¡Lo que todos debemos saber!
Preámbulo
La ingeniería civil es la rama de la ingeniería encargada de planear, diseñar, construir y mantener obras de infraestructura y espacios urbanos como carreteras, puentes, edificios, presas y redes de agua, ya que su meta principal es transformar el entorno de forma segura y útil para mejorar la vida de las personas.
La ciencia de los materiales en la ingeniería civil es la disciplina que estudia la relación entre la estructura interna de los elementos de construcción y sus propiedades macroscópicas. Permite entender cómo se comportan sustancias como el concreto, el acero o la madera ante cargas, humedad y cambios del clima para diseñar obras seguras y duraderas.
En la construcción de viviendas y edificaciones deben participar diversas ramas de la ingeniería, destacando la ingeniería civil (con especialidades en estructuras y geotecnia), la ingeniería mecánica (para aire acondicionado y ventilación), la ingeniería eléctrica (para redes de energía e iluminación) y la ingeniería sanitaria/ambiental (para acueductos y desagües).
Llevanda a cabo la respectiva profundización con respecto al párrafo anterior, se hace mención a lo siguiente:
Ingeniería Estructural: Calcula y diseña los elementos que soportan las cargas de la edificación (vigas, columnas, losas) para asegurar que la estructura sea estable y segura ante sismos o vientos.
Ingeniería Geotécnica: Estudia las propiedades del suelo y la roca del terreno antes de construir, determinando el tipo de cimentación ideal para evitar hundimientos o fallas.
Ingeniería de la Construcción / Gestor de Obra: Planifica los tiempos, controla los costos, coordina al personal y supervisa la ejecución física para que el proyecto se cumpla según lo planeado.
Ingeniería Eléctrica y Electrónica: Diseña las redes de distribución de energía, iluminación, sistemas de seguridad, alarmas contra incendios y automatización.
Ingeniería Mecánica: Se encarga de los sistemas de ventilación mecánica, aire acondicionado, ascensores y redes contra incendios basados en fluidos y movimiento.
Ingeniería Sanitaria / Ambiental: Diseña los sistemas de suministro de agua potable, evacuación de aguas residuales (alcantarillado) y manejo eficiente de residuos o tratamientos hídricos.
¿Qué tipo de ingenieros deben estar presentes durante la construcción de una obra?
Durante la construcción de una obra deben estar presentes ingenieros especializados en distintas áreas según la complejidad del proyecto. El ingeniero civil lidera la dirección y ejecución general, apoyado por el ingeniero residente en el día a día, el ingeniero geotécnista para los suelos, el ingeniero estructural para la estabilidad, y expertos en instalaciones eléctricas, hidráulicas y seguridad, es decir, para dar profundidad a lo mencionado se destaca lo siguiente:
Ingeniero Civil / Director de Obra: Coordina todo el proyecto, los materiales, los tiempos y el presupuesto.
Ingeniero Residente: Permanece en el sitio de trabajo de forma continua para supervisar a los obreros y asegurar que se sigan los planos.
Ingeniero Estructural: Revisa que vigas, columnas y cimientos soporten el peso y los sismos.
Ingeniero Geotécnista: Analiza el suelo y la estabilidad del terreno antes y durante las excavaciones.
La sismo resistencia
La sismo resistencia es la capacidad de una estructura para soportar fuerzas sísmicas sin colapsar. Su objetivo principal no es evitar los daños o dejar el edificio intacto, sino proteger la vida humana y evitar un desplome repentino ante un terremoto.
Los Principios Fundamentales sobre los cuales se sustenta este concepto son los siguientes:
Ductilidad: Capacidad de los materiales (como el acero de refuerzo) para deformarse sin romperse, absorbiendo y disipando la energía del sismo.
Rigidez: Resistencia que ofrece la estructura frente a los movimientos laterales para que no se incline ni se mueva en exceso.
Regularidad estructural: Diseños simétricos y geométricamente regulares que distribuyen las fuerzas del temblor de forma equilibrada.
Estudio de suelos: Análisis geotécnico previo para conocer la capacidad del terreno y adaptar la cimentación al tipo de suelo local
Tipo de esfuerzos estructurales
Una edificación o vivienda debe soportar principalmente cargas muertas (peso propio y elementos fijos), cargas vivas (personas y muebles) y cargas ambientales o accidentales como sismos y vientos. En Colombia, estos requerimientos están reglamentados por el Reglamento NSR-10 (Títulos B y E).
Cargas Muertas (Permanentes)
Son las fuerzas estáticas y constantes en el tiempo que forman parte de la construcción
Peso propio: Columnas, vigas, losas, muros y cimientos de concreto, acero o mampostería.
Elementos fijos: Pisos, enchapes, acabados, cielo rasos, divisiones permanentes y fachadas.
Instalaciones: Tuberías, tanques de agua fijos, sistemas eléctricos y equipos permanentes.
Cargas Vivas (Variables)
Son los pesos temporales asociados al uso, movimiento y ocupación de la vivienda:
Mobiliario y enseres: Camas, armarios, mesas, electrodomésticos y objetos móviles.
Ocupantes: Las personas que habitan o visitan la edificación.
Zonas residenciales comunes
Cargas Ambientales y Accidentales
Fuerzas externas de carácter eventual o climático que inciden sobre la estabilidad global:
Sismo (Fuerzas sísmicas): Movimientos telúricos que generan aceleraciones laterales y verticales críticas, proporcionales al peso total de la estructura.
Viento: Presiones laterales ejercidas sobre las fachadas y cubiertas, más relevantes en zonas abiertas o edificaciones altas.
Empuje de tierras: Presión lateral del suelo circundante en viviendas con sótanos o muros de contención.
Elementos estructurales presentes en una edificación
Los elementos estructurales son las partes de una edificación encargadas de soportar su propio peso, el de los usuarios, los muebles y las fuerzas de la naturaleza (como terremotos o vientos), ya que su función principal es garantizar que el edificio se mantenga en pie de forma segura. A continuación se detallan los elementos principales organizados según su ubicación y función:
- Elementos de Subestructura (Cimentación)
Se encuentran debajo del suelo y transmiten todas las cargas de la edificación hacia el terreno firme y hacen parte de ellos:
Zapatas: Bloques de concreto armado que ensanchan la base de las columnas para distribuir el peso en el suelo.
Pilotes: Columnas de gran profundidad que se usan cuando el suelo superficial es blando y se necesita buscar terreno firme muy abajo.
Vigas de cimentación: Elementos horizontales que unen las zapatas o pilotes para que la estructura trabaje de forma uniforme y no se mueva de manera asimétrica.
2. Elementos Verticales (Soporte de Carga)
Reciben el peso de los pisos superiores y lo transmiten verticalmente hacia la cimentación y hacen parte de ellos:
Columnas: Elementos verticales alargados (de concreto, acero o madera) que soportan altas fuerzas de compresión.
Muros de carga o estructurales: Paredes que, además de dividir espacios, soportan el peso de la edificación.
Pantallas o muros de cortante: Muros gruesos de concreto armado diseñados especialmente para resistir las fuerzas horizontales de los terremotos y vientos fuertes.
3. Elementos Horizontales (Sistemas de Piso y Techo)
Reciben directamente las cargas de uso (personas, muebles) y las transmiten a los elementos verticales, siendo parte de ellos:
Vigas: Barras horizontales que salvan el espacio entre columnas o muros, soportando la flexión causada por el peso de las losas.
Losas o entrepisos: Superficies planas que constituyen los pisos y techos de cada nivel. Pueden ser macizas (completas de concreto) o aligeradas (con ladrillos huecos o bloques de poliestireno para reducir peso).
Viguetas: Vigas más pequeñas y secundarias que ayudan a repartir el peso de la losa hacia las vigas principales.
4. Elementos de Cubierta y Enlace
Cerchas o armaduras: Estructuras triangulares hechas de madera o metal, utilizadas comúnmente para sostener techos inclinados en grandes luces sin columnas intermedias.
Nudos o conexiones: Los puntos de unión entre vigas y columnas. Son críticos en zonas sísmicas porque garantizan que la estructura se mueva como un solo bloque sin romperse.
¿Cómo se deben comportar los elementos estructurales en caso de sismo?
Los elementos estructurales se deben comportar de forma dúctil, flexible y coordinada para disipar la energía del sismo sin colapsar de manera repentina.
Principios del comportamiento estructural
Capacidad de deformación (Ductilidad): Los elementos deben doblarse y deformarse plásticamente bajo cargas extremas antes de romperse, avisando visualmente antes de un fallo estructural.
Filosofía de «Columna Fuerte – Viga Débil»: Las vigas deben fallar o disipar energía primero (mediante articulaciones plásticas) para que las columnas mantengan en pie el peso total de la edificación. Continuidad estructural: Las conexiones entre vigas, columnas y losas deben ser sumamente rígidas para que toda la estructura trabaje como una sola pieza unificada.
Amortiguamiento: Los materiales deben absorber y transformar la energía del movimiento sísmico en calor a través de la fricción interna y la deformación controlada.
Comportamiento por tipo de elemento
Columnas: Permanecen principalmente en el rango elástico para soportar la carga vertical del edificio sin pandearse ni perder estabilidad. Vigas: Absorben el impacto principal balanceándose y agrietándose de forma controlada en sus extremos para liberar la fuerza sísmica.
Cimentación (Bases): Transmiten las fuerzas del suelo a la estructura de manera uniforme y evitan los asentamientos diferenciales o el volcamiento del edificio.
Muros de corte (Placas de concreto): Aportan una alta rigidez lateral para limitar el desplazamiento excesivo del edificio y controlar el pánico o daños no estructurales.
¿Por qué se cae una edificación en un sismo?
Una edificación se cae durante un sismo principalmente porque las fuerzas horizontales del movimiento superan la capacidad de resistencia, flexibilidad y disipación de energía de su estructura. Cuando la tierra se mueve vertical y horizontalmente, transmite ondas sísmicas que sacuden la base del inmueble, generando un efecto de inercia donde la parte superior de la construcción intenta quedarse en su sitio mientras la base se desplaza bruscamente.
Existen múltiples factores técnicos, geológicos y constructivos que explican por qué una estructura no logra soportar un terremoto:
Falta de ductilidad: Las estructuras rígidas se rompen bruscamente bajo esfuerzo. El acero interno debe doblarse sin partirse para absorber la energía. Efecto de «piso blando»: Ocurre cuando la planta baja tiene menos muros rigidez, como los parqueaderos. Las columnas inferiores fallan y el resto del edificio cae como un dominó
Licuefacción del suelo: El sismo sacude terrenos arenosos o saturados de agua. El suelo pierde firmeza y actúa como un líquido, desestabilizando los cimientos.
Construcción informal: Edificaciones construidas sin respetar las normas sismo resistentes locales. Suelen carecer de la supervisión de ingenieros calificados
Materiales deficientes: Uso de concreto con poca resistencia o cantidad insuficiente de acero. Las barras de refuerzo (estribos) mal espaciadas reducen el confinamiento.
Resonancia sísmica: El edificio y el suelo vibran a la misma frecuencia exacta. Esto amplifica el balanceo exponencialmente hasta destruir los componentes de carga.
Modificaciones no calculadas: Añadir pisos adicionales que el diseño original no puede soportar. También influye el exceso de peso por instalar tanques de agua masivos sin refuerzo.
Falta de mantenimiento: La corrosión interna expone y debilita el acero de refuerzo. Las humedades prolongadas reducen la sección útil de vigas y columnas.
¿Qué tipo de garantías debe dar una constructora a su cliente en Colombia en caso de sismo?
En Colombia, una constructora debe garantizar la estabilidad estructural de la edificación por un periodo de 10 años (garantía decenal) ante un sismo. Aunque un terremoto se considera legalmente un evento de «fuerza mayor», la constructora está obligada a responder si los daños o el colapso ocurren debido a vicios de construcción, deficiencias en los materiales o el incumplimiento de las normas de sismo resistencia.
1. Garantía de Estabilidad Estructural (Garantía Decenal)
Duración de 10 años: Rige a partir de la expedición del Certificado Técnico de Ocupación.
Alcance: Cubre situaciones donde la edificación colapse, perezca o amenace ruina total o parcial debido a errores de diseño, suelo o ejecución.
Mecanismo de Amparo: Según la Ley 1796 de 2016 (Ley de Vivienda Segura), los constructores de proyectos de vivienda nueva deben constituir obligatoriamente un patrimonio autónomo, una garantía bancaria o un Seguro Decenal para indemnizar a los propietarios frente a estos daños patrimoniales.
2. Cumplimiento de la Norma Sismo resistente (NSR-10)
Obligación técnica: La constructora debe certificar que el edificio fue diseñado y edificado bajo los estrictos parámetros del Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente (NSR-10).
Resistencia mínima: El objetivo de la norma no es evitar fisuras estéticas, sino garantizar que la estructura sea dúctil y proteja la vida de los ocupantes evitando el colapso durante el movimiento telúrico.
Garantía por Acabados y Defectos Menores
Duración de 1 año: Aplica para daños no estructurales ocurridos tras el sismo (como desprendimiento de enchapes, fisuras superficiales en yeso o fallas en tuberías internas).
Criterio de exclusión: Si la constructora demuestra que el daño menor se debió exclusivamente a la intensidad del sismo y no a una mala instalación previa, podría quedar exenta de este arreglo específico, debiendo activarse las pólizas globales del edificio.
Colofón
Durante la puesta en marcha de manera exhaustiva del por qué hubo edificaciones y viviendas que colapsaron y a otras no les sucedió lo mismo, entrando en conflicto ingenieril ante esta situación, ya que al haber contrastes, sucede todo tipo de preguntas y entre ellas está la siguiente: ¿Quién o quiénes autoriza (n) a construir y a quiénes les permiten construir?
El cuidado de la vida y del patrimonio de las personas son elementos morales, legales y éticos que todo el entramado del sector de la construcción debe tener.
Las razones por las cuales se presentan fallas en cualquier tipo de sistema son las siguientes:
- Ausencia de la Ciencia: En esta caso, las personas encargadas de llevar a cabo un proyecto o responsabilidad, pueden ser competentes desde su hacer pero no tienen la competencia o los conocimientos necesarios y obligatorios para el alcance de lo esperado y lo exigido, ya que se omiten una gran cantidad de detalles esenciales para el cuidado de la vida y del patrimonio del comprador, quien confía ciegamente en el constructor y todo el andamiaje que lo circunscribe a él. Hago hincapié nuevamente: No es simplemente tener el conocimiento sino que el mismo alcance para lo que se necesita.
- Irrespeto a la Ciencia: Se obvian los requerimientos y órdenes emitidas por la misma como resultado de los cálculos ingenieriles sustentados antes, durante y después de ejecutar la obras de acuerdo a las solicitaciones propias a las que se haya expuesta la edificación o vivienda.
- Tenue presencia, mala ejecución o ausencia de mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo, necesarios y obligatorios en este tipo de diseños y construcciones.
El rigor ingenieril, el rigor moral, el rigor legal y el rigor ético deben ser reestructurados para que ante este tipo de situaciones se dé una mejor respuesta porque en estos momentos estamos en un contraste ingenieril: ¿Por qué unas edificaciones y viviendas colapsaron y las otras no?
Lo anteriormente mencionado suena muy bien, pero: ¿Ante las personas afectadas desde su patrimonio, estabilidad laboral, desde su salud y otros elementos más y sobre todo ante las personas muertas, quién o quienes responden, cuándo y cómo? Son inquietudes que la ciudadanía le exige al sistema legal para que se haga efectiva y deje huella a futuro.
¡Construir no es un juego y aprobar los permisos para construir mucho menos!
Mención para el lector
Este texto no pretende ser un producto acabado o el final del camino. Es una invitación a la reflexión y el debate para la construcción colectiva ya que en “El Opinadero” cada lector es también un autor.
A partir de lo mencionado:
¿Necesitamos respuestas con solución ante el terremoto del 10 de agosto de 2026 en las zonas afectadas por el mismo?
