Ingeniería Civil IC 623 septiembre 2021

623 / AÑO LXXI / SEPTIEMBRE 2021 $60

Calificación de la infraestructura en EUA

• Terminal de Usos Múltiples • Más de 50 hectáreas de área de operaciones • 640 m de Frente de Agua • Logística, recepción y atraque de embarcaciones • Servicios Portuarios • Almacenamiento ■ Ingeniería y fabricación de plataformas marinas

■ Equipos de carga y descarga

www.eseasaoffshore.com

■ Dos dársenas de 25 m de ancho

@eseasaoffshore Tel. (833) 2290850

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo Editorial del CICM Presidente Luis Rojas Nieto

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 PORTADA: ORLANDOSENTINEL.COM, TOWNNEWS.COM, INFRASTRUCTUREREPORTCARD.ORG, GALLUP.COM.

Número 623, septiembre de 2021

3 MENSAJE DEL PRESIDENTE / LOS GRANDES PROYECTOS DE 4 DIÁLOGO INFRAESTRUCTURA REQUIEREN AÑOS DE PLANEACIÓN / LUIS ROBLEDO CABELLO SÍSMICA / LAS TECNOLOGÍAS DE PROTECCIÓN SÍSMICA 10 INGENIERÍA Y SUS BENEFICIOS PARA LA SOCIEDAD / HÉCTOR GUERRERO BOBADILLA Y COLS.

16

HACIA UN CÓDIGO MODELO NACIONAL PARA DISEÑO SÍSMICO / ÉDGAR TAPIA HERNÁNDEZ Y COLS.

DE PORTADA: GREMIO / CALIFICACIÓN DE LA INFRAESTRUCTU20 TEMA RA EN EUA / CARLOS ALFONSO HERRERA ANDA

24

GREMIO / EL PAPEL DE LA MUJER EN LA INGENIERÍA CIVIL / SILVIA RAQUEL GARCÍA BENÍTEZ

PORTUARIA / USO 28 INGENIERÍA MÚLTIPLE Y PLANEADO DE LAS COSTAS PARA EL DESARROLLO SUSTENTABLE / HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ CENTENARIAS / TÉC31 OBRAS NICAS Y MATERIALES EN LA CONSTRUCCIÓN DE EDIFICIOS RELIGIOSOS DEL SIGLO XVI

36 ALREDEDOR DEL MUNDO / ENLACE MARÍTIMO BANDRA-WORLI 39 CULTURA / SERIE KNIGHTFALL / NETFLIX LIBRO EL ENIGMA DE LA HABITACIÓN 622 / JOËL 40 DICKER

Vicepresidente Alejandro Vázquez Vera

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

Consejeros Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Carlos Alfonso Herrera Anda Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura 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 LXXI, número 623, septiembre de 2021, 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, alcaldía 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., 8 de Septiembre 42-2, col. Daniel Garza, alcaldía Miguel Hidalgo, CP 11830, Ciudad de México. Este número se terminó de imprimir el 31 de julio de 2021, 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

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625.

Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

Desafíos del sector energético

XXXVIII CONSEJO DIRECTIVO

Presidente

S

on muchos los sectores estratégicos para una nación: salud, educación, transporte, agua y energía, entre otros. Sin subestimar a los demás, abordo hoy el de la energía por la razón de que sin ella nada (o casi nada) funciona, y el sector será analizado próximamente en el Foro de Energía.

La tecnología evoluciona a pasos cada vez más acelerados. El impacto de esta evolución y el ritmo al que se da es muy relevante, especialmente para países que, como México, requieren de manera urgente potencializar los instrumentos para su desarrollo.

El paso de las energías fósiles a las renovables es inevitable, no sólo por el agotamiento de la materia prima, el petróleo –algo que no sucederá de inmediato; las estimaciones más confiables proponen el año 2050–, sino también por la necesidad de contribuir a disminuir las emisiones de CO2 y sus efectos, como el cambio climático sobre la naturaleza (que estamos viviendo con fenómenos que acaban de suceder en nuestro país) y la actividad humana.

Sin duda se trata de un desafío mayúsculo que requiere una visión integral y planeación; para ello es necesario comenzar por investigar a fondo todas las opciones disponibles para resolver cuáles, dónde, en qué momento y en qué condiciones; una de ellas es la de consumir menos energía per cápita, para lo cual es imprescindible la voluntad de cada uno de nosotros a través de nuestros hábitos.

Otro factor a destacar es la inmensa cantidad de recursos monetarios requeridos para una transición eficiente y eficaz. Ni en México ni en casi ningún país del mundo alcanza el presupuesto público para toda la infraestructura indispensable, para mantener la existente en buen estado y construir la nueva.

Es necesaria la participación privada en condiciones beneficiosas para la sociedad y con un justo rendimiento para los inversionistas.

Debe hacerse a un lado el prejuicio de la intervención empresarial, sobre la base de que su participación, cuando se da en el marco de la ley y con el control del Estado como responsable de lo público, no es privatización.

Gobierno, academia, empresariado y sociedad, legítimamente representados todos, deben trabajar de la mano, sin improvisar, con visión estratégica, poniendo por delante el interés común, recordando que la infraestructura debe ser sostenible, y que su objetivo final es servir a la sociedad.

Luis Rojas Nieto

Vicepresidentes José Cruz Alférez Ortega Felipe Ignacio Arreguín Cortés Roberto Duque Ruiz Salvador Fernández Ayala Mauricio Jessurun Solomou Jorge Serra Moreno Alejandro Vázquez Vera José Arturo Zárate Martínez

Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala

Primera secretaria suplente Verónica Flores Déleon

Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda

Segundo secretario suplente Salvador Fernández del Castillo Flores

Tesorera Pisis Marcela Luna Lira

Subtesorero Regino del Pozo Calvete

Consejeros Renato Berrón Ruiz Francisco de Jesús Chacón García Ana Bertha Haro Sánchez Humberto Marengo Mogollón Alfonso Ramírez Lavín Luis Francisco Robledo Cabello Juan Carlos Santos Fernández Enrique Santoyo Reyes www.cicm.org.mx

Luis Rojas Nieto XXXVIII Consejo Directivo

DIÁLOGO

Los grandes proyectos de infraestructura requieren años de planeación Deben abordarse con sumo detalle los aspectos de necesidad, justificación, relación costo-beneficio, ambientales, técnicos, legales, financieros, económicos, políticos y sociales, con activa participación de los sectores involucrados para garantizar un resultado efectivo.

LUIS ROBLEDO CABELLO Coordinador del Comité de Infraestructura del CICM

IC: ¿Cuáles son las incumbencias del Comité Técnico de Infraestructura del CICM? Luis Robledo Cabello (LRC): El colegio tiene 13 comités técnicos por especialidades de la ingeniería civil; todos sesionan una vez al mes. El promedio de integrantes de cada uno de ellos es de 40 ingenieros, y en varios de los comités hay subespecialidades. Es un mundo complejo el de la ingeniería civil y para el Consejo Directivo no es fácil estar en contacto permanente con los 13 comités. Por ello se decidió crear el Comité Técnico de Infraestructura, para servir de coordinador entre los comités y al mismo tiempo de enlace entre éstos y el Consejo Directivo del CICM a través de su presidente y del vicepresidente Técnico y del de Planeación. El comité a mi cargo se encarga de coordinar los trabajos de todos los comités y de ser facilitador de las labores de los demás comités. No da lineamientos, cada comité técnico tiene entera libertad para trabajar como juzgue conveniente.

IC: ¿Cuál es el planteamiento general del CICM respecto a los grandes proyectos de infraestructura?

LRC: Acabamos de tener un seminario con los franceses de la Sociedad General del Gran París sobre ese gigantesco proyecto; tienen más de 10 años planeándolo y estudiándolo y apenas están en su fase de inicio; eso les da una idea de la complejidad de los megaproyectos de infraestructura. Estudiaron y planearon la atención de los aspectos ambientales, técnicos, sociales, financieros y políticos, entre otros, para integrar y lograr la anuencia de toda la población alrededor de París. Ha sido un trabajo de muchos años, y de allí tomamos nota de algo que para la ingeniería mexicana es muy evidente: cualquier gran proyecto de infraestructura requiere mucho tiem-

4

po si se desea que sea exitoso; suele implicar años de planeación, estudios, investigación y acciones sociales, ambientales y financieras de gran profundidad antes de definirse su concreción.

IC: Los comités técnicos del colegio tienen mucho tiempo. En los años más recientes parecen haber logrado mayor protagonismo. ¿Es así?

LRC: Bueno, los comités siempre han sido muy activos y con el tiempo han surgido nuevos. Por ejemplo, hasta hace dos años no existía el Comité Técnico de Planeación, que trata un aspecto primordial para toda obra de infraestructura.

El colegio viene luchando desde hace tiempo, insistiendo ante el Poder Legislativo para que, además de un Plan Nacional de Desarrollo, sea una obligación el contar específicamente con un Plan Nacional de Desarrollo de la Infraestructura, con horizonte de mediano y largo plazo.

IC: ¿Usted nota un cambio en la dinámica de funcionamiento de los comités técnicos?

LRC: Sí. Se ha incrementado su actividad, por lo menos desde la administración anterior a la actual, y en ésta se está manteniendo un buen nivel.

IC: ¿El colegio sólo atiende a través de los comités técnicos los proyectos que van surgiendo como iniciativa pública, o también –a propósito del Comité de Planeación– está planteando alternativas de su propia iniciativa?

LRC: En cada comité técnico participan ingenieros del sector público (SCT, hoy SICT; CFE, Pemex, Conagua…) y del empresarial que pueden tener visiones distintas y hasta divergentes que deben encararse positivamente, como una forma de enriquecer un debate para obtener mejores resultados. También se invita a especialistas de otras disciplinas vinculadas a la ingeniería civil como son los economistas, los arquitectos y los licenciados en Derecho.

Respecto a las iniciativas del CICM, por ejemplo, el Comité Técnico del Agua elaboró un esquema preliminar de lo que podría ser un Plan Nacional Hídrico relacionado con la gestión del agua y con la infraestructura, que no se ha hecho público.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Los grandes proyectos de infraestructura requieren años de planeación

IC: A propósito del sector hídrico, en el cual usted se ha desempeñado particularmente, ¿considera que se deben construir nuevas fuentes de abastecimiento para la Ciudad de México, y en tal caso, cuáles?

LRC: La población de la Ciudad de México es sólo el 40% de la Zona Metropolitana del Valle de México. La atención debe ponerse en los servicios a la población de toda la zona metropolitana del valle en su conjunto, aunque estamos conscientes de que administrativamente existen responsabilidades del gobierno de la CDMX y del Estado de México de manera independiente, pero al mismo tiempo, por fortuna, con algunos buenos intentos de coordinación, aunque no suficientes.

Aplaudo al gobierno de la Ciudad de México por haber iniciado un programa de sectorización del servicio de agua potable para tratar de reducir la presión del agua en las tuberías y la magnitud de las fugas. Las fugas dependen mucho de la presión del agua en las tuberías, pero no solamente de eso: dependen de la edad de las tuberías, de si el agua se sale por los tubos que van por las calles o en las tomas domiciliarias. Hay un documento de la Comisión Nacional del Agua que establece que aproximadamente la mitad de las fugas son por las tomas en el domicilio de los usuarios, no por las tuberías, y esto es extraordinariamente complicado corregirlo, porque hay millones de tomas domiciliarias en el Valle de México.

Hay otras iniciativas que a mi juicio deberían considerarse. El ingeniero Gerardo Cruickshank desarrolló una interesante opción para la cosecha del agua de lluvia en la extinta Comisión del Lago de Texcoco: no se trataba de hacer pozos para infiltrar el agua de lluvia; simplemente se basaba en cambiar la pendiente a los terrenos del oriente del ex Lago de Texcoco y hacer horizontales algunos predios, luego un escalón vertical y otra vez horizontal el terreno del siguiente predio, y así sucesivamente, estabilizando las obras con terraceos y siembra de magueyes. Los predios horizontales se encharcan e infiltran el agua al subsuelo; es un proceso de infiltración muy económico, que existe en muchos países, sobre todo del oriente del planeta.

Otra medida urgente consiste en reducir los consumos, y para ello es necesario cobrar los servicios del agua al precio que realmente tienen para poder cubrir costos de operación, conservación y mantenimiento y generar recursos adicionales para invertir en la ampliación y la modernización del sistema hidráulico de todas las zonas urbanas del Valle de México. Sin duda un precio justo y equitativo, pero suficiente, abonaría para que se haga un uso más racional del agua por parte de la población reduciendo los consumos.

Las tarifas actuales ya están en función del consumo pero no reflejan los costos reales del servicio; además, hay una cantidad insuficiente de medidores en los domicilios, y un gran porcentaje de los instalados no funcionan. Los medidores se descomponen con relativa facilidad y se requieren talleres de reparación de medidores para retirarlos, repararlos y volverlos a instalar.

IC: ¿Son necesarias nuevas fuentes de abastecimiento para la Zona Metropolitana del Valle de México?

LRC: En primer lugar, el objetivo fundamental es reducir la sobreexplotación del acuífero.

En el valle sacamos el doble del agua que se infiltra al subsuelo, por eso hay que meterle más agua al subsuelo; debería ponerse en práctica la iniciativa de cosecha del agua de lluvia del ingeniero Cruickshank; pero eso por sí solo no va a resolver el problema; puede contribuir con una reducción tal vez de un 5% de la sobreexplotación del acuífero.

Otra posibilidad que hay que fomentar son las captaciones de agua de lluvia dentro de los domicilios, lo cual requiere contar con superficie suficiente en cada predio y tener capacidad familiar para aplicar la inversión necesaria. A lo mejor las captaciones domiciliarias de agua de lluvia ayudan con otro 5 o 10%. Hasta ahí vamos con 10 o 15% de reducción de la sobreexplotación del acuífero, pero hasta ahí llegamos con esas medidas.

Una medida más es la reforestación para propiciar la retención e infiltración natural del agua en las nuevas zonas arboladas, posibilidad que se ha ignorado por completo durante décadas, aunque su impacto es más difícil de cuantificar y no considero que pueda tener un efecto importante en la reducción de la sobreexplotación, aunque nunca será despreciable su contribución y es de poca inversión y con un impacto ambiental y ecológico muy favorable.

IC: ¿En qué medida una información en lenguaje apropiado y de manera insistente sobre los costos del servicio público y los costos de la compra de agua embotellada

SACMEX

IC: ¿Por qué?

LRC: Antes queremos convencer al gobierno federal de su importancia, generar sinergia con las autoridades y el empresariado para lograr que se llegue a una conclusión positiva sobre la importancia de la planeación del desarrollo de la infraestructura en escalas sectorial y regional.

El gobierno de la CDMX ha iniciado un programa de sectorización del servicio de agua potable para tratar de reducir la presión del agua en las tuberías y la magnitud de las fugas.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

5

Los grandes proyectos de infraestructura requieren años de planeación

y en pipas puede ayudar a generar conciencia en los usuarios?

LRC: El consumo del agua embotellada no es un problema de insuficiencia del servicio, aunque en zonas con bajo nivel de suministro pudiera serlo; es un problema de desconfianza. La gente desconfía del agua de la llave para beber y para cocinar, por eso compra agua embotellada; y va a seguir desconfiando, porque considera que el agua no es potable. Pero el agua en las tuberías es potable, está clorada; sin embargo, cuando llega a los tinacos de los domicilios y se queda ahí, con el tinaco lleno de tierra, basura, animales microscópicos, etc., pierde la calidad. Este es un problema que veo muy difícil de resolver, y las familias seguirán comprando agua embotellada o instalando filtros en sus domicilios, lo cual es mucho más económico.

IC: Vuelvo al punto de nuevas fuentes de abastecimiento de agua para el Valle de México.

LRC: Recargar un acuífero con agua residual tratada es costoso. Hay una norma muy exigente de infiltración de agua para impedir contaminar el acuífero si el agua no está bien tratada; esa norma hace que resulte costoso el tratamiento del agua para poder infiltrarla. Tal vez resulte igual o más barato traer agua de una fuente lejana que tratarla e infiltrarla. Además, no estoy seguro de que la sociedad del Valle de México acepte utilizar agua residual tratada, infiltrada al acuífero, recuperada y potabilizada para incorporarla a las redes de distribución y beberla. Es un problema sociológico que no se ha estudiado en nuestro país.

IC: ¿De cuáles cuencas podría traerse el agua?

LRC: Hay varias: la parte alta del río Tecolutla tiene el antiguo Sistema Necaxa, que es un sistema de generación hidroeléctrica. La Conagua ya tenía un proyecto de acueducto para traer agua de allí, no a la Ciudad de México sino a la zona metropolitana, con la gran ventaja de que llegaba por el norte y por el este, que es por donde no llega el agua del Cutzamala; pero en este caso la Secretaría de Energía de la administración federal 2012-2018 concesionó el Sistema Necaxa para que genere energía, empleo e ingresos al Sindicato Mexicano de Electricistas, y con esa decisión, al menos hasta el momento, se canceló esa fuente que tenía enormes ventajas para la zona metropolitana.

IC: ¿Cuál otra fuente?

LRC: La siguiente fuente es el acuífero del Valle de Tula, en el estado de Hidalgo. El agua superficial no sobra allí; el fenómeno de inundaciones reciente es algo que no tenía precedentes. Durante muchas décadas se ha regado esa zona con el agua residual que sale del Valle de México, el acuífero regional se ha estado recargando y actualmente tiene la capacidad para extraerle del orden de 5 a 7 metros cúbicos por segundo, que no resuelven el problema de la zona metropolitana pero aportan un

6

avance a la solución del problema. En este caso, la dificultad estriba en que los agricultores de esa zona, el antiguo Valle del Mezquital, plantean que, si hay agua en el acuífero, se podría sacar, pero para ampliar la zona de riego: no es fácil que permitan que se lleve el agua a la zona metropolitana del Valle de México.

Aunque la fuente es apropiada, por lo que acabo de comentar, dudo que sea factible socialmente traer el agua del estado de Hidalgo.

IC: ¿Otras opciones?

LRC: La siguiente fuente, no tan cercana, es la parte media del río Balsas. Si uno va rumbo a Acapulco por carretera hay una población que se llama Amacuzac. Por allí cerca pasa el río Amacuzac, que es uno de los tributarios del Balsas. Al Amacuzac le llega el agua del Popo por el oriente y del nevado de Toluca por el poniente.

El río Balsas tiene del orden de 50 mil millones de metros cúbicos de escurrimiento anual. Si se capta un caudal de 20 metros cúbicos por segundo –con eso se pararía la sobreexplotación del Valle de México–, su volumen sería un poco mayor de 600 millones de metros cúbicos al año.

IC: Seiscientos millones parece ser una toma insignificante para los 50,000 millones.

LRC: Considero que no se le hace ningún daño al Balsas ni a sus usuarios, pero es un proyecto con inversión y costos de operación importantes, un poco más que el Cutzamala porque requiere más bombeo y porque hay que construir dos presas: una del lado del agua que baja del nevado de Toluca, ya en la parte media del Balsas, y otra que baja del Popo y que pasa por Cuautla. Además de las dos presas, debe hacerse una planta potabilizadora y un acueducto como el del Cutzamala.

El agua del Amacuzac podría entrar al Valle de México por un túnel en la zona de Milpa Alta, cuyo trazo iniciaría por la zona de Yautepec, y del otro lado de la sierra del Chichinautzin (Ajusco) llegaría a la zona de Milpa Alta, por lo cual llegaría a la zona de Chalco y de ahí se puede distribuir a todo el oriente de la zona metropolitana, que no se abastece más que de agua de pozos y es la más sobreexplotada.

IC: Usted dice que es una obra muy cara. ¿Muy cara comparada con qué? Porque, por ejemplo, si llega un momento en que la zona metropolitana se queda sin agua, lo que sería una grave crisis, pues esa obra no termina siendo tan cara, ¿o sí?

LRC: El agua negra tratada e infiltrada al acuífero, y luego extraída, potabilizada y distribuida, creo que sería una solución con un costo parecido al del río Balsas. A la población le daría miedo utilizarla, pero lo haría porque no le quedaría otra.

La cosecha de agua de lluvia, el control de fugas, la disminución de los consumos per cápita… hay que hacer todo porque todo suma.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Los grandes proyectos de infraestructura requieren años de planeación

IC: Otro tema en la zona metropolitana es el drenaje del valle. ¿Ya está lo que se necesita, o hace falta algo más?

Y en tal caso, ¿qué sería?

LRC: Entre el Canal Emisor del Poniente, el Túnel Emisor Central y el Túnel Emisor Oriente considero que hay capacidad suficiente para sacar el agua del Valle de México. El problema es llevar el agua a ese canal y a los dos túneles principales, porque no atraviesan la ciudad; están en la parte norte. Entonces, hay que llevar el agua desde el Ajusco, desde Chalco, etc. hasta ellos, pero no existe la infraestructura suficiente, y la que existe está muy dañada porque las tuberías del drenaje pluvial son de concreto. En la época en que no llueve, solamente circulan aguas negras, que despiden gases, y los gases se van comiendo los “techos” de las tuberías hasta que se adelgazan, se colapsan y se forman los socavones.

IC: ¿Cuáles son hoy a su juicio los desafíos en el ámbito nacional en materia de agua?

LRC: Son varios los desafíos. El servicio de agua potable en cinco años o diez años, en muchas ciudades, va a estar en crisis. Por ejemplo, Chihuahua tiene un grave problema de abastecimiento de agua potable; ya tiene tandeos en los servicios de toda la ciudad y hay gente que recibe el agua un día a la semana, otra parte que la

recibe dos días, pero sólo medio día de cada uno, etc.

Los acuíferos alrededor de Chihuahua están iguales o peores que los del Valle de México; ya no aguantan que se les saque más agua. La única accesible es la del río Conchos, pero el problema es la obligación de entregar a los estadounidenses la cantidad establecida en los compromisos internacionales. La única manera de atender el problema de Chihuahua es tecnificando los distritos de riego, para que el agua ahorrada pueda llevarse a la ciudad.

Está también Puebla; el agua de los pozos tiene el problema de que es poca y contiene elementos químicos como azufre, lo que requiere que sea tratada antes de distribuirse, y el costo es alto. Si se llegara a tomar agua de Tecolutla… si yo fuera el gobernador de Puebla exigiría que, por lo menos, 2 o 3 metros cúbicos por segundo fueran para Puebla. Y así están la mayor parte de las ciudades del altiplano y del norte del país.

IC: Se ha referido a zonas donde el agua escasea hasta puntos críticos en el corto y mediano plazo, pero ¿qué puede comentar de las zonas donde el agua genera problemas por su abundancia o, mejor expresado, donde se ha urbanizado o generado infraestructura sin considerar las frecuentes inundaciones?

Los grandes proyectos de infraestructura requieren años de planeación

LRC: Antes de pasar a las inundaciones, quisiera comentarle otra prioridad. Creo que se cometió un grave error al llegar a la necesidad de importar 10 millones de toneladas de granos a México; con la tasa de crecimiento poblacional, en 20 años vamos a estar importando 20 millones de toneladas –con la fuga de divisas que eso implica–, y no se considera que tengamos superficies con características agrícolas para poder producir esos 20 millones de toneladas: los 10 millones que ya se importan y los 10 que se van a necesitar dentro de una o dos décadas. Opino que es muy importante dar prioridad a las zonas de riego y de temporal tecnificado para aumentar la producción de granos, que son los que consume la población más pobre del país.

IC: Punto relevante, sin duda. ¿Qué con las zonas inundables?

LRC: El problema de las inundaciones siempre ha existido, desde la época precolonial. Tenochtitlan se inundaba, Chalco se inundaba, es decir, el sistema lacustre del Valle de México implicaba inundaciones. Lo mismo sucede en Tabasco; se inundaba desde antes de existir Villahermosa.

IC: A eso me refería: construir una ciudad en una zona inundable.

LRC: Efectivamente, grave error es construir una ciudad y alrededor de ella numerosos desarrollos habitacionales en una planicie costera por donde escurren tres ríos importantísimos: el Grijalva, el río de la Sierra y relativamente cerca el Usumacinta.

Un error mayor fue permitir, con tal antecedente, el desarrollo posterior de muchas comunidades a 20, 30 o 40 kilómetros alrededor de Villahermosa, ubicadas en zonas cien por ciento inundables. Villahermosa ya era inundable, pero los pueblos que han crecido alrededor son más inundables aún. Ahí puede subir el agua uno o dos metros cada ocho o 10 años cuando bajan corrientes muy importantes de los ríos que no están controlados, porque los habitantes de las zonas en las que se pueden construir las presas para controlar esos ríos y reducir –no evitar– la magnitud de las inundaciones no quieren que se construyan las presas. O construyes las presas o mudas a esa gente, pero son poblaciones ya de 5 mil, 10 mil, 15 mil habitantes, y no es tan fácil trasladarlas.

IC: En Veracruz hay un panorama similar.

LRC: En Veracruz ocurre en la zona del Papaloapan; el problema mayor es que los presidentes municipales duran tres años, y el impuesto predial es uno de sus ingresos más fuertes, así que, con tal de tener ingresos, autorizan desarrollos urbanos en zonas inundables.

IC: ¿Qué recomienda ante tales situaciones?

LRC: Las inundaciones en Tabasco, a mi juicio, son irremediables, aun cuando se opere a niveles más bajos la presa del Grijalva; eso no va a resolver el problema porque

8

la cantidad de agua que aporta el Grijalva a Villahermosa es muy pequeña, son 700 metros cúbicos por segundo, y la que baja por los ríos que llegan de la sierra –que no están controlados– es cinco o seis veces más grande que eso: son 3,500 o 4,000 metros cúbicos por segundo.

De las más recientes inundaciones responsabilizaron al Grijalva y a la CFE, pero opino que no es correcto. El problema son los ríos de la sierra y el Usumacinta, que no están controlados y que probablemente nunca lo estén.

IC: ¿No hay posibilidad de una decisión política de nivel federal?

LRC: Hay posibilidades, pero considero que tienen que ser locales con apoyo federal. Se pueden encauzar los ríos: hay una planicie costera que tiene 50 o 60 kilómetros de ancho; ¿qué pasa si se expropia una franja, por ejemplo, de 5 kilómetros de ancho, y a ambos lados de esa franja se construyen unos bordos de 4 o 5 metros de altura? Llega la avenida y en ese espacio de 5 kilómetros de ancho y 4 metros de altura se puede hacer circular el agua de los ríos de la sierra para conducirla al mar.

Esto ya se hace en el río Bravo; del lado mexicano hay un cauce de alivio de las avenidas con dos bordos con una importante separación para encauzar las avenidas cuando ya no le caben al río Bravo, y lo mismo existe del lado de Estados Unidos.

IC: Suena factible.

LRC: Es costoso y no es sencillo. Hay que adquirir la tierra para el o los cauces de alivio que podrían seguir el trazo de algunos ríos existentes.

IC:¿El costo de atender cada tanto la infraestructura inundada no resulta más alto?

LRC: Así es. Soluciones en ingeniería las hay, como represas de control de avenidas –aunque veo muy difícil que la gente acepte su construcción– o cauces de alivio para encauzar las aguas hacia el mar sin que se dañe a la población.

IC: Existe una relación cada vez más intensa de los comités técnicos con el congreso bienal del colegio.

Hubo una participación importante en el 30 Congreso y también la va a haber en esta edición 31, en noviembre próximo. ¿Qué nos puede comentar al respecto?

LRC: Casi el cien por ciento de la estructura y de los trabajos que se presentan en un congreso se generan en los comités técnicos. La parte técnica de un congreso, que es la fundamental para dar a conocer la visión de los ingenieros civiles del gremio, es el mensaje que la ingeniería civil mexicana quiere darle no solamente al gremio, sino a la sociedad, el cual es generado fundamentalmente por los 13 comités técnicos Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

INGENIERÍA SÍSMICA

Las tecnologías de protección sísmica y sus beneficios para la sociedad A lo largo de la historia, la sociedad ha experimentado múltiples terremotos de gran magnitud, los cuales han generado numerosas pérdidas económicas y humanas. Por otro lado, y gracias a los avances científicos, se han desarrollado tecnologías que han permitido a los ingenieros diseñar y construir edificaciones cada vez más complejas y a la vez seguras. Será mediante el uso de tecnología que la humanidad podrá lograr un futuro sin pérdidas cuantiosas debidas a grandes terremotos, dejando para el pasado las dolorosas imágenes que hemos visto en eventos sísmicos severos.

HÉCTOR GUERRERO BOBADILLA Investigador, Instituto de Ingeniería (II) UNAM

Actualmente existen diversas tecnologías de protección sísmica; los dispositivos más populares son los aisladores de base y los disipadores pasivos. En las siguientes secciones se describen de manera breve las tecnologías más comunes, sus principios básicos y sus beneficios para la sociedad.

SERGIO ERNESTO OROZCO BAUTE

Aisladores elastoméricos Los aisladores elastoméricos son apoyos flexibles que se colocan ya sea en la base o en algún nivel de la estructura, con la finalidad de minimizar el movimiento en la superestructura a causa de un evento sísmico. Los aisladores elastoméricos cuentan con láminas de hule vulcanizadas e intercaladas con láminas de acero; éstas le dan una gran capacidad de carga vertical, mientras que las láminas de hule proporcionan gran flexibilidad en dirección horizontal. Entre los aisladores elastoméricos se pueden distinguir los siguientes tipos (CFE, 2019): 1. Aisladores elastoméricos de goma natural cuyo nivel de amortiguamiento está entre 5 y 7% del crítico

VALENTÍN JIMÉNEZ RAMÍREZ ÓSCAR SÁMANO BRITO EDUARDO ERNESTO VILCHIS DOMÍNGUEZ LUIS SAMAEL COBOS CRUZ Becarios del II UNAM

Láminas de acero

Aislador elastomérico de hule natural (NRB) o alto amortiguamiento (HDRB)

Láminas de hule

2. Aisladores elastoméricos de hule sintético de alto amortiguamiento que proporcionan niveles de amortiguamiento superiores al 10% 3. Aisladores elastoméricos con núcleo de plomo.

En la figura 1 se presentan los esquemas de los aisladores elastoméricos; allí se aprecian los componentes mencionados.

El sistema de aislamiento sísmico tiene como principal objetivo reducir las aceleraciones en la superestructura y, por lo tanto, las fuerzas de inercia que producen daño. Lo anterior se logra a partir del incremento del periodo, es decir, la estructura se flexibiliza gracias a los aisladores elastoméricos, lo que desacopla del movimiento horizontal del terreno (Skinner et al., 1993; Naeim y Kelly, 1999; Christopoulos y Filiatraut, 2006). En la figura 2 se muestra un espectro de pseudoaceleración (izquierda) y uno de desplazamientos (derecha), donde se observa un cambio de periodo que va de aquél de una estructura convencional (punto rojo), donde las Láminas de acero

Aislador elastomérico con núcleo de plomo (LRB)

Núcleo de plomo

Láminas de hule

Figura 1. Tipos de aisladores elastoméricos.

10

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

1200

60

1000

50

800 600 400

Desplazamiento, cm

Pseudoaceleración, cm/s2

Las tecnologías de protección sísmica y sus beneficios para la sociedad

200 0 0 1 2 3 4 5 6 Periodo, s

40 30 20 10 0

0 1 2 3 4 5 6 Periodo, s

Figura 2. Espectros de pseudoaceleración y desplazamiento.

aceleraciones y los desplazamientos son elevados, a uno con sistema de aislamiento sísmico (punto verde), donde las aceleraciones y desplazamientos son bajos.

Con un nivel tan bajo de demandas, se espera que la estructura acomode las acciones sísmicas de un terremoto de manera sobrada. Es importante mencionar que el desplazamiento lateral debe ocurrir principalmente en el sistema de aislamiento, mientras que la superestructura se debe mover como un cuerpo rígido. Para lograr esto, es importante lograr un buen contraste de rigideces entre la superestructura y el sistema de aislamiento desde la etapa de diseño. La rigidez de la superestructura debe ser superior a aquélla del sistema de aislamiento.

Con la implementación del sistema de aislamiento sísmico en las estructuras se mejora su desempeño sísmico de manera significativa, en comparación con aquel que presentan las estructuras convencionales con base rígida. Tanto las aceleraciones como las deformaciones laterales se reducen de manera importante, y ello se traduce en daño mínimo (o incluso nulo) en elementos estructurales y no estructurales ante movimientos sísmicos de gran intensidad. Además, los contenidos pueden ser protegidos si son anclados apropiadamente.

El principal beneficio que brinda este sistema a la sociedad es que permite la operación continua de las estructuras ante la ocurrencia de terremotos mayores, lo que ya se ha visto en eventos ocurridos en otros países como Chile y Japón. Esto resulta especialmente importante para construcciones como hospitales, escuelas e infraestructura crítica que ante una emergencia deben estar en funcionamiento total para ayudar a la población.

La buena noticia es que actualmente los sistemas de aislamiento son económicos, y esto permite incluso construir edificaciones a costos menores que las estructuras convencionales, debido a los ahorros que se logran en la superestructura por las demandas sísmicas bajas que se generan en ésta.

R, μ

d h

Figura 3. Sección de un aislador de péndulo de fricción.

Θ R

W

F

Figura 4. Principio de los sistemas de péndulo de fricción.

Aisladores deslizantes Los aisladores deslizantes consisten en un elemento sólido (conocido como lente) que se desliza sobre una superficie cóncava. En la figura 3 se muestra de manera esquemática un corte de un aislador deslizante y sus partes principales. El principio de los sistemas deslizantes se basa en aprovechar las propiedades del péndulo simple, para así aumentar el periodo de vibrar de la estructura (Constantinou et al., 1990). Como se muestra en la figura 4, el radio de movimiento del péndulo, R, dibuja la curvatura de la superficie deslizante. Al moverse la estructura debido a la excitación sísmica, el lente se mueve sobre la superficie cóncava, y aumenta la energía potencial. Es así que el sistema de aislamiento cuenta con una fuerza restauradora que trata de llevar a la estructura a su posición inicial de equilibrio. El coeficiente de fricción, μ, entre el lente y la superficie cóncava

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

11

Las tecnologías de protección sísmica y sus beneficios para la sociedad

controla el momento en que inicia el deslizamiento, limitando el desplazamiento ante movimientos sísmicos o previniéndolo bajo cargas de viento o tráfico.

El comportamiento histerético de estos dispositivos es prácticamente de tipo bilineal (véase figura 5). Uno de los parámetros que definen este comportamiento es la fuerza de restitución, Fr, debida al peso soportado por el sistema de aislamiento y que al mismo tiempo representa la fuerza cortante necesaria para activar el movimiento; el otro es la fuerza de fricción, Ff, debido a la interacción de superficies deslizantes. La fuerza de restitución provee rigidez al sistema, mientras que la fuerza de fricción provee disipación de energía.

El comportamiento histerético del dispositivo se puede caracterizar finalmente mediante la ecuación 1 (Constantinou et al., 1990), F = W u + μW sgn(u̇)=Fr + Ff (1) R donde W es el peso de la estructura; R es el radio de curvatura; μ es el coeficiente de fricción; u es el desplazamiento lateral; u̇ es la velocidad y sgn(.) es la función signo.

La gran ventaja de estos sistemas es que el periodo de vibrar de la estructura aislada, T, se calcula con la misma ecuación que para el periodo de un péndulo, que es: T = 2π √ R (2) g donde g es la aceleración de la gravedad y R el radio de curvatura. Nótese que el periodo no depende de la masa ni de la rigidez de la estructura. Eso vuelve al sistema muy atractivo, ya que cualquier estructura puede Fr

F

Ff μW u

u

u

–μW + u̇

Inclinación = W R

– u̇

Figura 5. Comportamiento histerético de un aislador deslizante.

Cilindro Ancla de pistón

Silicón compresible

Válvula de control Acumulador

llevarse a un periodo de vibrar deseado simplemente modificando el radio de curvatura, R. Obviamente, la estructura puede ser llevada a un periodo largo para reducir las demandas sísmicas, principalmente las deformaciones en la superestructura, como se observó en la figura 2.

Gracias a los aisladores de tipo deslizante, el comportamiento de las estructuras puede ser mejorado de manera importante, y lograr ocupación inmediata ante eventos sísmicos de gran magnitud. Bajo este concepto, las necesidades de la sociedad moderna, que han cambiado de sólo salvaguardar la vida de los ocupantes sin tomar en cuenta la utilidad de la estructura después del sismo a salvaguardar la vida y garantizar el uso de la estructura, pueden ser satisfechas. Esto da herramientas a los diseñadores para pensar más en el desarrollo sostenido de la sociedad sin tener que sufrir las consecuencias que se observan después de cada gran terremoto (Takagi y Wada, 2019).

Amortiguadores viscosos Los amortiguadores viscosos son un sistema de control de respuesta sísmica de tipo pasivo, por lo que no requieren una fuente externa de energía para trabajar, sino que se activan con la vibración que se presenta durante un evento sísmico.

El funcionamiento de este tipo de sistema consiste en disipar energía adicional a la que se disipa de manera inherente en una estructura durante un evento sísmico.

Para una estructura convencional, la energía se disipa, en mayor medida, por medio de comportamiento no lineal y, por lo tanto, daño en los elementos estructurales. Por otro lado, en una estructura equipada con amortiguadores viscosos la energía es disipada en mayor medida por los dispositivos, lo cual evita daños importantes en la estructura.

Un amortiguador viscoso consiste en un cilindro que contiene un fluido viscoso, generalmente silicón (Hwang, 2002), un pistón con orificios por donde transita el fluido viscoso, dos cámaras en las que se desplaza y almacena el fluido viscoso y selladores que evitan fugas (véase figura 6).

La reducción de la respuesta sísmica se produce debido al movimiento del fluido viscoso cuando se le aplica una fuerza axial producida por el pistón. Este tipo de dispositivos se clasifican como “dependientes de la velocidad”, debido a que la fuerza, FD, que se genera con el movimiento depende de la velocidad con la que se desplaza el pistón, como lo describe la ecuación 3. α

FD = C|u| signo(u̇) (3) α FD = C|u| signo(u) Sello retenedor Sello de resina de alta resistencia

Cámara 1

Cámara 2 Cabeza del pistón con orificios

Figura 6. Representación de un amortiguador viscoso.

12

donde C es el coeficiente de viscosidad, α el exponente de la velocidad que define si el comportamiento del dispositivo es lineal (cuando α = 1) o no lineal (cuando α ≠ 1). Los otros parámetros ya han sido definidos. Una de las características más importantes de los

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Las tecnologías de protección sísmica y sus beneficios para la sociedad

D = 0.05

D = 0.2

D = 0.3

900

1.6

800

1.4

700 Desplazamiento, mm

Pseudoaceleración, g

1.8

1.2 1.0 0.8

D = 0.3

500 400 300

0.4

200

0.2

100 0 0 1 2 3 4 Periodo, s

D = 0.2

600

0.6

0.0

D = 0.05

0 1 2 3 4 Periodo, s

Figura 7. Espectros de amortiguamiento para diferentes niveles de amortiguamiento.

amortiguadores viscosos lineales es que no modifican el periodo de vibrar de las estructuras, lo cual puede ser aprovechado por los diseñadores. Por su parte, los amortiguadores viscosos no lineales tienen la ventaja de limitar las fuerzas máximas que se generan en ellos, lo que permite protegerlos ante movimientos muy intensos.

La instalación de amortiguadores viscosos en las estructuras aumenta su amortiguamiento, lo que permite reducir de manera importante la respuesta ante movimientos sísmicos. En otras palabras, se presentan reducciones en las fuerzas y desplazamientos obtenidos, lo que hace posible reducir significativamente el daño, en comparación con el que se podría presentar en una estructura convencional.

En la figura 7 se muestran espectros de pseudoaceleración y desplazamientos para relaciones de amortiguamiento del 5, 20 y 30% del crítico. Se puede apreciar que las ordenadas espectrales son reducidas de manera muy importante gracias al amortiguamiento, especialmente para periodos cercanos a la resonancia.

Este sistema de protección sísmica proporciona opciones de diseño que cumplen con los postulados de diseño más actuales y permiten ocupación inmediata de las estructuras ante eventos sísmicos de gran magnitud.

Esto es especialmente importante para estructuras esenciales. Adicionalmente, las estructuras diseñadas desde el inicio con amortiguamiento suplementario podrían resultar más económicas que una estructura diseñada convencionalmente, debido a la reducción de demandas sísmicas y, en consecuencia, de las dimensiones de sus elementos estructurales.

Contraventeos restringidos al pandeo Los contraventeos restringidos ante pandeo son amortiguadores histeréticos que trabajan axialmente

Núcleo

Funda

Contraventeo restringido al pandeo

Sección transversal Figura 8. Representación esquemática de un contraventeo restringido contra pandeo.

y disipan energía por comportamiento inelástico del material que compone su núcleo. Estos dispositivos están compuestos por un núcleo metálico y una funda rellena de concreto (véase figura 8). Entre el relleno de concreto y el núcleo hay una separación de un material desmoldante que evita la interacción directa de éstos.

La función de la funda es evitar el pandeo, mientras que el núcleo es el que se conecta a la estructura y aporta rigidez, resistencia y disipación de energía.

Los contraventeos restringidos contra pandeo trabajan axialmente y exhiben un comportamiento estable ante cargas de compresión y tensión, como se puede observar en la figura 9a. Son capaces de alcanzar ductilidades altas y presentar ciclos histeréticos amplios, estables y simétricos. En contraste, los contraventeos convencionales no tienen un buen comportamiento ante carga cíclica, ya que tienen baja capacidad a compresión debido al fenómeno de pandeo, lo que genera una degradación de carga y rigidez importante en los ciclos histeréticos, como se observa en la figura 9b.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

13

Las tecnologías de protección sísmica y sus beneficios para la sociedad

Tensión

Tensión

Contraventeos convencionales

Desplazamiento

Desplazamiento

Pandeo Compresión

Compresión

Figura 9. Comportamiento histerético de a) contraventeos restringidos contra pandeo y b) contraventeos convencionales.

Comentarios finales En este artículo se ha presentado un breve resumen de las tecnologías de protección sísmica más comunes en el mundo. Se han mostrado los principios básicos de su funcionamiento y los beneficios que ofrecen a las estructuras y a la sociedad. Se puede decir que el uso de estas tecnologías puede llevar a las estructuras a un estado de ocupación inmediata después de un gran terremoto. Es responsabilidad de todos los involucrados en la industria de la construcción el aprovechar estas bondades para

14

VyT Carga lateral

El uso de contraventeos restringidos contra pandeo incrementa la rigidez de las estructuras y, en consecuencia, se disminuye el periodo de vibrar. Además, éstos aportan resistencia a carga lateral y capacidad de disipación de energía por comportamiento inelástico del núcleo. En la figura 10 se observa un esquema de la capacidad de carga lateral de una estructura equipada con estos dispositivos. Se puede ver que la capacidad de carga total se incrementa gracias a los dispositivos.

Además, éstos fluyen con desplazamientos pequeños, lo que permite proteger a las estructuras, que preferentemente deben ser diseñadas para permanecer elásticas ante cargas sísmicas. La disipación de energía se debe llevar a cabo en los contraventeos restringidos al pandeo, que son capaces fluir de manera estable para disipar energía.

Una de las principales características de estos dispositivos es que son de bajo costo, lo que los ha convertido en uno de los sistemas más populares en las últimas décadas. Por otro lado, se ha visto que el uso de estos dispositivos permite diseñar estructuras con respuesta controlada, con elementos estructurales de dimensiones relativamente menores y con descargas bajas a la cimentación. Además, aunque es poco probable que se deban sustituir gracias a su gran capacidad de disipación de energía, los dispositivos son reemplazables, lo que reduce significativamente los costos de reparación, si se comparan con los costos esperados en estructuras convencionales.

Total Estructura

Vy1 Vy2 k2

k1

Dispositivos

dy2 dy1 Desplazamiento Figura 10. Capacidad de carga lateral de una estructura equipada con contraventeos restringidos al pandeo.

beneficio de nuestra sociedad que demanda mejores construcciones. Será sólo mediante el uso de tecnologías de protección sísmica que lograremos la anhelada resiliencia sísmica de nuestras sociedades Referencias CFE (2019). Manual de Diseño de Obras Civiles. Cap. C32. Diseño de estructuras con aislamiento de base. México.

Christopoulos, C., y A. Filiatrault (2006). Principles of passive supplemental damping and seismic isolation. Pavia: IUSS Press.

Constantinou, M., A. Mokha y A. Reinhorn (1990). Teflon bearings in base isolation II: Modeling. Journal of Structural Engineering (2)116: 455-474.

Hwang, J.-S. (2002). Seismic design of structures with viscous dampers. International Training Programs for Seismic Design of Building Structures.

Naeim, F., y J. Kelly (1999). Design of seismic isolated structures from theory to practice. John Wiley & Sons.

Skinner, R., W. Robinson y G. McVerry (1993). An introduction to seismic isolation. Londres: John Wiley & Sons.

Takagi, J., y A. Wada (2019). Recent earthquakes and the need for a new philosophy for earthquake-resistant design. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 119: 499-507. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

INGENIERÍA SÍSMICA

Hacia un código modelo nacional para diseño sísmico Actualmente, un nutrido grupo de especialistas está desarrollando un código modelo para el diseño sísmico de edificaciones, que incluirá recomendaciones modernas sobre criterios de análisis y diseño sísmico para estructuras simples, intermedias y complejas e incluirá aspectos locales y regionales.

EDGAR TAPIA HERNÁNDEZ Profesor investigador de la Universidad Autónoma MetropolitanaAzcapotzalco.

Presidente de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica.

LEONARDO FLORES CORONA Investigador del Centro Nacional de Prevención de Desastres.

RAÚL JEAN PERILLIAT Jean Ingenieros.

HÉCTOR GUERRERO BOBADILLA Investigador del Instituto de Ingeniería UNAM.

16

México está localizado en la cercanía de cinco placas tectónicas de gran actividad sísmica: Caribe, Pacífico, Norteamérica, Rivera y Cocos. Tan sólo en el transcurso del año 2020, el Servicio Sismológico Nacional reportó 3,065 sismos con una magnitud mayor a 4.0. Esta alta actividad afecta edificios localizados en ciudades cercanas a la región donde hacen contacto las placas, pero también a edificaciones en lugares distantes de los epicentros. De hecho, los daños provocados en las ciudades mexicanas por los sismos representan un efecto negativo en la tasa de crecimiento económico; por ejemplo, el sismo del 19 de septiembre del 2017 representó una afectación por hasta –0.3% del PIB (Femat y Salazar, 2017). Aunque se han logrado destacados avances en sismología, ingeniería sísmica y gestión de riesgo, la amenaza sísmica es un tema complejo que subraya la importancia de reducir la vulnerabilidad de las edificaciones ante la ocurrencia de estos fenómenos para salvaguardar a los ocupantes y reducir las pérdidas económicas.

Con este panorama, algunos de los esfuerzos deben estar encaminados a establecer criterios mínimos para el diseño sísmico de edificaciones; esto ya había sido identificado anteriormente por algunas iniciativas: a. El Código de Edificación de Vivienda se publicó en 2006 en atención a la Ley de Vivienda expedida ese mismo año (actualmente en su tercera edición; Conavi, 2017). Se trata de un documento que provee a los gobiernos locales una especificación sobre los ordenamientos que rigen la edificación. Específicamente, en el capítulo 12 se establecen los criterios para la definición de las demandas sísmicas, pero no ha logrado el impulso y la penetración que se requiere en el campo de la práctica. b. El Capítulo de Diseño por Sismo del Manual de Obras Civiles de la Comisión Federal de Electricidad (CFE, 2015). Pese a que es un manual y carece de

obligatoriedad (no es un reglamento), es uno de los documentos técnicos más referenciados y de amplia aceptación, puesto que cubre todo el país y se actualiza constantemente. Este documento está destinado al diseño de la infraestructura eléctrica, por lo que en ocasiones se complica la generalización de los criterios a otros casos prácticos. c. La norma mexicana NMX-R-079-SCFI-2015 para la seguridad estructural de la infraestructura física educativa, que señala los criterios para el diseño de escuelas (Inifed, 2015) y que está basada en el manual de la CFE. Es ya una referencia en el diseño y análisis de escuelas públicas del país. d. El mapa del Global Seismic Hazard Assessment Program (GZP, 1999), que fue una iniciativa del Programa Internacional de la Litosfera (ILP, por su nombre en inglés) con el apoyo del Consejo Internacional de Uniones Científicas (ICSU), en el marco del Decenio Internacional de las Naciones Unidas para la Reducción de Desastres Naturales (ONU/DIRDN). Éste fue usado

Figura 1. Logotipo de las actividades del código modelo.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Hacia un código modelo nacional para diseño sísmico

por la Guía de diseño sísmico de edificaciones de mampostería confinada de baja altura del Instituto de Investigación en Ingeniería Sísmica de Estados Unidos (Meli et al. 2011), y funciona como un manual de diseño sísmico de estructuras de mampostería para vivienda, de alcance internacional. El objetivo principal era utilizar un mapa de amenaza sísmica global de una manera armonizada y coordinada regionalmente, que incluía demandas de aceleración para México. ¿Por qué tendría que ser un código modelo?

Desde un punto de vista legal, en México no sería posible contar con un reglamento nacional impuesto por la federación, puesto que la interpretación del artículo 115 de la Constitución establece que los estados adoptarán su organización política y administrativa del municipio libre, y que éste está facultado para otorgar las licencias y permisos de construcciones. Asimismo, el artículo 27 establece que el municipio expedirá los reglamentos y disposiciones administrativas que fueren necesarios.

Puesto que en el país hay 2,467 municipios, se requeriría una cantidad equivalente de reglamentos para el diseño sísmico. En el año 2002 sólo existían 13 reglamentos estatales y 27 reglamentos municipales, según un estudio realizado por el Centro Nacional para la Prevención de Desastres y la Secretaría de Desarrollo Social (Cenapred, 2019). De ellos, el 45% no contienía criterios mínimos para el diseño sísmico.

Ante la carencia de una normativa local, es común que en la práctica se recurra a manuales para suplir o determinar los criterios de diseño y las demandas sísmicas locales. Sin embargo, los documentos disponibles están dirigidos a otras regiones o a infraestructura educativa, eléctrica u otros, que no necesariamente son aplicables para el análisis y diseño sísmico de las edificaciones locales, como ya se ha comentado. Por otro lado, en algunas regiones del país es común usar la normatividad de Estados Unidos mezclada con requisitos y especificaciones locales, lo cual representa una combinación incierta, puesto que varios conceptos no son compatibles o equivalentes.

En otros países, que están conformados también en una federación, el aparente obstáculo legal se ha afrontado y resuelto mediante un trabajo consensuado entre los involucrados. El consenso ha sido la clave para la aceptación generalizada de los códigos de diseño.

Los especialistas han formado comités en asociaciones civiles para publicar manuales técnicos competitivos que después son aceptados en la práctica y solicitados por los proyectos y concursos para realizar edificaciones.

En este proceso, la autoridad respalda los manuales hasta que se adoptan como estándares, códigos o reglamentos. Algunos ejemplos de éxito de esta tendencia y consenso son el Eurocódigo y varios manuales del AISC (Instituto Estadounidense de Construcción en Acero), el ACI (Instituto Estadounidense del Concreto) y la ASCE (Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles).

Daño por sismo en estructuras de mediana altura.

Quizás el ejemplo de consenso mayor es el Eurocódigo, que ha logrado agrupar los intereses de distintos países en una región del mundo. De manera similar, actualmente existe una iniciativa para formular un Código Modelo de Diseño Sísmico para América Latina y el Caribe (Watt y Murillo, 2019), que es un desarrollo colaborativo entre países que comparten riesgos de amenaza sísmica y que reconocen los beneficios de una posible estandarización de la normatividad sísmica, esto es, un consenso.

Un documento que establezca los criterios de diseño no podría llevar el nombre de reglamento o de norma, puesto que no tendría (inicialmente) un carácter legal.

Se trataría de una propuesta técnica que posteriormente podría adoptar cada uno de los gobiernos municipales, por lo que se ha llamado código modelo, como un conjunto de reglas o preceptos. El título del documento debe acotar el marco normativo hacia edificios y estructuras similares, con la intención de definir con claridad los alcances de aplicabilidad, y sobre todo ha de ser de fácil implementación. Es así como se concluyó que el documento debería llamarse Código Modelo Mexicano para el Diseño Sísmico de Edificaciones.

Un llamado al consenso En la actualidad, un nutrido grupo de especialistas de todo el país desarrollan en forma independiente pero coordinada los capítulos del código modelo. Los capítulos del contenido han evolucionado a partir de mesas de trabajo conformadas por profesionales mexicanos en sismología, ingeniería civil, arquitectura, geofísica, práctica profesional, investigación y docencia con amplia trayectoria en ingeniería sísmica y análisis y diseño de edificaciones, y están abiertas para recibir comentarios y nuevos integrantes, a fin de conseguir el consenso.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

17

Hacia un código modelo nacional para diseño sísmico

Los ejes temáticos de los capítulos están identificados en 11 temas principales, que se enlistan a continuación y que se pueden consultar en www.smis.org. mx/codigomodelo: a. Criterios de diseño. Establece los alcances, efectos, clasificación de estructuras, etcétera. b. Información espacial del peligro sísmico. Establece, para ciertos periodos de retorno o tasas de excedencia, las demandas de aceleración y desplazamiento, espectros de diseño, microzonificación, etcétera. c. Criterios de análisis. Establece los criterios para el análisis dinámico, estático, estático simplificado, análisis no lineales y metodologías alternativas de diseño. d. Propiedades globales de diseño. Definición de los factores de reducción de fuerza global, requisitos generales para la capacidad de deformación, etcétera. e. Parámetros de vulnerabilidad. Establece las condiciones de regularidad, tipos de irregularidad y sus penalizaciones en el contexto del análisis sísmico. f. Uso de sistemas de control para la respuesta sísmica.

Establece criterios para sistemas de disipación de energía y aislamiento sísmico. g. Interacción suelo-estructura. Determinación de la respuesta conjunta al considerar la deformabilidad del suelo y acciones en la cimentación, cuestiones de modelado, etcétera. h. Efectos de sitio. Caracterización y comportamiento dinámico del terreno, condiciones locales sobre aspectos geotécnicos y de amplificación. i. Sistemas de piso y contenidos. Establece los criterios para calcular la aceleración absoluta a nivel de los entrepisos, revisión de contenidos, apéndices, fachadas, etcétera. j. Rehabilitación y reestructuración. Establece los criterios para el análisis, diseño y revisión de edificios existentes y consideraciones para evaluar ante sismo estructuras dañadas.

Daño por sismo en casas en zonas suburbanas.

18

Daño por sismo en edificios en zonas urbanas.

k. Coordinación de anexos. Establece la vinculación con criterios adicionales mediante parámetros especiales como los establecidos localmente.

Con lo anterior en mente, el código modelo deberá incluir criterios para el diseño de estructuras simples de nivel básico, nivel intermedio para sistemas convencionales y criterios avanzados para el diseño sísmico de estructuras de alta complejidad técnica.

Con el propósito de conseguir el mayor consenso posible, el contenido del Código Modelo Mexicano para el Diseño Sísmico de Edificaciones se ha expuesto, discutido y revisado mediante mesas de trabajo en sesiones públicas, gratuitas y en línea a lo largo del año 2021. Además, se tiene previsto el desarrollo de sesiones de trabajo y consenso presenciales en el marco del XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica, que se celebrará del 2 al 5 de febrero de 2022 en Juriquilla, Querétaro (www. smis.org.mx/cnis2022). Se eligió ese sitio por su posición geográfica, para favorecer la participación de asistentes de todo el país. Se pretende que la discusión se realice mediante mesas de debate abiertas entre los asistentes para conseguir el mayor consenso posible sobre el contenido del código modelo.

Sobre la formalización y edición del código modelo Es necesario hacer un comentario sobre la formalización del código modelo, puesto que su adopción y publicación como reglamento corresponde a las autoridades de los gobiernos locales. Este esfuerzo no pretende imponer o sustituir leyes de construcción urbana o

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Hacia un código modelo nacional para diseño sísmico

reglamentos de construcciones, sino complementar y modernizar los criterios actuales. Se espera que, con el paso del tiempo, el código modelo sea adoptado entre los requisitos técnicos de diseño locales publicados por las autoridades de cada municipio, estado, región o ciudad, ya sea por adopción directa o por referencia a él. Los alcances del código modelo se centran en el desarrollo del documento técnico, y paralelamente se realizan esfuerzos por difundir el esfuerzo entre los especialistas, autoridades gubernamentales y también a la sociedad. La estrategia más viable debe partir de la creación armónica del código modelo para concretar la modernización de la reglamentación del país y que cada municipio la adopte como una base de su reglamentación para diseño por sismo.

En resumen, el Código Modelo Mexicano para el Diseño Sísmico de Edificaciones recopilará y sintetizará información sismológica del país y especificará un conjunto de requisitos para el análisis y diseño de edificaciones ante demandas sísmicas. Es primordial que el documento tenga aplicación en todo el territorio mexicano y que pueda ser referido o adoptado por autoridades locales, con el propósito de garantizar un comportamiento estructural adecuado y la protección de la sociedad, a partir de los criterios mínimos y modernos para el diseño sísmico. La única forma de conseguir un proyecto así será mediante un consenso entre todos los involucrados en el diseño sísmico de edificaciones. El código modelo es un esfuerzo de los ingenieros por responder a un compromiso ético y moral con nuestra sociedad Referencias Centro Nacional de Prevención de Desastres, Cenapred (2019). Atlas Nacional de Riesgos, Reglamentos de construcción nacional.

Comisión Nacional de Vivienda, Conavi (2017). Código de Edificación de Vivienda. 3ª ed. México: Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano. Disponible en: www.gob.mx/conavi/documentos/codigode-edificacion-de-vivienda-3ra-edicion-2017. Consultado en julio de 2021.

Femat, J. C., y R. Salazar (2017). Impacto económico del sismo del 19 de septiembre. El economista. 21 de octubre de 2017. www. eleconomista.com.mx/empresas/Impacto-economico-del-sismodel-19-de-septiembre-20171021-0003.html. Consultado en junio de 2021.

GFZ German Research Centre for Geosciences (1999). Global Seismic Hazard Program. Disponible en: www.gfz-potsdam.de/en/ GSHAP/.

Instituto Nacional de la Infraestructura Física Educativa, en liquidación, Inifed (2015). NMX-R-079-SCFI-2015. Seguridad estructural de la infraestructura física educativa – Requisitos. Disponible en: www. gob.mx/inifed/documentos/nmx-r-079-scfi-2015-escuelas-seguridad-estructural-de-la-infraestructura-fisica-educativa-requisitos.

Meli, R., et al. (2011) Seismic design guide for low-rise confined masonry buildings. Oakland: Earthquake Engineering Research Institute. Disponible en: https://www.world-housing.net/wp-content/ uploads/2011/08/ConfinedMasonryDesignGuide82011.pdf.

Watt, I., y M. Murillo (2019) Trabajo Subcomité Contenidos mínimos del Código Modelo de Diseño Sísmico para América Latina y el Caribe. Memorias del XII Congreso Chileno de Sismología e Ingeniería Sísmica. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

VALOR Y SERVICIO EN EL SUMINISTRO DE EQUIPOS DE ARRASTRE

IMPORTANTE PRESENCIA EN LAS PRINCIPALES LÍNEAS DE CONDUCCIÓN Y ACUEDUCTOS DE MÉXICO

LA MAYOR CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN DE DURMIENTES DE CONCRETO EN AMÉRICA LATINA

GREMIO TEMA DE PORTADA

Calificación de la infr El Comité de Infraestructura de Estados Unidos de la ASCE, integrado por 32 destacados ingenieros civiles de ese país con amplia experiencia en todas las áreas, examina las condiciones y necesidades actuales de la infraestructura, les asigna calificaciones y hace recomendaciones para mejorarlas, marcando el progreso de la infraestructura del país.

CARLOS ALFONSO HERRERA ANDA Ingeniero civil con maestría en Administración.

Cuenta con 17 años de trayectoria docente en licenciatura y posgrado.

Director de la Facultad de Ingeniería de la Universidad La Salle.

20

El concepto de una boleta para calificar la infraestructura de Estados Unidos se originó en 1988, con el informe del Consejo Nacional de Mejoramiento de Obras Públicas creado por el Congreso (Fragile Foundations: A Report on America’s Public Works). Una década más tarde, cuando el gobierno federal indicó que no actualizaría el informe, la American Society of Civil Engineers (ASCE) utilizó ese enfoque y metodología para publicar su primer informe sobre la infraestructura de Estados Unidos en 1998. Con cada nuevo informe, en 2001, 2005, 2009, 2013, 2017, y ahora 2021, la metodología del boletín de calificaciones se ha evaluado rigurosamente para tener en cuenta todos los elementos cambiantes que afectan la infraestructura de esa nación.

En 1988, cuando se lanzó Fragile Foundations, la infraestructura de EUA obtuvo una “C”, que representa una calificación promedio basada en el desempeño y la capacidad de las obras públicas existentes. Entre los problemas identificados dentro de Fragile Foundations estaban el aumento de la congestión y el mantenimiento diferido y la antigüedad del sistema; a los autores del informe les preocupaba que la inversión fiscal fuera inadecuada para cubrir los costos operativos actuales y las demandas futuras del sistema. En cada una de las siete boletas de calificaciones, la ASCE encontró que estos mismos problemas persisten; la infraestructura estadounidense está envejeciendo, tiene un rendimiento inferior y necesita atención y acción sostenidas. Este documento hace conciencia sobre la importancia de la infraestructura para el desarrollo de Estados Unidos y respecto a que su deterioro impide la capacidad para su competencia global; tiene la intención de fundamentar y promover la necesidad de generar acciones por parte del Congreso, de los estados y de los propietarios para revertir la trayectoria de subinversión en la infraestructura.

Con un formato de boletín de una escuela estadounidense, con evaluaciones de la A a la F, este documento examina las condiciones y necesidades actuales de la infraestructura, les asigna calificaciones y hace recomendaciones para mejorarlas, marcando el progreso de la infraestructura del país.

La boleta es elaborada por el Comité de Infraestructura de EUA de la ASCE, integrado por 32 destacados ingenieros civiles de todo el país con amplia experiencia en todas las categorías, quienes colaboran con el equipo del Iniciativas de Infraestructura de la ASCE. El comité evalúa todos los datos e informes relevantes, consulta con expertos técnicos y de la industria y asigna calificaciones utilizando los siguientes criterios clave: • Capacidad: ¿La capacidad de la infraestructura satisface las demandas actuales y futuras?

• Condición: ¿Cuál es la condición física actual y futura de la infraestructura?

• Financiamiento: ¿Cuál es el nivel actual de financiamiento de todos los niveles de gobierno para la categoría de infraestructura en comparación con la necesidad de financiamiento estimada?

• Necesidad futura: ¿Cuál es el costo de mejorar la infraestructura? ¿Las futuras perspectivas de financiación abordarán esta necesidad?

• Operación y mantenimiento: ¿Cuál es la capacidad de los propietarios para operar y mantener la infraestructura correctamente? ¿La infraestructura cumple con las regulaciones gubernamentales?

• Seguridad pública: ¿En qué medida la seguridad pública se ve comprometida por el estado de la infraestructura y cuáles podrían ser las consecuencias de una falla?

• Resiliencia: ¿Cuál es la capacidad del sistema de infraestructura para prevenir o proteger ante amenazas e incidentes multirriesgo significativos? ¿Es capaz de recuperar y reconstituir rápidamente servicios esenciales con consecuencias mínimas para la seguridad y salud pública, la economía y la seguridad nacional?

• Innovación: ¿Qué técnicas, materiales, tecnologías y procesos nuevos e innovadores se están implementando para mejorar la infraestructura?

La escala de calificaciones y el significado de cada literal son los siguientes: A. Excepcional, adecuado para el futuro. La infraestructura está en excelentes condiciones, es nueva

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Calificación de la infraestructura en EUA

raestructura en EUA o ha sido rehabilitada recientemente, y satisface las necesidades de capacidad para el futuro. Algunos elementos muestran signos de deterioro general que requieren atención. Las instalaciones cumplen con los estándares modernos de funcionalidad y son resistentes para la mayoría de los desastres y eventos climáticos severos.

B. Bueno, adecuado por ahora. La infraestructura o el sistema está en condiciones de buenas a excelentes; algunos elementos muestran signos de deterioro general que requieren atención. Algunos elementos presentan deficiencias importantes. Seguro y confiable, con problemas mínimos de capacidad y riesgo mínimo.

C. Mediocre, requiere atención. La infraestructura o el sistema está en buenas condiciones; muestra signos generales de deterioro y requiere atención. Algunos elementos presentan deficiencias importantes en las condiciones y la funcionalidad, con una vulnerabilidad creciente ante el riesgo.

D. Pobre, en riesgo. La infraestructura o el sistema se halla en malas condiciones y en su mayoría por debajo del estándar, con muchos elementos acercándose al final de su vida útil. Una gran parte del sistema presenta un deterioro significativo. La condición y la capacidad son motivo de grave preocupación, con gran riesgo de falla.

E. Fallido / crítico, inapropiado para su propósito. La infraestructura o el sistema está en condiciones inaceptables, con signos avanzados generalizados de deterioro. Muchos de los componentes del sistema muestran signos de falla inminente.

Además del boletín de calificaciones nacional, las secciones estatales de la ASCE preparan los propios de forma continua, siguiendo la metodología de la libreta nacional.

Las categorías, calificaciones y progreso de cada una de éstas en los últimos cuatro años se observan en la figura 1 (cabe señalar que en 2021 se incluyó por primera vez la categoría de Agua residual).

Para cada una de las categorías, se expone en el documento: • Visión general del sistema o de la infraestructura • Capacidad y condición • Financiamiento y necesidades futuras • Operaciones, mantenimiento e innovación • Seguridad pública y resiliencia • Soluciones propuestas para elevar la calificación

El boletín de calificaciones de 2021 revela que se ha logrado un progreso gradual hacia la restauración de la infraestructura de Estados Unidos; por primera vez en 20 años, está fuera del rango D. En 2021, la calificación acumulada de la infraestructura fue de C–.

Las calificaciones de 2021 van desde una B en ferrocarriles hasta una D– en tránsito. Subieron cinco categorías: aviación, agua potable, energía, vías navegables interiores y puertos, mientras que sólo una categoría, puentes, bajó. La infraestructura de aguas residuales recibió su primera calificación: una D. En general, 11 calificaciones quedaron estancadas en el rango D, una clara señal del retraso y la postergación de inversión en la mejora de la infraestructura de ese país.

Si bien califican 17 categorías individualmente, la infraestructura es un sistema de sistemas, cada vez más conectado. Al observar las calificaciones bajas y analizar los datos detrás de ellas, hay tres tendencias que importa señalar: 1. Los retrasos en el mantenimiento siguen siendo un problema, pero la gestión de activos ayuda a priorizar la financiación limitada. Sectores como el transporte público y las aguas residuales tienen déficits de mantenimiento asombrosos, pero desarrollan una imagen clara de dónde se necesitan más los fondos disponibles para mejorar el rendimiento general del sistema y la seguridad pública. El sector del agua potable, por ejemplo, ha adoptado la gestión de activos y la nueva tecnología para identificar fugas y realizar reparaciones.

Figura 1. Boletín de calificaciones de la infraestructura estadounidense 2021.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

21

Calificación de la infraestructura en EUA

Tabla 1. Progreso histórico de calificaciones 2001

2005

2009

2013

2017

Aviación

Categoría

1988* 1998 B–

C–

D

D+

D

D

D

Puentes

–

C–

C

C

C

C+

C+

Presas

–

D

D

D+

D

D

D

Agua potable

B–

D

D

D–

D–

D

D

Energía

–

–

D+

D

D+

D+

D+

Residuos peligrosos

D

D–

D+

D

D

D

D+

Vías navegables interiores

B–

–

D+

D–

D–

D–

D

Diques

–

–

–

–

D–

D–

D

Puertos

–

–

–

–

–

C

C+

Parques públicos y recreación

–

–

–

C–

C–

C–

D+

Ferrocarriles

–

–

–

C–

C–

C+

B

Carreteras

C+

D–

D+

D

D–

D

D

Escuelas

D

F

D–

D

D

D

D*

Residuos sólidos

C–

C–

C+

C+

C+

B–

C+

Tránsito

C–

C–

C–

D+

D

D

D–

Aguas residuales

C

D+

D

D–

D–

D

D+

GPA

C

D

D+

D

D

D+

D+

Costo para mejorar (billones de dólares estadounidenses**)

–

–

1.3

1.6

2.2

3.6

4.59

* Las primeras calificaciones de infraestructura fueron dadas por el Consejo Nacional de Mejoras de Obras Públicas en su informe Fragile foundations: A report on America's public works, publicado en febrero de 1988. El primer reporte de calificaciones de la ASCE para la infraestructura de EUA se emitió una década después. ** Las necesidades de inversión de la Libreta de Calificaciones 2017 son de más de 10 años. El informe de 2013 tiene más de ocho años. En el reporte de calificaciones de 2001, 2005 y 2009, el periodo fue de cinco años.

Nota: 1 billón de dólares estadounidenses = 1,000 millones de dólares.

2. Los gobiernos estatales y locales han avanzado. La inversión federal, cuando está disponible, también ha tenido un impacto positivo en ciertas categorías. Treinta y siete estados han aumentado su impuesto a la gasolina para financiar inversiones críticas en transporte desde 2010. El 98% de las iniciativas de votación de infraestructura local se aprobaron en noviembre de 2020. Al menos 25 ciudades y estados importantes ahora tienen en sus oficinas públicas a funcionarios para la resiliencia. Estas mejoras fueron realizadas por funcionarios electos de ambos partidos y con un fuerte apoyo de los votantes. Mientras tanto, categorías como puertos, agua potable y vías navegables interiores se han beneficiado de un aumento de la financiación federal.

3. Todavía hay sectores de infraestructura donde los datos son escasos o poco fiables. Áreas como las instalaciones escolares, los diques y las aguas pluviales aún adolecen de una falta de información sólida sobre el estado o inventario de activos. Para orientar las inversiones y asignar fondos, el estándar debe ser la información rutinaria y confiable.

22

Las soluciones clave que expone la ASCE en el boletín de calificaciones se resumen en tres rubros: 1. Liderazgo y acción. La inversión inteligente sólo será posible con un liderazgo sólido, una acción decisiva y una visión clara de la infraestructura de la nación.

Los líderes de todos los niveles de organizaciones gubernamentales y empresariales, con y sin fines de lucro, deben unirse para: – Incentivar la gestión de activos y fomentar la creación y utilización de conjuntos de datos de infraestructura en todas las clases.

– Agilizar el proceso de obtención de permisos de proyectos en todos los sectores de infraestructura, al tiempo de vigilar que se implementen las garantías adecuadas.

– Asegurar que todas las inversiones se apliquen de manera inteligente, priorizando proyectos con beneficios esenciales para la economía, la seguridad pública, el medio ambiente y la calidad de vida.

– Aprovechar la tecnología probada y emergente para hacer uso de los recursos disponibles limitados.

– Considerar el ciclo de vida de los proyectos al tomar decisiones sobre éstos. Este análisis determina el costo de construir, operar y mantener la infraestructura durante toda su vida útil (la ASCE tiene el objetivo de reducir el costo del ciclo de vida de la infraestructura en un 50% para el año 2025 aumentando su valor y su capacidad y aumentando y optimizando las inversiones en infraestructura transformando la forma en que planifican, entregan, operan y mantienen su infraestructura).

– Apoyar la investigación y el desarrollo de materiales, tecnologías y procesos innovadores para modernizar y extender la vida útil de la infraestructura, acelerar las reparaciones o reemplazos y promover el ahorro de costos. La innovación debe incluir un componente de integración y utilización de big data, así como el internet de las cosas.

– Promover la sostenibilidad en las decisiones de infraestructura considerando los beneficios económicos, sociales y ambientales a largo plazo de un proyecto.

2. Inversión. Si Estados Unidos se toma en serio el objetivo de lograr un sistema de infraestructura adecuado para el futuro, se deben dar algunos pasos específicos, comenzando con una inversión mayor, a largo plazo y constante. Para cerrar la brecha de inversión de 2,590 millones de dólares a 10 años, satisfacer las necesidades futuras y restaurar su ventaja competitiva global, deben buscar aumentar la inversión en todos los niveles del gobierno y el sector privado del 2.5 al 3.5% del PIB de EUA en 2025. Esta inversión debe asignarse de manera consistente y debe comenzar con los siguientes pasos: – El Congreso debería financiar completamente los programas autorizados.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Calificación de la infraestructura en EUA

– Los propietarios y operadores de infraestructura deben cobrar, y los estadounidenses deben estar dispuestos a pagar, tarifas que reflejen el costo real de usar, mantener y mejorar la infraestructura.

– La brecha de inversión en transporte de superficie es el mayor déficit en las categorías de infraestructura que examina la ASCE. Continuar aplazando el mantenimiento y la modernización está afectando la capacidad para competir en un mercado global y mantener una alta calidad de vida en escala nacional. El Congreso debe intervenir en el Fondo Fiduciario Carretero.

– Todas las partes deben esforzarse por cerrar la brecha de recursos de las comunidades rurales/ urbanas y desatendidas, asegurando una inversión adecuada en estas áreas a través de reservas programáticas.

– Todas las partes deben hacer uso de asociaciones público-privadas, cuando corresponda.

3. Resiliencia. Se deben utilizar nuevos enfoques, materiales y tecnologías para garantizar que la infraestructura pueda resistir o recuperarse rápidamente de los peligros naturales o provocados por el ser humano.

Los avances en la resiliencia en todos los sectores de infraestructura se pueden lograr mediante las siguientes acciones: – Permitir a las comunidades, independientemente de su tamaño, desarrollar e instituir su propia vía de resiliencia para todas sus carteras de infraestructura mediante la racionalización de la gestión de activos, la implementación del análisis de costos del ciclo de vida en los procesos de planificación y la integración de las proyecciones del cambio climático en el establecimiento de objetivos a largo plazo.

– Incentivar y hacer cumplir el uso de códigos y estándares que pueden mitigar los riesgos de eventos climáticos importantes u ocasionados por el ser humano, como huracanes, incendios, aumento del nivel del mar y otros.

– Comprender que la infraestructura es un sistema de sistemas, lo que lleva a fomentar una perspectiva dinámica de “panorama general” que sopesa las compensaciones entre los sectores de infraestructura y, al mismo tiempo, mantiene la resiliencia como objetivo principal.

– Priorizar proyectos que mejoren la seguridad de los sistemas y las comunidades para garantizar una confiabilidad continua y una mayor resiliencia.

– Mejorar la planificación del uso de la tierra en todos los niveles de toma de decisiones para lograr un equilibrio entre los entornos construidos y naturales y, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades de la comunidad, ahora y en el futuro.

– Mejorar la resiliencia de varios sectores de infraestructura mediante la inclusión o mejora de la infraestructura natural o “verde”.

Conclusiones del boletín de calificaciones La boleta de calificaciones reconoce a los funcionarios que han intervenido en la mejora de las políticas públicas orientadas al mantenimiento y mejoramiento de la infraestructura y la generación y obtención de fondos adicionales. Se han observado los beneficios de estas acciones en las categorías de agua potable, vías navegables interiores y aeropuertos. El sector privado ha invertido en la red eléctrica y el ferrocarril de carga, principalmente.

Sin embargo, quedan por delante importantes desafíos. Es de destacar que los impactos de la pandemia de COVID-19 en los flujos de ingresos de infraestructura amenazan con descarrilar el modesto progreso logrado en los últimos cuatro años. Además, muchos sectores y propietarios de infraestructura están aprendiendo lo que se necesita para hacer que las comunidades sean resilientes al clima mientras se lidia con un clima más severo. Mientras tanto, muchos de los sistemas estadounidenses heredados de transporte y recursos hídricos todavía se encuentran en el rango D. Estas redes de infraestructura sufren una falta de inversión crónica y están en malas condiciones.

Se necesita una acción amplia y audaz del gobierno federal, así como una priorización continua por parte de los estados y localidades, para llevar toda su infraestructura a un buen estado. El reporte 2021, con respecto a los anteriores, resulta ser una buena noticia y una indicación de que la ingeniería civil de Estados Unidos va en la dirección correcta, pero queda mucho trabajo por hacer. Deben emprenderse algunas medidas específicas, comenzando con una inversión sostenida destinada a la mejora de la infraestructura y un enfoque en la resiliencia para elevar el grado de infraestructura nacional durante los próximos cuatro años. Seguir retrasando dicha inversión sólo contribuirá a aumentar los costos y riesgos de un sistema de infraestructura envejecido, una opción que el país, la economía y las familias ya no pueden permitirse.

La calificación de infraestructura en EUA es sin duda un documento fundamental para los tomadores de decisiones sobre la infraestructura pública y privada en ese país.

En México, un reporte así es urgente, oportuno, pertinente y deseable; requeriría la participación y el trabajo en conjunto de los colegios, sociedades y asociaciones de ingenieros civiles locales y nacionales así como la colaboración comprometida de los entes gubernamentales de los tres niveles de gobierno, un reto importante que no enfrenta la ASCE puesto que su representación es nacional y cuenta con representaciones estatales bien sistematizadas, además de una buena coordinación con los diferentes niveles de gobierno Información tomada de https://infrastructurereportcard.org/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

23

GREMIO

El papel de la mujer en la ingeniería civil No se puede proyectar el impacto de las mujeres en el desarrollo tecnológico de la ingeniería civil si no se logra antes una participación honesta, respetuosa, equilibrada y justa entre femenino y masculino. La apuesta de muchas mujeres está en la corresponsabilidad y la coeducación. En la corresponsabilidad, se trata de que cada actor asuma la responsabilidad en la trama de la desigualdad laboral.

SILVIA RAQUEL GARCÍA BENÍTEZ Doctora en Ingeniería.

Investigadora en el Instituto de Ingeniería UNAM; desarrolla trabajos en el área de dinámica de suelos, ingeniería sísmica, obras civiles subterráneas y presas.

24

Nadie discute que la ciencia y la tecnología son el motor que ha conducido –y continúa haciéndolo– el desarrollo de las sociedades. Los países más avanzados y con mejor calidad de vida son aquellos en los que las ciencias (ya sean las experimentales o las sociales) tienen grandes apoyos. También fuera de debate está (por lo menos de forma abierta y pública) que la investigación y la transformación tecnológica de calidad no podrán darse si no hay especialistas multidisciplinares e, igualmente, si no hay una integración efectiva de géneros. Se ha demostrado que el sesgo de género tiene implicaciones importantes en los contenidos de la ciencia y que la desigualdad conlleva una pérdida de oportunidades y errores cognitivos en el conocimiento, la tecnología y la innovación.

Sin embargo, en este camino, el de la ciencia y la tecnología, las mujeres hemos estado, hasta no hace mucho, bastante alejadas, y en un gran número de casos, ocultas. Durante siglos los condicionantes sociales y culturales han apartado a las mujeres de estos ámbitos científicos por ser considerados cosas de hombres, y sólo las más tenaces o las que por su ambiente familiar estaban cercanas a estos temas desarrollaron sus investigaciones, que en su gran mayoría permanecieron ocultas o fueron utilizadas (apropiadas o plagiadas) por hombres.

La ingeniería civil, una de las ingenierías consideradas clásicas, contiene aspectos que contribuyen a la formación de élites masculinas. La ingeniería civil aún proyecta, indiscutiblemente, una imagen fuertemente masculina. De acuerdo con la socióloga australiana Judy Wajcman, la ingeniería es un ejemplo interesante de cultura masculina, pues se instala sobre los límites entre el trabajo físico e intelectual y mantiene fuertes elementos del dualismo mente/cuerpo. Las dicotomías entre ciencia y sensualidad, entre lo fuerte y lo débil,

las cosas y las personas, son elementos centrales en la construcción de la profesión y se inscriben dentro de sistemas de símbolos más amplios que identifican la separación de lo que significa lo femenino y la naturaleza y oponen razón y emoción. En el mundo industrial avanzado, en el que la racionalidad técnica y científica es muy valorada, estas asociaciones tienen un papel importante en la construcción de la inferioridad de las mujeres.

Sin embargo, hoy el sello dominante de la ingeniería civil como profesión masculina está siendo cuestionado activamente por las mujeres que decidimos convertirnos en profesionales en esta especialidad. Los ingenieros y las ingenieras sabemos que los mecanismos de selección y exclusión a los que nos someten no tienen sustento o legitimidad, pero su creación y recreación (sutil o grosera) en las prácticas pedagógicas y en las estrategias no conscientes de diversos actores –practicantes y contratantes– alientan pensamientos sobre la mayor habilidad de los varones para esta profesión y las dificultades de nosotras para desempeñarla a cabalidad.

Definamos con ejemplos. En la etapa de formación en las escuelas de ingeniería, numerosos son los varones que participan en la construcción del carácter masculino de la ingeniería civil. Reportado en prestigiosas investigaciones, se sabe que muchos de los estudiantes no se interesan por las mujeres como iguales y es, primordialmente, porque menosprecian su desempeño académico. Un doloroso porcentaje de futuros ingenieros considera que a una mujer “le cuesta mucho trabajo la carrera”, y resaltan, con condescendencia, que sus compañeras (o cualquier ser humano que se asuma mujer), aunque tienen que trabajar mucho para compensar su falta de talento, ¡a veces lo logran! La “caballerosidad” hacia las mujeres

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

El papel de la mujer en la ingeniería civil

con las que se comparte el mundo laboral es también un asunto que señalar; algunos ingenieros civiles ayudan a sus compañeras a realizar las tareas que a ellos más les gustan y en las que se sienten más capaces, sin cuestionar o revisar si ellas comparten esa afición y poseen los mismos o mayores talentos que ellos. Se da por hecho que no es así, y se explica, conduce o recomienda esperando que dicho acto “caballeroso” sea destacado y agradecido. Estos comportamientos, lejos de generar relaciones profesionales sanas y productivas que conformen ambientes promotores de desarrollo técnico, innovación y mejora, desalientan el crecimiento y la colaboración.

Sin duda, no se trata de atribuirles a nuestros varones, estudiantes o practicantes, intenciones maquiavélicas. En la mayoría de los casos son “estrategias inconscientes” orientadas, generación tras generación y en toda la sociedad, a perpetuar sus posiciones y mantener una distancia simbólica que preserve la supremacía masculina, en nuestro caso, en el control técnico. No todos los varones actúan de la misma manera, afortunadamente. Esta tendencia depende de su propia posición frente a la profesión, la calificación que hacen de sus capacidades y de su orientación como ingenieros o futuros ingenieros.

Aun cuando las mujeres participamos en la afirmación de nuestra competencia, nuestras prácticas no son siempre de resistencia y lucha. Muchas optan por adherirse a la construcción dominante de la profesión y se orientan hacia una forma menor o blanda de ser ingenieras en lo que se llama “mujeres funcionales” (actrices que funcionan para la creación de un mundo androcéntrico, uno en función de y para los hombres).

Pero hay otras que, de forma extraordinaria (por su valía), rechazan de forma manifiesta como mujeres ingenieras civiles el modelo del ingeniero “esclavo” como el arquetipo del profesional que sacrifica todo “por lograrlo”. Además, todos hemos experimentado la defensa vehemente que hacemos las mujeres de un ejercicio profesional en contacto con la gente y la naturaleza, radicalmente distinto del deshumanizado

máquina-ganancias. En muchas de nuestras estudiantes y nuestras practicantes se verifican disruptivas acciones y actitudes que son maneras que hemos encontrado para defender nuestra feminidad frente a las amenazas de virilización que implica la incursión de una mujer en esta hermosa profesión “masculina”.

El mundo de “cristal” Hablando específicamente del mundo tecnológico en la ingeniería civil, ¿por qué siguen prácticamente vacías las sillas destinadas a mujeres?, ¿por qué no han funcionado como quisiéramos nuestros esfuerzos?, ¿dónde estamos fallando? Presento algunos conceptos que podrían ayudarnos a entender la relación causa-efecto, a definir cuál es la participación de cada uno de nosotros en esto, y a diseñar las estrategias para alcanzar el futuro que soñamos.

Pisos pegajosos Los embarazos adolescentes, la interrupción de los estudios y los roles de género que acentúan las labores relacionadas con “cuidar” en las mujeres influyen en que ellas estén concentradas en actividades informales y mal remuneradas. Éste es un ciclo masivo –afecta a la base de las sociedades– y es quizá el más difícil de romper.

Escaleras rotas La falta de prácticas laborales que equilibren trabajo y vida personal, y el rol predominante de la mujer como principal conservadora del vínculo familiar impactan de manera desigual en el trabajo de hombres y mujeres, y son ellas las que suelen interrumpir sus trayectorias laborales para enfrentar el cuidado de niños, niñas y personas dependientes.

Paredes de cristal Muchas mujeres están concentradas en áreas de apoyo y servicios consideradas menos estratégicas; aquí se produce el fenómeno de congruencia de rol, que muestra la preferencia para encomendar las tareas en función del género.

Fuente: Julieta Iriarte. Escritura feminista, 9 de diciembre, 2019.

Figura 1. Techo de cristal: la participación de la mujer en el mercado laboral argentino.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

25

El papel de la mujer en la ingeniería civil

WORLD BANK PHOTO COLLECTION / FLICKR

ambientes sin roles de género en la ingeniería civil. No podemos proyectar el impacto de las mujeres en el desarrollo tecnológico de nuestra profesión si no logramos antes una participación honesta, respetuosa, equilibrada y justa entre femenino y masculino. La apuesta de muchas mujeres está en la corresponsabilidad y la coeducación. En la corresponsabilidad, se trata de que cada actor asuma la responsabilidad en la trama de la desigualdad laboral, Las mujeres defendemos de manera vehemente un ejercicio profesional en contacy para aceptarla es fundamental to con la gente y la naturaleza. hacerse las preguntas correctas: u Nuestras prácticas no son siempre de resistencia ¿estamos actuando de forma objetiva, sin prejuicios, ante y lucha. Muchas optan por adherirse a la construc- nuestras colegas? En la primera etapa de nuestra integración a la ingeniería civil era inevitable que las ingenieras ción dominante de la profesión y se orientan hacia antecesoras participaran en el campo laboral tratando una forma menor o blanda de ser ingenieras en lo de imitar comportamientos masculinos. Es momento de que se llama “mujeres funcionales” (actrices que reconocerlo e integrar alternativas de interacción en las funcionan para la creación de un mundo androcén- que se respete lo femenino y se evadan las restricciones trico, uno en función de y para los hombres). Pero que empujan a muchas de nuestras ingenieras a volverse hay otras que, de forma extraordinaria, rechazan de mujeres funcionales para sostenerse en la profesión.

La coeducación es sin duda la pieza más importante. forma manifiesta como mujeres ingenieras civiles el Los estudiantes deben ser sensibles al tema; reconocer modelo del ingeniero “esclavo” como el arquetipo que no es normal el androcentrismo es el primer paso del profesional que sacrifica todo “por lograrlo”. para cambiar la mentalidad. La educación en la igualdad de género (como lo describe Marina Subirats en su libro Coeducación, la apuesta por la libertad) evita que la Techos de cristal figura masculina sea central y propone que cuando se La participación de las mujeres disminuye mientras se educa desaparezcan los géneros. La cultura, la ciencia, asciende en la escalera jerárquica. Esto repercute en la tecnología es para ambos, debe estar al alcance de grupos de decisión homogéneos, “clubes de varones” hombres y mujeres. con reglas y comportamientos difíciles de modificar y Además, se debe trabajar en los refuerzos consprácticamente impenetrables para una mujer. cientes, promover figuras femeninas que neutralicen el mensaje histórico de que somos el segundo sexo. En Techos de cemento el Emilio o De la educación (1762), Jean-Jacques RousCuando las mujeres trabajan en sectores donde preseau trazaba los límites entre educación de niños y niñas, dominan ampliamente los hombres (o en equipo con y decía que “a Sofía hay que contradecirla siempre, mujeres funcionales), como las industrias asociadas a porque si a una niña le dices que algo lo ha hecho bien, generación de infraestructura, al petróleo, a la explotaella creerá que tiene criterio propio, y por lo tanto le será ción minera, por mencionar algunas, prácticamente no más difícil obedecer”. A pesar de lo que parece, esta tendrán oportunidades para alcanzar sitios de liderazgo, intención de educación no ha desaparecido y, lastimoy serán contenidas para impedir que escapen y logren samente, aún conduce a muchos de nuestros ingenieros colocarse en puestos decisivos. cuando están en contacto con sus colegas femeninas.

Este texto, los foros, las charlas y las discusiones Acantilados de cristal entre nosotros son acciones esperanzadoras. Enorme En escenarios de extrema complejidad y crisis es cuando batalla tenemos aún que librar contra la desigualdad, más se ofrece a las mujeres oportunidades de jefatura. pero como profesora y guía de profesionales jóvenes, A su vez, en estos contextos las mujeres están más aún mantengo mi esperanza en las nuevas generaciones dispuestas que los hombres a correr riesgos sobre su y estoy segura de que seremos capaces de cambiarlo, reputación y futuro laboral. algún día Reflexiones Aunque muchos de nosotros, hombres y mujeres, esta¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? mos cambiando las cosas, aún estamos lejos de tener Escríbanos a ic@heliosmx.org

26

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

INGENIERÍA PORTUARIA

Uso múltiple y planeado de las costas para el desarrollo sustentable El desarrollo sustentable de este país debe atender al uso múltiple y planeado de sus costas. Históricamente, la planeación en escala nacional ha estado orientada a fortalecer al Altiplano, cuando el 55% de la población mundial vive en zonas costeras: las dos terceras partes de las ciudades con más de 1.5 millones de habitantes están enclavadas en zonas costeras.

HÉCTOR LÓPEZ GUTIÉRREZ Ingeniero civil con 59 años de experiencia en el ámbito marítimo costero y portuario.

Profesor en la Facultad de Ingeniería y en la División de Estudios Superiores de la UNAM. Ingeniero consultor. Perito Nº 1 en Ingeniería marítima y portuaria.

La consecuencia para México del desarrollo desequilibrado de sus regiones es que el 77% del PIB se concentra en el Altiplano, y el 23% del PIB de las regiones costeras está influido por la actividad petrolera en la región marina del Golfo de México.

Este desequilibrio es más grave cuando lo asociamos a consecuencias sociales tales como la excesiva concentración urbana derivada de la migración de población del campo a la ciudad, que da lugar a economía informal y asentamientos urbanos sin servicios e inseguros que conviven con crecimientos que poseen cierto orden pero que enfrentan ya graves carencias de agua. Esta política de desarrollo –que no planeación territorial– no ha tomado en cuenta que en los próximos

25 años cerca de 25 millones de habitantes adicionales residirán en puntos localizados a más de 1,000 metros sobre el nivel del mar.

Visión del futuro desarrollo territorial El desarrollo sustentable de México mediante el uso múltiple y planeado de sus costas requiere incrementar la participación de sus litorales en la generación del PIB para que aporten el 40% del producto interno bruto.

A partir de la posición estratégica del país respecto del comercio marítimo, las acciones consecuentes con esta visión demandan la reorganización del entorno territorial del sistema portuario mexicano considerando la evolución de los puertos y su vinculación con los nuevos

Comercio mundial 39,341 miles de millones de dólares (mmd) América del Norte 6,124 16%

Europa 14,262 36%

Asia 13,668 35%

Resto del mundo 4,005 10%

Centro y Sudamérica 1,280 3%

Más del 90% del valor del comercio mundial se realiza vía marítima Figura 1. Ventajosa posición de México respecto del comercio marítimo mundial.

28

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Uso múltiple y planeado de las costas para el desarrollo sustentable

Operación Producción

Transporte

Control

Transporte

Transporte

Destino

Prevención Cadena logística – Flujo comercial

Figura 2. Puerto eslabón, fundamental en cadenas logísticas.

Ahorros

Contaminación

Concepto Costos del transporte

Consumo de combustible

3.2 litros

0%

20-3

75% 13.3 litros

Tiempo de trayecto Figura 3. Ventajas del transporte marítimo.

desarrollos industriales en dicho entorno, asociado a una integración eficiente de las cadenas logísticas nacionales e internacionales en las que el cabotaje y la navegación de corta distancia tengan un papel relevante en la configuración geográfica de nuestro país (véase figura 1).

Actualmente en el mundo, los puertos han dejado de ser parte de la infraestructura de un país para convertirse en el eslabón más importante de las cadenas logísticas internacionales y de distribución nacional (véase figura 2).

Cadenas logísticas y desarrollo costero Entendido el nuevo papel de los puertos como el eslabón más importante de la cadena logística y la importancia de la integración de nuevos desarrollos para extender territorialmente y dar proyección internacional a los desarrollos costeros, se abren las siguientes interrogantes: • ¿Cómo crear nuevos desarrollos costeros que se integren a las cadenas logísticas, basados en unidades armónicas generadoras de crecimiento socioeconómico sustentable?

• ¿Cómo corregir las debilidades del sistema de transporte terrestre e incorporar el transporte marítimo en su modalidad de cabotaje?

La respuesta a la primera interrogante podría darse con lo que se ha denominado Sistema Regional Costero Intermodal (SRCI). El sistema incluye parques industriales regionales con plantas energéticas, integrados a los puertos por

corredores fiscales; sistemas modernos de comunicación satelital; centros de enseñanza superior y tecnológica donde se prepare personal de las industrias, asociados a programas estatales y regionales de desarrollo; desarrollos urbanos y servicios asociados para la población y de apoyo a las actividades comerciales e industriales, y su inserción en las cadenas logísticas correspondientes que pueden conectarlos con puertos secos tierra adentro.

Es importante destacar que la búsqueda de nuevos inversionistas en industrias que se ubiquen en regiones costeras plantea una serie de factores que es conveniente considerar, especialmente tomando en cuenta hechos como la guerra comercial existente entre Estados Unidos y China, además de las tendencias de ajuste en los procesos logísticos que esto representa, sumado a los cambios de reglas en el ejercicio del T-MEC. Sobre esto, la Asociación Mexicana de Parques Industriales Privados (AMPIP) realizó una encuesta sobre percepción y tendencias de la inversión extranjera directa en México.

Entre sus conclusiones, en lo referido a las tendencias esperadas, la encuesta reveló lo siguiente: • Tendencias geográficas – La región norte del país es la principal beneficiada en el sector inmobiliario industrial.

– La región Bajío seguirá estancada por el tema de la inseguridad.

– El centro del país mantendrá el sector de logística, distribución y centros de almacenamiento.

– Hay gran oportunidad para el estado de Yucatán.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

29

Uso múltiple y planeado de las costas para el desarrollo sustentable

Ruta del Golfo de México y el Caribe • Carga contenerizada • Alimentos y bebidas envasados • Agregados pétreos • Vegetales y frutas

Ruta del Pacífico • Perecederos • Granel mineral • Químicos a granel • Productos siderúrgicos Figura 4. Carreteras marítimas.

Tijuana

Ciudad Juárez Hermosillo

Torreón Mazatlán Leyenda Ciudades principales Nodos logísticos secundarios Nodos logísticos principales Relaciones logísticas consolidadas

Monterrey

San Luis Potosí Guadalajara León Querétaro

Manzanillo

Ciudad de México

Lázaro Cárdenas

Veracruz Puebla

Villahermosa

Figura 5. Organización actual de las redes de comercio.

• Tendencias de mercado – México seguirá enfrentando competencia de otros países para atraer inversiones, pero continuará siendo un destino importante gracias a su posición geográfica estratégica.

• Tendencias tecnológicas – Se mantendrá el uso de tecnología para la promoción de negocios como una alternativa viable, aunque paulatinamente las visitas físicas van regresando a la normalidad.

• Tendencias en naves industriales – Mayor interés por BTS, una línea de negocios exitosa que consiste en una estructura que tiene el bien en arriendo, en lugar de ser propietario de la fábrica, y el constructor que es el responsable.

30

Carreteras marítimas La participación del cabotaje y la navegación de corta distancia se han integrado en el nuevo programa de carreteras marítimas. El cabotaje sin duda es una manera de corregir las debilidades del transporte terrestre, especialmente en los grandes recorridos que tiene actualmente el sistema nacional de distribución. Dichas debilidades se sintetizan en la figura 3.

A los conceptos anteriores hay que sumar el muy importante de la inseguridad, por los robos que se sufren en el transporte terrestre, especialmente el autotransporte en grandes recorridos.

La navegación de corta distancia tiene un doble enfoque: el primero –y quizá el más importante– es atender los mercados de Centroamérica y parte de los de Sudamérica; son más afines, por su dimensión, a la capacidad de la industria mexicana, y se pueden atender generalmente mediante transbordos a puertos mexicanos, especialmente Manzanillo. El segundo tipo de mercados son los de los puertos menores de Estados Unidos en el Golfo de México –con los del estado de Florida se tiene suscrito un convenio–; éstos presentan también condiciones favorables para la participación de esta forma de servicio marítimo de pequeña escala (véase figura 4).

Situación actual e integración Se han presentado las propuestas de creación de los Sistemas Regionales Costeros Intermodales y de la integración del transporte marítimo al sistema nacional de distribución. El Instituto Mexicano del Transporte tiene identificadas las características de las redes nacionales de distribución, en donde se aprecia que, salvo la conexión de La Paz con los puertos de Topolobampo y Mazatlán, no se aprecia participación significativa en los procesos de distribución nacional y su combinación en el plan de concentración con las rutas de altura (véase figura 5).

Conclusiones Las mejores conclusiones a las que se puede arribar en materia de sustentabilidad las estamos viviendo en la época actual, con la migración del campo a la ciudad por falta de apoyo para la producción, inseguridad por la prevalencia del narcotráfico; reducción verdaderamente notable de los niveles de almacenamiento del Sistema Cutzamala para abastecer a la Ciudad de México. Monterrey en particular sufre problemas de agua, al grado de que existe un proyecto de llevar agua desde la cuenca alta del río Pánuco.

Como éstos, muchos otros problemas se suceden mientras nos preocupamos por tratar de garantizar medianas condiciones de vida para los cerca de 25 millones de habitantes adicionales que residirán a más de 1,000 metros sobre el nivel del mar ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

OBRAS CENTENARIAS

Técnicas y materiales en la construcción de edificios religiosos del siglo XVI Los edificios conventuales edificados en el siglo XVI son las construcciones más representativas de la primera etapa del virreinato. Su importancia reside, más que en la calidad de su arquitectura, en el papel que estas edificaciones tuvieron en el desarrollo de formas y técnicas constructivas con identidad propia, así como en la transición de la sociedad prehispánica a la virreinal. equivalente prehispánico seguido por el término tepuztli, que significa “cobre” en náhuatl, pero que se generalizó aplicándolo a los otros metales y, en particular, al hierro.

Muy lenta fue la incorporación a la construcción de los equipos de transporte e izado; los carros y carretas para el transporte de los materiales no podían utilizarse, en un principio, por falta de caminos adecuados. Fue esencialmente por estas razones que los procedimientos constructivos fueron durante muchos años muy primitivos; se basaban en la carga a lomo de mula o en las espaldas y la cabeza de los indios, con el chunde o en el arrastre para las piezas mayores.

Por otra parte, la construcción monumental prehispánica consistía principalmente en la acumulación de grandes cantidades de material inerte, al que se daba forma por superposición o ensamblaje. Salvo algunas notables excepciones, se trataba de estructuras muy simples, tipo pirámide, sobre plataformas de tierra apisonada, o de muros de mampostería con techos de vigas y paja; más elaboradas eran las estructuras de madera

YUCATAN.GOB.MX

Los colonizadores emprendieron una enorme tarea de construcción que se prolongó por todo el siglo XVI. Se enfrentaron a condiciones locales muy diferentes de las de España, que los llevaron a modificar sus intenciones originales. Las diferencias que encontraron eran de distintos tipos: de clima, sobre todo en la costa; de infraestructura, principalmente por la escasez de caminos y por las grandes distancias; de falta o escasez de algunas materias primas, sobre todo el hierro, y finalmente de una casi ilimitada disponibilidad de mano de obra.

Por otra parte, entre los indios se daba una inclinación natural hacia la ejecución de las grandes obras, por la costumbre ancestral de edificar grandiosos y refinados conjuntos religiosos, pero les eran extraños muchos de los procesos tecnológicos que las nuevas obras implicaban. Se dio un proceso acelerado y exitoso de adaptación y aculturación de ambas partes, el cual llevó al desarrollo de una construcción con características propias, fruto de la contribución de los dos mundos.

Las herramientas y los equipos comunes en la construcción europea (el hierro y la rueda) eran desconocidos en el mundo prehispánico, y se difundieron muy lentamente en la Nueva España principalmente porque su precio era muy elevado, comparado con el bajo o nulo costo de la mano de obra; de manera que los patrones preferían emplear fuerza masiva de trabajo y técnicas constructivas que no requiriesen herramientas refinadas. Sólo hacia 1570 se llegó a generalizar el empleo de las herramientas metálicas de mano, y los albañiles profesionales pudieron hacerse de las propias. Conviene señalar, sin embargo, que en la construcción prehispánica ya se empleaban los equivalentes a la mayoría de las herramientas europeas, pero hechos de piedra o de madera. Prueba de esto es que el nombre que dieron los indios a las nuevas herramientas metálicas fue el de su

Templo con aspecto de fortificación. Izamal, Yucatán.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

31

de postes y dinteles y las obras de cimentación y de infraestructura. El refinamiento tecnológico y el principal mérito de esa arquitectura estaban en el trazo urbano y en la composición volumétrica de sus obras; su gran expresión artística se concentraba en la decoración con el tallado de piedra, para lo cual se había alcanzado un alto grado de refinamiento.

El examen de las construcciones de la Colonia pone en evidencia que algunas de las técnicas de construcción europeas fueron adaptadas a las condiciones locales, con miras principalmente a minimizar el empleo de herramienta y equipo, y a hacer máximo uso de la mano de obra poco calificada.

Por otra parte, se incorporaron diversas técnicas de origen prehispánico, o adaptaciones de éstas, a las nuevas construcciones. Ejemplos destacados son las cimentaciones de plataformas de mampostería sobre pilotes cortos de madera (estacones) y los emparrillados de vigas de madera colocados debajo de plataformas de tierra o de mampostería pobre; ambas modalidades se aplicaron para reducir los hundimientos en la cimentación de edificios sobre suelos blandos, como los que se encontraron en la Ciudad de México.

El aligeramiento de la mampostería con el empleo de piedra volcánica porosa (tezontle) fue adoptado con entusiasmo por los españoles, principalmente porque permitía mayor velocidad de construcción, además de que reducía los problemas de hundimientos en suelos blandos. Los contrafuertes de tierra apisonada y adobes, recubiertos de sillares de piedra, a la manera de las pirámides y plataformas prehispánicas, son otros ejemplos de incorporación de procedimientos prehispánicos a la construcción virreinal; esta solución se encuentra, por ejemplo, en los muros que sostienen la nave de los templos en Huejotzingo y en Tehuacán. También proviene de la construcción prehispánica el empleo de juntas de mortero rejoneadas para defenderlas de los deslaves por el escurrimiento del agua de lluvia.

Un aspecto poco estudiado, y sobre el que no hay consenso, es el de la calidad de la construcción de esta época. La mayoría de los especialistas pone de relieve los excelentes resultados obtenidos en algunas obras, como ejemplo de la alta calidad general de la construcción conventual, y presta poca atención a las numerosas evidencias de errores o de baja calidad. Puede afirmarse que la calidad fue muy variable, no sólo en las obras tempranas, cuando escaseaban los trabajadores especializados y cuando todavía no se habían difundido los conocimientos de arquitectura y las nuevas técnicas constructivas, sino también en las construcciones de la segunda mitad del siglo. Los defectos más frecuentes se perciben en la mampostería, por el empleo de materiales pobres y de un aparejo poco eficaz, así como en la falta de precisión geométrica, sobre todo en el trazo de los arcos y bóvedas.

A pesar de que hubo cierto número de errores y colapsos, puede concluirse que los logros fueron ex-

32

EXPLORAMORELOS.COM

Técnicas y materiales en la construcción de edificios religiosos del siglo XVI

Mampostería de calicanto. Tlaquiltenango, Morelos.

cepcionales, teniendo en cuenta la inicial impericia de los frailes y los problemas de adaptación de la mano de obra indígena a los nuevos sistemas constructivos y a la forma de trabajar de los europeos.

La arquitectura inicial era pobre. Las primeras construcciones religiosas fueron provisionales, verdaderos cobertizos que servían solamente para resguardar de la intemperie a los sacerdotes y los fieles. Se considera que el primer esquema de la arquitectura religiosa virreinal consistió en una capilla abierta ubicada al fondo de un gran patio o atrio en el que se realizaba la evangelización.

Los primeros templos formales fueron los mismos que habían usado los cristianos primitivos: las basílicas, es decir, iglesias de tres naves con techos de dos aguas a base de vigas y armaduras de madera. De este tipo fueron las primeras versiones de las catedrales de la Ciudad de México, en 1532, y de Puebla, en 1536, y de los templos de los conventos de las tres órdenes mendicantes en la Ciudad de México.

La capacidad técnica disponible en las grandes ciudades permitió desde el principio algunos de los atrevimientos del gótico, y evolucionó rápidamente hacia una arquitectura renacentista, que derivaría en el plateresco y otras variantes del barroco.

Llama la atención el aspecto de fortificación que presentan las grandes obras de arquitectura de esa época: palacios, templos y conventos tenían muros almenados, contrafuertes, garitas y pasos de ronda. Quizá esto se hizo con la intención de aumentar la impresión de robustez y de poder que se quiso dar al conjunto.

Materiales y sistemas constructivos Las primeras construcciones utilizaron como materiales básicos la piedra, el barro, la cal, la madera, la caña y la paja, elementos que se usaban en la construcción

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Técnicas y materiales en la construcción de edificios religiosos del siglo XVI

prehispánica. La tipología y los sistemas constructivos tuvieron pocas modificaciones a lo largo del virreinato.

El adobe, que consiste en bloques de suelo arcilloso secados al sol, fue durante buen tiempo el material dominante. Se empleó de manera generalizada en muros, aun en los edificios importantes de las primeras dos décadas.

En el altiplano y en las zonas áridas también se usó para los techos planos como capa aislante encima de un envigado de madera; lo mismo como elemento de pega.

El bajareque es un sistema de construcción de muros en el que se aplica lodo sobre un entramado de cañas y ramas con postes de madera (horcones). Se usó en toda Mesoamérica prehispánica tanto en vivienda como en construcciones religiosas menores.

La piedra fue el material dominante en la edificación formal, lo mismo que en la construcción prehispánica pero en modalidades más diversificadas y en sistemas estructurales más eficientes. Como el costo de su transporte era muy alto, se hizo gran aprovechamiento de la piedra proveniente de los monumentos prehispánicos demolidos. Se recurrió también a la piedra sacada de los lechos de los ríos (piedra bola) y a la de origen volcánico que estaba ya fragmentada naturalmente. En ciertas regiones, por la escasez de piedra se hizo amplio uso de la toba volcánica, llamada tepetate; el tezontle fue muy apreciado por su textura y ligereza. Otra piedra adoptada de la práctica prehispánica fue el tecali (ónix mexicano) para elementos decorativos.

La piedra fue usada en dos modalidades: cantería y calicanto. La cantería es una mampostería a base de sillares, es decir, piedras labradas en formas prismáticas, unidas por delgadas capas de mortero de cal y arena.

Por calicanto se entendían distintas variantes de la mampostería de piedras unidas con un mortero de pega. Éstas incluyen una especie de concreto ciclópeo con piedras de diferentes tamaños que se mezclaban con mortero de cal y arena; en esta modalidad se procedía por tramos, y con el empleo de elementos confinantes de

madera o de piedra labrada se daba la forma deseada a cada elemento constructivo.

El uso del ladrillo para fines estructurales fue muy escaso en el siglo XVI; se ve en bóvedas como en Acatzingo y Yanhuitlán, ocasionalmente en columnas y rara vez en muros completos. Sólo después de 1580 se empezó a usar el barro cocido, pero sobre todo para pisos, y como teja en los techos.

La cal era muy costosa y hubo épocas de crisis en su producción; no siempre fue de la mejor calidad, y se recurrió con cierta frecuencia al lodo como aglutinante en la mampostería. Este elemento fue indispensable para los enlucidos en muros y bóvedas, para la pintura y para los pisos de mortero con acabado bruñido.

La madera se usó sin medida, principalmente para andamios y como obra falsa; se llegó a deforestar gran parte de las zonas boscosas cercanas a las grandes ciudades.

En los templos construidos con muros de calicanto, las techumbres fueron de estructura de madera con formas muy refinadas, en estilo mudéjar. Los pisos y techos de palacios y conventos fueron estructurados generalmente con viguería.

La paja y el tejamanil constituían la cubierta de las construcciones comunes en zonas lluviosas. El tejamanil, de origen prehispánico y constituido por tejas de madera más largas que las de barro, fue bastante apreciado por los colonizadores.

Los metales, hierro y cobre, se emplearon esencialmente para los herrajes, la herrería y diversos elementos decorativos.

Elementos estructurales Cimentación. La decisión frecuente de ubicar los conventos en sitios donde se hallaban los conjuntos religiosos prehispánicos obedeció no sólo a la voluntad de dejar evidencia del triunfo de la nueva fe sobre la anterior, sino al deseo de aprovechar los terrenos planos, las buenas condiciones del subsuelo y la existencia de cimientos

REDCENTROSCULTURALES.MORELOS.GOB.MX

Técnicas y materiales en la construcción de edificios religiosos del siglo XVI

Muros de gran espesor. Convento de Tepoztlán.

de las construcciones previas. En sitios donde no había cimentaciones previas, el criterio general para definir el nivel de desplante de la cimentación era el de excavar hasta encontrar un estrato de suelo muy compacto, de preferencia roca. Lo común era desplantar el cimiento a 1.7 m de profundidad; rara vez se excedían los 3 m.

Como cimiento se empleó el engrosamiento de muros como elementos verticales de soporte de las estructuras; el espesor de estos cimientos, llamados zapatas corridas, dependía de la calidad de los estratos del suelo que se habían tomado como apoyo; cuando ésta era aceptable, el cimiento tenía un ancho que excedía poco el del muro (unos 20 cm a cada lado), mientras que en suelos de menor calidad de optaba por dar al cimiento un grosor del orden del doble que el del muro. En general, la calidad de la mampostería de los cimientos es menor que la de los muros que soportan.

Sistemas más complejos de cimentación, como los que se requerían para transmitir el elevado peso de las construcciones sobre suelos muy deformables, se han encontrado casi exclusivamente en la Ciudad de México, donde hubo un amplio desarrollo de técnicas de cimentación desde las épocas prehispánicas, que fueron adoptadas y refinadas en la construcción virreinal. Entre ellas se encuentran las grandes plataformas de mampostería bajo toda la planta del edificio; las retículas de muros de cimentación; los pilotes cortos (estacones) de madera y los emparrillados de troncos de madera para dar continuidad a los cimientos.

Los problemas de asentamientos diferenciales de algunos conventos se han presentado cuando distintas partes del edificio se apoyan en suelos de diferente compresibilidad, situación que se ha dado, principalmente, cuando, para nivelar sitios con pendientes importantes, se tuvieron que hacer rellenos artificiales de espesores importantes, y estos rellenos no se compactaron de manera adecuada; también cuando las construcciones están ubicadas cerca de lechos de ríos, por lo que quedan desplantadas una parte sobre suelo firme y otra sobre suelo blando de depósito aluvial.

34

Muros y elementos verticales de soporte. Los elementos de soporte de las estructuras conventuales fueron esencialmente gruesos muros; rara vez se recurrió a columnas. Los muros son elementos poco aptos para resistir fuerzas con dirección perpendicular a su plano, como son las generadas por los empujes de las bóvedas y por las vibraciones debidas a sismos. La conciencia de esta limitación llevó a la adopción de espesores muy grandes en los muros (de 1.6 a 2.4 m).

En la construcción del siglo XVI, y sobre todo en los templos, la colocación de robustos contrafuertes en los altos muros que sostienen las cubiertas fue generalizada y ha sido una de las razones principales de la supervivencia de estas construcciones. En los templos se recurrió con frecuencia a proporcionar a los muros engrosamientos en forma de costillas (llamadas pilastras) hacia el interior de la construcción; estos elementos se prolongan hacia la cubierta, donde continúan como arcos fajones; de esta forma se subdivide la nave en tramos o crujías.

Pisos y cubiertas. La estructura para techos en los edificios religiosos fue en general de cubiertas abovedadas de mampostería. El mayor problema constructivo para los techos abovedados fue la habilitación de la cimbra u obra falsa; el proyecto y construcción de la obra falsa se hacía más complejo y costoso a medida que aumentaba la altura del techo.

La mampostería de las bóvedas fue preferentemente de calicanto, colocado éste directamente sobre la cimbra de madera, aunque en ocasiones llegó a ser de ladrillos o de pequeños sillares de piedra. El espesor de la bóveda fue muy variable: un valor frecuente fue de 60 cm en la clave y creciente hasta 120 cm en los arranques.

La calidad fue mucho más cuidada que la de los muros.

Diseño de la estructura Hay controversia sobre el grado de conocimiento que había en la época acerca de la manera en que los elementos de la estructura resisten las cargas que le son impuestas por el propio peso de la construcción y por otros agentes externos; también la hay sobre si se aplicaron reglas y procedimientos para determinar las dimensiones de los elementos estructurales básicos.

Independientemente de la dificultad que se tiene para demostrar que se siguieron reglas específicas para definir las dimensiones de los elementos estructurales, los conocimientos que se tenían sobre el tema quedan claramente comprobados por la evidencia de los logros obtenidos en la construcción de templos conventuales de gran altura y con techumbres de grandes claros y, sobre todo, por la permanencia de éstos durante más de cuatro siglos Extraído del libro de Roberto Meli Los conventos mexicanos del siglo XVI. Construcción, ingeniería estructural y conservación, México, II UNAM y Miguel Ángel Porrúa, 2011. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

ALREDEDOR DEL MUNDO

Enlace marítimo Bandra-Worli El enlace marítimo que une Bandra con Worli en Bombay es una de las obras de ingeniería más destacadas de India. Es el primer puente construido en mar abierto en la región, lo que marca el comienzo de un periodo de logros ingenieriles para el país. Durante el punto más intenso de la construcción, participaron cerca de 4 mil trabajadores y 150 ingenieros.

Entre 2001 y 2009, los principales años de la construcción, se utilizaron alrededor de 25.7 millones de horas de trabajo para la construcción del puente atirantado de ocho carriles.

Antes de la construcción del puente, la calzada de Mahim era la única carretera que conectaba los suburbios del oeste de Bombay con el distrito comercial central de la ciudad; este corredor norte-suroeste se convirtió en un cuello de botella en una zona con tráfico diario promedio de alrededor de 37,500 vehículos. La respuesta a esta problemática fue la Autopista Occidental, y el enlace marítimo Bandra-Worli (oficialmente Rajiv Gandhi), un puente sobre la bahía Mahim, fue la primera fase de este sistema de autopistas.

Bandra

Worli

Bandra

Worli

Fuente: wikimedia.org

Ubicación geográfica del enlace marítimo.

36

El puente fue encargado por la Corporación de Desarrollo de Carreteras del Estado de Maharashtra, y construido por una empresa privada. Los primeros cuatro de los ocho carriles del puente se abrieron al público el 30 de junio de 2009. La obra completa se puso en operación en marzo de 2010. El enlace marítimo reduce el tiempo de viaje entre Bandra y Worli durante las horas pico de más de media hora a 10 minutos.

El Rajiv Gandhi es un puente atirantado de concreto pretensado con viaductos a cada lado. La primera piedra fue colocada en 1999. El plan original estimó el costo en unos 93 millones de dólares y un tiempo de construcción de cinco años, pero el proyecto estuvo sujeto a numerosos litigios de interés público, y el retraso de cinco años provocó que el costo aumentara a 220 millones.

El proyecto general constaba de cinco partes, contratadas por separado para acelerar el cronograma general.

• Paquete I: Construcción de un paso elevado sobre el cruce de Love Grove en Worli • Paquete II: Construcción de un distribuidor vial en la intersección de Western Express Highway y S.V. Carretera en Bandra.

• Paquete III: Construcción de caminos de acceso desde la intersección de Mahim hasta la plaza de peaje en el lado de Bandra, junto con un paseo público.

• Paquete IV: Construcción del puente atirantado con viaductos norte y sur desde Worli hasta la plaza de peaje en el extremo de Bandra.

• Paquete V: Mejoras en la ruta Khan Abdul Gaffar Khan.

El paquete IV fue la fase principal, y de él se da cuenta en estas líneas.

Antes de la fase de diseño se realizaron sondeos del lecho marino bajo la ruta planificada. La geología

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Enlace marítimo Bandra-Worli

marina bajo el puente se compone de basaltos, tobas volcánicas y brechas. La parte superior de estos estratos está cubierta por una capa de suelo marino de hasta 9 m de espesor que consiste en limo arcilloso con algo de arena fina superpuesta por cantos rodados basálticos incrustados en el limo.

El enlace marítimo fue diseñado como el primer puente atirantado construido en mar abierto en India.

Debido a la geología subyacente, los pilones tienen una geometría compleja, y el tramo principal sobre el canal de Bandra es uno de los más largos de plataforma de concreto. Equilibrar estas complejidades de ingeniería con la estética del puente presentó desafíos importantes para el proyecto.

La superestructura de los viaductos está compuesta por segmentos prefabricados usando un método tramo por tramo utilizando un pórtico elevado a través de una serie de curvas verticales y horizontales.

El tramo final del tablero del puente del lado de Bandra, de 20,000 t, está soportado por tirantes con una tolerancia muy estrecha de desviaciones en planta y elevación.

Bandra-Worli fue el primer proyecto de infraestructura en Bombay en utilizar dispositivos antisísmicos que permitirán resistir terremotos de hasta 7.0 en la escala de Richter.

Cimentación y subestructura La construcción de la estructura del puente presentó importantes desafíos de ingeniería, como las condiciones geotécnicas altamente variables debido a la geología del lecho marino.

Otras complicaciones incluyeron la presencia de una zona intermareal variable, con partes del lecho de cimentación expuestas en la marea baja y sumergidas en la marea alta.

La cimentación de las secciones atirantadas consta de 120 pilas de 2 m de diámetro; para los viaductos se construyeron 484 pilas de 1.5 m de diámetro. Estas pilas se desplantaron en el sustrato marino a profundidades de entre 6 y 34 m, atendiendo a las condiciones estratigráficas que variaban de material volcánico muy intemperizado a rocas masivas de alta resistencia.

Torre pilón Los pilones más grandes del puente constan de una torre de concreto en forma de diamante de 128 m de altura con patas inferiores ensanchadas, patas superiores convergentes, una cabeza de pilón unificada que alberga los anclajes de los tirantes y una sección transversal que varía a lo largo de la altura de la torre.

Los pilones van disminuyendo gradualmente en las secciones transversales con la altura. Tienen ranuras horizontales cada 3 m y las ranuras verticales en las secciones circulares requirieron revestimientos de encofrado especiales. Las patas de la torre están inclinadas en dos direcciones, lo que presentó desafíos en la alineación IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

y la soldadura; las juntas de construcción sólo fueron posibles a intervalos de 3 metros.

Para erigir las torres, se encargó la construcción de un sistema de encofrado trepador automático a medida, que se fabricó en el sitio y se empleó para ejecutar todos los levantamientos de patas de la torre por debajo del nivel de la plataforma.

Estructura El puente consta de tres partes diferenciadas: el viaducto extremo norte, los vanos atirantados centrales y el viaducto extremo sur. Para ambos viaductos se utilizaron elementos segmentados prefabricados de concreto. El puente atirantado en el canal de Bandra tiene claros de 50-250-250-50 m, y en el canal Worli tiene 50-50-15050-50 metros.

Se compone de secciones cajón segmentadas y unidas con presfuerzo formando claros continuos. Cada claro del puente, excepto en la parte atirantada, se apoya en pilares separados unos 50 m. El tablero resultante aloja ocho carriles de tráfico (cuatro en cada dirección) junto con un paso peatonal en un lado y barreras de concreto.

Las secciones también prevén aceras de servicio laterales. La alineación del puente se define con curvas verticales y horizontales.

Para erigir las torres, se encargó la construcción de un sistema de encofrado trepador automático a medida.

Viaductos norte y sur Los viaductos a ambos lados de los tramos atirantados centrales están dispuestos en unidades de 300 m que constan de seis claros continuos de 50 m cada uno con juntas de expansión en cada extremo de las unidades.

La superestructura y la subestructura están diseñadas de acuerdo con los códigos IRC (Indian Roads Congress, 2017).

La cimentación consta de pilas de 1.5 m de diámetro (cuatro por cada pilar), juntas de expansión modulares y apoyos tipo disco.

Los viaductos se construyeron utilizando secciones de vigas de concreto sección cajón prefabricadas segmentadas y postensadas. Se construyó en el sitio una viga de lanzamiento, con capacidad de autolanzamiento para colocar la superestructura de los segmentos prefabricados; éstos se unen utilizando resinas de alta resistencia y con un presfuerzo provisional. Los segmentos finales adyacentes al pilar son cortos, con juntas coladas in situ.

Los pesos de cada segmento varían de 110 a 140 t, y su longitud, de 3 a 3.2 m. El postensado de la plataforma se realizó al finalizar la construcción de cada tramo de puente de 50 metros.

Vanos atirantados La sección atirantada del tramo Bandra tiene 600 m de longitud entre juntas de expansión y consta de dos tramos principales soportados por cables de 250 m, flanqueados por tramos de aproximación convencionales de 50 m. Una torre central, con una altura total de 128 m por encima del nivel de la losa cabezal de las pilas, sostiene la superestructura mediante cuatro planos de tirantes en disposición de semiarpa. El espacio entre cables es de 6.0 m a lo largo del tablero del puente.

38

La parte atirantada del Worli tiene 350 m de longitud entre juntas de expansión y consta de dos tramos principales de 125 m flanqueados a cada lado por un tramo de aproximación convencional de 50 m. Una torre central, con una altura total de 55 m, soporta la superestructura por encima del nivel del remate del pilote mediante cuatro planos de tirantes en disposición de semiarpa. El espacio entre cables aquí también es de 6 m a lo largo del tablero del puente.

La superestructura consta de dos vigas-cajón gemelas de concreto presforzado con forma de barriga de pez, idéntica a los accesos. La longitud típica de un segmento de prefabricado es de 3 m, y el segmento de superestructura más pesado se acerca a las 140 toneladas.

La construcción en voladizo equilibrado se utilizó para erigir la superestructura soportada por tirantes, en comparación con la construcción tramo por tramo de los accesos. Para cada segundo segmento se utilizaron anclajes de cables de presfuerzo para solidarizar los segmentos prefabricados.

En el tramo de Bandra se utilizaron un total de 264 tirantes con longitudes de cable que varían de 85 a casi 250 m. La torre es de concreto armado colada in situ utilizando el método de construcción de encofrado trepador. La configuración general de la torre es una forma de “Y” invertida con las patas inclinadas orientadas a lo largo del eje del

FREEPIK.COM

DOKA.COM

Enlace marítimo Bandra-Worli

Vista del enlace marítimo concluido.

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

Enlace marítimo Bandra-Worli

puente. Los huecos de anclaje de los tirantes de la torre se logran mediante el uso de cavidades y se proporciona un postensado con barras de presfuerzo transversales y longitudinales en la parte superior del pilón para resistir las fuerzas locales de los tirantes.

Un total de 160 tirantes se utilizaron en la sección de Worli, con longitudes que varían de 30 a casi 80 m. Al igual que en el lado de Bandra, la torre es de concreto armado colado in situ, y el método de construcción también de encofrado trepador, pero la configuración general de la torre es en forma de "I" con las patas inclinadas. De manera similar, los huecos de anclaje de los tirantes del pilón se logran mediante el uso de cavidades formadas en la parte superior del pilón.

En la torre principal, se construyeron ataguías y sellos tremie para la construcción de los cimientos de 6 m de profundidad en seco.

Guardianes del Grial

Patio de prefabricados El patio de prefabricados se ubicó en terreno ganado al mar, que se destinó al colado, almacenamiento y manipulación de los 2,342 segmentos de concreto presforzado. El requisito de capacidad de almacenamiento del astillero era de unos 470 segmentos prefabricados.

Como el área disponible era limitada, los segmentos se almacenaron en pilas de hasta tres niveles.

Gestión Un sistema inteligente de gestión de puentes (IBS) proporciona información sobre el tráfico, vigilancia, sistemas de seguimiento y control. Consta de CCTV, contadores automáticos de tráfico y sistema de clasificación de vehículos, señales de mensajes variables, sistema de información meteorológica remota y teléfonos de emergencia. El centro de control está ubicado cerca de la plaza de peaje junto con los controles electrónicos de peaje. El sistema de control utiliza cables de fibra óptica que recorren todo el tramo del puente.

Los pilares y las torres que sostienen el puente están protegidos por boyas diseñadas para resistir explosiones y colisiones.

El puente tiene una fuente de alimentación confiable y redundante, respaldada por generadores diésel y paneles automáticos de falla de red para cargas críticas, monitoreo, vigilancia, equipos de emergencia y servicios de comunicación, incluidos indicadores de aviación y obstrucción. El enlace utiliza exclusivamente sistemas de iluminación de ahorro de energía Elaborado por Helios Comunicación con información de las siguientes fuentes: bo.ert.wiki/wiki/Bandra%E2%80%93Worli_Sea_Link#cite_note-19 civilsnapshot.com/bandra-worli-sea-link-project-details/ www.engineersireland.ie/Covid-19-information-base/unique-engineering-behind-the-bandra-worli-sea-link-bridge www.roadtraffic-technology.com/projects/bandra/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema?

Escríbanos a ic@heliosmx.org

Knightfall History Channel, Netflix Esta serie se centra en las conspiraciones políticas y las batallas protagonizadas por los Caballeros Templarios, la más poderosa y misteriosa orden militar de la Edad Media, cuya misión principal consistía en salvaguardar las reliquias más preciadas del cristianismo.

La serie explora con profundidad los grandes secretos que los templarios protegían y cuenta una historia de fe, lealtad y hermandad que gira en torno a los oscuros acontecimientos que llevaron a la persecución y muerte en la hoguera de los Caballeros Templarios en un viernes 13 de 1307, una fecha que ha quedado marcada en el imaginario popular por más de 700 años como sinónimo de mala suerte.

Esta ficción, originalmente desarrollada para History Channel y hoy disponible en Netflix, cuenta con dos temporadas, la primera de 10 episodios y la segunda de ocho

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

39

Septiembre 29 a octubre 2 XXIII Reunión Nacional de Ingeniería de Vías Terrestres “Ingeniería para el desarrollo y sistemas de movilidad” Evento híbrido. Oaxaca, México www.amivtac.org

Octubre 13 al 15 Expo CIHAC Centro Impulsor de la Construcción y la Habitación Ciudad de México www.cihac.com.mx Noviembre 9 al 11 Intertraffic México 5ª edición y IV Congreso Iberoamericano ITS Intertraffic, Alianza Nacional para la Seguridad Vial e ITS México Ciudad de México www.intertraffic.com/es/mexico

Joël Dicker, Alfaguara, 2020.

Se trata de una novela dentro de otra, y una de ellas está protagonizada por el propio Dicker durante un descanso y una cura espiritual que hizo en un lujoso hotel de los Alpes suizos. Allí conocerá a la joven que ocupa la habitación contigua, la 621 bis, y juntos intentarán averiguar por qué no hay una habitación 622.

La historia gira en torno al banco suizo Ebezner, una de las principales instituciones de Ginebra, sus directivos y un hotel de lujo en el que se celebra El Gran Fin de Semana del Banco, en el que además se va a comunicar a todos los empleados el nombre del nuevo director de la entidad. Esa noche, con el personal del banco pernoctando en el hotel, en la habitación 622 aparece asesinado uno de los directivos.

A medida que la trama avanza, se van dando innumerables engaños entre los protagonistas; las conspiraciones se van sucediendo hasta que un pequeño cabo suelto permite desenredar la madeja.

El relato llega a tener cinco líneas temporales entre el presente (en el que el autor y su amiga investigan lo ocurrido en la misteriosa habitación 622), los días previos al asesinato y los posteriores.

Durante gran parte del libro todos saben quién es la persona que ha muerto, menos nosotros, los lectores.

De esta manera, Dicker logra darle agilidad a una novela que no es precisamente corta

40

AGENDA

ULTURA

El enigma de la habitación 622

2021

Noviembre 23 al 26 31 Congreso Nacional de Ingeniería Civil Colegio de Ingenieros Civiles de México, A. C. Evento híbrido. Ciudad de México congresonacionaldeingenieriacivil.mx

2022

Febrero 2 al 5 XXIII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C. Querétaro, México smis.org.mx/cnis2022 Marzo 3 y 4 5º Simposio Internacional de Cimentaciones Profundas Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Ciudad de México www.smig.org.mx Marzo 29 y 31 - Abril 5 y 7 6º Simposio Internacional de Túneles y Lumbreras en Suelos y Rocas Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas, A.C. y Sociedad Mexicana de Ingeniería Geotécnica, A. C. Ciudad de México www.amitos.org y www.smig.org.mx

IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 623 septiembre de 2021

14 AÑOS EN MÉXICO

LÍDERES EN GRÚAS TORRE capacidad de hasta 90 T

Tel. [52] 55 3618 1111 www.groke.mx