Tipos de edificios y sus peligros estructurales después de un sismo

Tipos de edificios y sus peligros estructurales después de un sismo
Types of buildings and their structural hazards after an earthquake

El personal médico es una parte necesaria en un equipo USAR, nosotros los sanitarios debemos conocer los riesgos y los peligros que nos rodean cuando trabajamos en estructuras que han colapsado o que tienen peligro de colapsar.

En nuestro equipo existen profesionales como bomberos, arquitectos, especialistas en estructuras… los cuales tienen una formación que los hace asumir las competencias en seguridad en la zona de trabajo, nos guían y nos asesoran en este entorno tan hostil, para realizar las tareas con las máximas garantías de seguridad.

Este artículo trata de ofrecer unas nociones básicas a los profesionales de la salud que se integran en equipos de búsqueda y rescate, mediante ilustraciones gráficas podemos entender con facilidad los problemas estructurales que puede sufrir las edificaciones, donde muchas veces tenemos que acceder para atender a nuestros pacientes durante las tareas en, rescate reales o en entrenamientos USAR.

Aunque no es una tarea específica del personal sanitario, a día de hoy los equipos USAR buscan que todos los integrantes del equipo tengan nociones y/o conocimientos de todas las áreas de capacitación requeridas en las tareas de rescate en estructuras colapsadas.

He recogido información de varias guías con breves descripciones y gráficos de los tipos de edificaciones más relevantes y sus posibles daños más importantes que se pueden producir después de un sismo.

Es un artículo introductorio muy ilustrativo y sencillo por lo visual de las fotos, que puede ayudar a entender y recordar de forma muy simple conceptos que se alejan del ámbito de la medicina o la enfermería.
Para una formación más reglada y estructurada en este campo existen profesionales capacitados como Rescate urbano, donde encontraréis información más especializadas en Técnicas de búsqueda y rescate en estructuras colapsadas, con sus publicaciones, libros y aplicaciones APP.

Edificio con muro exterior fino de varios pisos

Características

Se refiere a casas y apartamentos residenciales hasta de cuatro pisos (tres si se considera la planta baja como primer piso), que están construidos básicamente de madera.

Aspectos de rendimiento claves

Muchas paredes crean estructuras idénticas y continuadas con fallos dúctiles (pueden deformarse de manera sostenible sin romperse), que dependen del tipo de revestimiento.

La presencia de un piso de concreto dentro puede aumentar la posibilidad de un colapso P-delta.

Fallos estructurales típicos

• Fallo en el revestimiento de la pared.
• Grietas de paredes.
• El fallo estructural suele ser lento y ruidoso.
• Los pisos blandos/débiles se pueden agrietar y/o colapsar.

Combinaciones con otros materiales

Muchos se construyen sobre garajes de estacionamiento de concreto reforzado.

Puntos de verificación de daños

• Paredes muy agrietadas y/o inclinadas.
• Inclinación del primer piso en edificio de varios pisos.
• Chimenea o revestimiento agrietado, inclinado/suelto.
• Desviación del edificio desde los cimientos.
• Porches separados, pisos o techos divisorios partidos.
• Fallos en la conexión: clavos fuera/ tornillos atravesando la conexión.

Reducción de peligros

• Cerrar el gas y reducir otros peligros de incendio.
• Evitar o derribar chimeneas y revestimientos dañados.
• Colocar apuntalamientos verticales y/o laterales (diagonales).
• Monitorear cambios en la estructura partidas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical a través del piso/techo desde la parte superior del área colapsada.
• Entrada horizontal a través de cavidades existentes o a través de paredes.
• Retirar o apuntalar peligros cerca de las víctimas, si es necesario, hasta su extracción.

Edificio con muro pesado con mampostería no reforzada

Características

• Paredes exteriores con mampostería, no reforzada techo/pisos de madera – tipo caja – hasta 8 pisos.
• Fallo de los anclajes de la pared.
• Ladrillos rotos y mampostería de concreto baja.
• Espacios residenciales, comerciales e industriales.

Aspectos de rendimiento claves

• Las paredes se quiebran cuando tienen poca resistencia a cargas no previstas.
• Las paredes interiores que son redundantes pueden prevenir la caída del piso.

Fallos estructurales típicos

• Las paredes se separan de pisos/techo, lo que causa la caída de paredes y el colapso de pisos/techo.
• Las paredes agrietadas/descascaradas causan peligros de caída por rotura.

Combinaciones con otros materiales

• Madera pesada, paredes y pisos de marcos ligeros.
• Pisos con viguetas de acero y relleno de hormigón en edificios de varios pisos.

Puntos de verificación de daños

• Parapetos y adornos sueltos y rotos.
• Conexiones entre paredes exteriores y techo/pisos.
• Esquinas de paredes agrietadas y aberturas con grietas, además paredes descascaradas.
• Techo/pisos sin soporte o parcialmente colapsados.

Reducción de peligros

• Cerrar el gas y reducir peligros de incendio.
• Apuntalar en forma diagonal. Sujetar, evitar, retirar paredes peligrosas.
• Apuntalar vigas de techo/pisos peligrosas,etc.
• Monitorizar cambios en estructuras quebradas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical a través del piso/techo desde la parte superior del área colapsada.
• Entrar en forma horizontal a través de cavidades y aberturas existentes.
• Retirar ladrillos a mano, con una excavadora o una grúa excavadora.
• Retirar o apuntalar lo que constituya peligro cerca de las víctimas, si es necesario.

Edificio con muro pesado, prefabricados con muros de hormigón

Características

• Paredes exteriores de concreto, techo/pisos de madera, algunos pisos de acero relleno de cemento.
• Techos largos (+ de 50 pies) y pisos largos (+25 pies).
• Rendimiento similar con concreto fundido in situ o paredes con mampostería de concreto reforzado.
• Espacios de oficinas, comerciales e industriales, hasta 4 pisos.

Aspectos de rendimiento claves

• Paredes exteriores robustas, pero que pueden tener una conexión débil con el techo.
• Los edificios construidos después de 1995 o actualizados deberían tener un mejor rendimiento estructural.

Fallos estructurales típicos

• Las paredes se separan de pisos/techo, lo cual puede causar la caída de paredes y el colapso de pisos/techo.
• Es probable que ocurra un colapso de elementos de pisos o techo de un tramo largo.

Combinaciones con otros materiales

• Paredes y pisos con marco liviano, relleno de concreto de 1.5″ en el suelo.
• Pisos largos con viguetas de acero y relleno de cemento.

Puntos de verificación de daños

• Conexiones entre paredes exteriores y techo/pisos.
• Viga con viga y otras conexiones de techos interiores.

Reducción de peligros

• Apuntalar paredes de concreto en forma diagonal o inclinada.
• Apuntalar vigas de techo/pisos peligrosas, etc.
• Puede derribar las paredes inclinadas después de estabilizar el soporte del techo, para evitar derrumbes incontrolados
• Revisión de cambios en estructuras agrietadas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical a través del piso/techo desde la parte superior del área colapsada.
• Entrar de forma horizontal a través de cavidades y aberturas existentes.
• Hacer orificios en paneles de pared, a una distancia mínima de 2 metros de las verticales.
• Retirar los paneles de pared y secciones de techo grandes con una grúa.

Edificios prefabricados

Características

• Partes de concreto ligero construido en fábrica hasta 14 pisos.
• Los sistemas sin paneles de concreto interiores son el problema mayor.

Aspectos de rendimiento claves

• Sistemas donde los elementos estructurales han sido diseñados con mucha precisión, pero a menudo con conexiones quebradizas.
• Escasa capacidad para cargas no preestablecidas.
• El tipo de resistencia puede ser sumamente proporcional a la gran cantidad de paredes.

Fallos estructurales típicos

• Fallo de interconexiones entre las partes que lleva a un colapso parcial o total.

Combinaciones con otros materiales

• Puede tener pisos de losas de cemento fundido o revestimiento de concreto reforzado.
• Uso de paredes de corte con mampostería reforzada y paredes de entramado con acero de refuerzo.
• El cemento prefabricado se usa como paneles de pisos en mampostería y edificios de acero.

Puntos de verificación de daños

• Conexiones de vigas/columnas por debajo y por encima de los diferentes pisos.
• Columnas de hormigón mal prensado (canasta vacía).
• Grietas de entramado diagonal en vigas y grietas en losas cerca de las columnas.
• Anexo de paredes de mampostería sin refuerzo y otros objetos pesados.
• Grietas en paredes de corte y en escaleras de concreto.

Reducción de peligros

• Apuntalar/evitar losas, vigas y/o columnas muy
• Apuntalar/evitar la sobrecarga de losas debido a perforación puntual de losas.
• Retirar/apuntalar los pisos y paredes inestables.
• Monitorización continua de los cambios en estructuras quebradas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical a través de pozos existentes.
• Acceso vertical atravesando las losas desde arriba de las víctimas.
• Acceso de manera horizontal a través de cavidades y aberturas existentes entre los diferentes pisos.
• Cortar paredes de relleno/sin soporte después de una cuidadosa evaluación.
• Retirar grandes trozos con la grúa, una vez cortada las barras de refuerzo.

Edificio con pisos pesados (Hormigón fundido no dúctil)

Características

• Marcos de hormigón fundido y estructuras de carreteras – hasta 12 pisos.
• En edificios viejos, ocas paredes de hormigón, con relleno de mampostería sin refuerzo.
  Como ejemplo: Edificios de oficinas y comerciales en el Este de los EE. UU. (Antes de 1975)

Aspectos de rendimiento claves

• Muros quebradizos cuando se los carga más allá de su capacidad.
• Después de 1975 las estructuras dúctiles en los EE. UU. tienen sistemas que no pueden absorber energía considerable sin perder integridad.

Fallos estructurales típicos

• Falla en la unión viga-columna o entramado de columna que puede causar un colapso parcial o total.
• El colapso puede ser parcial o total.

Combinaciones con otros materiales

• Puede tener mampostería sin refuerzo y/o divisiones de paredes de entramado de metal.

Puntos de verificación de daños

• Conexiones de vigas/columnas por debajo y por encima de los pisos.
• Columnas de hormigón mal confinado (canasta vacía).
• Grietas de entramado diagonal en vigas y grietas en el piso cerca de las columnas.
• Anexo de paredes de mampostería sin refuerzo y otros objetos pesados.
• Grietas en paredes de carga y escaleras de hormigón.

Reducción de peligros

• Apuntalar/sostener pisos, vigas y/o columnas muy agrietadas.
• Apuntalar/sostener la sobrecarga de losas debido a perforación de los diferentes pisos.
• Desesconbrar/apuntalar los pisos y paredes inestables.
• Monitorizar cambios en estructuras agrietadas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical a través de pozos de acceso existentes.
• Acceso vertical atravesando los pisos desde arriba de las víctimas.
• Entrada de manera horizontal a través de cavidades y aberturas existentes.
• Cortar paredes no estructurales de carga/sin soporte después de una cuidadosa evaluación.
• Retirar grandes trozos con la grúa, una vez cortada las barras de refuerzo.

Edificio con arcos de acero pesado

Características

• Viga de acero ″W″ pesado y marco de columna, de dos hasta varios pisos.
• Edificios de oficinas y comerciales, algunos industriales.

Aspectos de rendimiento claves

• Normalmente bien diseñados, pero el rendimiento depende de la ductilidad de las conexiones.
• Tenga cuidado con los pisos de hormigón prefabricado por el sobre peso.
• Las conexiones soldadas pueden sufrir fallos por grietas.
• Los marcos arriostrados en forma diagonal pueden haber torcido columnas o listones largos.

Fallos estructurales típicos

• Fallos en la conexión que puede causar un colapso parcial.
• El colapso total es extremadamente raro.

Combinaciones con otros materiales

• Puede tener paredes exteriores de mampostería, prefabricadas o con paneles de metal.
• Pisos de concreto fundido in situ sobre planchas de metal corrugado, o concreto fundido in situ sobre pisos de hormigón prefabricado directamente soportadas por acero W estructural.

Puntos de verificación de daños

• Daños por movimiento: Esquinas verticales, escalera y daño no en estructuras de carga.
• De la viga principal hasta la conexión de columna. (conexiones de unión)
• Piso de hormigón prefabricado agrietado y diferentes conexiones de viga con pernos.

Reducción de peligros

• Apuntalar vigas cerca de conexiones dañadas o rotas.
• Retirar/apuntalar revestimiento del exterior dañado.
• Monitorizar cambios en estructuras agrietadas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical atravesando los pisos por encima de las víctimas.
• Entrada horizontal a través de cavidades y aberturas existentes.
• Retirar o apuntalar lo que constituya peligros cerca de las víctimas.

Edificio de metal ligero

Características

• Edificios de acero ligero prefabricado de hasta 3 pisos
• Espacios industriales y comerciales de 1 piso en su mayoría.

Aspectos de rendimiento claves

• Elementos estructurales ligeros sumado la poca resistencia de carga.
• Muy flexible, especialmente en la dirección lateral.

Fallos estructurales típicos

• Comportamiento de “punto débil”. La pérdida de revestimiento permite el pandeo, lo cual puede causar el colapso de la estructura de soporte.
• Daño en los tensores diagonales y fallo de unión.

Combinaciones con otros materiales

• Puede tener paredes exteriores con mampostería, prefabricadas o con muros de concreto
• Puede tener tabiques interiores y entre pisos de metal o madera.

Puntos de verificación de daños

• Sistema de arrostramiento y conexiones rotas, alargadas y/o torcidas.
• Pórticos de acero, cerchas de techo y travesaños.
• Conexiones de pernos con pernos de anclaje rotos y/o alargados.

Reducción de peligros

• Apuntalar y/o reforzar diagonalmente los pórticos agrietados.
• Retirar partes y revestimiento sueltos o mal conectados.
• Monitorizar cambios en estructuras agrietadas/inclinadas.

Acceso a las víctimas

• Acceso vertical/horizontal retirando o cortando el revestimiento.
• Ingreso horizontal a través de cavidades y aberturas existentes.
• Retirar o apuntalar lo que constituya peligros cerca de las víctimas.

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