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PATOLOGÍAS ESTRUCTURALES PRODUCIDAS POR LA ACCIÓN DE VIENTO METEÓRICO (TROMBA O HURACÁN) Julio Baeza Quintero 1 ; Julio César Baeza Balam 2 RESUMEN En este trabajo se muestran los daños en estructuras producidos por viento meteórico, causados principalmente por trombas de diversa magnitud y huracanes, donde todas las fallas mostradas ocurrieron en la Península Yucateca y abarcan una amplia gama de construcciones, algunas inclusive no parecen estructuras que sean vulnerables ante la acción de viento meteórico pero aun así sufrieron fallas aparatosas. El objetivo principal de este estudio es mostrar las fallas por viento que son casi imposibles de reproducir en laboratorio y que no obstante hayan ocurrido en estructuras reales, dejan importantes enseñanzas como se verá en cada una de ellas. ABSTRACT This document shows several cases of structural collapses, produced mainly by hurricane, including diverse types of structures, all of them occurred in Yucatan Peninsula, even some cases apparently not vulnerable to wind effect. The main goal of this study is to show the structural failures that provoked the breakdown of these buildings, despite they were actual cases, very difficult to reproduce experimentally, it is possible to obtain some important knowledge about structures. INTRODUCCIÓN En este trabajo se muestran a continuación un conjunto muy breve pero variado de algunas fallas estructurales ocurridas durante tromba, nortes y vientos huracanados que incidieron en regiones costeras, así como en poblaciones ubicadas en la región central de la Península Yucateca, empleando la siguiente metodología: se mostrarán una o dos fotografías para cada caso y se harán los comentarios desde el punto de vista de ingeniería estructural, con la finalidad de que les puedan ser útiles a los diseñadores arquitectónicos, diseñadores estructurales y constructores. GENERALIDADES Las construcciones de la península yucateca son especialmente vulnerables ante la acción de vientos meteóricos por varios motivos relacionados con la geografía, la orografía y por su ubicación en la trayectoria más probable de los huracanes formados en el Océano Atlántico. En su gran extensión, la península es una llanura totalmente plana carente de bosques de gran altura y de sistemas montañosos, ubicada casi al nivel del mar en su mayor parte. Además, aunque el tipo de construcciones utilizado para las casas-habitación están hechas a base de mampostería de bloques huecos de concreto vibrocomprimido, existen infinidad de construcciones que necesariamente deben resolverse mediante estructuras de acero con cubiertas laterales y de techo a base de láminas onduladas o dobladas para darles mayor rigidez a flexión. Existen también infinidad de estructuras que tienen que resolverse con elementos de acero, tales como silos, mamparas elevadas, torres, chimeneas, tuberías de grandes diámetros, etc., las cuales presentan gran vulnerabilidad ante viento meteórico, inclusive ante microtrombas de muy corta duración, algunas de unos cuantos minutos, pero capaces de producir cuantiosos daños en estos tipos de estructuras.

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PATOLOGÍAS ESTRUCTURALES PRODUCIDAS POR LA ACCIÓN DE VIENTO METEÓRICO (TROMBA O HURACÁN)

Julio Baeza Quintero 1; Julio César Baeza Balam 2

RESUMEN

En este trabajo se muestran los daños en estructuras producidos por viento meteórico, causados principalmente

por trombas de diversa magnitud y huracanes, donde todas las fallas mostradas ocurrieron en la Península

Yucateca y abarcan una amplia gama de construcciones, algunas inclusive no parecen estructuras que sean

vulnerables ante la acción de viento meteórico pero aun así sufrieron fallas aparatosas. El objetivo principal de

este estudio es mostrar las fallas por viento que son casi imposibles de reproducir en laboratorio y que no

obstante hayan ocurrido en estructuras reales, dejan importantes enseñanzas como se verá en cada una de ellas.

ABSTRACT

This document shows several cases of structural collapses, produced mainly by hurricane, including diverse

types of structures, all of them occurred in Yucatan Peninsula, even some cases apparently not vulnerable to

wind effect. The main goal of this study is to show the structural failures that provoked the breakdown of these

buildings, despite they were actual cases, very difficult to reproduce experimentally, it is possible to obtain

some important knowledge about structures.

INTRODUCCIÓN

En este trabajo se muestran a continuación un conjunto muy breve pero variado de algunas fallas estructurales

ocurridas durante tromba, nortes y vientos huracanados que incidieron en regiones costeras, así como en

poblaciones ubicadas en la región central de la Península Yucateca, empleando la siguiente metodología: se

mostrarán una o dos fotografías para cada caso y se harán los comentarios desde el punto de vista de ingeniería

estructural, con la finalidad de que les puedan ser útiles a los diseñadores arquitectónicos, diseñadores

estructurales y constructores.

GENERALIDADES

Las construcciones de la península yucateca son especialmente vulnerables ante la acción de vientos meteóricos

por varios motivos relacionados con la geografía, la orografía y por su ubicación en la trayectoria más probable

de los huracanes formados en el Océano Atlántico.

En su gran extensión, la península es una llanura totalmente plana carente de bosques de gran altura y de

sistemas montañosos, ubicada casi al nivel del mar en su mayor parte. Además, aunque el tipo de construcciones

utilizado para las casas-habitación están hechas a base de mampostería de bloques huecos de concreto

vibrocomprimido, existen infinidad de construcciones que necesariamente deben resolverse mediante

estructuras de acero con cubiertas laterales y de techo a base de láminas onduladas o dobladas para darles mayor

rigidez a flexión. Existen también infinidad de estructuras que tienen que resolverse con elementos de acero,

tales como silos, mamparas elevadas, torres, chimeneas, tuberías de grandes diámetros, etc., las cuales presentan

gran vulnerabilidad ante viento meteórico, inclusive ante microtrombas de muy corta duración, algunas de unos

cuantos minutos, pero capaces de producir cuantiosos daños en estos tipos de estructuras.

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El objetivo principal de este trabajo es mostrar algunos de los daños más relevantes desde el punto de vista de

ingeniería estructural que es casi imposibles reproducirlos en laboratorio, por la magnitud de la estructura, su

costo, y la muy difícil capacidad de reproducir los efectos dinámicos del viento. Esta exposición no solamente

afecta a la estructura, sino muchas veces también afecta a la cimentación, aunque esta esté anclada, empotrada

o una combinación de ambas, al estrato rocoso predominante en la mayor parte central (no costera) de la

península yucateca.

La intención de los responsables de este trabajo es divulgar algunos efectos que producen los vientos meteóricos

en algunos componentes y sistemas estructurales, así como mostrar lo impactante que puede ser observar

algunos fenómenos tales como el pandeo en elementos tubulares, la extracción de anclas, el volteamiento de

zapatas, y muchos efectos más que serán señalados en su momento.

Por las limitaciones de espacio en este medio no será posible mostrar la colección completa de fallas que se han

acumulado durante los eventos meteóricos registrados en la península en fechas recientes.

En la Figura 1 se observa el impacto de los vientos del huracán Isidoro, en septiembre de 2002, esta nave se

encontraba en despoblado rodeado de monte bajo con altura máxima de 3 m. La gran deficiencia de este tipo

de nave fue el carecer de trabes de liga que unieran los nudos de rodilla y el nudo del parteaguas entre los

distintos marcos colocados en paralelo.

En la Figura 2 se muestra el interior de la misma nave y se observa que toda la estabilidad del marco frontal

dependía del conjunto de polines tipo MONTEN hechos con lámina muy delgada y doblados en frío. El mayor

daño que tuvo esta nave fue que todas las columnas centrales quedaron desplomadas en su extremo superior

40 cm respecto a su posición vertical.

En la Figura 3 se observa que no solamente el daño sobre los contenidos del interior y la misma estructura sino

que además, partes de las vigas y cerramientos cayeron sobre máquinas muy costosas y sofisticadas.

En la Figura 4 se muestra una nave con las mismas características que la mostrada en la figura 3, y que tuvo el

mismo nivel de daño. La falla de estas dos naves representó tal vez el efecto más costoso de los ocasionados

por el huracán Isidoro.

En la Figura 5 se muestra el volteamiento de una estructura correspondiente a una mampara elevada de muy

pequeñas dimensiones (de 2 m x 3m) y ubicada dentro de la ciudad de Mérida, la cual estaba rodeada por

edificios altos. La altura máxima de la mampara no rebasaba los 5 m y puede observarse la falla de los taquetes

expansivos. Obsérvese también el poco espesor de la placa base, que debió haber presentado fallas por flexión

de haber tenido un anclaje más eficaz.

En la Figura 6 se muestra la falla de una torre resuelta mediante armadura triangular en planta con tres largueros

de 4 pulgadas de diámetro y una altura total de poco más de 100 m. La base de la antena estaba sobre la caseta

mostrada en el lado derecho de la fotografía, y se apoyaba sobre un dado de concreto empotrado en suelo rocoso,

y atirantada mediante tres familias de cables trenzados con 5 cuerdas de acero, de diámetro de 5/8 de pulgada.

En la Figura 7 se muestra el dado de apoyo de la antena y en la Figura 8 se puede observar con detalle el

corrimiento de los “perros” y finalmente algunas cuerdas se soltaron de la sujeción proporcionada por los

“perros”, ocurriendo la falla total de la antena. Nótese que el anclaje del sólido redondo de 2 pulgadas de

diámetro, y empotrado a estrato rocoso, soportó las tensiones producidas por las cargas repetidas provocadas

por las ráfagas de viento huracanado del huracán “Isidoro”.

En la Figura 9 se muestra parte de la longitud total de la torre colapsada. En la Figura 10 se observa la falla

típica de una conexión inadecuada entre una armadura y una columna de concreto con muy escaso armado

longitudinal y transversal. Esta conexión pertenecía a una techumbre liviana de un taller de 10 m x 10 m visto

en planta.

En la Figura 11 se muestra el colapso total de la techumbre liviana de una bodega utilizada para el

almacenamiento de bebidas carbonatadas, en la cual se perdió toda la techumbre, y también se perdieron algunas

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partes de los muros laterales, que poseían contrafuertes con demasiada cuantía de acero y que habían pasado

por un proceso de diseño estructural de suficiente calidad. En la Figura 12 se muestra una toma de la misma

nave, y algo importante para señalar es que esta estructura se encontraba en despoblado, rodeada de monte bajo

con altura inferior a 4 metros y prácticamente sin protección alguna. Nuevamente las armaduras en arco

carecían de armaduras de liga que unieran y estabilizaran lateralmente cada uno de los arcos, lo cual la hacía

especialmente vulnerable ante los vientos huracanados del huracán “Isidoro”.

En la Figura 13 se observa el desplome de una estructura de tipo “paraguas” de una estación de combustible que quedó con un desplome de aproximadamente de 30 cm respecto a la vertical, en la Figura 14 se muestra la

falla de la capa de “Grout” y la flexión de la placa base, así como la extracción leve de las anclas-placa

base-cimentación. Las deficiencias que condujeron a esta falla fueron un insuficiente espesor de la placa base,

de una mejor calidad del Grout que sufrió aplastamiento, así como de un insuficiente anclaje de la placa base a

la cimentación.

En la Figura 15 se muestra el incipiente pandeo de un tubo de 40 cm de diámetro exterior y media pulgada de

espesor, lo cual ocasionó un desplome del espectacular de 15 m de altura, que tuvo un desplazamiento horizontal

de 25 cm en su extremo superior. La importancia de esta fotografía es que muestra el desarrollo incipiente del

pandeo del perfil tubular, que sucedió al tener todo lo demás con las suficientes reservas de resistencia, tanto

en espesor de la placa base, en las soldaduras del tubo con los acartelamientos y con la placa base, así como un

suficiente anclaje de la placa base a la cimentación, y una buena resistencia de la cimentación.

En la Figura 16 y en la Figura 17 se muestra el colapso de un centro de un centro de convenciones de un

complejo hotelero ubicado cerca de la costa norte de la Península Yucateca durante “Isidoro”. Este edificio se ubicaba a 200 m de distancia del mar, y poseía una estructura muy frágil a base de muros altos de mampostería

de bloques huecos de concreto, carente de contrafuertes y con techumbre liviana a base de láminas delgadas

onduladas. Lo más interesante de esta falla es que el edificio fue construido sin pasar por un proceso de diseño

estructural y fue reconstruido exactamente igual al colapsado.

En la Figura 18 se muestra la falla de un tubular cuadrado, encamisado en su base para resistir la flexión;

pertenecía a una mampara elevada de 5 m de altura, de una estación de servicio. Obsérvese que la falla por

flexión ocurrió precisamente en la interface donde el encamisado termina. La falla fue por flexión fue una

combinación de pandeo en la zona a compresión y fractura del acero en la de tensión. Este tipo de estructuras,

por su naturaleza modesta en volumen y costo, no surge de un proceso de diseño estructural, por lo que es de

esperarse severas deficiencias en la resistencia.

En la Figura 19 se muestra una de tantas modalidades de falla que presenta una mampara elevada. En este caso

el colapso sucedió en toda la estructura resuelta a base de armaduras verticales planas paralelas, unidas a la

cruceta horizontal. El viento huracanado de “Isidoro” colapsó toda la mampara, excepto la cruceta, el pedestal y la cimentación del mismo. Es importante señalar en este punto que las mamparas elevadas presentan más de

15 modalidades distintas de falla, por lo que su tratamiento para el diseño puede resultar excesivamente largo

y difícil. El problema surge en que los propietarios o los constructores de este tipo de estructuras consideran

totalmente desechables a estas mamparas elevadas y por lo tanto no dignas de aplicárseles un proceso de diseño

estructural formal.

En la Figura 20 y la Figura 21 se muestra la falla de la base de un pedestal tubular de 40 pulgadas de diámetro,

con un espesor de 3/8 de pulgada el cual tuvo una falla combinada de pérdida de tuercas de las anclas, falla por

flexión de la placa base y fractura de la soldadura, y finalmente la fractura por flexión del tubo. Esta base

correspondía a una mampara elevada de 14 metros de altura. Obsérvese el escaso espesor de la placa base y

también la falta de atiesadores, así como el poco tamaño de la soldadura. Nuevamente se recalca que este tipo

de estructuras no pasa por un diseño estructural formal y son construidas en calidad de estructuras desechables.

En la Figura 22 y la Figura 23 se muestra el colapso total de una nave de tipo industrial que colapsó en la

dirección débil de las columnas. Estas columnas fueron hechas con Perfiles Cuadrados Huecos (PTR) y la falla

fue ocasionada por la soldadura de unión entre los elementos verticales y la placa base.

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De la Figura 24 a la Figura 27 se observa el caso de otra mampara elevada que colapsó sobre una casa habitación

y que produjo el colapso de la losa de vigueta y bovedilla, con la consecuente caída de los bloques del muro y

las bovedillas de la losa. En esta casa habitación se refugiaba una familia entera, sobre la cual cayeron los

bloques y las bovedillas. Esta falla es un ejemplo que muestra la gran peligrosidad que conlleva el construir

este tipo de estructuras sobre todo cerca de casas habitación con ocupantes. En la Figura 25 puede observarse

que el colapso total de la estructura fue inducido por la presencia de una abertura que servía para tener acceso

a una escalera marina dentro del interior del pedestal de 60 pulgadas de diámetro. Esta escalera marina permitía

a los operarios de publicidad de la mampara elevada, acceder a la parte superior de la misma, para el cambio de

los paneles de publicidad. Esta escotilla produjo una reducción muy grande de la resistencia a flexión del tubo

del pedestal de la mampara, sobre todo en puntos donde se registra el máximo momento flexionante ante viento.

Para evitar lo anterior la escalera marina debió construirse por el exterior del pedestal. En la Figura 26 se

muestra la mampara sobre el techo de la casa habitación.

En la Figura 28 se muestra de una forma muy clara las grietas en direcciones ortogonales entre sí, causadas por

la tensión diagonal en la región del nudo de un marco de “rodilla” que osciló varias veces antes de perder las

láminas del techo. Esta fotografía es especialmente afortunada por la singular circunstancia de que todo el

marco de rodilla había sido pintado con pintura de color oscuro, lo cual permitió que se notaran claramente las

grietas ya mencionadas. Este marco de rodilla correspondía a uno de tantos que colapsó, como puede verse en

la Figura 30, por deficiencias en la configuración del armado en la región del nudo. Dicha deficiencia puede

observarse claramente en la Figura 29, donde se observan las distribuciones de refuerzos longitudinales de viga

y columna en la región del nudo. Algo interesante de observar en esta falla fue que solamente colapsó una parte

de los marcos, en tanto que la otra se mantuvo en su lugar sin llegar al colapso pero con daño incipiente. Esta

falla ocurrió durante los vientos huracanados del huracán “Gilberto” en septiembre de 1988. No obstante,

ambas partes del graderío, la colapsada y la no colapsada, tenían las mismas condiciones de exposición y fueron

sometidas al mismo fenómeno meteórico, la naturaleza aleatoria de las acciones producidas por el huracán,

justifican en gran parte este tipo de fallas. Esta falla debe ser revisada junto con la Figura 43 y la Figura 44, ya

que se repite el mismo fenómeno, en el cual dos estructuras con características similares y sometidas a la acción

del viento tuvieron distinto final. Comparten la característica de que solo una estructura falló totalmente, y la

otra no sufrió daños significativos.

En la falla de la Figura 31 se observa el colapso por flexión de una torre de luminarias colapsada durante los

vientos de “Gilberto”. Esta estructura tiene el gran defecto de que las barras diagonales de dos planos

ortogonales no convergían en un solo punto (o nudo). Nótese que las barras diagonales del plano frontal no

coinciden con las barras diagonales del plano lateral. La falla fue por flexión y se muestra únicamente la parte

de tensión, donde puede observarse claramente el defecto constructivo de la estructura, en tanto que en la parte

a compresión solamente existe un intrincado amasijo de barras dobladas entre sí. Esta misma falla será

analizada nuevamente ante los vientos producidos por el huracán “Isidoro”, ocurrido 14 años después, ya que

las torres de una altura de 25 m fueron reconstruidas exactamente igual a las originales que colapsaron. Se tenía

un total de 14 torres, de las cuales colapsaron 8.

La Figura 32 y la Figura 33 corresponden al escasísimo grupo de estructuras que muestran la evidencia, en

forma palpable y directa, de los efectos que produce la sección en las estructuras. Estas cubiertas cónicas son

utilizadas para proteger de los elementos de la naturaleza a las semillas utilizada en la industria de extracción

de aceite comestible vegetal, son llenadas en su vértice superior por efecto gravitatorio, formando un cono por

fricción interna entre los granos. Obsérvese la línea del borde de la cubierta cónica, que atraviesa en diagonal

la fotografía, en donde se aprecia la curvatura permanente dejada por la succión de sotavento. Es interesante

observar que los vientos que produjeron esta combadura por succión correspondieron a una microtromba que

duró tan solo unos minutos y que produjo el mismo defecto en las 25 cubiertas cónicas existentes. Estas mismas

estructuras livianas cónicas fueron dañadas severamente en fecha posterior por el huracán “Isidoro” (ver Figura

104 y Figura 105). Es importante señalar también que del lado de barlovento, sufrió una combadura permanente

hacia el interior de la estructura.

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En la Figura 34 se muestra la falla de una cubierta liviana para una báscula de vehículos pesados, ocurrida en

el mismo evento de microtromba que produjo la succión en las cubiertas livianas cónicas.

En la Figura 35 y Figura 36 se muestran los daños ocasionados por otra microtromba de unos cuantos minutos

de duración, y que afectó a la estructura mostrada, que se encontraba en un terreno totalmente despoblado, y

que correspondía a una planta fabricante de viguetas de concreto presforzado.

De la Figura 37 a la Figura 40 se muestran los daños ocurridos en la cimentación de torres de 30 metros de

altura, y atirantadas. Puede observarse que la cimentación constaba de una gran trabe ancha de concreto

reforzado, unida en ambos extremos a dados anclados y empotrados al estrato rocoso. Las fallas mostradas

ocurrieron durante el mismo evento de microtromba que produjo daños en las cubiertas cónicas de los casos

vistos anteriormente en las figuras 32 y 33. El gran defecto constructivo que tuvieron estas cimentaciones se

puede observar en la Figura 38, en donde se observa que el anclaje superior no alcanza hasta el lecho superior

de la viga ancha, por lo que se produjo el desprendimiento entre dicha viga ancha y los dados de anclaje. En la

Figura 39 se muestra la separación entre los dados y la trabe que sirve de puente para soportar la armadura.

La Figura 41 muestra la interesante falla ocurrida durante una microtromba y que consistió en el volteamiento

de una trabe de 30 metros de longitud, que iba a ser recubierto con ferrocemento. La falla ocurrió en los

instantes previos a que la trabe fuera elevada y colocada en su posición definitiva, y al voltearse se apoyó en la

esquina del edificio, produciéndose el daño mostrado. La trabe de acero solamente tenía la malla y le faltaba

la capa de mortero que se colocaría una vez puesta en su lugar definitivo.

En la Figura 42 se muestra el colapso total de un conjunto de armaduras en paralelo, y empotradas al suelo, con

una altura no mayor a 4 metros, y que fue colapsada por vientos causados por microtromba.

En la Figura 43 y la Figura 44 se muestra una interesante falla de silos metálicos, de 35 metros de altura, los

cuales se encontraban en proceso de ensamblado y que solamente les faltaba la tapa cónica mostrada en la

Figura 44. Dos aspectos muy interesantes de esta falla son los siguientes:

La falla ocurrió por la acción de viento de tromba y solamente dañó una de las dos estructuras que se

encontraban con el mismo nivel de exposición a esa altura, y en segundo lugar esta falla muestra la

vulnerabilidad estructural que presentan las estructuras incompletas por estar en proceso de construcción o

ensamblaje. Ambos silos fueron construidos con acero de alta resistencia y sus espesores variaban de muy

grueso en sus anillos inferiores (t=3/8”) al calibre No. 14 en sus anillos superiores. El proceso de ensamblaje

fue diseñado para hacerlo expedito, pero este proceso simplemente no era el adecuado para desmontar el silo

dañado, por lo que se tuvo que diseñar un procedimiento totalmente innovador y atípico, además de tardado y

costoso.

De la Figura 45 a la Figura 48 se presenta el colapso total de una techumbre liviana, ocurrida durante el huracán

“Roxanne” en la isla de Cozumel. Al instante de ocurrir esta falla, la misma estructura había recibido los vientos

de tres huracanes previos sin tener daño alguno, y era tanta la confianza que los propietarios le tenían a la

seguridad estructural de la nave que la utilizaron para almacenar el contenido más preciado. Esta falla ocurrió

porque los vientos pegaron en la parte más vulnerable de la nave, que era la de costado trasero, formado por

mamparas livianas de lámina ondulada y armaduras verticales que fueron desempotradas desde su base. Un

factor importante que condujo al alto nivel de daño registrado en la nave fue que la conexión entre los

contrafuertes de los nudos laterales y la trabe de acero mostrada en la Figura 47 era extremadamente vulnerable

ante flexión, ya que el tanto el extremo superior del contrafuerte, como los extremos de las vigas de acero que

formaban los marcos, tenían los menores peraltes para resistir los mayores momentos ante viento meteórico.

En la Figura 48 se muestra el colapso del muro de mampostería de sotavento que contaba con contrafuertes y

que aun así colapsó ante los empujes del viento.

De la Figura 49 a la Figura 51 se muestra el colapso de una bodega con techumbre liviana de láminas onduladas

y muros laterales de mampostería de bloques huecos de concreto. Esta estructura colapsó ante el huracán

“Roxanne” y careció por completo de un proceso de diseño estructural formal.

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En la Figura 52 se muestra el daño ocurrido en una nave de techumbre liviana ante el mismo huracán “Roxanne” en Cozumel. Nuevamente este huracán golpeó únicamente el costado más vulnerable de la nave, pero solamente

produjo un daño parcial de la techumbre, el cual se muestra en la figura correspondiente.

En la Figura 53 se muestra el colapso de una mampara de 8 metros de altura y soportada por cuatro columnas

de acero. La falla ocurrió en la zona en que las columnas redujeron su sección transversal, y ocurrió durante

un fuerte viento de una depresión tropical. Nuevamente se trata de una estructura de tipo artesanal carente

totalmente de un proceso de diseño estructural formal.

En la Figura 54 y la Figura 55 se muestra el desempotramiento total y el subsecuente volteamiento de las zapatas

correspondientes a columnas de una mampara elevada, ocurrido durante una tromba. Esta mampara elevada se

encontraba enfrente del aeropuerto de la ciudad de Mérida, y estaba en terreno totalmente desprotegido.

En la Figura 56 se muestra el volteamiento total de una barda de mampostería de bloques huecos de concreto,

sobre una zapata corrida de mampostería de piedras naturales, que carecía de anclaje al estrato rocoso firme.

Esta falla ocurrió durante vientos de microtromba, y la gran deficiencia que presentaba era que dicha barda

carecía de muros en dirección ortogonal visto en planta.

Se muestra en la Figura 57 el hundimiento diferencial de un faro en el puerto de Celestún, ocurrido a fines del

año 1966 durante un huracán. Este hundimiento diferencial fue ocasionado por el avance del mar, el cual saturó

la duna sobre el cual se desplantaba el faro, provocando la pérdida de fricción intergranular de la arena. Además

este faro estaba construido totalmente con mampostería de piedras labradas, lo que lo hacía extremadamente

pesado respecto a la capacidad de la arena.

En la Figura 58 y la Figura 59 se muestra el derrumbe total del muro frontal del Centro de Readaptación Social

(CERESO) de la población de Tekax, Yucatán, ocurrido durante una tromba de muy corta duración. La barda

frontal colapsada tenía una altura de 10 metros, y originalmente fue construida con poca capacidad para resistir

vientos meteóricos, y ante la presión de mantener a los internos recluidos y evitar fugas, se reconstruyó en unas

cuantas horas la barda con igual o mayor vulnerabilidad que la original. Esta barda debió haber llevado

contrafuertes y trabes en vez de cadenas armadas, y los contrafuertes debieron llevar una cimentación especial.

El depósito arcilloso sobre el cual desplantaba la cimentación de ambas bardas (original y nueva) tenía 6 metros

de espesor, por lo que el empotramiento a roca no era una opción viable.

De la Figura 60 a la Figura 62 se muestra el colapso total de una techumbre liviana construida con marcos en

forma de “A” y soportada por diez columnas labradas, que consisten en cilindros huecos de 35 cm de diámetro

externo, con un espesor de 8 cm, a los cuales se les rellena con concreto reforzado con ARMEX de 10 x 10-4,

cada cilindro tiene una longitud de 65 cm y los extremos de los ARMEX fueron soldados a una parte de los

marcos en forma de “A”. La falla ocurrió durante una microtromba y esta estructura estaba totalmente rodeada

por construcciones más altas, y además había soportado dos huracanes, incluyendo “Isidoro” en 2002. Este tipo de fallas ocurre muy frecuentemente en el medio peninsular yucateco, y es causado al considerar a las

columnas labradas como verdaderas columnas, capaces de soportar carga axial y momentos flexionantes en

ambas direcciones ortogonales, pero en realidad estas columnas solamente tienen capacidad para resistir carga

axial, o sea trabajar exclusivamente como puntales. En la Figura 61 pueden observarse los refuerzos

longitudinales del ARMEX, los cuales no cumplen la cuantía ni el diámetro mínimo para ser consideradas

columnas de concreto reforzado.

En la Figura 63 se muestra el daño por impacto de mar durante los vientos huracanados por “Isidoro” en la costa norte de Yucatán, el elemento mostrado corresponde a un andador de un complejo hotelero.

En la Figura 64 y en la Figura 65 se muestra el volteamiento total de un paraguas de una estación de servicio,

nuevamente las deficiencias del empotramiento de las columnas a la cimentación hacen extremadamente

vulnerables a este tipo de construcciones ante viento meteórico, en este caso ante los vientos de “Isidoro”. En la Figura 65 se muestra el detalle de la falla de la placa base de la columna tubular de acero que presentó falla

total por fractura de la soldadura, combinada con falla por flexión. Se alcanza a observar en la misma Figura

65 que el tubular con un espesor de 3/8 de pulgada presentó fractura en partes del mismo.

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En la Figura 66 se muestra el daño parcial ocasionado por “Isidoro” en la techumbre de un gimnasio de reciente construcción en aquel entonces. Se hace la observación de que este recinto había sido declarado refugio seguro

ante huracanes pero no lo era.

En la Figura 67 y la Figura 68 se muestra la falla del pedestal de una mampara elevada, se observa que esta

falla correspondió a la fractura del tubo redondo a tensión, y casi nula falla a compresión, y esto fue inducido

por la presencia de los acartelamientos que se muestran en la Figura 68.

En la Figura 69 y la Figura 70 se muestran los daños que produce el viento meteórico al chocar con una

superficie totalmente vertical y cambiar de dirección, que en este caso fue hacia arriba en forma vertical y

perforar las placas de “durock” del edificio mostrado, que corresponde a un hotel de 80 metros de altura, y

ocurrido durante “Isidoro”. Esta falla, aunque fue de un elemento no estructural, permitió que el flujo de agua

de lluvia, viento y todo tipo de basura, penetraran en los tres pisos superiores del hotel, que albergaban las

habitaciones de mayor lujo, produciendo cuantiosísimas pérdidas económicas. Esta torre fue diseñada para

soportar vientos meteóricos de hasta 170 km/hr, y "Isidoro" tuvo ráfagas mayores a “250 km/hr” en la zona donde se ubicaba dicho hotel.

En la Figura 71 se muestra el colapso total de la techumbre de una nave industrial, utilizada para la maquila de

partes cerámicas empleadas en motores de avión a reacción. Estas láminas tenían un calibre del número 26 y

eran de tipo “engargolada”, que básicamente son grandes tiras que pertenecen a un gran rollo cilíndrico y que la lámina pasa por un conjunto de rodillos que lo troquelan y le dan los dobleces para lograr mayor momento

de inercia en las láminas, y además permitir que las orillas de cada tira se conecten con las tiras de láminas

adyacentes.

Se muestra en la Figura 72 el colapso del muro de bloques huecos de concreto que pertenecía a un taller

automotriz, que tenía tres costados descubiertos. El viento meteórico perteneciente a “Isidoro” e impactó la

barda que tenía una altura de 8 metros, produciendo los efectos que se muestran. Esta construcción se

encontraba un terreno completamente desprotegido por estructuras aledañas.

En la Figura 73 se muestra el colapso de la mampara más elevada existente en septiembre de 2002 en Mérida,

Yucatán, cuando impactó “Isidoro”, la mampara tenía una altura máxima de 18 metros, con un pedestal de

80 cm de diámetro exterior y el panel publicitario tenía como dimensiones 12 m de base y 5 m de altura. Nótese

la extrema delgadez de la placa base con un espesor de 3/8 de pulgada y que sin embargo no colapsó por

cualquiera de las otras formas vistas en los casos de mamparas elevadas anteriores. Esta mampara falló porque

los tornillos y las tuercas de las anclas estaban a nivel del suelo y sufrieron corrosión extrema que hizo que se

perdiera la rosca tanto de los tornillos como de las roscas. En la Figura 74 se muestra un acercamiento de estos

elementos corroídos. El colapso de esta mampara ocurrió en zona despoblada en aquella época, por lo que

afortunadamente no tuvo consecuencias trágicas ni produjo daños materiales. La gran deficiencia de la placa

base es que no se debió emplear una sola placa sino que debieron emplearse dos placas paralelas separadas con

atiesadores para aumentar el momento de inercia de la placa base. Adicionalmente la práctica de dejar los

tornillos de las anclas al nivel del suelo en zonas fácilmente inundables, propicia la corrosión avanzada de estos

elementos; debió emplearse un dado de 80 cm o 100 cm de altura respecto al nivel del terreno circundante.

En la Figura 75 se muestra el volteamiento de un paraguas de servicio de combustible, soportada por varias

columnas tubulares redondas que tenían una cimentación insuficiente para resistir los vientos de “Isidoro”. La estructura al voltearse cayó sobre dos vehículos que se encontraban desocupados y que permanecen debajo de

la techumbre liviana, tal como se puede apreciar en la Figura 76. Estas estructuras no obstante que deben tener

suficientes reservas de seguridad para garantizar su estabilidad ante viento meteórico, no surgen de un proceso

de diseño estructural formal, y se construyen artesanalmente por lo que presentan severas deficiencias, tanto en

cimentación como en todos sus componentes estructurales.

En la Figura 77 y la Figura 78 se muestra el colapso de las placas base de forma anular que pertenecen a otra

estación de servicio de combustibles, y se puede apreciar la falla combinada de tres elementos, que son: el

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aplastamiento de la capa de Grout que une la placa base a la cimentación, la flexión de la misma placa base

anular y finalmente la fractura por tensión de las anclas que unían la placa base a la cimentación.

En la Figura 79 y la Figura 80 se muestra el colapso de una nave con techumbre liviana de varias aguas que

colapsó ante los vientos de “Isidoro”, obsérvese nuevamente que entre los marcos paralelos no existen trabes de liga que garanticen la estabilidad en el plano vertical original de cada uno de los marcos, por lo que la

estabilidad de todos los marcos depende exclusivamente de los polines que los unen, los cuales se hacen

artesanalmente, doblando lámina de calibres número 26 y esto ocasionó la falla de más de 140 naves de tipo

industrial solamente en el Estado de Yucatán. El modelado de las trabes de liga, que deben unir los marcos,

presentan una dificultad especial ya que cada marco es el responsable de resistir las acciones del viento

meteórico y dichas acciones, tanto gravitatorias como de viento, actúan en el mismo plano vertical que contiene

cada marco, pero no existe una forma muy clara ni directa para modelar el impacto del viento en dirección

normal al plano vertical que contiene cada marco, por lo que estos son muy vulnerables ante la acción del viento

cuando actúa en los muros frontales, a menos que se coloquen las trabes de ligas que deberán unir los distintos

nudos de cada marco.

En la Figura 81 se muestra el contenido de una bodega que tenía los cuatro costados con mampara a base de

lámina ondulada muy delgada y techumbre liviana a dos aguas. La nave en cuestión, que no se puede observar

en la figura, terminó a 60 metros de su posición original. Esta falla muestra las grandes deficiencias en todos

los aspectos, desde la cimentación, la estructuración, las cubiertas, y todos los elementos estructurales (y no

estructurales) con que se construyen estas naves industriales, exponiendo completamente al viento meteórico,

el contenido de dichas naves utilizadas como bodega.

De la Figura 82 a la Figura 84 se muestra el colapso de una nave tipo industrial, que servía para almacenar

perfiles de acero y que se encontraba en zona despoblada, en completa exposición. Esta nave solamente tenía

un costado a base de muros de mampostería de grandes dimensiones, sobre el cual se apoyaba la polinería que

provenía de marcos paralelos a dicho muro. Se puede observar que el viento empujó el muro desde el interior

de la nave hacia la zona de sotavento, haciendo que los polines que soportaban las láminas de la techumbre se

desprendieran del muro al quedar fuera del plano vertical este último. Este caso representa lo irónico que resulta

que al disponer de tanto acero se le haya dado tan poca importancia al diseño estructural y a la construcción de

la nave que protegería el contenido de perfiles de acero.

En la Figura 85 y la Figura 86 se muestra otra modalidad de colapso de una mampara elevada que cayó sobre

una casa-habitación. Obsérvese que la falla fue inducida por la fractura de la soldadura, tanto de los

acartelamientos como del mismo tubo del pedestal, y posteriormente ocurrió la fractura a tensión del tubo junto

con el pandeo local, en la zona a compresión, del mismo tubo. Es importante señalar que la soldadura era de

un tamaño insuficiente, como puede verse en la Figura 85.

En la Figura 87 y la Figura 88 se muestra el colapso parcial por pérdida de adherencia de las anclas que unían

las placas base con la cimentación de una mampara de dimensiones relativamente medianas. Esta mampara era

de muy reciente construcción (de no más de seis meses) y el anuncio tenía de dimensiones de 5 m de base por

2.5 m de altura. Los dos tubos de 12 pulgadas de diámetro y que pertenecían a la parte baja del pedestal llegaban

hasta una altura de 3.5 m, posteriormente se unían a una cruceta de donde salía un tercer y único pedestal de

menor diámetro (8 pulgadas), el cual colapsó por flexión, lo que condujo a que la mampara cayera como se

aprecia en la Figura 88, y que interrumpió la pérdida de adherencia total de las anclas y el colapso se detuviera.

De la Figura 89 a la Figura 91 se muestra el impacto del apéndice superior de 10 m de una antena con un total

de 80 metros de altura; al perderse el empotramiento del apéndice, este se impactó sobre dos losas de una casa

habitación de interés social, lo cual puede observarse en la Figura 90 y la Figura 91, que corresponden a la

azotea de la vivienda de un solo nivel y a la parte inferior de la losa de la vivienda. Es interesante señalar que

el apéndice y la antena fueron reconstruidos y reparados con las mismas características de las que fallaron. La

Figura 89 muestra el apéndice vuelto a colocar en su lugar original encima de la antena.

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En la Figura 92 y la Figura 93 se muestra la pérdida total de la techumbre liviana a dos aguas, de una nave

industrial de gran importancia económica, debido a los procesos industriales, a los insumos, a los productos ya

terminados y a la maquinaria muy sofisticada que se empleaba en la elaboración de los productos para

exportación. La pérdida de la techumbre liviana, hecha a base de tiras de lámina “engargolada” causó cuantiosas pérdidas económicas y sobre todo la suspensión durante varios meses de las actividades de la empresa que

operaba esta nave industrial. La falla fue producida por el escaso espesor de la lámina (calibre 26) que

nuevamente fue fijada a la polinería mediante pijas autorroscantes que carecieron de las rondanas de acero para

evitar el punzonamiento de las láminas. La falla ocurrió durante “Isidoro”.

En la Figura 94 se muestra el colapso de los marcos de rodilla de una techumbre liviana para un graderío de

una cancha deportiva, la falla se debió a la corrosión existente en la soldadura que unía las columnas de acero

con las placas base correspondientes. Obsérvese que ante la extrema fragilidad de la soldadura, que ya

presentaba daño avanzado por corrosión, los marcos perdieron su empotramiento, pero las láminas

permanecieron en su lugar.

De la Figura 95 a la Figura 97 se muestra el muy interesante caso del colapso total de una mampara causado

por la falla del suelo donde se alojaba la cimentación de la mampara elevada. En la Figura 95 se muestra

solamente el dado pero no se muestra la parte inferior de la cimentación que consistía en una zapata de 4 m por

4 m y un peralte total de 50 cm, que ante los vientos de “Isidoro” el suelo bajo la cimentación colapsó, produciéndose la rotación. En la Figura 96 puede observarse la placa base que unía el pedestal con el dado de

la cimentación, y en la Figura 97 se observa que la mampara que tenía de dimensiones en su panel publicitario

12 m de base por 4 m de altura. Al caer la mampara junto con el pedestal cayó sobre el interior de la nave que

se utilizaba como bodega de bebidas embotelladas, y aunque no se aprecia en las figuras, la mampara produjo

el colapso total de dos marcos de acero adyacentes, además de la ranura mostrada en el muro lateral de la nave.

Los marcos corrían en dirección perpendicular al muro ranurado. Esta falla muestra una de muchas modalidades

de falla que presentan las mamparas elevadas que en este caso consistió en la falla del suelo, predominantemente

friccionante, aunque con un alto contenido de material cohesivo. La falla ocurrió durante “Isidoro”.

En la Figura 98 y la Figura 99 se muestra el colapso de una nave utilizada como bodega para perfiles de

aluminio, que colapsó ante “Isidoro”. Nuevamente puede observarse que la carencia de trabes de liga entre los

marcos paralelos fue la responsable en su mayor parte de la total destrucción de esta estructura. La polinería y

los muros no tenían la capacidad para resistir los vientos meteóricos del huracán.

En la Figura 100 se muestra otra modalidad de falla de los pedestales de las mamparas elevadas. En este caso

la falla ocurrió por fractura a tensión del tubo y se registró en el área definida por la terminación de los

acartelamientos. Nótese que el poco pandeo que existió en la parte a compresión, el cual fue consecuencia final

del desarrollo del colapso.

En la Figura 101 se muestra el colapso por fricción de un tubo de 25 metros de altura, utilizado para soportar

las luminarias de un estadio de béisbol profesional. Obsérvese al fondo de la figura que otro poste de iguales

características no sufrió daño alguno, pero el poste más cercano no tuvo daño en el suelo de la cimentación, en

la cimentación, en la placa base en configuración de “sándwich”, en las anclas, ni en la parte inicial de su empotramiento a la placa base. De 14 postes similares solamente uno colapsó de la forma mostrada y la única

explicación a lo anterior es que el ángulo de incidencia del viento sometió a oxidación constante durante mucho

tiempo a este poste en particular, mucho más que a los demás. Esta falla se produjo durante “Isidoro”.

En la Figura 102 se muestra una curiosísima falla combinada de algunas armaduras que sufrieron el

desempotramiento de las zapatas en la zona de barlovento y la flexión de las columnas en la zona de sotavento.

Esta falla fue ocasionada por la precariedad del suelo circundante a las zapatas que se desempotraron. Tal vez

por tratarse de una estructura muy modesta, no se cuidó el debido anclaje o empotramiento de la cimentación,

pero es de esperarse que si el viento hubiera actuado en dirección contraria a la que actuó las zapatas donde se

encuentran las columnas flexionadas, serían desempotradas. La falla también ocurrió durante “Isidoro”

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En la Figura 103 y la Figura 104 se muestran las cubiertas cónicas mostradas anteriormente en la Figura 32 y

la Figura 33, las cuales habían sido afectadas por tromba, produciéndose el interesante caso de mostrar las

consecuencias de la succión en sotavento. En las figuras actuales se muestran las mismas cubiertas cónicas,

pero colapsadas totalmente durante el impacto de “Isidoro”. Nótese el daño total de las cubiertas cónicas, que quedaron inutilizadas para los fines de almacenamiento de granos para la industria aceitera.

En la Figura 105, la Figura 106 y la Figura 107 se muestra el colapso de la techumbre liviana de un graderío de

una cancha deportiva, ubicada en despoblado, que colapsó durante “Isidoro”. De los tres marcos de rodilla que soportaban la techumbre, los tres presentaron distintas modalidades de falla. En la primera de ellas se puede

observar el plano general de la falla total de la estructura, y también se observa a la izquierda la columna del

primer marco que falló por flexotorsión, en la siguiente fotografía (Figura 106) se muestra la pérdida total por

desempotramiento del marco de rodilla central, y finalmente el tercer marco de rodilla se observa en la Figura

107, donde puede observarse la pérdida total por adherencia de las anclas de la última columna. Lo interesante

de esta estructura es que las tres columnas tenían las mismas características pero por el ángulo de incidencia

del viento que impactó a la estructura, presentaron diferentes fallas entre sí. La falla más grave e inicial fue la

de la Figura 107, en donde se tuvo la pérdida total de las anclas, y esto condujo a la falla generalizada de las

subsecuentes columnas. Es importante señalar que en los graderíos los vientos se concentraron por el “embudo” formado por la techumbre liviana y las gradas de mampostería que no se observan en las figuras, ya que se

ubican en la parte posterior.

En la Figura 108 y la Figura 109 se muestra la falla total de una mampara soportada por cinco armaduras que

no poseían la capacidad de resistir los vientos de “Isidoro” por la mala combinación de “cuerdas” verticales hechas con perfiles de tipo “I” de un lado y angulares de menor capacidad en el otro lado. Adicionalmente en

la zona de flexión se redujo la sección transversal de los largueros tipo “I” a perfiles tipo canal de muy inferiores geométricas.

De la Figura 110 a la Figura 114 se muestra el colapso parcial de una mampara de grandes dimensiones

soportadas por dos columnas en celosía, y que no llegaron al suelo porque la mampara se apoyó sobre la parte

posterior del graderío de un parque de béisbol, este caso es muy importante ya que deja enseñanzas muy útiles,

y es considerado por los responsables de este documento como el caso que debe difundirse más ampliamente,

ya que aporta nuevos conocimientos muy difíciles de lograr en laboratorio de estructuras. En primer lugar, en

la Figura 110 se puede observar que los dos largueros sometidos a compresión, que eran PTR’s de 4 pulg por

4 pulg sufrieron pandeo por aplastamiento total, en tanto que los dos largueros sometidos a tensión fueron

extraídos no obstante de tener una profundidad de empotramiento de más de 2.5 m. Obsérvese que del primer

travesaño a la parte extraída que se encuentra con corrosión incipiente, existían alrededor de 20 cm, lo que

impidió que se pintara la parte inferior del rectángulo formado por travesaños y que unía los cuatro largueros.

En la Figura 111 se observa el recurso utilizado por los constructores de esta mampara, que emplearon barras

de acero corrugado de diámetro de media pulgada como travesaños de anclaje a la cimentación. Esta solución

constructiva resultó una parodia de empotramiento, ya que la extracción de los largueros produjo el efecto

mostrado en esta fotografía (Figura 111). En la Figura 112 se muestra el plano general de la estructura

colapsada, la cual se apoya sobre la parte posterior del graderío ubicada cerca de la segunda base del campo de

béisbol. Finalmente en la Figura 113 y la Figura 114 puede observarse con mayor detalle el pandeo sufrido por

los largueros a compresión. Obsérvese en la Figura 114 la fractura incipiente del larguero a tensión, ubicado

en el costado izquierdo en la zona inferior a donde se inicia el primer travesaño, esta estructura no obstante

surgió de un proceso formal de diseño estructural, presentaba deficiencias tanto en los perfiles utilizados como

en el anclaje de los largueros a la cimentación, que no presentó daño alguno. El suelo circundante a la

cimentación tampoco mostró signos indirectos de mal comportamiento y la gran carencia fue la no colocación

de topes en los extremos inferiores de los largueros para evitar la falla por adherencia. Si se hubieran colocado

los topes en los extremos inferiores de los largueros para evitar la falla por adherencia hubieran fallado los

largueros sometidos a compresión por pandeo y la mampara también hubiera colapsado, aunque tal vez no

hubiera llegado a apoyarse a la parte posterior del graderío.

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En la Figura 115 y la Figura 116 se muestra una de las fallas más emblemáticas ocurridas durante “Isidoro” y que fue el colapso casi total de una nave que albergaría y debería proteger una maquinaria muy sofisticada,

compleja y costosa, de más de 20 millones de dólares, la cual se utilizaría para la fabricación de productos de

uso masivo utilizando material polimérico reciclado. La máquina en cuestión, de muy grandes dimensiones,

estaba en la fase de puesta en operación cuando llegaron los primeros vientos de “Isidoro” y estos ocasionaron en los primeros minutos del huracán los colapsos de los marcos frontales de la gran nave que albergaba la

maquinaria. El colapso de estos marcos pesados, al caer hacia dentro de la nave, impactaron la maquinaria y le

produjeron cuantiosos daños, sobre todo en la parte más delicada que era el centro de control electrónico

automatizado y numerosos daños a equipos pertenecientes a dicha maquinaria. Nuevamente esta falla se debió

a la carencia de trabes de liga que estabilizaran los marcos, que como puede observarse en ambas figuras,

poseían dimensiones generosas para soportar cargas en sus planos verticales originales, pero dependían por

completo de la polinería, que era muy frágil, para mantenerse en dicho plano ante las acciones del viento normal

a su plano.

En la Figura 117 y la Figura 118, se muestra el colapso total de una nave utilizada como bodega, en la cual los

únicos elementos sobrevivientes fueron los marcos metálicos y todo lo demás, incluyendo el contenido de la

nave, desapareció. Esta nave se encontraba en despoblado sin protección alguna y puede observarse de los

despojos que los marcos, no obstante ser poco rígidos, permanecieron de pie y los cuatro muros perimetrales

hechos con mampostería de bloques huecos, desaparecieron en su totalidad. Esta nave era de muy reciente

construcción (no más de 4 meses) al momento de ser impactada por “Isidoro”.

De la Figura 119 a la Figura 122 se muestra el colapso total de una mampara elevada soportada por dos

columnas, que tenían aparentemente una adecuada cimentación con cuantías generosas de refuerzo longitudinal

y transversal en los dados, siendo muy ilustrativa esta falla sobre la naturaleza de la acción dinámica del viento

meteórico ante cierto tipo de estructuras, especialmente aquellas que se encuentran en volado (isostáticas). La

acción del viento y la generación súbita de ráfagas, en numerosísimos ciclos, durante un evento de huracán,

producen una oscilación que conduce a la falla por adherencia de las anclas de la cimentación, y en el caso

mostrado se observa el gran defecto que tuvieron ambos dados, ya que tenían refuerzo longitudinal y transversal

en las cuatro caras verticales, pero no tenían continuidad de armado con el lecho ubicado en la cara superior.

La oscilación producida en la mampara por las ráfagas, ocasionó el ensanchamiento de ambos dados y

posteriormente los núcleos del dado, unidos a la placa base mediante anclas, se separaron y salieron de los

dados que originalmente los contenían en forma monolítica. Esta falla nos muestra claramente la necesidad de

que los dados deban tener un armado en tres dimensiones cubriendo todas las caras exteriores de los dados,

excepto la cara de la base que deberá ser unida a la cimentación. Queda como enseñanza final de esta falla que

toda estructura isostática sometida a viento deberá ser protegida mediante armados en tres dimensiones para

evitar el efecto de “aflojamiento” de los dados. El panel publicitario tenía de dimensiones 4 metros de base por

2.5 m de altura y tenía una altura máxima de 6 metros respecto del suelo. A pesar de ser una estructura

relativamente modesta sufrió esta aparatosa falla y los mismos constructores reconocieron que jamás se

imaginaron que esta falla podría ocurrir.

Se muestra en la Figura 123 y la Figura 124 se muestra el desempotramiento total de los dados que estaban

alojados en el estrato de un relleno artificial y corresponde a una mampara de estación de servicio de

combustible, con una altura máxima de 4.5 metros. La estructura era muy pequeña pero se encontraba

totalmente desprotegida. Esta falla se hubiera evitado si los dados estuviesen empotrados en el estrato rocoso,

en vez del relleno artificial.

De la Figura 125 a la Figura 129 se muestran las armaduras de las torres que sostenían las luminarias de un

estadio deportivo. Son las mismas torres vistas en los casos de la Figura 31, con la gran diferencia de que la

falla mostrada anteriormente ocurrió durante “Gilberto” en septiembre de 1988, en tanto que las fallas mostradas en las actuales corresponden a “Isidoro” en septiembre de 2002. Como puede observarse en las actuales

fotografías las fallas fueron variadas y las armaduras tenían el mismo defecto ya comentado en la discusión de

la Figura 31. En la Figura 126 se observa la fractura del larguero vertical ubicado en el extremo derecho superior

de la fotografía. En la Figura 127 se observa la falla por flexión, ubicada a varios metros por encima del

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empotramiento de la torre. Nuevamente en la Figura 128 se puede ver la fractura del larguero vertical que

produjo finalmente la falla por flexión de toda la armadura. En “Isidoro” se tuvieron vientos de mucha mayor velocidad que en “Gilberto” en el lugar de esta falla, por lo que el número de armaduras colapsadas fue mucho mayor que en “Gilberto”.

En la Figura 130 y la Figura 131 se muestra la falla total de una estructura en forma de paraguas de una estación

de servicio de combustible, obsérvese en la Figura 130 la fractura de las anclas que unen las placas base a la

cimentación y que fallaron por tensión al tener una sección transversal insuficiente. En la Figura 131 se

observan las placas base de forma anular, que no tuvieron daño, así como tampoco la soldadura, el perfil tubular

ni los acartelamientos.

La Figura 132, la Figura 133 y la Figura 134 muestran el daño que estructuras muy livianas y flexibles, hechas

con acero, pueden producir en elementos de concreto reforzado que las soportan. Esta falla ocurrió en la

techumbre de un graderío doble que daba para sendas canchas deportivas y lo notable de esta estructura es que

se construyeron de acuerdo a un proceso de cálculo estructural muy cuidadoso y formal. En la Figura 133 se

muestra la falla por torsión en la columna de concreto reforzado, en su extremo superior debajo de la trabe de

acero en doble volado. La torsión en la columna fue originada porque el graderío, junto con la techumbre

liviana formó un embudo que concentró los vientos huracanados de “Isidoro” y produjo una combadura de los polines que sostenían las láminas antes de que estas se desprendieran. Estas combaduras sacaron de su plano a

las trabes metálicas y estas al girar alrededor del eje de la columna le imprimieron la torsión que ocasionó la

falla. Puede observarse en la Figura 134 las grietas inclinadas, propias de una falla por torsión, en elementos

de concreto reforzado. Esta estructura, después de la falla fue sometida a una rigurosa revisión, tanto

constructivamente como en su memoria de cálculo y la única deficiencia detectada fue el carecer de una trabe

de liga que uniera los extremos de las vigas en volado, que impidieran que estas vigas abandonaran su plano

vertical definido por ellas junto con la columna de soporte.

En la Figura 135 y la Figura 136 se muestra el colapso parcial de la techumbre de una nave industrial que se

utilizaba para almacenar equipo electrónico muy costoso y que al perderse gran parte de la techumbre liviana,

el contenido de la nave se vio expuesta a viento, lluvia y lodo, así como otros despojos, por lo que los daños de

esta falla fueron cuantiosos. La falla ocurrió durante “Isidoro”.

Se muestra en la Figura 137 la falla del soporte de un depósito de concreto sobre una armadura tridimensional,

ocurrida durante “Isidoro”, lo notable de esta estructura es que ya había soportado el paso de varios huracanes, y no obstante estar ubicada en el pasillo formado por dos grandes naves industriales, no había colapsado ni

sufrido daño hasta la llegada de “Isidoro”.

Figura 1.- Figura 2.-

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Figura 3 Figura 4

Figura 5 Figura 6

Figura 7 Figura 8

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Figura 9 Figura 10

Figura 11 Figura 12

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Figura 13 Figura 14

Figura 15 Figura 16

Figura 17 Figura 18

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Figura 19 Figura 20

Figura 21 Figura 22

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Figura 23 Figura 24

Figura 25 Figura 26

Figura 27 Figura 28

Figura 29 Figura 30

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Figura 31 Figura 32

Figura 33 Figura 34

Figura 35 Figura 36

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Figura 37 Figura 38

Figura 39 Figura 40

Figura 41 Figura 42

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Figura 43 Figura 44

Figura 45 Figura 46

Figura 47 Figura 48

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Figura 49 Figura 50

Figura 51 Figura 52

Figura 53 Figura 54

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Figura 55 Figura 56

Figura 57 Figura 58

Figura 59 Figura 60

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Figura 61 Figura 62

Figura 63 Figura 64

Figura 65 Figura 66

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Figura 67 Figura 68

Figura 69 Figura 70

Figura 71 Figura 72

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Figura 73 Figura 74

Figura 75 Figura 76

Figura 77 Figura 78

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Figura 79 Figura 80

Figura 81

Figura 82

Figura 83 Figura 84

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Figura 85 Figura 86

Figura 87 Figura 88

Figura 89 Figura 90

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Figura 91 Figura 92

Figura 93 Figura 94

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Figura 95 Figura 96

Figura 97 Figura 98

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Figura 99 Figura 100

Figura 101 Figura 102

Figura 103 Figura 104

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Figura 105 Figura 106

Figura 107 Figura 108

Figura 109 Figura 110

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Figura 111 Figura 112

Figura 113 Figura 114

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Figura 115 Figura 116

Figura 117 Figura 118

Figura 119 Figura 120

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Figura 121 Figura 122

Figura 123 Figura 124

Figura 125 Figura 126

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Figura 127 Figura 128

Figura 129 Figura 130

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Figura 131 Figura 132

Figura 133 Figura 134

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Figura 135 Figura 136

Figura 137

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CONCLUSIONES

1. El estudio de la patología estructural es de gran importancia para conocer la forma en la que fallan las

estructuras sometidas a viento meteórico, y su divulgación para todos los involucrados en la ingeniería

estructural, sean estudiantes, maestros, investigadores, etc. Su estudio deberá ser tema obligado para

lograr una formación más completa.

2. En este trabajo se muestra una pequeñísima colección de fallas de un archivo mucho más amplio y

puede notarse que algunas estructuras que aparentaban ser poco vulnerables ante la acción del viento

presentaron fallas catastróficas que nadie esperaba, muchas de las cuales tuvieron un diseño riguroso

y muy completo, y que aun así colapsaron. Sin embargo la mayoría de las estructuras colapsadas

mostradas en este trabajo pertenecían a estructuras no ingenieriles o artesanales; por estas últimas se

entiende que fueron construidas sin haber surgido de un proceso de cálculo estructural formal y

riguroso.

3. Una revisión minuciosa de algunas de estas fallas realizadas por los responsables de este trabajo,

mostraron que en muchos casos presentados, los Reglamentos de Construcciones resultaron

insuficientes o simplemente carecen de especificaciones para prevenir ciertos tipos de fallas, por lo

que es importante profundizar en el estudio de estos casos y efectuar las propuestas de modificación a

dichos reglamentos.

4. Una de las grandes ventajas del estudio profundo de estos casos radica en que muchas de estas

estructuras no se pueden reproducir en el laboratorio de estructuras por varios motivos, siendo los

principales: el reproducir a escala natural las acciones de viento meteórico, el costo que implicaría la

construcción de los modelos, su instrumentación y demás aspectos altamente costosos.

5. El objetivo final de este estudio fue mostrar a profesionistas relacionados con la ingeniería estructural,

algunos fenómenos y fallas difíciles de visualizar o de imaginar durante los procesos de diseño o de

revisión de las estructuras, para establecer su nivel de seguridad estructural.

6. Muchas de estas fallas fueron estudiadas a profundidad, llegando inclusive al modelado numérico y a

la revisión de acuerdo a las Normas y Reglamentos de Construcciones vigentes y se obtuvo como

conclusión general de que aún falta mucho para que los Reglamentos de Construcciones y bibliografía

especializada permitan construir estructuras totalmente seguras ante la acción de viento meteórico.

7. Seleccionar esta pequeñísima muestra de entre un conjunto mucho más numeroso, fue una tarea difícil

y generó un gran dilema, así como un sentimiento de irresolución ante la imposibilidad de mostrar

todo el conjunto en este pequeño espacio.

8. El estudio minucioso de una sola de cualquiera de las fallas mostradas en este trabajo bastaría para

mantener ocupado mucho tiempo a un profesionista especializado en ingeniería estructural, pero sería

tiempo muy bien aprovechado ante la gran cantidad de conocimientos que arrojaría este tiempo

invertido.