indispensable poder caracterizar éste hasta la falla. No existían en México, hasta antes del estudio de Lizárraga y Pérez (2017), resultados experimentales con las propiedades no lineales de los materiales, de modo que era inevitable conducir una campaña experimental para determinarlas en forma confiable. Se obtuvieron resultados para una mampostería de piezas multiperforadas vibrocomprimidas de concreto. Para garantizar la validez de los resultados obtenidos numéricamente, se ensayaron cinco muros en escala natural, uno de ellos desplantado en base rígida y los demás sobre trabes de concreto. El objetivo de dichos ensayos fue contar con información de primera mano para verificar que los resultados numéricos obtenidos reproducían apropiadamente los resultados experimentales. Dichas verificaciones se realizaron con mucho

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Diseño de muros de mampostería sobre elementos flexibles

éxito. En la figura 3 se muestran algunos de los ensayos realizados: a) ensayos a tensión; b) ensayos a corte; c) especímenes para determinar la resistencia a corte para niveles elevados de compresión axial (compression cap); d) muro sobre viga sometido a cargas laterales, y e) muro a la falla sometido a carga vertical. Una vez que el modelo numérico fue debidamente verificado, se procedió a realizar el estudio paramétrico. Limitación de la flecha Aparte de los esfuerzos normales en el muro, es necesario controlar el desplazamiento de la viga al centro del claro. En las NTC de Acciones de la CDMX se establece que cuando las vigas soporten elementos sensibles a los desplazamientos relativos, como es el caso de muros de mampostería, la flecha debe limitarse a Lv /480. Para cumplir con este requisito, se incluyen en las NTC-DCEM 2017 expresiones para la determinación máxima del cociente Lv/hv. Se estableció, además que Lv/hv ≤ 14. Resultados El factor de concentración de esfuerzos en función de K, de la posición de los muros y de su longitud relativa, se presenta en la figura 4a. Estas curvas fueron ajustadas con expresiones matemáticas por Lizárraga, y una versión simplificada y conservadora de dichas expresiones se especifica en las NTC-DCEM. Una vez obtenido el factor de concentración de esfuerzos es posible revisar los esfuerzos en el muro. Si éstos exceden el esfuerzo máximo de diseño, será necesario incrementar el peralte de viga. Para tener una idea cualitativa de este resultado, considérese que el esfuerzo en el muro es de 5 kg/cm2, que es típico de una estructura de cinco niveles; si la rigidez relativa fuera K = 8, el esfuerzo de contacto en los extremos del muro puede ser 20 veces el esfuerzo sobre muro, esto es, 100 kg/cm2, para muros que tienen su eje entre el centro del claro de la viga y el apoyo (c/ cmáx = 0.5). Este es un esfuerzo que sólo mamposterías muy competentes pueden resistir; sin embargo, de la Tabla 2. Lv/hv máximo variando el esfuerzo sobre el muro, Pu /AT, y la resistencia a compresión de la mampostería, f’m f’m (kg/cm2) [Em = 350 f’m] Pu /AT

15

25

50

75

100

1.5

14.0

14.0

14.0

14.0

14.0

3.0

12.9

13.2

13.2

13.2

13.2

4.5

10.7

11.7

11.8

11.8

11.8

6.0

9.5

10.0

10.8

10.8

10.8

7.5

8.9

9.1

10.1

10.1

10.1

9.0

8.5

8.5

9.5

9.5

9.5

Rige el esfuerzo a compresión en la mampostería. Rige la flecha. Rige el peralte mínimo.

34

figura 2 se desprende que K = 8 corresponde a Lv /hv ≈ 14, que implica un peralte muy pequeño. Para reducir dicho esfuerzo será necesario, seguramente, aumentar el peralte de la viga, con lo que se reduce el valor de K. En la figura 4b se muestra la resistencia a corte de los muros desplantados sobre vigas dividida entre la resistencia a corte de un muro en base rígida. Los casos más desfavorables corresponden a cuando el muro tiene uno de sus extremos sobre un apoyo (c/cmáx = 1). Para ese caso, se requiere un peralte de viga tal que K < 4 para tener reducciones de la resistencia a corte menor de 20%; para los demás casos basta con un K < 6. Desafortunadamente, los resultados sobre resistencia a corte no estuvieron listos a tiempo para incorporar una recomendación en las NTC-DCEM. Ejemplo Para tener una idea de los resultados que se obtienen con las recomendaciones de las NTC-DCEM 2017 y que se han descrito anteriormente, considérese el caso de un muro desplantado sobre una viga con los parámetros de la tabla 1. En la tabla 2 se muestran los valores máximos permitidos de Lv /hv, en función de la resistencia a la compresión de la mampostería f’m y del esfuerzo normal en el muro. Para muros con mampostería de baja resistencia a compresión rige el esfuerzo normal; en muchos casos, sin embargo, rige la flecha. Comentario final Las NTC-DCEM 2017 cuentan con nuevas especificaciones para el diseño de muros de mampostería confinada que están desplantados sobre vigas. Estas especificaciones pueden usarse para determinar el peralte mínimo de las vigas de apoyo (Lv /hv máximo), debido a las propiedades mecánicas de la mampostería y de la viga de soporte. Aunque las NTC no lo establecen, debe tomarse en cuenta que la resistencia a corte de los muros desplantados sobre vigas se reduce, y esta reducción puede ser significativa si la viga de apoyo es muy flexible con respecto al muro Referencias Lizárraga P., J. F. (2017). Comportamiento de muros de mampostería confinada sobre elementos flexibles. Tesis doctoral. México: Instituto de Ingeniería, UNAM. Lizárraga, J. F., y J. Pérez Gavilán (2017). Parameter estimation for nonlinear analysis of multi-perforated concrete walls. Construction and Building Materials 141: 353-365. Lourenço, P. B. (1996). Computational strategy for masonry structures. Delft: Delft University Press. Riddington, J., y B. Stafford Smith (1978). Composite method for heavily loaded wall-beam structures. Proceedings of the Institution of Civil Engineers 64(1): 137-151. Van Zijl, G. P. (2004). Modeling masonry shear-compression: Role of dilatancy highlighted. Journal of Engineering Mechanics (ASCE) 130(11): 1289-1296. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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INGENIERÍA SÍSMICA

Actualización de edificios en zonas de alta sismicidad Es esencial que un ingeniero capacitado realice una correcta evaluación de la estructura donde se recopile toda la información relevante, incluyendo entrevistas a los vecinos, levantamiento geométrico, de daños y topográfico, así como pruebas destructivas y no destructivas y estudios que permitan conocer el estado real integral del edificio. Sólo después de lo anterior será posible empezar a analizar las alternativas de actualización sísmica con un diagnóstico acertado.

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La Organización de las Naciones Unidas define el desarrollo sostenible como “la satisfacción de las necesidades de la generación presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”, y se apoya en tres pilares básicos que son el desarrollo económico, el desarrollo social y la protección del medio ambiente. Estos elementos están interrelacionados y son todos esenciales para el bienestar de las personas y las sociedades” (ONU, 2015). Los códigos de diseño actuales no se enfocan en la resiliencia ante sismos, que es la capacidad de recuperarse de manera casi inmediata, sino en proteger las vidas de los ocupantes de los edificios, por lo que puede haber daño significativo en las estructuras (REDi Rating System y FEMA P-58-1). Las vulnerabilidades pueden provenir de las pérdidas indirectas que significan el no poder regresar a los hogares, hospitales, escuelas, oficinas, etcétera (REDi Rating System y FEMA P-58-1). En el caso de las fábricas o instalaciones donde se generan productos o servicios de muy alto valor, como hospitales, escuelas y edificios en los que existe equipo de precisión muy sensible que puede desajustarse o dañarse, el costo de interrupción (de la educación, la prestación de los servicios hospitalarios o de telecomunicaciones, o producción de algún producto) si no son resilientes puede ser mayor que el de las propias estructuras.

100 20

17

80

Porcentaje

SERGIO AGUILAR SANDERS Ingeniero civil con diplomado en Gerencia de proyectos y especialización en Comercio exterior. Ha impartido cursos en el CAPIT del CICM y hecho diversas presentaciones técnicas en universidades. Presidente de la ANIPPAC.

44

60 62

70

40 48 Contenidos

20 0

No estructurales

18

13

8

Oficinas

Hoteles

Hospitales

Estructurales

Figura 1. Desglose de costos totales de oficinas, hoteles y hospitales.

Un ejemplo de ello se puede apreciar en la figura 1, obtenida del estudio del Pacific Earthquake Engineering Research Center (PEER) que evalúa la respuesta de elementos no estructurales de edificios, realizado por Shahram Taghavi y Eduardo Miranda de la Universidad de Stanford. A partir de una base de datos de una amplia muestra, pueden verse los porcentajes del valor total de un edificio cuando está expuesto a sismo, los cuales están compuestos por la propia estructura, los elementos no estructurales y los contenidos. La gráfica deja ver con

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CORTESÍA DE FREYSSINET.

Actualización de edificios en zonas de alta sismicidad

Figura 2. Hospital Mármara, Turquía. Vista general.

claridad el alto costo de reemplazar los elementos no estructurales, así como los contenidos, para diferentes tipos de estructuras. Los daños estructurales debidos a sismos en escuelas, hospitales y edificios, entre muchas otras estructuras, son bien conocidos por la sociedad. Y estos daños no se produjeron necesariamente por un mal diseño; en ocasiones, tales estructuras fueron construidas con base en reglamentos que eran menos exigentes, aunque hay que reconocer que puede haber casos de deficiencias por parte del diseñador, el constructor y aun el dueño del edificio que hacen cambios en la estructura sin que ingenieros capacitados hagan las revisiones pertinentes. Ante tal panorama, el reto es actualizar sísmicamente los edificios, y para ello la primera pregunta por plantear es: ¿debe mantenerse el mismo código de diseño que permite daños en las estructuras cuando protejan las vidas de los ocupantes, o debe pensarse en que las estructuras especiales como hospitales, escuelas e instalaciones estratégicas sean resilientes ante sismo, es decir, que sigan operando después de él? Existen ya organizaciones y herramientas que promueven el diseño sismorresiliente para edificios de nueva generación. Una de ellas es un sistema de clasificación basado en la resiliencia ante sismos: REDi, o Rating System Resilience-based Earthquake

1

Design Initiative for the Next Generation of Buildings (Iniciativa de Diseño Sísmico Basado en Resiliencia con Sistema de Clasificación para la Nueva Generación de Edificios). Por otro lado está la Agencia Federal para la Administración de Desastres de Estados Unidos (FEMA), enfocada en el diseño y que contempla la evaluación de edificios por desempeño sísmico. Estos sistemas son utilizados por diseñadores, autoridades o dueños de estructuras –particulares o de gobierno– a quienes les interesa mantener éstas en operación. Algunos países donde se utilizan son Estados

Reforzamiento de la estructura (Rigidizarla)-poco económico Diseño tipo 1: alta resistencia Energía almacenada disipada por la estructura

Estructura

Entrada de energía sísmica

Energía restaurada por la estructura del suelo

Figura 3. Ciclo de entrada y salida de energía a la estructura por sismo. La estructura almacena la energía transmitida por el suelo.

2

Seguir el movimiento del terreno (Estructuras no rígidas)-ductilidad y grietas No se garantiza su uso después del sismo Diseño tipo 1: alta ductilidad Energía disipada por la estructura (daños) • Operabilidad no otorgada después de un sismo Estructura

Entrada de energía sísmica

• Reparaciones costosas y lentas después de un evento sísmico Energía restaurada por la estructura del suelo

Figura 4. Ciclo de entrada y salida de energía a la estructura por sismo. La estructura disipa la energía a través de la estructura.

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Actualización de edificios en zonas de alta sismicidad

3

zación sísmica con un diagnóstico acertado.

Aislar del movimiento del terreno (Dispositivos sísmicos de flexibilidad y disipación) Ocupación inmediata. Sin trabajos de reparación

Diseño tipo 3: dispositivos antisísmicos

Energía disipada por los dispositivos antisísmicos

Sistemas de aislamiento • Tanto las partes estructurales como las no estructurales están protegidas

Dispositivos

• Operabilidad otorgada después de un sismo

Estructura

Entrada de energía sísmica

Energía disipada por la estructura (daños)

• Sin trabajos de reparación Energía restaurada por la estructura al suelo

Figura 5. Ciclo de entrada de energía a la estructura.

Estrategias de control de sismo en edificación: energía del terreno Existen diversas estrategias de control de las edificaciones ante un sismo. Aquí se da cuenta de tres tipos de diseño (Erdogan, 2018). Tipo 1. Gran resistencia Entre los distintos tipos de reforzamientos para actualizar sísmicamente una estructura, es común optar por rigidizarla. Este es un buen método que reduce los desplazamientos, pero una de sus desventajas es que puede incrementar el peso de la estructura por muros de cortante y otros elementos, y obligar a reforzar la cimentación también debido a que la energía es disipada por la estructura, como puede verse en la figura 3. Con esta opción se busca reducir el periodo de la estructura para que baje un poco de la meseta.

Tipo 2. Alta ductilidad Otra opción es flexibilizar la estructura. En pocas palabras, esto significa permitir mayores desplazamientos a a b mayores fuerzas, lo cual se obtiene, entre otras maneras, quitando muros Figura 6. Edificio sin aislamiento empotrado en la base y edificio aislado sísmide cortante para permitir los movicamente en la base. mientos. Si bien es una alternativa viable, la energía del sismo también Unidos, Turquía, Chile y Perú, entre muchos otros, alguse transfiere a través de la estructura y le genera daños, nos de los cuales hacen adecuaciones a sus normativas como se muestra en la figura 4; esto puede conducir a locales. Un ejemplo es el hospital de Mármara en Turquía reparaciones costosas y tiempos de interrupción de la (véase figura 2). operación luego de un evento sísmico. Los edificios que ya existen Afortunadamente, también es posible volver resilientes a los edificios ya construidos. Lo anterior toma relevancia al recordar la definición de desarrollo sostenible de la ONU (2015). Evitar las demoliciones es un asunto que atañe al desarrollo de la economía, pero también al social y a la protección ambiental. Para empezar, es esencial que un ingeniero capacitado realice una correcta evaluación de la estructura donde se recopile toda la información relevante, incluyendo entrevistas a los vecinos, levantamiento geométrico, de daños y topográfico, así como pruebas destructivas y no destructivas y estudios que permitan conocer el estado real integral del edificio. Sólo después de lo anterior será posible empezar a analizar las alternativas de actuali-

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Tipo 3. Dispositivos sísmicos También es posible actualizar sísmicamente una estructura aislándola o amortiguándola, lo cual dependerá del tipo de suelo y de la estructura que se esté analizando, pero el concepto básico es reducir los elementos mecánicos en la estructura, tal como se ve en la figura 5. En este caso, la energía del sismo se disipa a través de los aisladores, con lo cual tanto la estructura como los elementos no estructurales y los contenidos ya no se ven afectados, y la estructura queda en operación después de un sismo. Hablando específicamente de aislar una estructura, lo que se hace es controlar el daño en los diferentes entrepisos del edificio limitando el nivel de amplificación que la aceleración exhibe en altura, para liberar esa

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Conclusiones Los métodos de reforzamiento deben analizarse para evitar cambiar el comportamiento de la estructura desfavorablemente.

Figura 8. Hospital Mármara, Turquía: corte de columnas.

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energía a través de los aisladores de base, como se observa en la figura 6. Esto último se logra ampliando el periodo de la estructura, lo cual se traduce en una menor aceleración (A2) en el espectro de diseño y por lo tanto en menores elementos mecánicos transmitidos hacia el edificio. Pero las ventajas no acaban en la reducción inicial de la aceleración de diseño. A ello se agrega el amortiguamiento que proporciona el aislador de base, que puede llegar hasta 30% (A3). Tener menores elementos mecánicos equivale a haber reforzado la estructura, ya que con las nuevas NTC (2017) no habrá necesidad de reforzar los pisos superiores, acaso será necesario un reforzamiento mucho menor. Como es sabido, el comportamiento de una estructura no sólo depende del periodo del terreno, sino también de su esbeltez (dimensiones). La figura 7, donde se indican las dimensiones de la base en su lado corto y de la altura de la estructura, orienta de manera rápida para saber, antes de hacer un análisis completo, qué tipo de estructuras podrían ser sujetas a aislamiento de base, o en su caso a amortiguamiento. El procedimiento que se muestra en las figuras 8 y 9 consiste en cortar las columnas en la base y reemplazar este espacio con un aislador, el cual deberá cumplir con la normativa correspondiente, tanto nacional como internacional.

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Actualización de edificios en zonas de alta sismicidad

Figura 9. Hospital Mármara, Turquía: colocación de aisladores de base.

El uso de dispositivos de control de la respuesta sísmica ayuda a reducir las demandas sísmicas. Los procedimientos de reparación deben ser analizados para que sean viables. La reparación a manera de prevención debe realizarse a partir del monitoreo constante de la estructura. Este tipo de solución ayuda a promover la vivienda sismorresistente sustentable

150 Amortiguamiento 125

Altura (m)

100 75 50

Aislamiento de base

25 0 0

10

20 30 40 50 60 Dimensión de la base (m)

70

80

Figura 7. Curva para verificar a priori la relación de la dimensión de base corta contra la altura y conocer si conviene aislar o amortiguar.

Referencias Erdogan, J. (2018). Base isolation retrofitting of buildings. Actualización sísmica de edificios. XV Simposio Nacional de Ingeniería Sísmica. Federal Emergency Management Agency, FEMA (2012). Seismic performance assessment of buildings. Vol. I. Metodología FEMA P-58-1. Disponible en: http://bit.ly/FEMA_P58-1 ONU (2015). Objetivos de Desarrollo Sostenible. Disponible en: https:// www.un.org/sustainabledevelopment/es/ Rating System Resilience-based Earthquake Design Initiative (REDi) Versión 1. Octubre de 2013. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Mayo 14 al 16 4o Foro Mundial de Ciudades y Plataformas Logísticas Organización Mundial de Ciudades y Plataformas Logísticas Monterrey, México foromundial.omcpl.org Junio 5 al 7 XLVI Conferencia Nacional de Ingeniería Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería Antón Lizardo, México www.anfei.mx/CNI2019

Junio 6 y 7 2o Taller Internacional de Ingeniería de Puentes Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C., IABSE e II UNAM Puerto Vallarta, México www.smis.org.mx Julio 24 al 27 XI Seminario de Ingeniería Vial Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Mérida, México www.amivtac.org

Octubre 6 al 10 26 Congreso Mundial de Carreteras Asociación Mundial de Carreteras Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos www.aipcrabudhabi2019.org

Aguas turbulentas Fernando González Villarreal, 2019 El coordinador técnico de la Red del Agua UNAM, Fernando González Villarreal, presentó su libro Aguas turbulentas, que relata la historia de vida del autor, también en gran medida la historia de la política hidráulica del México contemporáneo. El lector encontrará pasajes que definieron el actual modelo de gestión de las aguas nacionales, como el Plan Nacional Hidráulico de 1975, la creación de la Conagua, la discusión sobre la Ley de Aguas Nacionales de 1992, la conformación del IMTA o el nacimiento de la ANEAS y de la ANUR. Además se narran las experiencias de González Villarreal en la construcción de la gran infraestructura nacional, como los acueductos El Cuchillo y la tercera etapa del Sistema Cutzamala, entre muchas otras. Relata asimismo su vida como funcionario público y sus contribuciones a la academia. Aguas turbulentas es, pues, un referente para todos los interesados en los asuntos del agua que desean aprender de los aciertos y errores de uno de los ingenieros hidráulicos más destacados de nuestro país

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2019

AGENDA

ULTURA

Una historia del agua en México

Noviembre 17 al 20 XVI Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica SMIG e ISSMGE Cancún, México panamerican2019mexico.com

Noviembre 20 al 23 XXII Congreso de Ingeniería Sísmica Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C. Monterrey, México www.smis.org.mx Noviembre 25 al 29 XX Congreso Ibero Latinoamericano del Asfalto Asociación Mexicana del Asfalto, A. C. Guadalajara, México xxcila.mx

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Revista IC Marzo 2019  

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