TEMA DE PORTADA: INGENIERÍA SÍSMICA / REHABILITACIÓN ESTRUCTURAL DE INFRAESTRUCTURA EDUCATIVA DE MÉXICO / SERGIO

proyecto legislativo del CICM referido en el primer apartado de este texto, debe ser obligatorio para las obras públicas que realicen las siguientes instancias: las dependencias y entidades de la administración pública federal; los poderes Legislativo y Judicial de la federación; los organismos constitucionales autónomos de la federación. También, como lo menciona el texto, las entidades federativas, los municipios y las alcaldías en el caso de la Ciudad de México, así como los entes públicos de esos ámbitos de competencia, cuando se apliquen recursos federales, parcial o totalmente, con base en convenios formales.

El propósito, que es una de las virtudes de la gerencia de proyecto, es otorgar la más elevada prioridad a un factor integrante del triángulo clave de la ejecución contractual de obras de infraestructura: calidad-tiempocosto. Por ética, y por honrar la misión por excelencia de la ingeniería civil, así como por respetar el valor supremo que es la vida humana, nos inclinamos a privilegiar obsesivamente la calidad. El tiempo y costo son variables de la ecuación, y la constante debe ser la calidad. Los británicos expresan: “quality is queen”. Ése es el valor por fomentar en la edificación pública y privada en la que intervengan ingenieros civiles. Hay que retomar y reformular la idea del siglo XX: “Lo construido en México está bien construido”. Es la respuesta de profesionales formados en este país que tenemos una convicción muy clara: pertenecemos a una profesión cuya vocación básica es servir a la sociedad con las mejores y más modernas prácticas nacionales e internacionales, para lograr construcciones con los mayores estándares de calidad y seguridad. Lo hemos hecho, pero no en todos los casos. Hagámoslo en adelante de manera rigurosa y generalizada. Esta herramienta, que en México se ha utilizado formalmente desde hace unas tres décadas de manera progresiva, debe aplicarse por especialistas en gerencia de proyecto debidamente certificados por colegios de profesionales vinculados con la construcción. Tal es el caso de nuestro colegio, que además ofrece excelentes cursos de capacitación en la materia a través de su Centro de Actualización Profesional e Innovación Tecnológica.

Con todo lo anterior lograremos además, y destacadamente, cumplir a pie juntillas con lo que estipula el Código de Ética del CICM, documento de gran contenido axiológico que responde a lo que la comunidad espera de nosotros: actuar con la tecnología actualizada en una mano y con la ética y las mejores prácticas ingenieriles en diseño y edificación en la otra. Por ello, el Consejo Directivo del CICM está considerando propiciar la obligatoriedad de incluir en las escuelas de ingeniería civil del Valle de México, al final de los exámenes profesionales, un breve protocolo para que los nuevos ingenieros expresen solemnemente su compromiso de cumplir en su práctica profesional con el Código de Ética del CICM, a la manera en que los médicos, mutatis mutandis, pronuncian el Juramento de Hipócrates. Ya lo hacen algunas escuelas y facultades de Ingeniería civil; proponemos que sea en todas.

El Colegio de Ingenieros Civiles de México, a 75 años de su fundación, ha hecho un esfuerzo inédito en el sentido de entregar al Poder Legislativo un avanzado proyecto de nueva Ley de Obras Públicas, bajo la premisa de impulsar nuestra profesión a prácticas propias del siglo XXI, en el cual la única constante es el cambio: vertiginosos avances en el campo de la infraestructura y en la creación del activo fijo nacional. Ocurre tanto en las prácticas de diseño con la presencia creciente de tecnologías digitales, inteligencia artificial y automatización selectiva, cuando el caso lo amerita, e igualmente en procedimientos constructivos, en la puesta en servicio y en la crucial etapa de operación y mantenimiento.

Esto último es tan relevante, que deberíamos sumar a los alcances de la gerencia de proyecto tanto el aseguramiento de calidad de las obras públicas durante la etapa constructiva, como la formulación del Manual de Mantenimiento estricto, obligatorio y verificable para las obras públicas que señale el reglamento de la ley. En la misma dirección, pero en otro ámbito legislativo, el CICM debería pugnar por que el Presupuesto de Egresos de la Federación escrupulosamente considere, de manera multianual, los fondos necesarios para el mantenimiento y conservación de la infraestructura nacional. Seremos así un país ingenierilmente más moderno, más seguro y más resiliente. Y con ello la sociedad y la opinión pública tendrán una cada vez mejor imagen de la ingeniería civil, y también de nuestro colegio.

Estamos en una coyuntura favorable para proponer al Senado de la República estas adendas legislativas, pues, como ya se explicó, está actuando como cámara revisora de las reformas ya aprobadas previamente por los diputados el pasado mes de abril, cambios contenidos en 13 artículos derivados en gran medida del proyecto de nueva Ley de Obras Públicas que propuso en 2020 nuestro cuerpo colegiado

u Varias de las reformas aprobadas a la vigente LOPSRM en abril pasado por el pleno cameral son coincidentes con el proyecto del CICM descrito en el apartado anterior. Estas reformas pasaron el mismo mes al Senado en su calidad de cámara revisora; se espera que sean aprobadas, con o sin modificaciones, durante el segundo periodo extraordinario de sesiones del año en curso, que iniciará el primer día del próximo septiembre. A continuación regresará a San Lázaro para nuevas modificaciones, o en su caso para su promulgación final.

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La “Guía técnica de rehabilitación sísmica de la infraestructura física educativa de México” es producto de la experiencia mexicana en evaluación y rehabilitación sísmica de edificios, así como de la revisión de las experiencias de otros países. Aunque fue elaborada para las autoridades educativas, puede ser utilizada en todo tipo de edificaciones existentes, como viviendas o edificios de uso comercial, en cualquier lugar del país. Además, es aplicable en programas de tipo preventivo y para la revisión de la seguridad estructural.

SERGIO M.

Ingeniero civil y doctor en Ingeniería. Miembro del Comité Asesor en Seguridad Estructural del DF y presidente del Comité Científico Asesor en Sismos y Resiliencia de la CDMX.

GABRIELA

Licenciada en Urbanismo con maestría en Gestión pública para la buena administración. Coordinadora técnica en el Inifed.

GIANELLA A.

Ingeniera civil con maestría en Ingeniería.

RUBÉN

Ingeniero civil. Becario del II. Coautor de la serie “Evaluación postsísmica de la infraestructura física educativa de México". Después de la ocurrencia de un sismo, se inspeccionan los edificios para determinar, en un primer momento, si son aptos para ser usados o no (evaluación de nivel 1). En una segunda etapa, días o semanas después, se revisan aquellos edificios que, luego de la evaluación nivel 1, resultaron en duda o señalados como no aptos para ser usados, con el objetivo de establecer, de manera aproximada, su capacidad estructural (evaluación de nivel 2). Es frecuente que, como resultado de la evaluación, se recomiende una evaluación más profunda con objeto de definir los esquemas y técnicas de rehabilitación, ya sea que el edificio haya experimentado daño estructural o no (nivel 3).

Los trabajos de esta evaluación nivel 3, denominada también evaluación profunda, requieren la aplicación de requisitos normativos y de mejores prácticas con la finalidad de lograr que la edificación rehabilitada tenga el desempeño esperado. Debe realizarse por un ingeniero estructural e implica un levantamiento minucioso del daño estructural y no estructural, incluyendo contenidos, la evaluación cuantitativa de la capacidad de la estructura dañada, el análisis de distintas estrategias y técnicas de rehabilitación, así como el diseño en detalle de las técnicas seleccionadas. Frecuentemente, el trabajo implica el diseño del apuntalamiento o arriostramiento mientras se diseña la rehabilitación. La evaluación profunda se ejecuta en la fase de reconstrucción del ciclo de gestión integral de riesgos y desastres.

Para implantar esta metodología, el Instituto Nacional de la Infraestructura Física Educativa (Inifed), en liquidación, con la colaboración del Instituto de Ingeniería de la UNAM, desarrolló una serie de documentos sobre evaluación y rehabilitación de la infraestructura física educativa después de sismos. Entre ellos destaca una “Guía técnica de rehabilitación sísmica de la infraestructura física educativa de México”, en la que se presentan los requisitos para la evaluación y rehabilitación, aplicable a una evaluación de nivel 3.

La guía técnica es producto de la experiencia mexicana en evaluación y rehabilitación sísmica de edificios, así como de la revisión de las experiencias de otros países, como Estados Unidos y Japón. Su aplicación es obligatoria en las escuelas públicas y privadas y es complementaria de las especificaciones de la Norma Mexicana para la Seguridad de la Infraestructura Física Educativa (NMX-R-079-SCFI-2015), del reglamento de construcciones local y de sus normas técnicas complementarias (NTC). En caso de que las normas técnicas complementarias locales sean anteriores a 2017, o bien, cuando sus requisitos sean menos estrictos que los establecidos en la normatividad de la Ciudad de México, se deberá utilizar la versión 2017 de las Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal.

No obstante que el documento fue elaborado para las autoridades educativas, la guía puede ser utilizada en todo tipo de edificaciones existentes, como viviendas o edificios de uso comercial, en cualquier lugar del país. Además, es aplicable en programas de tipo preventivo y para la revisión de la seguridad estructural. Está dirigida a proyectistas, constructores, directores, corresponsables y propietarios, responsables de evaluar, analizar, diseñar, construir, revisar y supervisar el proceso de rehabilitación de un edificio escolar (o de cualquier edificación), así como de mantener y operar el inmueble en adecuadas condiciones.

Consta de nueve capítulos, un apéndice y tres secciones con notación, definiciones y glosario. La orgaColumna existente nización es consistente con el proceso de evaluación, análisis, diseño y ejecución de un proyecto de rehabilitación. Estribos de varias La guía está ilustrada profusamente piezas con con fotografías, croquis y dibujos, con objeto de aclarar los conceptos ganchos a 135 grados presentados. Este artículo se ilustra con algunas figuras representativas de las encontradas en la guía.

El documento es de acceso libre y Elaboración propia. gratuito en las siguientes direcciones: Figura 1. Perspectiva de columnas encamisadas según posibles configuraciones • www.gob.mx/inifed/documentos/ de acero: estribos de varias piezas (izquierda) y estribos sobrepuestos (derecha). evaluacion-postsismica-y-rehabili tacion-sismica-de-la-infe • https://www.resilienciasismica.unam.mx/docs/Evaluacion_Guia_TecnicaDIGITAL130221.pdf

La guía técnica describe los principales modos de comportamiento y tipos de daño de edificios escolares en México. Se explican los sistemas estructurales característicos en las escuelas de México, así como los daños por golpeteo entre edificios adyacentes y por irregularidades; de igual manera, se enlistan los modos de comportamiento y tipo de daño más comunes en los elementos estructurales: vigas, columnas, uniones viga-columna, muros, losas y cimentaciones. Se explica el modo de comportamiento deseable ante sismos asociado al estado límite de falla. Cuenta con figuras e imágenes ilustrativas de los modos de falla con ejemplos de escuelas dañadas y se resumen los modos de comportamiento que se han observado con mayor frecuencia en los prototipos de escuelas del Comité Administrador del Programa Federal de Construcción de Escuelas (CAPFCE) y del Inifed.

Asimismo, presenta los requisitos por satisfacer durante la rehabilitación. Se enlistan los documentos –y sus características– que deberán incluirse en un proyecto ejecutivo y se especifican los criterios de evaluación y de diseño estructural durante el proceso de rehabilitación.

Refuerzo longitudinal Grapas Encamisado Columna existente

Estribos de varias piezas con ganchos a 135 grados

Refuerzo longitudinal Encamisado Además, se establece un criterio para decidir cuándo rehabilitar un edificio existente y se mencionan los distintos métodos y estrategias para llevar a cabo la rehabilitación.

En los primeros capítulos se enumeran las distintas cargas y sus combinaciones que deberán satisfacerse durante el proceso de rehabilitación, así como los factores de resistencia que habrán de usarse para el diseño y evaluación de elementos y componentes estructurales en el diseño de la rehabilitación. La rehabilitación se diseñará para que cumpla con los requisitos de los estados límite de falla y de servicio, así como de durabilidad.

Con objeto de evaluar la seguridad estructural del edificio, incluida su cimentación, se describen las tres etapas del proceso: a) investigación de las características y condición de la estructura, b) evaluación que permita determinar las causas del daño, deterioro y deficiencias, así como los criterios para la selección de las soluciones de rehabilitación, y c) desarrollo de las estrategias de rehabilitación apropiadas. Se presentan las bases para evaluar la condición del edificio existente, las cuales incluyen la configuración del edificio, la extensión y ubicación del daño y deterioro, la determinación de propiedades de los materiales, la identificación de la condición de los elementos estructurales, la caracterización del sitio e información geotécnica, entre otras.

hsol

Solera

Ángulo

ba

ba /2

ls

b s

ts

Elaboración propia. Figura 2. Elevación de una columna encamisada con ángulos y solera.

Se establecen los requisitos generales a considerar en los métodos de análisis, se delimitan los criterios para medir los periodos de vibración, la revisión de los estados límite de servicio, los criterios de aceptación para la estructura rehabilitada y las pruebas de carga permitida. Se definen los parámetros de diseño para elementos nuevos y existentes, así como la revisión para los estados límite de falla y de servicio. Se establece como objetivo de diseño que la rehabilitación de elementos, componentes y sistemas estructurales conduzca a un sistema capaz de resistir las cargas de diseño mediante la compartición y transmisión de carga entre elementos existentes y la rehabilitación. Asimismo, se incluyen los requisitos para el diseño del refuerzo en la interfaz para asegurar la adherencia de los materiales de rehabilitación con los elementos existentes; éstos incluyen, entre otros, el tipo de aplicación, adhesión, estabilidad volumétrica, movimientos térmicos, durabilidad, resistencia a la corrosión, métodos de instalación, requisitos de curado y condiciones ambientales.

También se mencionan las consideraciones de diseño y detallado que se deben satisfacer, así como los materiales de rehabilitación, entre ellos, concreto, acero de refuerzo, mampostería, estructuras presforzadas y postensadas, anclas y conectores postinstalados, la geometría de la reparación, la rehabilitación usando postensado adicional, compuestos de polímeros reforzados con fibras (CPRF) y diafragmas.

Una gran parte del documento (capítulo 6) está destinada a presentar las técnicas de rehabilitación más comunes para ser aplicadas en edificios existentes. Para cada una se indica la deficiencia estructural que se puede corregir y se describe en qué consiste la técnica, en lo general, y sus variaciones, cuando corresponda. Se incluyen requisitos de análisis, diseño, construcción, supervisión y aseguramiento de la calidad. Cuando se requiere, se señalan los requisitos de las NTC en cuyo cumplimiento debe prestarse especial atención. De igual forma, se indican los requisitos que no se pueden cumplir, dado que no son aplicables a la rehabilitación de edificios existentes. Este documento reúne, por primera vez en México, un conjunto coherente e integral de requisitos de análisis, diseño, construcción, supervisión y aseguramiento de la calidad de técnicas de rehabilitación.

Las técnicas descritas son: • Reparación local de elementos estructurales. Destaca la reparación de elementos de concreto con desprendimiento de recubrimiento o desconchamiento, la reparación de daños ligeros en muros de mampostería mediante reemplazo de piezas aplastadas o desconchadas, la reparación local de agrietamiento en muros de tabique con aplanado, la reparación de muros con problemas de salitre, reparación de daños ligeros en losas, la restitución del aplanado en losa, así como la reparación de daños ligeros y moderados en losas planas. • Reparación de grietas mediante fluidos, que consiste en inyectar una resina sintética a base de resina epóxica en las grietas causadas por sismos cuando el grado de deterioro del elemento es bajo y no se tienen desprendimientos de concreto significativos. • Reemplazo de elementos estructurales dañados, como son losas en volado con problemas de flecha o agrietamiento excesivo y la colocación de largueros adicionales o sustitución de largueros dañados. • Conexión entre elementos existentes y materiales o elementos nuevos que asegure la adecuada trans-

Ancho del abanico

Placa de FRP

Ancla

Elaboración propia con base en Zhang y Smith (2011). Figura 3. Conector de CPRF. Concreto existente

Armado existente Losa existente

Viga existente Miembro encamisado completamente Ancla recta

Ancla a 90 grados

Elaboración propia con base en Del Rey (2017).

Figura 4. Ejemplo de uso de conectores de CPRF.

sísmicas a través de incrementar la resistencia a fuerza cortante, aumentar la capacidad de deformación inelástica y la rigidez, así como incrementar la capacidad a flexocompresión del muro cuando se añaden castillos en los extremos para anclar la malla. • Adición de muros de concreto. Los edificios que se pueden rehabilitar aplicando esta técnica son aquellos con una insuficiente rigidez o resistencia lateral, los que poseen pisos suaves o flexibles, los que tienen muros de concreto que deben ser reforzados y los inmuebles con

misión de fuerzas. Las técnicas de rehabilitación que requieren la colocación de anclas o conectores en estructuras de concreto son: encamisados de concreto, de acero y de compuestos de polímeros reforzados con fibra; adición de muros de concreto y de contraventeos metálicos, sustitución o adición de muros diafragma de mampostería. • Encamisados de vigas, columnas o nudos con concreto reforzado, que consiste en añadir una capa de concreto o mortero alrededor de los elementos existentes. El encamisado puede ser total, si rodea al elemento en todas sus caras, o parcial, si cubre a dos o tres caras contiguas. En la figura 1 se aprecian posibles configuraciones de acero transversal en columnas encamisadas. • Encamisados de vigas, columnas o nudos con acero; consisten en el recubrimiento del elemento estructural con piezas de acero, las cuales pueden ser placas delgadas o armaduras hechas de soleras y ángulos soldados entre sí. La camisa de acero puede extenderse en toda la longitud del elemento (encamisado completo) o sólo en una zona de éste, normalmente donde se esperan deformaciones inelásticas (encamisado local). En la figura 2 se presenta una columna encamisada con ángulos y soleras. • Encamisados de vigas, columnas, nudos y muros con

CPRF. Consiste en el recubrimiento del elemento estructural con capas de fibras que se adhieren por medio de resina epóxica. Dichas fibras trabajan de forma unidireccional, razón por la cual su orientación depende de la característica estructural (resistencia, confinamiento) que se busca mejorar. El encamisado puede ser total o parcial. Las fibras deben conectarse con el elemento existente; una solución es mediante conectores hechos con CPRF (véase figura 3). En la figura 4 se presenta un ejemplo de uso de conectores de CPRF. • Encamisado de muros de mampostería. Es una técnica que puede ser utilizada en muros con cualquier grado de daño, como reparación, o en muros sin daño previo, como reforzamiento. Tiene como objetivo mejorar el comportamiento de los muros ante cargas

asimetrías en la distribución de elementos resistentes y que pueden exhibir vibraciones de torsión. • Adición de contraventeos de acero. Esta técnica puede ser aplicada para mejorar el desempeño sísmico de edificios con columnas cuyo comportamiento está controlado por fuerza cortante y cuya falla puede afectar el desempeño sísmico de todo el edificio, edificios a base de marcos resistentes a momento con insuficiente resistencia o rigidez lateral, o bien, en edificios con pisos débiles, usualmente en la planta baja. En la figura 5 se ilustra una elevación de contraventeos conectados a la estructura existente mediante marcos metálicos perimetrales y concreto de baja contracción. • Adición de contraventeos metálicos a base de cables postensados, que es una técnica que permite

Nivel AZ

Nivel 2

Nivel 1

Nivel PB Estructura existente Conectores en el marco de concreto Conectores en el marco metálico Concreto de baja contracción en el marco conexión Contraventeo

Marco metálico interior

Elaboración propia. Figura 5. Elevación de contraventeos conectados a la estructura existente mediante marcos metálicos perimetrales y marcos de concreto de baja contracción.