IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS EN LOS CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, ANÁLISIS, DISEÑO, DIMENSIONES Y VOLÚMENES DE OBRA EN LAS ESTRUCTURAS

92 SC?
IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS FUERZAS
SÍSMICAS EN LOS CRITERIOS DE
ESTRUCTURACIÓN, ANÁLISIS, DISEÑO,
DIMENSIONES Y VOLÚMENES DE OBRA EN LAS
ESTRUCTURAS
(ANTES Y DESPUÉS DE SEPTIEMBRE DE 1985 Y
SU REPERCUSIÓN EN LA PRÁCTICA
PROFESIONAL)
ING. FRANCISCO GARCÍA JARQUE

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PRESENTACIÓN
INTRODUCCIÓN
ESTIMACIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
ANÁLISIS
DISEÑO
DIMENSIONES, VOLÚMENES Y
DENSIDADES DE LOS MATERIALES
CONCLUSIONES
1) AGRADECIMIENTOS
J) DOCUMENTACIÓN FOTOGRÁFICA
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e
• TRABAJO QUE PRESENTA EL INGENIERO FRANCISCO GARCÍA JARQUE PARA
INGRESAR A LA ACADEMIA DE INGENIERÍA A.C.
e
• Señor Presidente de la Academia de Ingeniería
• Señores Académicos
• Señoras y Señores
• Familiares y Amigos que me acompañan
e A) PRESENTACION
e En principio deseo expresar mi más sincero y efusivo agradecimiento por el
nombramiento, la deferencia y la distinción, al permitirme ingresar y pertenecer a una
institución que tan alto prestigio posee en el ámbito de la Ingeniería Mexicana. Gracias
por ello a los Miembros del Consejo Académico.
Hace 2400 años Aristocles que era su nombre, mejor conocido como Platón, que era su
apodo, disputaba un hermoso paraje junto al río Cefiso, a un atleta que esforzaba su
cuerpo y para poder compartirlo, derivó del nombre del atleta ACADEMO, el sustantivo
S
femenino Academia, porque posee una existencia real, independiente e individual, como
la que actualmente nos hace el favor de acogernos. Así, como Academo esforzaba su
cuerpo, es necesario que los miembros de la Academia, se esfuercen con sus ideas, con
su trabajo, con su participación y con su interés, para que día a día la institución crezca y
se desarrolle en beneficio de la Ingeniería Mexicana y de nuestro País, México.
41 Una vez más, en mi vida profesional, se cumple ese adagio que justamente hace 90 años,
conceptualizó en su primer libro "MEDITACIONES DEL QUIJOTE" José Ortega y
O Gasset..... "YO SOY YO Y MI CIRCUNSTANCIA, Y SI NO LA SALVO A ELLA NO ME
SALVO YO".
e
O Esto implica buscar el sentido de lo que nos rodea. Mas, mucho más que mi pequeño yo,
la circunstancia me ha impulsado en el desarrollo de mi vida profesional y ante el reto o la
41 circunstancia que se me presenta de pertenecer a la Academia, debo buscar ese sentido
que me rodea y pugnar por desarrollarlo.
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e Pero, así mismo debo comprender y ubicarme que en una bella profesión como la nuestra
es imposible el desarrollo, el crecimiento, o el progreso aislado. En la ingeniería
estructural dependemos, independientemente de nuestro conocimiento, de nuestro trabajo
y de nuestra creatividad, de los ingenieros que colaboran con nosotros, de sus ideas, sus
e aportaciones, sus análisis, sus estudios, sus conceptos: en una oficina de ingeniería
estructural, es indispensable valorar las contribuciones de todos los que colaboran y
t
participan en ella, es un trabajo de grupo, de conjunto, NUNCA ES UN TRABAJO
AISLADO. Es justo, ético y honesto reconocer la labor de los que nos rodean. En muchos
e
casos, proporcionamos o esbozamos alguna idea o concepto, aun sabiendo que quizá no
sea, ni el camino, ni la probable solución, y el ingeniero que la desarrolla obtiene
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c

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O resultados que: nos sorprenden en ocasiones, nos corrigen en otras, nos justifican en
algunas y nos permiten, sí somos honestos con nosotros mismos, y tenemos capacidad
O de autocrítica, rectificar propuestas y criterios que favorecen los resultados. Estoy
consciente de lo anteriormente expresado y aunque no lo haya implementado al ciento
C por ciento, sí he intentado hacerlo. Algunos de los aquí presentes son testigos de ello.
O B) INTRODUCCIÓN
O
Es preciso aclarar y manifestar, que un ingeniero de la práctica profesional posee una
O mentalidad que lo lleva a sintetizar y a resolver los problemas a los que se enf renta, con la
mayor sencillez posible; por ello el concepto y el criterio que despliega, durante la etapa
IL de la estructuración, es fundamental para lograr lo buscado. Es para mi, un cierto
momento de CREATIVIDAD ARTISTICA, por supuesto guardando las proporciones con el
O arte.
Por otra parte, siempre, entre un proyecto y otro, el ingeniero estructurista se enfrenta a
e soluciones radicalmente diferentes y debe compenetrarse con mentalidades y formas de
pensar que difieren considerablemente de la suya. La mente y el criterio de los
411 arquitectos, salvo raras excepciones, son diametralmente opuestos a la de los ingenieros
que diseñan estructuras. Ellos buscan la forma, el volumen, la belleza plástica; nosotros,
S
la estabilidad, la factibilidad del proyecto, la posibilidad de la ejecución, la materialización
de la idea, la economía de la construcción y el cumplimiento de las Normas y los
e Reglamentos que cada día se vuelven más exigentes.
e Así mismo, invariablemente, disponemos de muy poco tiempo para efectuar los estudios y
siempre partimos de ideas preliminares, que durante el desarrollo del estudio cambian y
or se ajustan , en función de: la experiencia, la magnitud del proyecto, los conceptos
arquitectónicos, la disponibilidad de los medios económicos, las condiciones del sitio:
O geotécnicas y topográficas, la intervención de la ingeniería de instalaciones y en no pocos
casos de la ligereza o veleidad del arquitecto y de la prepotencia del propietario, que al
e saber y conocer que tiene derechos adquiridos sobre el proyecto: cambia, modifica y
anula lo que originalmente había propuesto, lo cual nos lleva a realizar nuevas propuestas
e que necesariamente implican tiempos y costos que repercuten directamente sobre
nuestro proyecto y economía. Con este breve preámbulo pretendo ubicar mi presentación
• para partir de premisas que influyen SIGNIFICATIVAMENTE en el desarrollo y
conceptualización de un proyecto y sus resultados y conclusiones finales.
e
e Se inicia mi vida profesional en una etapa histórica de transición con el advenimiento de
las computadoras; en 1963 se implementa en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, la
•
materia de programación con computadoras electrónicas, pero todavía recibimos cursos
de análisis manuales de estructuras, que implican la inversión de mucho tiempo, PERO
O
QUE POSEEN LA GRAN VENTAJA CONCEPTUAL DE CONCEBIR CON MAYOR
SENSIBILIDAD EL COMPORTAMIENTO DE UN ELEMENTO O DE UNA ESTRUCTURA
ANTE LA EXCITACIÓN O SOLICITACIÓN A LAS QUE SE ENCUENTRAN SOMETIDAS.
lo
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e
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En el año de 1967, en general, los primeros estudios los realizaba con la "versátil" regla
C
de cálculo, pero partiendo de conceptualizaciones y estructuraciones sencillas que
permitiesen implementar métodos de análisis aproximados. Un sabio maestro me indicó
en aquellos años.... "SI SE ENFRENTA A UN PROBLEMA DIFICIL, HA GALO SENCILLO,
C Y POR LO MENOS TENDRÁ UNA VAGA IDEA DE LA SOLUCIÓN"
e Quizá en esa misma época, o dos o tres años después, con grandes dificultades para
preparar la información requerida, se inician los análisis con computadora, que los
realizaban los pioneros en este campo, como el brillante Ingeniero Julio Damy Ríos
(QEPD) pero que nos abren un panorama amplio, versátil y confiable, pero todavía un
poco lento, por la forma de introducir y de obtener la información, pero mucho más rápido
t y exacto que la aplicación de los métodos manuales tradicionales.
El preparar la información para la computadora, implicaba estudios previos, que
e permitiesen proponer en función de: la concepción arquitectónica, las cargas
gravitacionales, las solicitaciones sísmicas y otros factores, un criterio y unas secciones
C
tales, que ya no implicasen ninguna variación, so pena de volver a realizar el análisis,
implicando esto mucho tiempo y alto costo. ES DECIR, DESDE UN PRINCIPIO DEBIAN
- PROPONERSE SECCIONES QUE YA NO VARIASEN, CASI LAS DEFINITIVAS.
e Lo anterior, nos obligaba a refinar el estudio preliminar, estructurar los edificios con
C
sencillez, e intuir, dentro de lo posible, los probables resultados. Esto, con el tiempo,
evidentemente ha contribuido al mejor entendimiento del comportamiento estructural.
e Hasta la fecha, aun disponiendo de programas y computadoras precisas, rápidas y
versátiles, los ingenieros de la práctica profesional del diseño estructural, continuamos:
realizando trazos, estimando cargas unitarias y áreas, analizando diferentes condiciones
t de carga, evaluando esfuerzos por cargas verticales y fuerzas horizontales, y proponiendo
criterios de estructuración y secciones de elementos, apoyándonos, en no pocas
ocasiones, en nuestra intuición y experiencia. ¿Arte o Ciencia?. Quizá un poco de los dos.
e Hoy, al contar con la maravillosa herramienta que representa la computadora,
e evidentemente agilizamos la obtención de los resultados y podemos evaluar más
alternativas con rapidez y precisión, PERO SIEMPRE, EL BUEN JUICIO DEL
e INGENIERO ESTRUCTURISTA, DEBE DISCERNIR Y DECIDIR LO QUE, EN FUNCIÓN
DE LOS RESULTADOS, CONSIDERE ÓPTIMO.
e
C) ESTIMACIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS
México es un país en el que una buena parte de su territorio se encuentra sometido a los
fenómenos sísmicos: prácticamente todo el litoral del Océano Pacífico está afectado por
los sismos y éstos se propagan a la mayoría de los estados que constituyen a la
República Mexicana. Solo algunos estados como Quintana Roo, Yucatán, Tamaulipas,

Nuevo León y Coahuila, prácticamente no resienten los efectos sísmicos. Debido a ello,
la Ingeniería Sísmica Mexicana ha experimentado un gran desarrollo, varios estudiosos e
41 investigadores mexicanos son reconocidos mundialmente.
De acuerdo al breve preámbulo anterior, debemos mencionar que la actualización y
modernización de los reglamentos que nos rigen, nos han llevado a un continuo estudio y
aprendizaje de las normas y reglamentos; en las últimas 4 décadas, hemos debido
lo conocer y asimilar 5 versiones. Las últimas de ellas oficialmente en fechas muy recientes,
a principios del año en curso, aunque las normas técnicas ya las estuviésemos utilizando
• desde el año 2001.
Es justo mencionarlo, los que han participado en su preparación y evolución, han sido
ingenieros e investigadores de alto nivel, que indudablemente han contribuido al mejor
conocimiento del fenómeno que nos preocupa y ocupa.
41 En esta breve presentación sintetizamos someramente los cambios numéricos, desde
41 que nos hemos involucrado en el apasionante mundo de la ingeniería estructural.
No hay duda de que ningún ingeniero estructurista en México, de los que cada vez hay
menos, puede olvidarse o deslindarse del conocimiento, estimación y evaluación de las
fuerzas horizontales generadas por los sismos que afectan a las estructuras.
el Me atrevo a mencionar que el hecho de haber vivido, percibido y experimentado un sismo,
nos concientiza mucho mas: para proponer una estructuración, realizar un análisis, definir
un diseño y representar gráficamente, plasmando en un plano, una idea, que a fin de
cuentas es una de las últimas etapas del ingeniero estructurista.
TABLA No. 1
e VARIACIÓN DE LOS COEFICIENTES SÍSMICOS
ESTRUCTURAS GRUPO B
ZONA AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO
1966
* 1976 1985
**
1987 1993 2004
1 0.04 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16
SUELO FIRME
II 0.06 0.20 0.27 0.32 0.32 0.32
SUELO
TRANSICIÓN
III 0.06 0.24 0.40 0.40 0.40 III.a 0.40
SUELO III.b 0.45
COMPRESIBLE III.c 0.40
III.d 0.30
* NO SE INTRODUCÍA EL CONCEPTO DEL FACTOR DEL COMPORTAMIENTO
t SÍSMICO.
** NORMAS DE EMERGENCIA
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TABLA No. 2
VALORES PERMITIDOS PARA LAS DISTORSIONES DEL PISO
AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO
1966 1976 1987 1993 2004
*
INTEGRANDO 0.002 H** 0.008 H 0.006 H 0.006 H 0.006 H
ELEMENTOS NO
ESTRUCTU RALES
NO INTEGRANDO PARA 0.016 H 0.012 H 0.012 H 0.012 H
ELEMENTOS NO ZONA 1
ESTRUCTURALES 0.003 H
PARA
ZONAS II Y III
0.004 H
PARA
* ESTRUCTURAS DEL GRUPO B, NO SE IMPONÍA LIMITACIÓN
** ALTURA DE ENTREPISO
TABLA No. 3
FACTORES DE AMPLIFICACIÓN
AÑO
1966
AÑO
1976
AÑO
1987
AÑO
1993
AÑO
2004
GRUPO A 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5
GRUPO B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Incremento en la estimación de las fuerzas sísmicas entre lo indicado en el Reglamento
del año 1976 y el Reglamento año 2004.

SUELO COMPRESIBLE III
(ZONA b)
(ZONA d)
0.45
= 2.16 VECES
1.5
0.24 1.3
=1.44 VECES
0.24 1.3
RESUMEN
PARA ESTRUCTURAS DEL GRUPO B, NO HAY INCREMENTO EN EL TIPO DE SUELO
1, Y SE TIENE UN INCREMENTO MÁXIMO DE 1.87 VECES EN EL TIPO DEL SUELO
III: PARA ESTRUCTURAS TIPO A, HAY UN INCREMENTO DE 1.15 VECES EN EL TIPO
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1
ESTRUCTURAS DEL GRUPO B
SUELO FIRME 1 (NO HAY INCREMENTO)
0.32
SUELO TRANSICIÓN II = 1.60 VECES
0.20
SUELO COMPRESIBLE III = 1.67 VECES1
ZONA III.a0.40
0.24 rJ ZONA III.c
0.45 = 1.87 VECES1 ZONA 1111
0.24
J
0.30 = 1.25 VECES1 ZONA III.d
0.24
J
ESTRUCTURAS DEL GRUPO A
SUELOFIRMEI
1.5
- = 1.15VECES
1.3
SUELO TRANSICIÓN II --X -= 1.85 VECES
1.5
0.20 1.3
1.5
SUELO COMPRESIBLE III --X --- = 1.92 VECES
0.24 1.3
(ZONAS a y c)
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.
1
• 9
DE SUELO 1, Y SE TIENE UN INCREMENTO MÁXIMO DE 2.16 VECES EN EL TIPO DE
SUELO lIl.B
e
e Como puede apreciarse en los resultados anteriores, hoy, en alqunos casos, debemos
diseñar para fuerzas sísmicas que prácticamente se han duplicado.
e Por otra parte, como se indicó en la Tabla 3, se han impuesto en el Reglamento
e limitaciones a las deformaciones un poco mas severas; DESDE LUEGO, ESTO
OBEDECE A LOS DANOS OBSERVADOS CON LAS DISTORSIONES DE PISO QUE
1 EXPERIMENTABAN LAS ESTRUCTURAS.
e D) CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
• En la década de los años 1960 y 1970, se implementan criterios de estructuración,
principalmente en lo referente a los sistemas de piso, que por su sencillez constructiva,
e poco peralte y "aparente" economía, llevan a la ingeniería estructural a abusar,
propasarse, y extralimitarse con el uso de las losas planas, aligeradas o reticulares;
1 "aparentemente" su bondad y buen comportamiento nos llevan a realizar diseños cada
vez más audaces, que desembocaron en comportamientos inadecuados, grandes
e deformaciones bajo fuerzas horizontales y efectos de punzonamiento en la unión con las
columnas. (Fotografía No. 1 y Fotografía No. 12) Antes del sismo deI 14 de marzo de
1 1979, algunos investigadores agudos e intuitivos, ya habían llamado la atención, poniendo
focos rojos respecto a: la poca rigidez de las losas planas, la alta vulnerabilidad con
e respecto a la acción de las fuerzas horizontales y la poca ductilidad del sistema, debido a
la dificultad para disipar energía en el rango inelástico, redundando esto último, en el
e concepto de diseñar estructuras que tuvieran vigas débiles y columnas fuertes. El
problema se transmitía a la columna, obteniéndose un comportamiento poco dúctil de las
e estructuras. Es prudente aclarar que eran los conocimientos que se tenían hace 30 ó 40
años; no podemos juzgar hoy sí fueron buenos o malos, simplemente era lo que se sabía
e y proponía, y como en la historia, el buen estudioso debe situarse en el contexto de la
época, para emitir un juicio equilibrado. NO SERÍA ETICO PRE-JUZGAR AQUELLOS
C
DISEÑOS, EN SU MOMENTO SE ESTUDIARON, SE VALORARON Y SE
OBSERVARON EN SU COMPORTAMIENTO, HOY SE HAN MODIFICADO LOS
e DISEÑOS.
e Dentro de los primeros criterios estructurales que desarrollamos en estructuras altas, a
mediados de los años 1970, el sistema de piso a base de losas reticulares o planas,
e insistimos, era la práctica profesional de la época, y el estudio de las deformaciones que
generaban las fuerzas horizontales del sismo, se realizaban con métodos manuales
e laboriosos que implicaban una gran inversión de tiempo y que por otra parte, no
proporcionaban resultados del todo confiables. Ante las fuerzas sísmicas que solicitaron a
e los edificios en 1979, resueltos con losas planas, las estructuras mostraron poca rigidez y
gran DEFORMABILIDAD; ello nos llevó a modificar los criterios de estructuración
e propuestos, buscando, en función de la experiencia, los estudios e investigaciones que se
estaban realizando y de los daños observados, INCREMENTAR LA RIGIDEZ PARA
C
REDUCIR LAS DEFORMACIONES, proponiendo sistemas de piso con marcos rigidos,
constituidos por columnas, trabes peraltadas y muros de rigidez. (Fotografías Nos. 2 y 3)
e
9

10
lo La inclusión de muros de rigidez complicaba considerablemente el análisis, dada la
diferencia en respuesta de los sistemas de marcos con respecto a los muros, ante fuerzas
lo laterales. Esto se redujo notablemente con la aplicación de programas de computadora
que permitían tomar en cuenta la interacción entre los marcos y los muros de manera
e correcta. Por otra parte, en esa misma época, finales de 1970, los investigadores habían
detectado que las propiedades de los materiales para fabricar el concreto no eran óptimas
lo y los valores del módulo de elasticidad que utilizábamos sobreestimaban el valor real
entre un 18% y un 25%.
e
S
En nuestro caso, las evidencias de 1979, nos llevaron a proponer otros criterios de
estructuración que implicaban mayor riqidez, olvidándonos del sistema de piso reticular
C
para absorber fuerzas horizontales. HABlA QUE APRENDER DE LA HISTORIA, COMO
EN TODAS LAS ACTIVIDADES HUMANAS.
lo Creo que el sismo de marzo de 1979 define una frontera en los criterios de estructuración,
que nos permitió corregir las deficiencias que se acusaron. Muchos luchamos, en su
S momento, con Arquitectos y Propietarios, para que aceptaran nuestros argumentos, las
evidencias aun NO convencían a los que se habían habituado a la facilidad del sistema y
el a la sencillez del proceso constructivo.
lo En nuestro caso, después de 1979, pudimos percatamos de la importancia que existía
. entre los periodos del suelo y los de la estructura, afortunadamente y con humildad
profesional, recurrimos a consultas y asesorías de profesionales que ya habían adquirido
C
la experiencia o que habían estudiado la interacción entre el suelo y la estructura,
proponiendo de inmediato medidas y criterios de estructuración correctivos. (Fotografías
e
Nos.4y5)
Comunico lo anterior, porque considero que el desconocimiento de un problema, NO ES
UN PECADO O DEFECTO, es mas honesto reconocerlo y rectificarlo.
Fue nuestro caso; hasta la fecha, cuando existe alguna duda, la consultamos y nos
asesoramos con quien consideramos que sus conocimientos y buen juicio nos permitirán
obtener soluciones razonables, y creo que este será nuestro criterio, mientras lo
ejerzamos.
Entre 1979 y 1985, además de modificar los criterios de estructuración, participamos en
e
rigidizaciones que contribuyeron a lograr adecuados comportamientos, que se
manifestaron en 1985.
e El hecho de mover a las estructuras fuera del periodo dominante del suelo, fue un factor
C determinante para lograr buenos resultados; aun no había cambios reglamentarios, pero
se lograba una MENOR RESPUESTA SÍSMICA. Este concepto, evidentemente se
e implementaba cuando el periodo del edificio estaba en la zona de la máxima respuesta
con respecto al periodo del suelo. Hoy, en nuestro caso, invariablemente, conocemos la
e forma de moverse del suelo, utilizando la tecnología disponible, o la solicitamos al
inversionista cuando no la hay. LA INVERSIÓN EN ESTUDIOS Y EN TECNOLOGÍA ES
e
.
9

11
LO MÁS RENTABLE QUE PUEDE HACERSE EN EL MUNDO DE LA INGENIERÍA
ESTRUCTURAL Y EN MUCHAS OTRAS ACTIVIDADES. ¿COMPRENDERÁN ESTO
LAS AUTORIDADES Y LOS INVERSIONISTAS?
En el mismo lapso, entre 1979 y 1985, realizamos diseños en el Poniente del Valle de
S
México, con la ventaja de estar en un tipo de suelo radicalmente distinto al del Valle y con
la experiencia de los criterios de estructuración adquiridos. Por ello propusimos para
S
edificios altos, mayores de 20 niveles, marcos rígidos constituidos por columnas, y
trabes, trabajando en interacción con muros de cortante, logrando acotar las
S
deformaciones y obteniendo resultados favorables, tanto en comportamiento, como en
economía. En esta etapa ya nos apoyábamos en programas de computadora,
S
principalmente los desarrollados por el Ingeniero Julio Damy, y con programas como el
CADSE, del Ing, Jaime Antoniano, de marcos planos, que resolvíamos con nuestra
- pequeña computadora.
Ante las evidencias, las experiencias y las investigaciones realizadas, era muy importante
aprender y rectificar los criterios, proponiendo, después del parteaguas (1979 - 1985),
conceptos de estructuración que permitieran absorber las fuerzas sísmicas con mejor
eficiencia. Esto nos llevó, al iniciarse la década de los años 1980, a utilizar muros de
rigidez, trabajando en interacción con los marcos, pero constituidos estos por trabes
peraltadas y columnas, diseñando las losas planas o reticulares, solamente para soportar
las cargas verticales. (Fotografía No. 3, Fotografía No. 6 y Fotografía No. 7)
. Esto NO quiere decir que antes de estas fechas (1979 a 1985) no se hubiesen
implementado los muros de rigidez en otras latitudes ypor otros colegas; pero NO HAY
DUDA DE QUE LAS EXPERIENCIAS VIVIDAS NOS LLEVARON A: INTERACTUAR MAS
INTENSAMENTE CON LA ARQUITECTURA, LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y LAS
INSTALACIONES, PROPONER CON MEJOR EFICIENCIA MARCOS Y MUROS DE
• RIGIDEZ, CONCEPTUALIZAR LAS ESTRUCTURAS CON SIMETRÍA EN LO
REFERENTE A SU DISTRIBUCIÓN DE MASA Y RIGIDEZ, BUSCAR INCIDENCIA DE
S FUERZAS A LA CIMENTACIÓN MAS UNIFORMES, LIMITAR DEFORMACIONES POR
DEBAJO DE LOS VALORES REGLAMENTARIOS, CUIDAR LOS TIPOS DE
MATERIALES EMPLEADOS, PRINCIPALMENTE EL CONCRETO, REALIZAR
ANÁLISIS, UTILIZANDO YA LAS VENTAJAS DE LA COMPUTADORA, QUE NOS
PERMITEN ANALIZAR, DISEÑAR Y PROPONER ELEMENTOS ESTRUCTURALES
SENCILLOS Y DE FÁCIL EJECUCIÓN, PROPONER DETALLES Y DIBUJOS CLAROS Y
PRECISOS, PARA SU MEJOR INTERPRETACIÓN EN EL DESARROLLO DE LA OBRA,
E INVOLUCRARNOS MAS INTENSAMENTE EN LOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS Y
• EN LA REVISIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE LABORATORIO Y
NIVELACIONES, CUANDO LA MAGNITUD DEL PROYECTO LO AMERITE.
0
DESPUÉS DE 1985, LAS MISMAS NORMAS LO EXIGEN. HAY, SIN LUGAR A DUDAS,
S UN VERDADERO CAMBIO, UN PARTEAGUAS, UN AYER Y UN HOY, EN LOS
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, ANTES Y DESPUÉS DE 1985. DEBEMOS
O APRENDER DE LA HISTORIA O EN SU DEFECTO VOLVER A VIVIRLA. EL HOMBRE A
VECES OLVIDA SU CAMINO.
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U
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Hace 25 años, nos cuestionábamos sobre el comportamiento de las estructuras,
pretendiendo que NO se dañaran las columnas, las trabes y los muros de rigidez, pero se
experimentaban daños en los elementos NO estructurales y acabados al no limitarse las
deformaciones a valores razonables, además de generarse IMPACTOS PSICOLÓGICOS
en los ocupantes; esto nos llevó a absorber de una forma más eficiente las fuerzas
sísmicas y a limitar las deformaciones, para NO experimentar daños en los elementos NO
estructurales y para minimizar los efectos psicológicos.
Estos dos aspectos, los daños en los elementos NO estructurales y los Psicológicos, en
última instancia son mucho más importantes y trascendentes para el que habita un
inmueble. El habitante del edificio NUNCA COMPRENDERA, AUNQUE SE LE
EXPLIQUE, que su estructura está muy bien, que no hubo daños en los elementos
estructurales, que el edificio absorbió adecuadamente las fuerzas sísmicas y que disipó la
energía que le introdujo el sismo, Si EL OCUPANTE MIRA A SU ALREDEDOR Y
APRECIA QUE SUS MUROS, SUS CANCELES, SUS MUEBLES Y SUS LÁMPARAS,
ESTÁN DAÑADOS Y QUE SUS HIJOS Y ELLOS ESTÁN INQUIETOS ANTE LA
EXPERIENCIA. Los ingenieros estructuristas, debemos entenderlos. Párrafos atrás
mencioné la importancia de haber percibido un sismo; insisto, creo que nos concientiza
mucho mas para realizar una estructuración y un diseño.
De ahí en adelante, buscamos que los daños NO SE PROPAGARAN a lo visible,
limitando las distorsiones de piso, y a lo psicológico; es decir, propiciamos UN BUEN
DESEMPENO del edificio, o quizá una mejor respuesta de la estructura.
Esa fue la filosofía de diseño que implementamos hace 25 años muchos de los ingenieros
que diseñamos estructuras. Hoy, los nuevos reglamentos le han puesto números a esa
filosofía y se le denomina DISENO POR DESEMPENO. Un buen número de
investigadores prosiguen estudiando esta filosofía de diseño, seguramente, como toda la
ciencia debe evolucionar y aportar conocimientos en beneficio del ser humano.
Por cierto, ninguna de las acepciones que se indican en el Diccionario de la Real
Academia Española , concuerda con lo que se intenta describir con la palabra
DESEMPEÑO, porque nos referimos a la estructura. ¿Quizá respuesta?, porque es el
efecto que se pretende conseguir ante una acción.
E) ANÁLISIS
El análisis de las estructuras ha experimentado un proceso EVOLUTIVO
VERDADERAMENTE VERTIGINOSO, y esto nos ha permitido aprovechar sus ventajas
para realizar los estudios de las estructuras. Prácticamente cualquier estructura, aunque
sea sencilla, hoy se analiza con alguno de los programas disponibles.
Sin embargo, consideramos que sigue siendo el BUEN JUICIO ESTRUCTURAL, el factor
más importante para lograr un adecuado comportamiento.
0

.
.
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41 Alguna vez escuche a un brillante profesor Iberoamericano que laboraba en una
Universidad en los Estados Unidos, el Dr. Vitelmo Bertero mencionar: "Sí YO TUVIERA
41 QUE VIVIR EN UN EDIFICIO BIEN ESTRUCTURADO, PERO ANALIZADO CON
MÉTODOS APROXIMADOS O EN UNO MAL ESTRUCTURADO, PERO BIEN
$ ANALIZADO CON MÉTODOS COMPUTARIZADOS Y EXACTOS, VIVIRÍA EN EL
PRIMERO".
.
. Con la descripción anterior, el Profesor Bertero enfatizaba la importancia del buen juicio
estructural que debe prevalecer, SIN DESDENAR UN ADECUADO ANALISIS.
(Fotografías Nos. 2, 3, 6 y 7)
Mis primeros contactos con los programas de análisis se inician a principios de 1970, pero
implicaban preparar información, dibujando TODOS los marcos e indicando su geometría
y sus cargas, esperar el turno y recibir voluminosos listados, que en realidad eran MUY
SENCILLOS DE INTERPRETAR, pero implicaban tiempo. Así trabajamos, quizá 10 años,
hasta que las microcomputadoras formaron parte de las oficinas de cálculo.
Afortunadamente se dispuso de programas de análisis de marcos planos, elaborados por
ingenieros mexicanos que hoy, 34 años después, proseguimos utilizando algunos, aunque
otros programas sean más avanzados.
Con los resultados numéricos proporcionados, dibujábamos los diagramas requeridos de
flexión y fuerza cortante, tanto por cargas gravitacionales de peso propio y vivas, como
por las fuerzas horizontales generadas por el sismo, y éstos nos permitían disponer de
análisis que propiciaban una buena evidencia de los esfuerzos que actuaban sobre los
elementos estructurales.
Los análisis, utilizando los programas de las computadoras disponibles, nos facilitaron el
trabajo y nos dieron confianza, porque definíamos con la precisión que proporcionaba el
programa y la computadora, los elementos mecánicos requeridos para el diseño.
Hasta 1985, definíamos los elementos mecánicos de momento flexionante, fuerza
cortante y fuerza normal y conocíamos las deformaciones que experimentaban las
estructuras; pero antes de proporcionar la información definitiva, ya habíamos realizado
algunas certificaciones numéricas, que nos proporcionasen una idea del comportamiento
estructural.
En lo personal, nos agradaban y nos siguen gustando los análisis de estructuras con
marcos planos, porque permiten, con sencillez, valuar las fuerzas que absorbe cada
marco y modificar las inercias de las piezas para minimizar las excentricidades en las
estructuras, reduciendo los indeseables efectos de torsión.
Siempre hemos buscado la simetría en masa y rigidez en las estructuras cuya dimensión
en planta y elevación lo ameritan, lo intentamos antes de 1985 y proseguimos haciéndolo
después; pero las propuestas arquitectónicas, cada vez son mas audaces y demandantes
y nos obligan a lucubrar y profundizar más en el análisis, aprovechando las ventajas que
proporcionan las computadoras.

14
Prácticamente ANTES DE 1985, hacíamos uno solo o a lo sumo dos análisis, por el
tiempo y el costo que implicaban. Hoy, estudiamos y analizamos varias alternativas,
añadiendo, retirando y adecuando secciones y elementos.
En los análisis que estudiamos, valoramos: cual proporciona mayores ventajas, cómo se
distribuyen los esfuerzos, de que orden son las deformaciones y cuanto implica, en las
cantidades de obra y evidentemente, como redunda esto en la economía.
No es raro, que para estructuras importantes, después de los criterios de estructuración y
. propuestas preliminares, efectuemos 4 ó 5 análisis para elegir el mas adecuado. Incluso
es frecuente que empleemos al menos dos programas de cómputo diferentes, para
comparar los resultados.
Invariablemente al finalizar los análisis, estudiamos y evaluamos algunos resultados:
como las deformaciones, la distribución de rigideces y los periodos de la estructura, para
conocer en que zona del espectro de sitio se ubica el edificio. Lo anterior lo realizamos,
independientemente de que nos supeditamos a las normas y reglamentos que rigen el
diseño de las estructuras, pero intentamos, dentro de lo posible, alejar el periodo del
edificio de la zona de máxima respuesta, siempre y cuando se satisfagan los requisitos de
. esfuerzo y deformación que debemos cumplir. Cabe mencionar que estos resultados
serán mejores en función del modelo matemático que hayamos elaborado, tratando de
. tomar en cuenta la contribución de todos los elementos: estructurales y no estructurales,
que puedan afectar la respuesta. Muchas veces, los elementos no estructurales
. construidos, sin tomar en cuenta recomendaciones de separación pueden modificar el
resultado de manera importante. (Fotografía No. 8)
O Comento una breve anécdota relativa a estos análisis, mencionando que hace
O aproximadamente 3 meses, para un edificio alto, de 20 niveles, propusimos tres criterios
de estructuración diferentes: con marcos rígidos, con marcos rígidos y muros de cortante
41 en varias posiciones y con diferentes dimensiones para elegir, en función del
comportamiento de la estructura, la que nos pareció y resultó lo más favorable.
e
00
Hace 20 años, no era fácil estudiar y profundizar en los análisis como lo hacemos hoy.
También los programas tridimensionales nos permiten efectuar estudios de la interacción
entre el suelo, los cimientos y la superestructura, trabajando conjuntamente con los
ingenieros en geotecnia. Al conocer las propiedades del suelo que circunda y proporciona
apoyo a la cimentación o a los cimientos profundos, preparamos un modelo, considerando
. las propiedades del suelo, y estudiamos el comportamiento de la cimentación y el edificio,
al proponer los coeficientes sísmicos que corresponderían de acuerdo al tipo de suelo
donde se apoya el cimiento. (Fotografía No. 9)
•
Lo anteriormente descrito, redunda en el IMPACTO que ha generado la estimación de las
fuerzas sísmicas antes y después de 1985.
L

e
e 15
e
fl
Estamos conscientes de que la tecnología desarrollada cada día nos proporciona ventajas
en el diseño estructural; sin embargo, es prudente no abusar de los análisis que hoy
pueden realizarse, NUEVAMENTE EL BUEN JUICIO DEL INGENIERO DEBE VALORAR
LOS RESULTADOS OBTENIDOS.
e EN LO PERSONAL, INDEPENDIENTEMENTE DE LA PROFUNDIDAD DEL ANÁLISIS, Y
C LES SUPLICO QUE NO SE LO COMENTEN A NADIE, SINTETIZO EL PROBLEMA, Y
CALCULO EL ESFUERZO EN LA COLUMNA, DIVIDIENDO LA CARGA ENTRE EL
C ÁREA, O CALCULO EL MOMENTO FLEXIONANTE Y EL ESFUERZO CORTANTE DE
UNA VIGA LIBREMENTE APOYADA, PARA TENER UNA IDEA DE LOS NIVELES DE
ESFUERZOS.
Con respecto a la sintetización, comento una breve anécdota. Hace 12 ó 13 años, una
e
compañía de seguros nos solicitó un dictamen estructural de un edificio en construcción
en Tijuana, Baja California Norte; durante la revisión, desde un cubo de luz, nos
C
percatamos de la altura del edificio, de la dimensión de la columna y del tipo de la carga;
al valuar someramente el esfuerzo, nos dimos cuenta de que el concreto estaba
C
trabajando a un valor próximo al de ruptura, y al comentarlo con el proyectista antes de
rendir el informe, nos visitó el ingeniero y se golpeaba la frente con la palma de la mano
diciendo: claro, (P) entre (A). El había detectado el error en sus listados de computadora,
pero no se corrigió al construirlo. La solución fue sencilla y sin consecuencias. Los
ingenieros que diseñamos edificios debemos ser congruentes con la naturaleza de las
e estructuras.
e F) DISENO
e
C
Es sin duda el diseño una de las vertientes o ramas de la ingeniería estructural que ha
implicado cambios y adecuaciones después del sismo de 1985, y estoy seguro de que no
C
exagero, sí manifestase que en muchas de las concepciones que se realizan y proponen
en el diseño, hay una buena dosis de pinceladas artísticas. En este caso me refiero
específicamente a la ingeniería de detalle, la cual implica esfuerzos importantes.
e Una vez finalizado el análisis nos enfrentamos al problema del diseño de los elementos
estructurales, en primera etapa aislados y en segunda etapa o posteriormente,
e conjuntándolos en un gran complejo estructural, debiendo cumplir y satisfacer una serie
de criterios de diseño estructural preestablecidos, que complican un poco mas esta rama
e o vertiente de la ingeniería estructural. Evidentemente partimos de los diagramas,
indispensables para un adecuado diseño. (Fotografías Nos. 10 y 11)
Satisfacer requisitos de: estados límite, resistencia de diseño, combinaciones de diseño,
factores de carga, desplazamientos, vibraciones, etc. Implican una buena dosis de
estudio, conocimiento y experiencia.
0

Por otra parte, las normas que debemos cumplir; por cierto, a mi juicio, muy bien
estudiadas y concebidas, implican un estudio y conocimiento continuo. Familiarizarse con
estas normas es trabajo y esfuerzo de TODOS los días.
lo A finales de 1976, entra en vigor el nuevo Reglamento y a principios de 1977, se publican
las Normas Técnicas, que en nuestro caso y casi al inicio de nuestra actividad profesional,
1 me remonto a hace 27 años, requieren una nueva filosofía de diseño. Hoy diseñamos con
. nuevas normas, que han evolucionado en función de los estudios y experiencias y que
incluyen en su texto, certeros detalles que tienden a facilitar su compresión.
Por ejemplo, antes de 1985, era común recurrir en las estructuras de concreto a
PAQUETES DE VARILLAS y se podían agrupar hasta 4, hoy y ante las evidencias, no
usamos en columnas mas de 2 barras de refuerzo agrupadas; así mismo, y buscando
e mayor capacidad de deformación en los elementos estructurales principales,
proporcionamos un mayor confinamiento con refuerzo transversal. Satisfacer requisitos de
marcos dúctiles, requieren de una adecuada ingeniería de detalle.
1 Mucho insistimos en nuestra labor profesional, en la realización y representación de
dibujos a gran escala y con diferentes vistas, que faciliten la adecuada representación
gráfica de las conexiones, y una vez realizado el detalle, nos percatamos en la obra de la
gran dificultad que implica el llevarlo a la práctica constructiva. (Fotografías Nos. 12, 13,
l4yl5)
En las estructuras de acero, también es vital la ingeniería de detalle, pero con la ventaja
de que muchas conexiones pueden fabricarse en taller. (Ver fotografías Nos. 16 y 17)
1
Confieso que ante las evidencias de lo proyectado y lo construido, a veces dudamos de la
• veracidad del análisis y el diseño, y volvemos a realizar el análisis y el diseño. Certificar
en la obra el trabajo que implica alojar el refuerzo que se ha diseñado, nos ha llevado a
1 intentar ser más congruentes y comprensivos con los procesos constructivos, que a fin de
cuentas es lo trascendente; porque, Si LO DISEÑADO NO SE PUEDE CONSTRUIR, NO
1 TIENE SENTIDO NINGÚN ANÁLISIS, Ni DISEÑO POR MUY PROFUNDO QUE HAYA
SIDO CONCEBIDO.
e INDUDABLEMENTE, EN NUESTRO CASO, EL IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS
FUERZAS SÍSMICAS HA PROPICIADO UN DESARROLLO Y UN MAYOR ESTUDIO
DEL DISEÑO Y DE LA INGENIERÍA DE DETALLE.
e
G) DIMENSIONES, VOLÚMENES Y DENSIDADES DE LOS MATERIALES
1 No hay duda de que el impacto en la estimación de las fuerzas sísmicas, ha influido en las
dimensiones, los volúmenes y las densidades de los materiales empleados en los
• proyectos , pero así mismo, NO DEBEMOS SOSLAYAR LA AUDACIA DE LAS
CONCEPCIONES ARQUITECTÓNICAS ACTUALES, QUE SERÍAN MOTIVO DE OTROS
•
ESTUDIOS, PERO QUE CONSIDERO PERTINENTE MENCIONARLO.
e
o

e 17
e
En el capítulo C) de este trabajo, mencionamos la variación que han experimentado los
coeficientes sísmicos, los factores de amplificación para las estructuras del Grupo
S A y las limitaciones a los valores para las distorsiones del piso y en el capítulo F), aunque
brevemente, lo relativo a las nuevas disposiciones de diseño. Estos aspectos han
C propiciado cambios en la escuadría, y densidades de los materiales.
e Quizá la forma más simple de evidenciarlo, consista en representarlo en una tabla
e comparativa de algunos proyectos realizados antes y después de 1985.
e ES IMPORTANTE MENCIONAR, QUE SI BIEN ES CIERTO QUE HUBO CAMBIOS,
ESTOS SOLO REPERCUTIERON EN LOS ELEMENTOS QUE ESTÁN SOLICITADOS
C POR LAS FUERZAS HORIZONTALES, Y POR OTRA PARTE, HAN EXPERIMENTADO
UNA MAYOR ADECUACIÓN EN LAS ESTRUCTURAS PROYECTADAS Y
e CONSTRUIDAS EN EL SUELO TIPO III O COMPRESIBLE.
e También debe mencionare que los cambios, en dimensiones, volumen y densidades de
los materiales, se ven afectados en alto grado por el proyecto arquitectónico, que dicho
e sea de paso, cada vez es mas audaz y propicia incrementos.
e
lo
•.
.

..•.••..•.••.• ••••••••••••••••••
o .
ESTRUCTURA SUPERFICIE *
Y AÑO DE DESCRIPCIÓN CUBIERTA (m2) SUPERFICIE DENSIDAD DENSIDAD TSEG
DISEÑO Y CUBIERTAPOR % m3 1 m2 KgIm2 PERIODO
C) Y Q) No. DE NIVELES COLUMNAS Y SUPERFICIE CONCRETO ACERO ESTRUCTURA
TIPO DE SUELO CLAROS TIPO MUROS CUBIERTA
(m) __________ COL/TOTAL x-x y-y
1977 Marcos rígidos,
o= 0.24 losa reticular, muros 2198 m2 88 m2 Antes 4.0 % 0.35 m 45 KgIm2 2.0 2.1
Q = 2 de rigidez y columnas 12 niveles 110 m2 Después 5.0 % 1.0 1.0
SUELO III (Sonora) 4.0 x 4.5 m de la rigidización
o= 0.24 columnas y trabes 6400 m2 180 m2 2.8 % 0.38 m 48 Kg/m2 1.7 1.5
Q = 2 peraltadas 10 niveles
SUELO III (Zamora) 7.8 x 9.5 m
o= 0.24 columnas, muros de 3200 m2
o= 2 cortante, trabes 16 niveles 234 m2 7.3% 0.48 m 58 Kg/m2 2.1 1.4
SUELO III y losa maciza 7.0 x 12.0 m
(Bruselas)
1978 a 1983 Marcos rígidos,
o= 2 cortante, trabes y 23 niveles 1,030 m2 4.4 % 0.42 m 52 Kg/m2 2.8 2.9
TORRES A - B - losa maciza 7.8 x 8.5 m
C (Frondoso 1)
SUELO 1
1986 Marcos rígidos
o= 0.16 columnas, 25200 m2
o= 2 muros de cortante, 23 niveles 1,184 m2 4.7 % 0.45 m 56 Kg/m2 2.8 2.9
TORRES D y E trabes y losa maciza 7.8 x 8.5 m
SUELO 1 (Frondoso 1)
O = 0.16 columnas, 30600 m2
O = 2 muros de cortante, 28 niveles 1,590 m2 5.2 % 0.47 m 58 Kg/m2 3.4 3.5
TORRES F y G trabes y losa maciza 7.8 x 8.5 m
SUELO 1 (Frondoso)
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ESTRUCTURA SUPERFICIE SUPERFICIE *
Y AÑO DE DESCRIPCIÓN CUBIERTA (m2) CUBIERTA POR DENSIDAD DENSIDAD TSEG
DISEÑO Y COLUMNASY % m3 1m2 Kg/m2 PERIODO
C) Y Q) No. DE NIVELES MUROS SUPERFICIE CONCRETO ACERO ESTRUCTURA
TIPO DE SUELO CLAROS TIPO CUBIERTA
(m) ___________ COL/TOTAL x-x yy
7.- 1992 Marcos rígidos
o = 0.32 y trabes peraltadas 10900 m2
o = 2 periféricas. 18 niveles 413 m2 3.8 % 0.36 m 45 Kg/m2 2.7 2.7
SUELO II (Galerías) 8.2 x 8.2 m
8.- 1999 Marcos rígidos,
C = 0.16 muros de cortante, 59167 m2 2,738 m2 4.6 % 0.48 m 62 Kg/m2 3.6 4.3
Q = 2 trabes peraltadas y 35 niveles
SUELO 1 losa reticular. (Santa 8.5 x 10 m
Fe)
(Corporativo)
9.- 2000 a 2002 Marcos, trabes y
C = 0.16 columnas. 9457 m2
O = 2 (Santa Fe II) 20 niveles 302 m2 3.2 % 0.52 m 59 Kg/ma 3.8 4.4
SUELO 1 9.3 x 9.6 m
10.- 2003 Marcos, trabes y
C = 0.16 columnas. 8793 m2
O = 2 (Bosques 1) 20 niveles 281 m2 3.2 % 0.53 m 60 Kg/m2 3.8 4.4
SUELO l 9.3 x 9.6 m
11.- 2003 Marcos de acero,
C = 0.32 diagonales de acero 5250 m2 74 m2 1.4% 0.25 95 Kg/m2 1.19 1.09
O = 2 y contraventeos 6 niveles Estructura Estructural
SUELO II excéntricos. 7.8 x 12.0 m Losacero
(Mitsubishi)
COMO DATOS CURIOSOS (Algunos Edificios Importantes)
- San Pedro (Roma) 25% 1
- Partenón (Atenas) 20% *
SUPERFICIE CUBIERTA POR COLUMNAS
- Taj Majal (Agra) 50%
- Torre Sears (Chicago) 2% J
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s
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D
E
1
9
8
5

20
H) CONCLUSIONES
Amplias y variadas pueden ser las conclusiones de un tema como el que hemos
abordado; y por otra parte, una buena dosis de estas conclusiones emanan de las
experiencias personales, y seguramente se han ido gestando en nuestra vida profesional
. en función de éxitos y fracasos a los que nos hemos enfrentado. Ha habido éxitos, cuando
hemos resuelto problemas de estructuración, de análisis y de diseño en las estructuras,
que han permitido comportamientos adecuados de los edificios ante las solicitaciones a
e las que se han visto sometidos, bien sean por carga vertical de peso propio y vivas, o por
fuerzas horizontales generadas por el sismo; y sí por otra parte, los rangos económicos
S de las soluciones que se propusieron fueron adecuados. En estos casos, los Propietarios,
los Arquitectos y los Ingenieros que nos han contratado, han vuelto a hacerlo después de
S 15, 20 6 30 años de haberles prestado el servicio profesional. Afortunadamente, en
nuestra vida profesional, se presentan estos casos.
Por otra parte, ha habido fracasos cuando la solución que se ha propuesto y sus rangos
económicos no han mostrado los resultados esperados. Quizá el proceso constructivo
propuesto no fue óptimo, o probablemente la representación gráfica no fue adecuada, o
quizá la economía de la obra no fue la esperada.
CONFIANZA es para nosotros una palabra clave y de vital importancia para incursionar
en el diseño de las estructuras, ojalá y que esto se comprendiese adecuadamente, como
con el médico, sí se le tiene CONFIANZA, nos ponemos en sus manos y nunca le
cuestionamos con respecto a sus soluciones o sus honorarios. Estamos conscientes de
que en la Ingeniería Estructural, las inversiones que deben hacerse para realizar un
criterio de estructuración, un análisis y un diseño son mayores que en la medicina, y que
el Propietario tiene derecho a conocer el monto de la inversión, pero definitivamente la
5 confianza en el ingeniero estructurista es vital.
e LA INGENIERIA ESTRUCTURAL ES UN PROCESO INTELECTUAL Y NO PUEDE, Nl
DEBE VALORARSE POR UN SIMPLE COSTO DE PROYECTO, HAY EN NUESTRA
• ACTIVIDAD: PROFESIONALISMO, CONOCIMIENTO Y ÉTICA.
La Ingeniería Estructural requiere, para estudiar adecuadamente el tema propuesto, de:
Preparación académica.
Capacidad para el estudio y toma de decisiones.
Conocimientos científicos y en ocasiones un poco artísticos.
C
c)
d) Práctica profesional, continua y exhaustiva TODOS LOS DIAS.
Psicología en el trato y propuesta de soluciones ante los propietarios.
S
e)
f) Respeto a las premisas que le presentan y proponen otros profesionales de
la Arquitectura, la Geotecnia y las Instalaciones.
e
• LO VERDADERAMENTE IMPORTANTE DEL INGENIERO ESTRUCTURISTA
CONSISTE EN MINIMIZAR LA INCERTIDUMBRE A LA QUE SE ENFRENTA AL
e ESTIMAR LAS FUERZAS SÍSMICAS, AL DEFINIR CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
Y AL ANALIZAR Y DISEÑAR LOS EDIFICIOS. LA INCERTIDUMBRE SIEMPRE
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1
21
EXISTIRÁ, POR ELLO EL INGENIERO, EN FUNCIÓN DE LOS REQUERIMIENTOS
ANTERIORMENTE MENCIONADOS, DEBE MINIMIZARLA.
Para minimizar y atenuar el impacto de las fuerzas sísmicas antes y después del
parteaguas de 1985, creemos conveniente implementar las siguientes acciones como
conclusión a nuestro desarrollo.
Interactuar activamente con el Arquitecto durante la etapa de desarrollo del
proyecto, y sí es posible desde su concepción.
Efectuar análisis preliminares que permitan proponer estructuraciones
congruentes con el tipo y magnitud del edificio.
Conocer con precisión el tipo de suelo donde se construirá la estructura,
trabajando estrechamente con el Ingeniero en Geotecnia.
Aprovechando las técnicas actuales, evaluar los periodos dominantes del
suelo en el sitio, independientemente de lo propuesto en los reglamentos.
Proponer y definir criterios estructurales simétricos, sencillos y fáciles de
modelar.
Efectuar análisis, aplicando los actuales programas disponibles que
permitan una fácil interpretación.
Antes de iniciar el diseño REALIZAR CERTIFICACIONES NUMÉRICAS
GLOBALES, PARA NORMAR NUESTRO CRITERIO EN LO REFERENTE
A LA MAGNITUD DE LOS ELEMENTOS MECÁNICOS.
Estudiar y evaluar periodos y deformaciones de la estructura analizada,
para evaluar los rangos de la misma, certificando si estos son razonables.
Ejecutar diseños prácticos y sencillos que redunden en facilidades
constructivas.
Pugnar para que las representaciones gráficas expresen con claridad lo
obtenido en el diseño.
lnvolucrarse en el proceso constructivo para certificar que lo proyectado fue
respetado, obteniendo así mismo, la calidad de los materiales empleados.
En función de los volúmenes de obra, indicadas en el capítulo anterior, los
incrementos arrojan valores del orden del 20% al 25% de la estructura,
representando esto un valor que oscila alrededor del 8% del costo directo
total de inmueble. (Edificios en Zona III)
EL IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS, EN
LOS CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, ANÁLISIS, DISEÑO,
DIMENSIONES Y VOLÚMENES DE OBRA, ANTES Y DESPUÉS DE 1985,
HA REPERCUTIDO PRINCIPALMENTE, A Ml JUICIO, EN EL
SIGNIFICATIVO HECHO DE QUE LOS INGENIEROS QUE DISEÑAMOS
ESTRUCTURAS, HEMOS SIDO MÁS CONSCIENTES DE LA
TRASCENDENCIA DE NUESTRA FUNCIÓN SOCIAL Y HEMOS
INTENTADO SER PERFECTIBLES EN NUESTRA ACTIVIDAD
PROFESIONAL.
Quisiera aprovechar esta tribuna que me ha conferido la Academia de Ingeniería para
sugerir, ante las evidencias de los escasos recursos con iue cuenta la educación superior
y el desarrollo tecnológico en México, puonar ante las altas autoridades Legislativas y

e
e 22
e
C Educativas del país y quizá ante el mismísimo Presidente de la República, sobre la
posibilidad de que no se descuide este camoo, vital para el desarrollo del país, ESTOY
C SEGURO DE QUE LA VOZ DE TODOS LOS ACADÉMICOS UNIDOS, SERÁ
ESCUCHADA Y NO CLAUDICAR HASTA QUE ESTO SUCEDA. Elevando la petición con
respeto, con argumentos, con evidencias y con insistencia.
le Un argumento ante las autoridades consistiría en: manifestar la importancia de un
C
Ingeniero Civil NACIONALISTA, y por favor no se me mal interprete, creo que la ausencia
de nacionalismo es un vicio difundido que debemos extirpar. En México hay ingenieros
C
capaces, honestos y éticos, no podemos concebir un México SIN INGENIEROS
MEXICANOS. NO SE PUEDE CONCEBIR EL FUTURO DE MÉXICO SIN TECNOLOGÍA
MEXICANA, HACE UN MES, EN UNA SESIÓN DE LA ACADEMIA DE INGENIERÍA
1 ESCUCHAMOS, EN ESTE BELLO RECINTO, LA IMPORTANCIA QUE DEBE TENER
UNA CULTURA NACIONAL Y TECNOLÓGICA, OJALÁ Y AYUDÁSEMOS A
DIFUNDIRLA.
Los miembros de la Academia de Ingeniería, por nuestra posición, nuestro nivel y nuestra
responsabilidad, debemos tener una mayor participación en beneficio de nuestro país.
1 AGRADECIMIENTOS
Quisiera aprovechar este hermoso y emotivo instante para mi, tomándoles tres minutos,
e para agradecer a las instituciones y a los seres humanos que han influido
significativamente en mi vida: formándola, guiándola, e impulsándola, para que mi
C
desempeño, mi crecimiento, mis conocimientos, mis afectos y sentimientos se
incrementen y desarrollen, PORQUE EN ULTIMA INSTANCIA Y DEFINITIVAMENTE , es
ew
lo que importa y vale en la vida del hombre.
A mi país, MÉXICO, porque les abrió las puertas a mis padres, en un momento en el que
en el suyo, existían condiciones adversas, QUIZA ANALOGAS A LAS QUE HOY
e VIVIMOS, Y QUE DEBEMOS, DESDE NUESTRA POSICIÓN, INTENTAR MEJORAR,
POR EL BIEN DE ESTE PAÍS, Y PORQUE ES EL MEJOR QUE TENEMOS.
e
A la Universidad Nacional Autónoma de México, que por cierto este año cumple 75 de
C autonomía y a la Facultad de Ingeniería, porque me permitieron formarme en una época
en la que su nivel académico, su laboriosidad y su prestigio eran verdaderamente
e laudables, su Rector, el Doctor Ignacio Chávez y su Director, el Ing. Antonio Dovali Jaime,
son dignos de mencionarse.
e
C
A todo el personal de mi oficina que ha colaborado con eficiencia y honestidad profesional
durante todos los años de mi labor profesional.
e A mis hijos, incluyendo a los políticos, porque me han mostrado una parte: AMABLE,
GRATA, EXCITANTE Y A VECES AGOTADORA DE LA VIDA, siempre he percibido en
ellos: cariño, amor, ternura y alguna que otra ocasión, un poco de falta de respeto, que en
e
[ -.4

e
• 23
e
e lo personal me agrada, porque propicia confianza, permite conocerlos y estimula la
comunicación de sentimientos íntimos.
Al Ingeniero Francisco García Álvarez, por su desinteresada e invaluable ayuda en la
preparación de esta presentación.
el A mi bellísima nieta, porque nos ha permitido apreciar otra faceta de la vida, donde la
e ternura y el amor se manifiestan, en lo que hoy denominamos con eufemismo, la tercera
edad.
e El Ing. Juan García Jarque, es fiel testigo de que esta alta distinción de pertenecer a la
Academia de Ingeniería, debo compartirla con él, desde mi infancia, mi época de
estudiante y mi vida profesional, ha sido el amigo, el compañero de profesión y el
e hermano envidiable. Gracias Juan, tú sabes que esta distinción te pertenece en un alto
grado. Hemos recorrido un bello camino, o cabalgado como diría Cervantes, tú más,
e Quijotizado, y yo más, Sanchificado.
Finalmente debo agradecer a mi esposa, que con su abnegación, compresión, cariño y
verdadero amor, ha sido el centro y la unión de la familia.
ot Todo lo que he aprendido, estudiado, conocido y expuesto: como dice Rubén Darío en su
poema de Ingreso a la Academia de la Lengua, hace ya 100 años. Se sintetiza en tres
41 versos:
"Escucha los versos de estas letanías.
C Hechos con las cosas de todos los días
Y con otras que en lo misterioso vi"
e
Yo debo confesar:
Que en este trabajo de ingreso
C a la academia:
- No hay versos, ni letanías
e - No vi nada en lo misterioso
- Pero sí he hecho cosas todos los días
e
C MUCHAS GRACIAS
e

•••••••S•s••••••••••••••••••••••
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23
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PLANTA DE DISTRIBUCIÓN DE CASETONES
FOTOGRAFÍA NO. 1
Vista del criterio de estructuración de un entrepiso reticular en donde se aprecian claramente, la orientación y
posición de los marcos, las nervaduras principales y los capiteles en las zonas de máximo esfuerzo.
En estructuras de pocos niveles (4 a 6 niveles) se sigue utilizando, en edificios de mayor número de pisos es
prudente utilizar trabes y muros de rigidez.

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25
FOTOGRAFÍA No. 2
Criterios de estructuras altas, mayores de 20 niveles, en donde se busca simetría en dos
direcciones ortogonales, bajo esta condición, la absorción de las fuerzas horizontales, se
realiza en condiciones más favorables. Las losas reticulares o planas, se diseñan solo
para absorber cargas verticales, apoyadas sobre trabes principales peraltadas.

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26
2,7
FOTOGRAFÍA No. 3
Fotografía de estructuras diseñadas a finales de la década de los años 1970, principios
de 1980. En edificios de 28 niveles se aprecian criterios de estructuración simétricos, y
con la presencia de muros de rigidez, utilizando así mismo, trabes peraltadas en la
periferia de las estructuras, para soportar con eficiencia las fuerzas horizontales.

27
r
FOTOGRAFÍA No. 4
• Vista del criterio de rigidización utilizado en un edificio que experimentó amplios
' desplazamientos en 1979, habiéndose rigidizado antes del sismo de 1985, moviéndolo a
la izquierda de la zona de máxima respuesta del espectro de sitio. Esto permitió que la
lo
estructura tuviese un comportamiento favorable en el sismo de 1985.
•
•
lo
40
•
40
19

28
FOTOGRAFÍA No. 5
Criterio de rigidización implementado en un edificio que experimentó amplios
desplazamientos en el sismo de 1985. Con el criterio de rigidización propuesto, se
movió al edificio a la izquierda de la máxima respuesta, habiéndose medido
posteriormente el periodo del edificio, comparándolo con el calculado, los
resultados fueron semejantes, lo cual nos proporciona la evidencia de que el
proceso constructivo implementado fue favorable.

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FOTOGRAFÍA No. 6
Vista del criterio de estructuración de un edificio en la zona de terreno tipo III, en donde se
han propuesto muro de rigidez en la dirección Este - Oeste, y marcos rígidos trabajando
en interacción con muros de cortante en la dirección Norte - Sur, las trabes de fachada
son peraltadas y acoplan el muro de rigidez localizado a la izquierda, con una gran
columna, localizada a la derecha.
El edificio diseñado a principios de la década de los años 1980, experimentó un adecuado
comportamiento ante las fuerzas horizontales del sismo de 1985.
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30
FOTOGRAFÍA No. 7
Criterios de estructuración implementados en estructuras mayores de 20 niveles
en donde se han utilizado trabes peraltadas acoplando marcos con muros de
rigidez.
El comportamiento de este tipo de estructuraciones ha sido favorable ante las
fuerzas horizontales.

31
FOTOGRAFÍA No. 8
Topología de las estructuras analizadas con los programas de computadora
disponibles, en donde se aprecian las características de la preparación del modelo
y las condiciones de deformación que experimentan los edificios durante la
solicitación sísmica, también se conocen en el análisis, las distorsiones de los
sistemas de piso.

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w -10
o -20
-30
-40
-50
-60
DISTANCIA, m
FOTOGRAFÍA No. 10
Diafragmas, definiendo los momentos flexionantes estáticos y sísmicos variando por nivel,
obtenidos a partir de los listados de la computadora.
604 /4
5000-
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/
/
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/ 72
4I111U-/ / / -
/
-
y
400 660 600 703 600 9042 1000 1100 1200 1320 2400 1520 1600 1700
FOTOGRAFÍA No. 11
Diagramas envolventes, proporcionados por el programa de computadora.
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e 34
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FOTOG RAFIA No. 12
el Vista de un entrepiso reticular en proceso de construcción, observándose la
e distribución de las nervaduras, tanto principales, como secundarias, que
constituyen al sistema de piso.
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e
35
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• f FOTOGRAFÍA No. 13
e Detalle de una zona de capitel de entrepiso reticular, en donde se aprecian
densidades importantes de acero de refuerzo, en ocasiones es necesario realizar
dibujos a gran escala, para representar adecuadamente la posición del acero de
refuerzo. Las condiciones de trabajabilidad en la obra implican habilidades
extraordinarias por parte de los obreros.
•
•
•
e
e
•
•

1
36
FOTOGRAFÍA No. 14
40 Vista de una sección de armado, en la cimentación de una estructura alta mayor de 20
. niveles, en donde en la intersección entre los elementos verticales y horizontales se
generan congestionamientos importantes de acero de refuerzo, que en muchas ocasiones
lo
obligan a realizar dibujos específicos con la posición correcta del armado.

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37
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• FOTOGRAFÍA No. 15
e Detalle de la unión de trabes con columnas, observándose el empalme de las
e varillas a través de conectores mecánicos. La densidad del acero de refuerzo
implica la realización de detalles precisos para poderlos construir. Volvemos a
e enfatizar sobre las virtudes de los obreros que realizan este tipo de trabajos, a
veces nos sorprenden y nos enseñan.
e
•
•
•
••
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e

38
FOTOGRAFÍA No. 16
Marco de acero con contraventeos excéntricos, muy adecuados para absorber
fuerzas horizontales y disipar la energía que introduce el sismo.
La ventaja de estas conexiones y detalles, obedece a que se pueden realizar en
un taller, donde las condiciones de trabajo son más adecuadas.
41

1*
1'
FOTOGRAFÍA No. 17
Detalle de una conexión en estructura de acero, que puede fabricarse en taller, y
con equipo mecánico que favorece su elaboración.
39

IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS FUERZAS
SÍSMICAS EN LOS CRITERIOS DE
ESTRUCTURACIÓN, ANÁLISIS, DISEÑO,
DIMENSIONES Y VOLÚMENES DE OBRA EN LAS
ESTRUCTURAS
(ANTES Y DESPUÉS DE SEPTIEMBRE DE 1985 Y
SU REPERCUSIÓN EN LA PRÁCTICA
PROFESIONAL)
ING. FRANCISCO GARCÍA JARQUE

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2
INDICE
PRESENTACIÓN
INTRODUCCIÓN
ESTIMACIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS
O) CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
ANÁLISIS
DISEÑO
DIMENSIONES, VOLÚMENES Y
DENSIDADES DE LOS MATERIALES
CONCLUSIONES
1) AGRADECIMIENTOS
J) DOCUMENTACIÓN FOTOGRÁFICA
03
04
05
09
12
15
16
20
22
24

e
e
e
TRABAJO QUE PRESENTA EL INGENIERO FRANCISCO GARCÍA JARQUE PARA
INGRESAR A LA ACADEMIA DE INGENIERÍA A.C.
e
• Señor Presidente de la Academia de Ingeniería
• Señores Académicos
• Señoras y Señores
• Familiares y Amigos que me acompañan
A) PRESENTACION
e En principio deseo expresar mi más sincero y efusivo agradecimiento por el
nombramiento, la deferencia y la distinción, al permitirme ingresar y pertenecer a una
institución que tan alto prestigio posee en el ámbito de la Ingeniería Mexicana. Gracias
e por ello a los Miembros del Consejo Académico.
Hace 2400 años Aristocles que era su nombre, mejor conocido como Platón, que era su
C
apodo, disputaba un hermoso paraje junto al río Cefiso, a un atleta que esforzaba su
cuerpo y para poder compartirlo, derivó del nombre del atleta ACADEMO, el sustantivo
e femenino Academia, porque posee una existencia real, independiente e individual, como
la que actualmente nos hace el favor de acogernos. Así, como Academo esforzaba su
. cuerpo, es necesario que los miembros de la Academia, se esfuercen con sus ideas, con
su trabajo, con su participación y con su interés, para que día a día la institución crezca y
lo
se desarrolle en beneficio de la Ingeniería Mexicana y de nuestro País, México.
Una vez más, en mi vida profesional, se cumple ese adagio que justamente hace 90 años,
conceptualizó en su primer libro «MEDITACIONES DEL QUIJOTE" José Ortega y
Gasset....."YO SOY YO Y MI CIRCUNSTANCIA, Y SI NO LA SALVO A ELLA NO ME
SALVO YO".
e
e Esto implica buscar el sentido de lo que nos rodea. Mas, mucho más que mi pequeño yo,
la circunstancia me ha impulsado en el desarrollo de mi vida profesional y ante el reto o la
e circunstancia que se me presenta de pertenecer a la Academia, debo buscar ese sentido
que me rodea y pugnar por desarrollarlo.
e
e Pero, así mismo debo comprender y ubicarme que en una bella profesión como la nuestra
es imposible el desarrollo, el crecimiento, o el progreso aislado. En la ingeniería
e estructural dependemos, independientemente de nuestro conocimiento, de nuestro trabajo
y de nuestra creatividad, de los ingenieros que colaboran con nosotros, de sus ideas, sus
e aportaciones, sus análisis, sus estudios, sus conceptos: en una oficina de ingeniería
estructural, es indispensable valorar las contribuciones de todos los que colaboran y
C
participan en ella, es un trabajo de grupo, de conjunto, NUNCA ES UN TRABAJO
AISLADO. Es justo, ético y honesto reconocer la labor de los que nos rodean. En muchos
casos, proporcionamos o esbozamos alguna idea o concepto, aun sabiendo que quizá no
e sea, ni el camino, ni la probable solución, y el ingeniero que la desarrolla obtiene
13
11

4
resultados que: nos sorprenden en ocasiones, nos corrigen en otras, nos justifican en
algunas y nos permiten, sí somos honestos con nosotros mismos, y tenemos capacidad
de autocrítica, rectificar propuestas y criterios que favorecen los resultados. Estoy
consciente de lo anteriormente expresado y aunque no lo haya implementado al ciento
por ciento, sí he intentado hacerlo. Algunos de los aquí presentes son testigos de ello.
B) INTRODUCCIÓN
Es preciso aclarar y manifestar, que un ingeniero de la práctica profesional posee una
mentalidad que lo lleva a sintetizar y a resolver los problemas a los que se enfrenta, con la
mayor sencillez posible; por ello el concepto y el criterio que despliega, durante la etapa
de la estructuración, es fundamental para lograr lo buscado. Es para mi, un cierto
momento de CREATIVIDAD ARTISTICA, por supuesto guardando las proporciones con el
arte.
Por otra parte, siempre, entre un proyecto y otro, el ingeniero estructurista se enfrenta a
soluciones radicalmente diferentes y debe compenetrarse con mentalidades y formas de
pensar que difieren considerablemente de la suya. La mente y el criterio de los
arquitectos, salvo raras excepciones, son diametralmente opuestos a la de los ingenieros
que diseñan estructuras. Ellos buscan la forma, el volumen, la belleza plástica; nosotros,
la estabilidad, la factibilidad del proyecto, la posibilidad de la ejecución, la materialización
de la idea, la economía de la construcción y el cumplimiento de las Normas y los
Reglamentos que cada día se vuelven más exigentes.
Así mismo, invariablemente, disponemos de muy poco tiempo para efectuar los estudios y
siempre partimos de ideas preliminares, que durante el desarrollo del estudio cambian y
se ajustan , en función de: la experiencia, la magnitud del proyecto, los conceptos
arquitectónicos, la disponibilidad de los medios económicos, las condiciones del sitio:
( geotécnicas y topográficas, la intervención de la ingeniería de instalaciones y en no pocos
casos de la ligereza o veleidad del arquitecto y de la prepotencia del propietario, que al
saber y conocer que tiene derechos adquiridos sobre el proyecto: cambia, modifica y
anula lo que originalmente había propuesto, lo cual nos lleva a realizar nuevas propuestas
que necesariamente implican tiempos y costos que repercuten directamente sobre
nuestro proyecto y economía. Con este breve preámbulo pretendo ubicar mi presentación
para partir de premisas que influyen SIGNIFICATIVAMENTE en el desarrollo y
conceptualización de un proyecto y sus resultados y conclusiones finales.
Se inicia mi vida profesional en una etapa histórica de transición con el advenimiento de
las computadoras; en 1963 se implementa en la Facultad de Ingeniería de la UNAM, la
materia de programación con computadoras electrónicas, pero todavía recibimos cursos
de análisis manuales de estructuras, que implican la inversión de mucho tiempo, PERO
QUE POSEEN LA GRAN VENTAJA CONCEPTUAL DE CONCEBIR CON MAYOR
SENSIBILIDAD EL COMPORTAMIENTO DE UN ELEMENTO O DE UNA ESTRUCTURA
ANTE LA EXCITACIÓN 0 SOLICITACIÓN A LAS QUE SE ENCUENTRAN SOMETIDAS.

e
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En el año de 1967, en general, los primeros estudios los realizaba con la "versátil" regla
C
de cálculo, pero partiendo de conceptualizaciones y estructuraciones sencillas que
permitiesen implementar métodos de análisis aproximados. Un sabio maestro me indicó
en aquellos años.... "SI SE ENFRENTA A UN PROBLEMA DIFICIL, HA GALO SENCILLO,
Y POR LO MENOS TENDRÁ UNA VAGA IDEA DE LA SOLUCION"
e Quizá en esa misma época, o dos o tres años después, con grandes dificultades para
el preparar la información requerida, se inician los análisis con computadora, que los
realizaban los pioneros en este campo, como el brillante Ingeniero Julio Damy Ríos
e (QEPD) pero que nos abren un panorama amplio, versátil y confiable, pero todavía un
poco lento, por la forma de introducir y de obtener la información, pero mucho más rápido
y exacto que la aplicación de los métodos manuales tradicionales.
El preparar la información para la computadora, implicaba estudios previos, que
e permitiesen proponer en función de: la concepción arquitectónica, las cargas
gravitacionales, las solicitaciones sísmicas y otros factores, un criterio y unas secciones
e tales, que ya no implicasen ninguna variación, so pena de volver a realizar el análisis,
implicando esto mucho tiempo y alto costo. ES DECIR, DESDE UN PRINCIPIO DEBIAN
- PROPONERSE SECCIONES QUE YA NO VARIASEN, CASI LAS DEFINITIVAS.
e Lo anterior, nos obligaba a refinar el estudio preliminar, estructurar los edificios con
e
sencillez, e intuir, dentro de lo posible, los probables resultados. Esto, con el tiempo,
evidentemente ha contribuido al mejor entendimiento del comportamiento estructural.
e Hasta la fecha, aun disponiendo de programas y computadoras precisas, rápidas y
versátiles, los ingenieros de la práctica profesional del diseño estructural, continuamos:
realizando trazos, estimando cargas unitarias y áreas, analizando diferentes condiciones
e de carga, evaluando esfuerzos por cargas verticales y fuerzas horizontales, y proponiendo
criterios de estructuración y secciones de elementos, apoyándonos, en no pocas
ocasiones, en nuestra intuición y experiencia. ¿Arte o Ciencia?. Quizá un poco de los dos.
e Hoy, al contar con la maravillosa herramienta que representa la computadora,
e evidentemente agilizamos la obtención de los resultados y podemos evaluar más
alternativas con rapidez y precisión, PERO SIEMPRE, EL BUEN JUICIO DEL
e INGENIERO ESTRUCTURISTA, DEBE DISCERNIR Y DECIDIR LO QUE, EN FUNCION
DE LOS RESULTADOS, CONSIDERE ÓPTIMO.
e
e C) ESTIMACIÓN DE FUERZAS SÍSMICAS
México es un país en el que una buena parte de su territorio se encuentra sometido a los
fenómenos sísmicos: prácticamente todo el litoral del Océano Pacífico está afectado por
t los sismos y éstos se propagan a la mayoría de los estados que constituyen a la
República Mexicana. Solo algunos estados como Quintana Roo, Yucatán, Tamaulipas,
40
00

e
e
e
Nuevo León y Coahuila, prácticamente no resienten los efectos sísmicos. Debido a ello,
la Ingeniería Sísmica Mexicana ha experimentado un gran desarrollo, varios estudiosos e
e investigadores mexicanos son reconocidos mundialmente.
De acuerdo al breve preámbulo anterior, debemos mencionar que la actualización y
C modernización de los reglamentos que nos rigen, nos han llevado a un continuo estudio y
aprendizaje de las normas y reglamentos; en las últimas 4 décadas, hemos debido
e conocer y asimilar 5 versiones. Las últimas de ellas oficialmente en fechas muy recientes,
a principios del año en curso, aunque las normas técnicas ya las estuviésemos utilizando
desde el año 2001.
Es justo mencionarlo, los que han participado en su preparación y evolución, han sido
. ingenieros e investigadores de alto nivel, que indudablemente han contribuido al mejor
conocimiento del fenómeno que nos preocupa y ocupa.
En esta breve presentación sintetizamos someramente los cambios numéricos, desde
e que nos hemos involucrado en el apasionante mundo de la ingeniería estructural.
41 No hay duda de que ningún ingeniero estructurista en México, de los que cada vez hay
menos, puede olvidarse o deslindarse del conocimiento, estimación y evaluación de las
e fuerzas horizontales generadas por los sismos que afectan a las estructuras.
C Me atrevo a mencionar que el hecho de haber vivido, percibido y experimentado un sismo,
nos concientiza mucho mas: para proponer una estructuración, realizar un análisis, definir
e un diseño y representar gráficamente, plasmando en un plano, una idea, que a fin de
cuentas es una de las últimas etapas del ingeniero estructurista.
e
C VARIACIÓN DE LOS COEFICIENTES SÍSMICOS
TPI IrTI IRAS (RIIPfl R
ZONA AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO
1966 1976 1985 1987 1993 2004
* **
¡ 0.04 0.16 0.16 0.16 0.16 0.16
SUELO FIRME
II 0.06 0.20 0.27 0.32 0.32 0.32
SUELO
TRANSICIÓN
III 0.06 0.24 0.40 0.40 0.40 liLa 0.40
SUELO III.b 0.45
COMPRESIBLE III.c 0.40
III.d 0.30
* NO SE INTRODUCÍA EL CONCEPTO DEL FACTOR DEL COMPORTAMIENTO
SÍSMICO.
** NORMAS DE EMERGENCIA
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7
TABLA No. 2
VALORES PERMITIDOS PARA LAS DISTORSIONES DEL PISO
AÑO AÑO AÑO AÑO AÑO
1966 1976 1987 1993 2004
*
INTEGRANDO 0.002 H** 0.008 H 0.006 H 0.006 H 0.006 H
ELEMENTOS NO
ESTRUCTURALES
NO INTEGRANDO PARA 0.016 H 0.012 H 0.012 H 0.012 H
ELEMENTOS NO ZONA 1
ESTRUCTURALES 0.003 H
PARA
ZONAS II Y III
0.004 H
PARA
* ESTRUCTURAS DEL GRUPO B, NO SE IMPONÍA LIMITACIÓN
** ALTURA DE ENTREPISO
TABLA No. 3
FACTORES DE AMPLIFICACIÓN
AÑO
1966
AÑO
1976
AÑO
1987
AÑO
1993
AÑO
2004
GRUPO A 1.3 1.3 1.5 1.5 1.5
GRUPO B 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
Incremento en la estimación de las fuerzas sísmicas entre lo indicado en el Reglamento
del año 1976 y el Reglamento año 2004.

M.
ESTRUCTURAS DEL GRUPO B
SUELO FIRME 1 (NO HAY INCREMENTO)
0.32
SUELO TRANSICIÓN II = 1.60 VECES
0.20
0.40
SUELO COMPRESIBLE 111 = 1.67 VECES1 ZONA III.a
0.24 í
J ZONA III.c
SUELO COMPRESIBLE III 0.45 = 1.87 VECES1 ZONA 1111
0.24
J
SUELO COMPRESIBLE III 0.30 = 1.25 VECES1 ZONA III.d
0.24
J
ESTRUCTURAS DEL GRUPO A
1.5
SUELOFIRMEI --- = 1.15VECES
1.3
SUELO TRANSICIÓN II ---X --= 1.85 VECES
0.32
0.20 1.3
0.40 1.5
SUELO COMPRESIBLE III = 1.92 VECES
0.24 1.3
(ZONAS a y c)
(ZONA b)
(ZONA d)
=2.16 VECES
0.24 1.3
= 1.44 VECES
0.24 1.3
RESUMEN
PARA ESTRUCTURAS DEL GRUPO B, NO HAY INCREMENTO EN EL TIPO DE SUELO
1, Y SE TIENE UN INCREMENTO MÁXIMO DE 1.87 VECES EN EL TIPO DEL SUELO
III: PARA ESTRUCTURAS TIPO A, HAY UN INCREMENTO DE 1.15 VECES EN EL TIPO

1
e
e
e
1 DE SUELO 1, Y SE TIENE UN INCREMENTO MÁXIMO DE 2.16 VECES EN EL TIPO DE
e
SUELO 111.13
Como puede apreciarse en los resultados anteriores, hoy, en alqunos casos, debemos
diseñar para fuerzas sísmicas que prácticamente se han duplicado.
e
Por otra parte, como se indicó en la Tabla 3, se han impuesto en el Reglamento
e limitaciones a las deformaciones un poco mas severas; DESDE LUEGO, ESTO
OBEDECE A LOS DAÑOS OBSERVADOS CON LAS DISTORSIONES DE PISO QUE
EXPERIMENTABAN LAS ESTRUCTURAS.
• D) CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN
41 En la década de los años 1960 y 1970, se implementan criterios de estructuración,
principalmente en lo referente a los sistemas de piso, que por su sencillez constructiva,
e poco peralte y "aparente" economía, llevan a la ingeniería estructural a abusar,
propasarse, y extralimitarse con el uso de las losas planas, aligeradas o reticulares;
O "aparentemente" su bondad y buen comportamiento nos llevan a realizar diseños cada
vez más audaces, que desembocaron en comportamientos inadecuados, grandes
O deformaciones bajo fuerzas horizontales y efectos de punzonamiento en la unión con las
columnas. (Fotografía No. 1 y Fotografía No. 12) Antes del sismo del 14 de marzo de
09 1979, algunos investigadores agudos e intuitivos, ya habían llamado la atención, poniendo
focos rojos respecto a: la poca rigidez de las losas planas, la alta vulnerabilidad con
respecto a la acción de las fuerzas horizontales y la poca ductilidad del sistema, debido a
la dificultad para disipar energía en el rango inelástico, redundando esto último, en el
concepto de diseñar estructuras que tuvieran vigas débiles y columnas fuertes. El
problema se transmitía a la columna, obteniéndose un comportamiento poco dúctil de las
e estructuras. Es prudente aclarar que eran los conocimientos que se tenían hace 30 6 40
años; no podemos juzgar hoy sí fueron buenos o malos, simplemente era lo que se sabía
e y proponía, y como en la historia, el buen estudioso debe situarse en el contexto de la
época, para emitir un juicio equilibrado. NO SERIA ETICO PRE-JUZGAR AQUELLOS
S
DISEÑOS, EN SU MOMENTO SE ESTUDIARON, SE VALORARON Y SE
OBSERVARON EN SU COMPORTAMIENTO, HOY SE HAN MODIFICADO LOS
la DISEÑOS.
1 Dentro de los primeros criterios estructurales que desarrollamos en estructuras altas, a
mediados de los años 1970, el sistema de piso a base de losas reticulares o planas,
o insistimos, era la práctica profesional de la época, y el estudio de las deformaciones que
generaban las fuerzas horizontales del sismo, se realizaban con métodos manuales
la laboriosos que implicaban una gran inversión de tiempo y que por otra parte, no
proporcionaban resultados del todo confiables. Ante las fuerzas sísmicas que solicitaron a
lo los edificios en 1979, resueltos con losas planas, las estructuras mostraron poca rigidez y
gran DEFORMABILIDAD; ello nos llevó a modificar los criterios de estructuración
o propuestos, buscando, en función de la experiencia, los estudios e investigaciones que se
estaban realizando y de los daños observados, INCREMENTAR LA RIGIDEZ PARA
40
REDUCIR LAS DEFORMACIONES, proponiendo sistemas de piso con marcos rígidos,
constituidos por columnas, trabes peraltadas y muros de rigidez. (Fotografías Nos. 2 y 3)
1
la
9

e
e lo
e
S La inclusión de muros de rigidez complicaba considerablemente el análisis, dada la
diferencia en respuesta de los sistemas de marcos con respecto a los muros, ante fuerzas
laterales. Esto se redujo notablemente con la aplicación de programas de computadora
que permitían tomar en cuenta la interacción entre los marcos y los muros de manera
e correcta. Por otra parte, en esa misma época, finales de 1970, los investigadores habían
detectado que las propiedades de los materiales para fabricar el concreto no eran óptimas
y los valores del módulo de elasticidad que utilizábamos sobreestimaban el valor real
entre un 18% y un 25%.
e
C
En nuestro caso, las evidencias de 1979, nos llevaron a proponer otros criterios de
estructuración que implicaban mayor rigidez, olvidándonos del sistema de piso reticular
para absorber fuerzas horizontales. HABlA QUE APRENDER DE LA HISTORIA, COMO
e EN TODAS LAS ACTIVIDADES HUMANAS.
e Creo que el sismo de marzo de 1979 define una frontera en los criterios de estructuración,
que nos permitió corregir las deficiencias que se acusaron. Muchos luchamos, en su
e momento, con Arquitectos y Propietarios, para que aceptaran nuestros argumentos, las
evidencias aun NO convencían a los que se habían habituado a la facilidad del sistema y
a la sencillez del proceso constructivo.
e En nuestro caso, después de 1979, pudimos percatamos de la importancia que existía
e
entre los periodos del suelo y los de la estructura, afortunadamente y con humildad
profesional, recurrimos a consultas y asesorías de profesionales que ya habían adquirido
e
la experiencia o que habían estudiado la interacción entre el suelo y la estructura,
proponiendo de inmediato medidas y criterios de estructuración correctivos. (Fotografías
e
Nos.4y5)
e Comunico lo anterior, porque considero que el desconocimiento de un problema, NO ES
UN PECADO O DEFECTO, es mas honesto reconocerlo y rectificarlo.
e Fue nuestro caso; hasta la fecha, cuando existe alguna duda, la consultamos y nos
asesoramos con quien consideramos que sus conocimientos y buen juicio nos permitirán
obtener soluciones razonables, y creo que este será nuestro criterio, mientras lo
C ejerzamos.
Entre 1979 y 1985, además de modificar los criterios de estructuración, participamos en
C
rigidizaciones que contribuyeron a lograr adecuados comportamientos, que se
manifestaron en 1985.
e El hecho de mover a las estructuras fuera del periodo dominante del suelo, fue un factor
determinante para lograr buenos resultados; aun no había cambios reglamentarios, pero
se lograba una MENOR RESPUESTA SISMICA. Este concepto, evidentemente se
e implementaba cuando el periodo del edificio estaba en la zona de la máxima respuesta
con respecto al periodo del suelo. Hoy, en nuestro caso, invariablemente, conocemos la
e forma de moverse del suelo, utilizando la tecnología disponible, o la solicitamos al
inversionista cuando no la hay. LA INVERSION EN ESTUDIOS Y EN TECNOLOGÍA ES

.
fl
e
e
e
C LO MÁS RENTABLE QUE PUEDE HACERSE EN EL MUNDO DE LA INGENIERÍA
ESTRUCTURAL Y EN MUCHAS OTRAS ACTIVIDADES. ¿COMPRENDERÁN ESTO
LAS AUTORIDADES Y LOS INVERSIONISTAS?
C En el mismo lapso, entre 1979 y 1985, realizamos diseños en el Poniente del Valle de
e México, con la ventaja de estar en un tipo de suelo radicalmente distinto al del Valle y con
la experiencia de los criterios de estructuración adquiridos. Por ello propusimos para
C
edificios altos, mayores de 20 niveles, marcos rígidos constituidos por columnas, y
trabes, trabajando en interacción con muros de cortante, logrando acotar las
C
deformaciones y obteniendo resultados favorables, tanto en comportamiento, como en
economía. En esta etapa ya nos apoyábamos en programas de computadora,
C
principalmente los desarrollados por el Ingeniero Julio Damy, y con programas como el
CADSE, del lng, Jaime Antoniano, de marcos planos, que resolvíamos con nuestra
pequeña computadora.
e Ante las evidencias, las experiencias y las investigaciones realizadas, era muy importante
aprender y rectificar los criterios, proponiendo, después del parteaguas (1979 - 1985),
C
conceptos de estructuración que permitieran absorber las fuerzas sísmicas con mejor
eficiencia. Esto nos llevó, al iniciarse la década de los años 1980, a utilizar muros de
e rigidez, trabajando en interacción con los marcos, pero constituidos estos por trabes
peraltadas y columnas, diseñando las losas planas o reticulares, solamente para soportar
e las cargas verticales. (Fotografía No. 3, Fotografía No. 6 y Fotografía No. 7)
C
Esto NO quiere decir que antes de estas fechas (1979 a 1985) no se hubiesen
implementado los muros de rigidez en otras latitudes ypor otros colegas; pero NO HAY
DUDA DE QUE LAS EXPERIENCIAS VIVIDAS NOS LLEVARON A: INTERACTUAR MAS
e INTENSAMENTE CON LA ARQUITECTURA, LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA Y LAS
INSTALACIONES, PROPONER CON MEJOR EFICIENCIA MARCOS Y MUROS DE
e RIGIDEZ, CONCEPTUALIZAR LAS ESTRUCTURAS CON SIMETRÍA EN LO
REFERENTE A SU DISTRIBUCIÓN DE MASA Y RIGIDEZ, BUSCAR INCIDENCIA DE
• FUERZAS A LA CIMENTACIÓN MAS UNIFORMES, LIMITAR DEFORMACIONES POR
DEBAJO DE LOS VALORES REGLAMENTARIOS, CUIDAR LOS TIPOS DE
• MATERIALES EMPLEADOS, PRINCIPALMENTE EL CONCRETO, REALIZAR
ANÁLISIS, UTILIZANDO YA LAS VENTAJAS DE LA COMPUTADORA, QUE NOS
e PERMITEN ANALIZAR, DISEÑAR Y PROPONER ELEMENTOS ESTRUCTURALES
SENCILLOS Y DE FÁCIL EJECUCIÓN, PROPONER DETALLES Y DIBUJOS CLAROS Y
• PRECISOS, PARA SU MEJOR INTERPRETACIÓN EN EL DESARROLLO DE LA OBRA,
E INVOLUCRARNOS MAS INTENSAMENTE EN LOS PROCESOS CONSTRUCTIVOS Y
e, EN LA REVISIÓN DE LOS RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE LABORATORIO Y
NIVELACIONES, CUANDO LA MAGNITUD DEL PROYECTO LO AMERITE.
e
DESPUÉS DE 1985, LAS MISMAS NORMAS LO EXIGEN. HAY, SIN LUGAR A DUDAS,
• UN VERDADERO CAMBIO, UN PARTEAGUAS, UN AYER Y UN HOY, EN LOS
CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, ANTES Y DESPUÉS DE 1985. DEBEMOS
• APRENDER DE LA HISTORIA O EN SU DEFECTO VOLVER A VIVIRLA. EL HOMBRE A
VECES OLVIDA SU CAMINO.
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12
Hace 25 años, nos cuestionábamos sobre el comportamiento de las estructuras,
pretendiendo que NO se dañaran las columnas, las trabes y los muros de rigidez, pero se
experimentaban daños en los elementos NO estructurales y acabados al no limitarse las
deformaciones a valores razonables, además de generarse IMPACTOS PSICOLOGICOS
en los ocupantes; esto nos llevó a absorber de una forma más eficiente las fuerzas
sísmicas y a limitar las deformaciones, para NO experimentar daños en los elementos NO
estructurales y para minimizar los efectos psicológicos.
Estos dos aspectos, los daños en los elementos NO estructurales y los Psicológicos, en
última instancia son mucho más importantes y trascendentes para el que habita un
inmueble. El habitante del edificio NUNCA COMPRENDERA, AUNQUE SE LE
EXPLIQUE, que su estructura está muy bien, que no hubo daños en los elementos
estructurales, que el edificio absorbió adecuadamente las fuerzas sísmicas y que disipó la
energía que le introdujo el sismo, Si EL OCUPANTE MIRA A SU ALREDEDOR Y
APRECIA QUE SUS MUROS, SUS CANCELES, SUS MUEBLES Y SUS LAMPARAS,
ESTÁN DAÑADOS Y QUE SUS HIJOS Y ELLOS ESTÁN INQUIETOS ANTE LA
EXPERIENCIA. Los ingenieros estructuristas, debemos entenderlos. Párrafos atrás
mencioné la importancia de haber percibido un sismo; insisto, creo que nos concientiza
mucho mas para realizar una estructuración y un diseño.
De ahí en adelante, buscamos que los daños NO SE PROPAGARAN a lo visible,
limitando las distorsiones de piso, y a lo psicológico; es decir, propiciamos UN BUEN
DESEMPENO del edificio, o quizá una mejor respuesta de la estructura.
Esa fue la filosofía de diseño que implementamos hace 25 años muchos de los ingenieros
que diseñamos estructuras. Hoy, los nuevos reglamentos Le han puesto números a esa
filosofía y se le denomina DISENO POR DESEMPENO. Un buen número de
investigadores prosiguen estudiando esta filosofía de diseño, seguramente, como toda la
ciencia debe evolucionar y aportar conocimientos en beneficio del ser humano.
Por cierto, ninguna de las acepciones que se indican en el Diccionario de la Real
Academia Española , concuerda con lo que se intenta describir con la palabra
DESEMPEÑO, porque nos referimos a la estructura. ¿Quizá respuesta?, porque es el
efecto que se pretende conseguir ante una acción.
E) ANÁLISIS
El análisis de las estructuras ha experimentado un proceso EVOLUTIVO
VERDADERAMENTE VERTIGINOSO, y esto nos ha permitido aprovechar sus ventajas
para realizar los estudios de las estructuras. Prácticamente cualquier estructura, aunque
sea sencilla, hoy se analiza con alguno de los programas disponibles.
Sin embargo, consideramos que sigue siendo el BUEN JUICIO ESTRUCTURAL, el factor
más importante para lograr un adecuado comportamiento.

13
Alguna vez escuche a un brillante profesor Iberoamericano que laboraba en una
Universidad en los Estados Unidos, el Dr. Vitelmo Bertero mencionar: "Sí YO TUVIERA
QUE VIVIR EN UN EDIFICIO BIEN ESTRUCTURADO, PERO ANALIZADO CON
MÉTODOS APROXIMADOS O EN UNO MAL ESTRUCTURADO, PERO BIEN
ANALIZADO CON MÉTODOS COMPUTARIZADOS Y EXACTOS, VIVIRÍA EN EL
PRIMERO".
Con la descripción anterior, el Profesor Bertero enfatizaba la importancia del buen juicio
estructural que debe prevalecer, SIN DESDENAR UN ADECUADO ANALISIS.
(Fotografías Nos. 2, 3, 6 y 7)
Mis primeros contactos con los programas de análisis se inician a principios de 1970, pero
implicaban preparar información, dibujando TODOS los marcos e indicando su geometría
y sus cargas, esperar el turno y recibir voluminosos listados, que en realidad eran MUY
SENCILLOS DE INTERPRETAR, pero implicaban tiempo. Así trabajamos, quizá 10 años,
hasta que las microcomputadoras formaron parte de las oficinas de cálculo.
Afortunadamente se dispuso de programas de análisis de marcos planos, elaborados por
ingenieros mexicanos que hoy, 34 años después, proseguimos utilizando algunos, aunque
otros programas sean más avanzados.
Con los resultados numéricos proporcionados, dibujábamos los diagramas requeridos de
flexión y fuerza cortante, tanto por cargas gravitacionales de peso propio y vivas, como
por las fuerzas horizontales generadas por el sismo, y éstos nos permitían disponer de
análisis que propiciaban una buena evidencia de los esfuerzos que actuaban sobre los
elementos estructurales.
Los análisis, utilizando los programas de las computadoras disponibles, nos facilitaron el
trabajo y nos dieron confianza, porque definíamos con la precisión que proporcionaba el
programa y la computadora, los elementos mecánicos requeridos para el diseño.
Hasta 1985, definíamos los elementos mecánicos de momento flexionante, fuerza
cortante y fuerza normal y conocíamos las deformaciones que experimentaban las
estructuras; pero antes de proporcionar la información definitiva, ya habíamos realizado
algunas certificaciones numéricas, que nos proporcionasen una idea del comportamiento
estructural.
En lo personal, nos agradaban y nos siguen gustando los análisis de estructuras con
marcos planos, porque permiten, con sencillez, valuar las fuerzas que absorbe cada
marco y modificar las inercias de las piezas para minimizar las excentricidades en las
estructuras, reduciendo los indeseables efectos de torsión.
Siempre hemos buscado la simetría en masa y rigidez en las estructuras cuya dimensión
en planta y elevación lo ameritan, lo intentamos antes de 1985 y proseguimos haciéndolo
después; pero las propuestas arquitectónicas, cada vez son mas audaces y demandantes
y nos obligan a lucubrar y profundizar más en el análisis, aprovechando las ventajas que
proporcionan las computadoras.

e
e 14
e
Prácticamente ANTES DE 1985, hacíamos uno solo o a lo sumo dos análisis, por el
tiempo y el costo que implicaban. Hoy, estudiamos y analizamos varias alternativas,
le añadiendo, retirando y adecuando secciones y elementos.
e En los análisis que estudiamos, valoramos: cual proporciona mayores ventajas, cómo se
distribuyen los esfuerzos, de que orden son las deformaciones y cuanto implica, en las
t cantidades de obra y evidentemente, como redunda esto en la economía.
41 No es raro, que para estructuras importantes, después de los criterios de estructuración y
propuestas preliminares, efectuemos 4 ó 5 análisis para elegir el mas adecuado. Incluso
lo es frecuente que empleemos al menos dos programas de cómputo diferentes, para
comparar los resultados.
e Invariablemente al finalizar los análisis, estudiamos y evaluamos algunos resultados:
como las deformaciones, la distribución de rigideces y los períodos de la estructura, para
e conocer en que zona del espectro de sitio se ubica el edificio. Lo anterior lo realizamos,
independientemente de que nos supeditamos a las normas y reglamentos que rigen el
e diseño de las estructuras, pero intentamos, dentro de lo posible, alejar el periodo del
edificio de la zona de máxima respuesta, siempre y cuando se satisfagan los requisitos de
C
esfuerzo y deformación que debemos cumplir. Cabe mencionar que estos resultados
serán mejores en función del modelo matemático que hayamos elaborado, tratando de
C
tomar en cuenta la contribución de todos los elementos: estructurales y no estructurales,
que puedan afectar la respuesta. Muchas veces, los elementos no estructurales
e
construidos, sin tomar en cuenta recomendaciones de separación pueden modificar el
resultado de manera importante. (Fotografía No. 8)
Comento una breve anécdota relativa a estos análisis, mencionando que hace
e aproximadamente 3 meses, para un edificio alto, de 20 niveles, propusimos tres criterios
de estructuración diferentes: con marcos rígidos, con marcos rígidos y muros de cortante
e en varias posiciones y con diferentes dimensiones para elegir, en función del
comportamiento de la estructura, la que nos pareció y resultó lo más favorable.
Hace 20 años, no era fácil estudiar y profundizar en los análisis como lo hacemos hoy.
e También los programas tridimensionales nos permiten efectuar estudios de la interacción
entre el suelo, los cimientos y la superestructura, trabajando conjuntamente con los
C
ingenieros en geotecnia. Al conocer las propiedades del suelo que circunda y proporciona
apoyo a la cimentación o a los cimientos profundos, preparamos un modelo, considerando
C
las propiedades del suelo, y estudiamos el comportamiento de la cimentación y el edificio,
al proponer los coeficientes sísmicos que corresponderían de acuerdo al tipo de suelo
- donde se apoya el cimiento. (Fotografía No. 9)
Lo anteriormente descrito, redunda en el IMPACTO que ha generado la estimación de las
fuerzas sísmicas antes y después de 1985.
e
El

5 15
5
5
41 Estamos conscientes de que la tecnología desarrollada cada día nos proporciona ventajas
en el diseño estructural; sin embargo, es prudente no abusar de los análisis que hoy
S
pueden realizarse, NUEVAMENTE EL BUEN JUICIO DEL INGENIERO DEBE VALORAR
LOS RESULTADOS OBTENIDOS.
5
EN LO PERSONAL, INDEPENDIENTEMENTE DE LA PROFUNDIDAD DEL ANALISIS, Y
• LES SUPLICO QUE NO SE LO COMENTEN A NADIE, SINTETIZO EL PROBLEMA, Y
CALCULO EL ESFUERZO EN LA COLUMNA, DIVIDIENDO LA CARGA ENTRE EL
lo ÁREA, O CALCULO EL MOMENTO FLEXIONANTE Y EL ESFUERZO CORTANTE DE
UNA VIGA LIBREMENTE APOYADA, PARA TENER UNA IDEA DE LOS NIVELES DE
• ESFUERZOS.
5 Con respecto a la sintetización, comento una breve anécdota. Hace 12 ó 13 años, una
compañía de seguros nos solicitó un dictamen estructural de un edificio en construcción
5 en Tijuana, Baja California Norte; durante la revisión, desde un cubo de luz, nos
percatamos de la altura del edificio, de la dimensión de la columna y del tipo de la carga;
5 al valuar someramente el esfuerzo, nos dimos cuenta de que el concreto estaba
trabajando a un valor próximo al de ruptura, y al comentarlo con el proyectista antes de
5 rendir el informe, nos visitó el ingeniero y se golpeaba la frente con la palma de la mano
diciendo: claro, (P) entre (A). El había detectado el error en sus listados de computadora,
5 pero no se corrigió al construirlo. La solución fue sencilla y sin consecuencias. Los
inqenieros que diseñamos edificios debemos ser conqruentes con la naturaleza de las
5 estructuras.
5 F) DISENO
e
Es sin duda el diseño una de las vertientes o ramas de la ingeniería estructural que ha
5 implicado cambios y adecuaciones después del sismo de 1985, y estoy seguro de que no
exagero, sí manifestase que en muchas de las concepciones que se realizan y proponen
5 en el diseño, hay una buena dosis de pinceladas artísticas. En este caso me refiero
- específicamente a la ingeniería de detalle, la cual implica esfuerzos importantes.
. Una vez finalizado el análisis nos enfrentamos al problema del diseño de los elementos
estructurales, en primera etapa aislados y en segunda etapa o posteriormente,
C
conjuntándolos en un gran complejo estructural, debiendo cumplir y satisfacer una serie
de criterios de diseño estructural preestablecidos, que complican un poco mas esta rama
S
o vertiente de la ingeniería estructural. Evidentemente partimos de los diagramas,
indispensables para un adecuado diseño. (Fotografías Nos. 10 y 11)
5 Satisfacer requisitos de: estados límite, resistencia de diseño, combinaciones de diseño,
5, factores de carga, desplazamientos, vibraciones, etc. Implican una buena dosis de
estudio, conocimiento y experiencia.
e

16
Por otra parte, las normas que debemos cumplir; por cierto, a mi juicio, muy bien
estudiadas y concebidas, implican un estudio y conocimiento continuo. Familiarizarse con
estas normas es trabajo y esfuerzo de TODOS los días.
A finales de 1976, entra en vigor el nuevo Reglamento y a principios de 1977, se publican
las Normas Técnicas, que en nuestro caso y casi al inicio de nuestra actividad profesional,
me remonto a hace 27 años, requieren una nueva filosofía de diseño. Hoy diseñamos con
nuevas normas, que han evolucionado en función de los estudios y experiencias y que
incluyen en su texto, certeros detalles que tienden a facilitar su compresión.
Por ejemplo, antes de 1985, era común recurrir en las estructuras de concreto a
PAQUETES DE VARILLAS y se podían agrupar hasta 4, hoy y ante las evidencias, no
usamos en columnas mas de 2 barras de refuerzo agrupadas; así mismo, y buscando
mayor capacidad de deformación en los elementos estructurales principales,
proporcionamos un mayor confinamiento con refuerzo transversal. Satisfacer requisitos de
marcos dúctiles, requieren de una adecuada ingeniería de detalle.
Mucho insistimos en nuestra labor profesional, en la realización y representación de
dibujos a gran escala y con diferentes vistas, que faciliten la adecuada representación
gráfica de las conexiones, y una vez realizado el detalle, nos percatamos en la obra de la
gran dificultad que implica el llevarlo a la práctica constructiva. (Fotografías Nos. 12, 13,
14 y 15)
En las estructuras de acero, también es vital la ingeniería de detalle, pero con la ventaja
de que muchas conexiones pueden fabricarse en taller. (Ver fotografías Nos. 16 y 17)
Confieso que ante las evidencias de lo proyectado y lo construido, a veces dudamos de la
veracidad del análisis y el diseño, y volvemos a realizar el análisis y el diseño. Certificar
en la obra el trabajo que implica alojar el refuerzo que se ha diseñado, nos ha llevado a
intentar ser más congruentes y comprensivos con los procesos constructivos, que a fin de
cuentas es lo trascendente; porque, Si LO DISENADO NO SE PUEDE CONSTRUIR, NO
TIENE SENTIDO NINGÚN ANÁLISIS, Nl DISENO POR MUY PROFUNDO QUE HAYA
SIDO CONCEBIDO.
INDUDABLEMENTE, EN NUESTRO CASO, EL IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS
FUERZAS SÍSMICAS HA PROPICIADO UN DESARROLLO Y UN MAYOR ESTUDIO
DEL DISEÑO Y DE LA INGENIERÍA DE DETALLE.
G) DIMENSIONES, VOLÚMENES Y DENSIDADES DE LOS MATERIALES
No hay duda de que el impacto en la estimación de las fuerzas sísmicas, ha influido en las
dimensiones, los volúmenes y las densidades de los materiales empleados en los
proyectos , pero así mismo, NO DEBEMOS SOSLAYAR LA AUDACIA DE LAS
CONCEPCIONES ARQUITECTÓNICAS ACTUALES, QUE SERÍAN MOTIVO DE OTROS
ESTUDIOS, PERO QUE CONSIDERO PERTINENTE MENCIONARLO.

17
En el capítulo C) de este trabajo, mencionamos la variación que han experimentado los
coeficientes sísmicos, los factores de amplificación para las estructuras del Grupo
A y las limitaciones a los valores para las distorsiones del piso y en el capítulo F), aunque
brevemente, lo relativo a las nuevas disposiciones de diseño. Estos aspectos han
propiciado cambios en la escuadría, y densidades de los materiales.
Quizá la forma más simple de evidenciarlo, consista en representarlo en una tabla
comparativa de algunos proyectos realizados antes y después de 1985.
ES IMPORTANTE MENCIONAR, QUE SÍ BIEN ES CIERTO QUE HUBO CAMBIOS,
ESTOS SOLO REPERCUTIERON EN LOS ELEMENTOS QUE ESTÁN SOLICITADOS
POR LAS FUERZAS HORIZONTALES, Y POR OTRA PARTE, HAN EXPERIMENTADO
UNA MAYOR ADECUACIÓN EN LAS ESTRUCTURAS PROYECTADAS Y
CONSTRUIDAS EN EL SUELO TIPO III O COMPRESIBLE.
También debe mencionare que los cambios, en dimensiones, volumen y densidades de
los materiales, se ven afectados en alto grado por el proyecto arquitectónico, que dicho
sea de paso, cada vez es mas audaz y propicia incrementos.
0

.••.•••.•.••.• ••••••••••••••••••
o o
ESTRUCTURA SUPERFICIE *
Y AÑO DE DESCRIPCIÓN CUBIERTA (m) SUPERFICIE DENSIDAD DENSIDAD TSEG
DISEÑO Y CUBIERTAPOR m3 /m 2 KgIm 2 PERIODO
C) Y Q) No. DE NIVELES COLUMNAS Y SUPERFICIE CONCRETO ACERO ESTRUCTURA
TIPO DE SUELO CLAROS TIPO MUROS CUBIERTA
(m) COL/TOTAL x-x yy
C = 0.24 losa reticular, muros 2198 m2 88 m2 Antes 4.0 % 0.35 m 45 Kg/m2 2.0 2.1
o = 2 de rigidez y columnas 12 niveles 110 m2 Después 5.0 % 1.0 1.0
SUELO III (Sonora) 4.0 x 4.5 m de la rigidización
C = 0.24 columnas y trabes 6400 m2 180 m2 2.8 % 0.38 m 48 Kg/m2 1.7 1.5
O = 2 peraltadas 10 niveles
SUELO III (Zamora) 7.8 x 9.5 m
o = 2 cortante, trabes 16 niveles 234 m2 7.3% 0.48 m 58 Kg/m2 2.1 1.4
SUELO III y losa maciza 7.0 x 12.0 m
(Bruselas)
o = 2 cortante, trabes y 23 niveles 1,030 m2 4.4 % 0.42 m 52 Kg/m2 2.8 2.9
TORRES A - B - losa maciza 7.8 x 8.5 m
o (Frondoso 1)
SUELO 1
1986 Marcos rígidos
o= 0.16 columnas, 25200 m2
O = 2 muros de cortante, 23 niveles 1,184 m2 4.7 % 0.45 m 56 Kg/m2 2.8 2.9
TORRES D y E trabes y losa maciza 7.8 x 8.5 m
SUELO 1 (Frondoso 1)
O = 0.16 columnas, 30600 m2
o = 2 muros de cortante, 28 niveles 1,590 m2 5.2 % 0.47 m 58 Kg/m2 3.4 3.5
TORRES F y G trabes y losa maciza 7.8 x 8.5 m
SUELO 1 (Frondoso)
A
N
T
E
s
D
E
1
9
8
5
1
9
8
5

........ ...... _.. wqw • -
o o
ESTRUCTURA
Y AÑO DE
DISEÑO
C) Y Q)
TIPO DE SUELO
DESCRIPCIÓN
SUPERFICIE
CUBIERTA (m)
Y
No. DE NIVELES
CLAROS TIPO
(m)
SUPERFICIE
CUBIERTA POR
COLUMNAS Y
MUROS
*
%
SUPERFICIE
CUBIERTA
COL/TOTAL
DENSIDAD
m3 / m2
CONCRETO
DENSIDAD
Kg 1 m2
ACERO
TSEG
PERIODO
ESTRUCTURA
X-X Y-Y
7.- 1992 Marcos rígidos
o= 0.32
Q = 2
y trabes peraltadas
periféricas.
10900 m2
18 niveles 413 m2 3.8 % 0.36 m 45 Kg/ma 2.7 2.7
SUELO II (Galerías) 8.2 x 8.2 m
8.- 1999
C = 0.16
Marcos rígidos,
muros de cortante, 59167 m2 2,738 m2 4.6 % 0.48 m 62 KgIm2 3.6 4.3
o= 2 trabes peraltadas y 35 niveles
SUELO 1 losa reticular. (Santa 8.5 x 10 m
Fe)
(Corporativo)
9.- 2000 a 2002 Marcos, trabes y
C = 0.16
Q = 2
columnas.
(Santa Fe II)
9457 m
20 niveles 302 m2 3.2 % 0.52 m 59 Kg/m2 3.8 4.4
SUELO 1 9.3 x 9.6 m
10.- 2003 Marcos, trabes y
C = 0.16
Q = 2
columnas.
(Bosques 1)
8793 m2
20 niveles 281 m2 3.2 % 0.53 m 60 Kg/m2 3.8 4.4
SUELO 1 9.3 x 9.6 m
11.- 2003
o= 0.32
Marcos de acero,
diagonales de acero 5250 m2 74 m2 1.4% 0.25 95 KgIm2 1.19 1.09
O = 2 y contraventeos 6 niveles Estructura Estructural
SUELO II excéntricos. 7.8 x 12.0 m Losacero
(Mitsubishi)
COMO DATOS CURIOSOS (Algunos Edificios Importantes)
- San Pedro (Roma) 25%
- Partenón (Atenas) 20% * SUPERFICIE CUBIERTA POR COLUMNAS
- Taj Majal (Agra) 50%
- Torre Sears (Chicago) 2%
(O
D
E
sP
uE
s
1
9
8
5

IMPACTO EN LA ESTIMACIÓN DE LAS FUERZAS SÍSMICAS EN LOS CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN, ANÁLISIS, DISEÑO, DIMENSIONES Y VOLÚMENES DE OBRA EN LAS ESTRUCTURAS

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