Sismo moderado, sismo severo.

Los ingenieros civiles debemos pensar en los eventos sísmicos según su efecto sobre el proyecto que estemos llevando a cabo (edificios de diversos usos, casas, puentes, obras hidráulicas, etc.). La severidad de un sismo debe ser entendida entonces como la severidad sobre el proyecto en cuestión.

Tradicionalmente la mejor manera de estimar el efecto de un movimiento sísmico sobre una edificación ha sido mediante la estimación de la aceleración del terreno en vista de que ésta es proporcional a la fuerza ejercida. Así, a mayor aceleración mayor fuerza. Sin embargo, esta forma de representar el impacto de un sismo sobre una edificación nos enfrenta a un dilema. Para estimar el efecto completo debemos analizar la variación total de la fuerza durante el intervalo de tiempo que dure la vibración de la edificación. Esto le plantea al ingeniero civil el problema de analizar historiales completos de fuerzas internas, deformaciones y desplazamientos de componentes estructurales fabricados con materiales que en la mayoría de los casos no se mantienen ni elásticos ni lineales.

La primera gran simplificación de la que se echa mano consiste en el uso de valores máximos. De esta forma se concluye que la aceleración que produzca la fuerza máxima, sin importar en cual instante de la vibración ocurra, es la fuerza que gobierna el diseño. Esta simplificación encontró cabida en los primeros códigos de diseño sismo-resistente. Sin embargo, fue necesario introducir modificaciones y correcciones, primero porque la aceleración máxima por sí sola no refleja otras características importantes del efecto de los sismos --contenido de energía, duración y contenido de frecuencias de la excitación—y segundo porque tampoco refleja algo que es inmanente a la excitación dinámica de estructuras: la modificación de las características de la excitación por parte de la estructura a través de sus propias características dinámicas. Estas características dinámicas son función de la estructuración misma de los elementos que conforman la edificación así como del material del cual están fabricados esos elementos.

Las soluciones al problema presentado toman la forma que se plasma en los códigos de diseño recientes en donde se recurre a la definición de aceleraciones efectivas, a la inclusión de una creciente lista de posibles sitios de emplazamiento de la edificación y a la asignación de coeficientes de amortiguamiento únicos para toda la duración de la respuesta y para todas las excitaciones sísmicas a las que la edificación esté expuesta durante su vida útil.

La clasificación de sismos como moderados o severos es un recurso entonces mediante el cual se establece un determinado nivel de aceleración efectiva del terreno cuya escogencia trata de incluir una estimación de la amenaza y una recomendación del desempeño que se debe asignar a la edificación. La aceleración efectiva, tal y como se establece en el CSCR-2002, representa la aceleración máxima, la duración máxima y la cantidad máxima de energía cinética esperables para un tipo de sitio específico.

 

Sismo de Cinchona

Para definir la severidad del sismo de Cinchona, al igual que para los casos de sismos pasados como el sismo de Limón de 1991 o el sismo de Alajuela de 1990, el ingeniero civil debe tener en mente, tal y como se establece arriba, que la severidad está relacionada con una estimación de la demanda a la cual se verá sometida su edificación. Por lo tanto, la definición del sismo de Cinchona como un sismo severo o uno moderado es válida únicamente en el contexto de la contrastación de la demanda sísmica medida como una aceleración efectiva específica y la respuesta de la edificación en consideración. Es decir, en el contexto de la ecuación general de diseño: capacidad versus demanda.

De lo anterior se puede concluir que el ejercicio de evaluación de daños después de la ocurrencia de un sismo es entonces una tarea necesaria y de incalculable valor ya que permite establecer la capacidad de un inventario de edificaciones y su respuesta ante una demanda específica.