Discurso Academia de Ciencias Final

8/16/2019 Discurso Academia de Ciencias Final

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“RECAPITULACION DE LA EVOLUCION Y FUNDAMENTOS

DE LA INGENIERIA SISMO-RESISTENTE CONTEMPORANEA”

DISCURSO PRONUNCIADO POR EL DR. ING. JULIO C. MIRANDA

CON MOTIVO DE SU INCORPORACION

EN TANTO QUE MIEMBRO CORRESPONDIENTE

DE LA

ACADEMIA DE CIENCIAS

DE

NICARAGUA

MANAGUA 15 DE MARZO DE 2016

Excelentísimo Sr. Presidente de la Academia de Ciencias de Nicaragua,

Excelentísimo Sr. Vice-Presidente de la Academia de Ciencias de Nicaragua,

Excelentísimas Señoras Académicas,

Excelentísimos Señores Académicos,

Señoras y Señores,

Amigos,

Familia:

Establece un clásico proverbio de nuestra lengua, que: “Es

de bien nacido ser agradecido”

Por tanto, antes que nada, quiero hacer patente mi

agradecimiento a quienes generosamente me han elegido

para ser miembro de esta noble institución. No hay duda

alguna que se me hace el mayor reconocimiento

escolástico al que puede aspirar un ingeniero en su propio

país.

Al elegirme ustedes, lo hicieron con base en una

percepción de mis méritos, de su apreciación de mi carrera

técnica, y la de mi capacidad de entrega a la Nación. Solo

puedo enfáticamente decirles desde el fondo de mí

mismo: ¡Su confianza está bien resguardada!

Es justo y necesario también, recordar hoy a tantos que

me han dado la mano en el camino de la vida. Son muchos

los generosos, algunos dolorosamente ya partidos, pero

otros felizmente todavía con nosotros. A todos, mi sincera

apreciación.

Recibo hoy el honor de mi incorporación como Miembro

Correspondiente de la Academia de Ciencias de Nicaragua

y crean que me siento por ello abrumado ante la gran

responsabilidad que se me propone. Imitando a Sir Isaac

Newton tendré que subirme sobre los altos hombros de

gigantes para poder otear más allá del horizonte.

Quisiera en estos singulares momentos, expandirme sobretemas de mi quehacer como ingeniero estructura

enfocado hacia el diseño sismo-resistente. Me dedicaré

pues, con su venia, a presentar y analizar el estado del arte

de mi profesión y especialidad, tocando la temática

necesaria.

Gracias a la Real Academia Española podemos identificar

al Ingeniero como a aquel que profesa el Ingenio. Palabra

que nos llega del latín ingenium, y que corresponde a

“aquella facultad que tiene el hombre para discurrir o


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“Recapitulación De La Evolución Y FundamentosDe La Ingeniería Sismo-Resistente Contemporánea”

Dr.Ing Julio Cesar Miranda

Miembro ACN - Nicaragua

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inventar con prontitud y facilidad”. Define la misma fuente

como Ingeniería, a “aquel conjunto de conocimientos

orientados a la invención y utilización de técnicas para el

aprovechamiento de los recursos naturales o para la

actividad industrial”.

Notará el oyente avizor, que en las definiciones anterioresla palabra “ciencia” aparenta no haber tenido cabida. Esta

proposición es obviamente una falacia, pues si hay

ingeniería es porque hay ciencia. Y es precisamente a

través del quehacer científico que los ingenieros a lo largo

de la historia han incidido en la trascendencia existencial

de la condición humana.

Sin embargo, hay que hacer una distinción entre “ciencia”

de la manera entendida por el ingeniero, y “ciencia” de la

manera entendida por el científico. Mientras éste último

busca una verdad absoluta, sin en principio apegarse a una

restricción temporal de resolución, el ingeniero necesitaencontrar una verdad esencialmente inmediata, aunque

así fuese inconclusa, pero que sea capaz de resolver

problemas hoy, en lo inmediato.

Es importante notar que esta aplicación de ciencia

inconclusa de parte del ingeniero estructural, aunada a la

condición falible del ser humano, conduce a soluciones

también incompletas, con consecuencias algunas veces no

atractivas y aun fatales. Al respecto, ya desde unos 1800

años antes de la era cristiana, el código babilónico de

Hammurabi reservaba no menos de 282 penalidades

legales para aquellos constructores cuyas obras resultarendefectuosas o causaren víctimas.

Aunque los terremotos han acompañado a la humanidad

desde el comienzo de los tiempos, se puede argumentar

que la ingeniería sísmica en tanto que actividad técnica, se

gestó a consecuencia del terremoto del estrecho de

Messina, Italia, del 12 de Diciembre de 1908. En su

secuela, el gobierno italiano por medio de su Ministerio de

Obras Públicas, nombró una comisión de expertos,

encargándolos con la tarea de establecer normas

tendientes a la minimización de daños en edificios

sometidos a la acción sísmica. Esta comisión, que contabacon nueve miembros que eran ingenieros estructurales

practicantes, y cinco miembros que eran profesores

universitarios, produjo en 1909 el primer código a nivel

mundial, dedicado al diseño sismo-resistente de edificios

nuevos, así como para la reparación de edificios dañados

por eventos sísmicos. El código incluía además la primera

carta de zonificación sísmica jamás elaborada para un país.

Los preceptos de este código atrajeron la atención de

países afectados por la actividad sísmica, tales como

Japón. Es así que durante el terremoto de Kanto, en 1923

se pudo observar que los edificios diseñados con base en

reglamentos constructivos, mostraron un comportamiento

netamente superior en comparación con aquellos edificios

que carecían de las propiedades estructurales mínimas

que predicaban dichos reglamentos.

En el continente americano, fue como resultado de

terremoto de Santa Bárbara, de 1925, en California, que

en 1927 el Código Uniforme de la Construcción incluyó

reglamentos sísmicos, aunque estos fueron relegados a un

oscuro apéndice facultativo del documento, sitio donde

permanecieron por muchos años.

Es en 1949, que en los Estado Unidos de América, po

primera vez se presentaron mapas nacionales de la

amenaza sísmica. Pero fue hasta en 1959 que la Sociedad

de Ingenieros Estructurales de California publicó el célebre

documento “Recomendación de Requisitos de FuerzasLaterales y Comentarios”, documento que en su momento

dictó la pauta mundial moderna de las recomendaciones

para el diseño de edificios sismo-resistentes, posición

cuyas versiones actualizadas continúan asumiendo a la

fecha.

El terremoto de Managua del 23 de Diciembre de 1972

resultó en 1973, en la adopción del primer código con

requisitos de sismo-resistencia jamás elaborado en la

nación. A la fecha, el código nacional ha sido objeto de dos

ediciones posteriores, la de 1983, y la vigente de 2007.

El objetivo primordial de los códigos sismo-resistentes es

la preservación de la vida de los ocupantes. Aunque se

ejerce pasivamente una protección indirecta del valor

económico invertido debido a la aplicación de las reglas de

diseño, esta no es la intención del código, ni los códigos la

garantizan. En otras palabras, si luego del evento sísmico

un edificio no causó pérdidas humanas pero tuvo que se

eventualmente demolido, se considera como de diseño

exitoso a pesar de la pérdida económica total.

Se nota entonces que el establecimiento de las reglas

modernas de diseño sismo-resistentes es de data recienteApenas unos 50 años, por lo que todavía no se puede

hablar con verdadera propiedad de la “historia” de la

ingeniería sísmica, pues ésta todavía está en proceso de

escribirse. Sí podemos afirmar, que el desarrollo de esta

disciplina vio importantes avances en la segunda mitad de

siglo pasado, en gran medida debido a la aparición de

computadoras digitales prácticas, y que a la fecha se han

establecido tecnologías que son capaces de proteger

realísticamente los patrimonios edilicios de las naciones

situadas en alta zona sísmica.


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Es pertinente ahora discutir el conjunto de medidas cuya

aplicación permite el calificativo de sismo-resistentes a

aquellas estructuras sobre las cuales tales medidas fueron

impuestas. Primeramente es necesario describir en

términos ingenieriles el máximo movimiento sísmico que

se puede presentar en la localidad del edificio, asumiendo,usualmente, que éste tiene una vida útil de 50 años. Dado

lo aleatorio de la ocurrencia sísmica, se acepta

comúnmente que en el 10% de los casos el sismo de

diseño puede ser excedido al momento de la realización

del evento. Esto equivale a diseñar para sismos que en

promedio ocurren cada 475 años.

Es preciso notar que la selección de tal evento de diseño,

es una decisión que los ingenieros estructurales hacemos

en nombre de la sociedad, pues es a esta a la que

representamos y servimos. Tanto los individuos como la

comunidad tienen recursos monetarios limitados, demanera que los especialistas debemos establecer un

balance entre la intensidad de la protección sismo-

resistente y su costo. La consecuencia necesaria de tal

optimización, es que los ingenieros estructurales

entregamos edificaciones que son sismo-resistentes hasta

cierto nivel, pero que no son ilimitadamente a “prueba de

terremotos”.

Existen edificaciones especiales que por lo riesgoso de su

contenido, o porque tienen una función social

precisamente a ser ejercida en momentos urgentes, tales

como plantas de energía, estaciones de bomberos, depolicía, hospitales, centros de respuesta a desastres, entre

otros, necesitan consideraciones adicionales de diseño.

Para estas edificaciones, y siempre debido a la condición

aleatoria de los eventos sísmicos, se asume que en el 2%

de los casos el sismo de diseño puede ser excedido al

momento de la realización del evento. Esto equivale a

diseñar estas estructuras especiales para sismos que en

promedio ocurren cada 2500 años, y que son por tanto

más intensos que aquellos que se consideran para edificios

tradicionales.

El siguiente nivel lo constituye el diseño sísmico de ciertasestructuras extremadamente riesgosas debido a la

toxicidad mortal de su contenido, como son las centrales

nucleares. Usualmente, para este tipo de edificaciones se

consideran movimientos de tierra específicos para el sitio,

con un período de retorno de 10,000 años. No obstante,

como resultado del reciente catastrófico terremoto de

Fukushima, Japón, el 11 de Marzo de 2011, algunos países

comenzaron a considerar períodos de retorno de hasta

20,000 años para el diseño de sus instalaciones nucleares.

Finalmente, existen proyectos especialmente únicos, como

es el caso del pretendido canal por Nicaragua. La falla de

tal obra como resultado de la acción sísmica, estaría

acompañada de escenarios destructivos que ciertamente

involucrarían daños económicos considerables, y más aún

dolorosos daños ecológicos irreversibles. El diseño sismo-

resistente de este proyecto debe asegurar, en la medidade lo posible, que la obra permanezca funcional durante, y

después, de los más intensos movimientos de tierra, aun

así estos fuesen catastróficos. Los estudios para la

definición de los parámetros de diseño sísmico deberán

prepararse con rigor científico, abarcando al canal en la

totalidad de su extensión geográfica, y tomando en cuenta

la vida útil centenaria de tal proyecto. Es fácil imaginarse

que algunas porciones de esta obra, ciertamente las más

vulnerables desde la perspectiva sísmica, tendrán que

diseñarse para períodos de retorno de 10,000 años o más

Además, para este proyecto se deberán considerar

fenómenos sísmicos asociados, pero igualmente conpotencial de graves consecuencias, tales como fallamiento

geológico, hundimientos en la zona de subducción

licuación y desplazamientos de los suelos, falla de taludes,

sismos provocados por acción volcánica, y Tsunamis

marinos o lacustres. Es obvio que la unicidad de este

proyecto requiere la elaboración de criterios de diseño

específicos para la obra, y que es improcedente usar

códigos aplicables a las edificaciones tradicionales, debido

a las consideraciones hechas anteriormente.

La segunda familia de medidas cuya aplicación permite e

calificativo de sismo-resistentes a las edificaciones quefueron objeto de su aplicación, concierne a

proporcionamiento de los materiales estructurales. Para e

caso de edificios tradicionales, por razones puramente

económicas, para que estos sean asequibles a la sociedad

se admite un daño limitado siempre y cuando los

elementos constituyentes sean dúctiles. Es decir que estos

sean capaces de resistir el embate sísmico de manera

maleable, pero sin pérdida sensible de rigidez y

resistencia.

Para las estructuras con función social especial, como

discutimos son los hospitales, estaciones de bomberos, ydemás, el daño económicamente permitido tiene que ser

menor debido a su criticidad. Por tanto, en estas

edificaciones los elementos sismo-resistentes se deberán

calcular más holgadamente, con el propósito de una

mayor limitación de daños.

Para aquellas estructuras tales como las centrales

nucleares, la emisión del contenido tóxico del área de

confinamiento hacia el exterior público, está en la medida

de lo posible, absolutamente prohibida. Estas estructuras


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por tanto, se deben imperativamente diseñar para que

sufran ninguno o poquísimo daño estructural, aun para los

movimientos sísmicos más intensos que se puedan

identificar para el sitio.

Finalmente, para proyectos únicos, como el pretendido

canal por Nicaragua, y de nuevo debido a los impensablescostos económicos y ambientales que conllevarían los

daños producidos por terremotos o sus efectos

colaterales, el daño de los componentes críticos está, en la

medida de lo posible, absolutamente prohibido. Estas

estructuras, por tanto, se deben imperativamente diseñar

de la manera más conservadora posible, aun para los

movimientos sísmicos más intensos que se puedan

identificar para el sitio durante la centenaria vida útil de

tal proyecto.

Impresionantes progresos llevados a cabo en las tres

últimas décadas del siglo pasado en cuanto aldimensionamiento de estructuras dúctiles, y que han

culminado en la invención de aparatos sismo-protectores,

tales como los aisladores de base, hacen que las

proposiciones anteriores sean realísticamente factibles.

La tercera, y última, familia de medidas cuya aplicación

permite el calificativo de sismo-resistentes a las

edificaciones que fueron objeto de su aplicación,

concierne la Revisión por Pares. Se entiende entonces, que

para proyectos de importancia es conveniente, y en

muchos casos requerido por las autoridades edilicias, que

estos sean objeto de detallado escrutinio por parte deprofesionales independientes. Esta revisión por pares,

incrementa la probabilidad de un diseño óptimo, y asegura

que tanto los detalles de diseño como los de construcción

estén adecuados, y que se correspondan los unos a los

otros.

Para proyectos extremos, como sería el caso del

pretendido canal por Nicaragua, los pares deberán ser

seleccionados con calidad técnica global, para asegurar

que los mejores criterios humanamente posibles sean

establecidos, en concordancia con la importancia de tal

obra. De igual manera, pares con conocimientos devanguardia mundial deberán ser escogidos para asegurar

que la construcción resultará en forma, calidad, y detalle,

de acuerdo a lo establecido en los criterios de diseño.

Al llegar a esta parte, y con su permiso, quisiera concluir

mi exposición. Por razones de simetría, pues ingeniero al

fin y al cabo, quiero terminar de la manera que comencé.

Dando mis sinceras gracias a la Academia de Ciencias de

Nicaragua, que me trajo a este lugar, a los samaritanos

que me encontré en el camino, y especialmente a m

familia. Y a todos ustedes, gracias por su amable atención.

Dr. Ing. Julio C. Miranda

Miembro Correspondiente de laAcademia de Ciencias de Nicaragua

Ingeniero Estructural Especializado en Diseño Sismo-

Resistente

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