Intensidad y aceleración: la física explica el desastre

Los niveles de intensidad y aceleración del sismo de magnitud 7.1 del martes 19 de septiembre, de acuerdo con las mediciones del Servicio Sismológico Nacional, fueron más altos en la zona centro del país en comparación con el sismo del 7 de septiembre, debido a la cercanía con el epicentro localizado entre los límites de Puebla y Morelos.

El doctor Hugo Ferrer Toledo, decano del Departamento de Ingenierías de la Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla (UPAEP), explicó que en el caso de Puebla, el registro de aceleración fue cuatro veces mayor al registrado en el sismo del jueves 7 de septiembre, debido a que el epicentro fue más cercano, aunque con un tiempo de duración más corto.

“La duración del sismo depende del lugar donde estamos. En este caso, el sismo que tuvimos fue como un golpeteo vertical y de repente vino la sacudida muy fuerte, creció mucho la aceleración y se mantuvo en un tiempo más corto en relación con el sismo del 7 de septiembre. Como el sismo anterior fue lejano (lugar del epicentro), por eso se describe de mayor duración en relación con el del martes 19, mientras que la aceleración que tuvimos ahora, respecto al del 7, fue cuatro veces mayor”.

El especialista indicó que la concentración de energía liberada se sintió con un fuerte impacto en los centros urbanos cercanos, debido a que el epicentro fue considerado dentro del estado de Puebla en los límites con Morelos, es decir, que el daño causado por un sismo está proporcionalmente relacionado con su intensidad, informó el especialista.

El doctor Ferrer Toledo explicó también que la intensidad es una medida que tiene que ver con el movimiento que se experimenta en el terreno, mientras que la magnitud se refiere a la energía que libera la fuente sísmica.

Indicó que existen diferentes medidas de intensidad desde el punto de vista instrumental, es decir, a partir de los registros se pueden estimar los niveles de intensidad en términos de la aceleración que experimentó el movimiento del terreno. En el caso del sismo de este 19 de septiembre, y de acuerdo con los registros oficiales sísmicos, fue muy intenso porque tuvo aceleraciones en el orden máximo de los 180 centímetros por segundo al cuadrado (cm/s²).

“A partir de los registros del sismo se pueden determinar los niveles de intensidad en términos de la aceleración que experimentó el movimiento del terreno y una medida es el valor máximo de esas aceleraciones. En este sismo fue muy intenso porque tuvo aceleraciones máximas en el orden de los 180 cm/s²“.

Otra forma para caracterizar los sismos, detalló el investigador Ferrer Toledo, es la medida de los espectros de respuesta, utilizada por los ingenieros para caracterizar también la intensidad sísmica. En este caso, el espectro de respuesta de la componente vertical de movimiento observó valores de aceleraciones de 450 centímetros sobre segundo cuadrado.

“Para darnos una idea, en el sismo de 1985 en la Ciudad de México, en la estación de la SCT, ubicada en el edificio de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, el sismo de hace 32 años generó aceleraciones espectrales en el orden de 900 cm/s². El sismo de este 19 de septiembre en Puebla generó la mitad, 450 cm/s², lo que implica que fue muy fuerte”.

En compañía del ingeniero Eduardo Ismael Hernández, investigador académico de la UPAEP, el doctor Ferrer recalcó que los registros sísmicos permiten a los ingenieros tener la pauta para describir cuál es el potencial de daño en cierto tipo de estructuras y el nivel de intensidad al que fueron sometidas.

Refirió que las que experimentan mayores demandas de aceleración son las estructuras que pueden tener mayores daños, específicamente las de dos a tres niveles, y con cierto tipo de materiales y métodos de edificación como mampostería, aunque aclaró que estos valores son válidos para una zona ya que estas cambian según las estaciones de registro sísmico.

“Con estas estimaciones a partir de los registros sísmicos, podemos determinar en el área cercana donde se registró el sismo, las demandas a las que fueron sometidas las estructuras y a partir de ellas se pueden establecer los potenciales daños. En el caso del sismo de este martes, observamos que fue cargado de muchas frecuencias o energías altas, por eso las estructuras altas, de mampostería y de dos a tres o más niveles fueron las más vulnerables”.

¿Son daños estructurales?

El doctor Eduardo Ismael destacó además la importancia de que la población pueda reconocer los que sí son daños estructurales y los que no lo son, ya que refirió que en una situación de contingencia como en la que se encuentra México es necesario optimizar los recursos humanos con los que se cuenta, ya que sería imposible que las unidades de Protección Civil se dieran abasto con las demandas existentes.

Indicó que los elementos estructurales son aquellos que realmente proporcionan soporte a una edificación, mientras que los elementos no estructurales se refieren a los muros divisorios pero no de carga, o bien aquellos que funcionan como elemento de arquitectura estética.

“Las grietas o fisuras que presentan los muros divisorios no son daños estructurales, incluso si se vienen abajo. Por supuesto que requieren de reparación pero no condicionan la estructura del inmueble. Por eso le pedimos a la población estar atentos, si hay grietas en sentido diagonal deben considerarse pero si están en un elemento estructural como muro de carga, en una columna o trabe, pero no en un muro divisorio”.

El ingeniero Eduardo Ismael destacó que de acuerdo con revisiones realizadas en coordinación con las autoridades, han determinado que las estructuras de tipo reticular o esqueletales fueron las que menos daños registraron, a diferencia de las que fueron construidas con otras técnicas, destacando mayores daños en torres, edificios históricos y cúpulas de iglesias.

“Las escalas de aceleración fueron tan altas que cuando se abre la cúpula se crea tensión y por eso se vienen abajo porque son elementos muy rígidos y no soportan la presión, por eso estructuras como reticulares o esqueletales resistieron más”.

Fuente: CONACYT.