Manual Técnico para el Reforzamiento de las Viviendas de Adobe existentes en la Costa y Sierra
I. Comportamiento Sísmico de las Viviendas no Reforzadas
Conocer el comportamiento sísmico de las viviendas de adobe existentes es de suma importancia, porque esto nos permite ubicar las zonas críticas que deberán reforzarse.
En los diversos terremotos ocurridos en el Perú, las viviendas de adobe han demostrado tener un mal comportamiento, colapsando en forma muy rápida, incluso ante los sismos moderados, lo que generalmente provoca la muerte de sus ocupantes y grandes pérdidas económicas.
Este comportamiento frágil se debe a la falta de refuerzo que permita controlar el tamaño de las grietas, las que producen una pérdida súbita de la rigidez lateral (K), convirtiéndose la vivienda en un sistema muy flexible y con gran masa (M), lo cual genera el colapso, ya que las fuerzas sísmicas (f) se incrementan notablemente (ver la Fig.1). Cabe indicar que inicialmente las viviendas de adobe son sumamente rígidas y al agrietarse, su período natural de vibrar se incrementa pero no llega a sobrepasar al período predominante del sismo, por lo que la respuesta estructural también aumenta.
En la Figura 2 se muestra las grietas (GI a G3) que inicialmente se forman en estas construcciones. Estas grietas se deben principalmente a las fuerzas sísmicas actuantes en la dirección perpendicular al plano de los muros.
La grieta GI, se produce en la base del triángulo superior que conforma al tímpano (utilizado para formar los techos a dos aguas en la Sierra del Perú), el cual termina desplomándose por los empujes que genera la viga cumbrera (tronco de eucalipto u otro).
Ante la ausencia de una viga solera que controle los grandes desplazamientos laterales en la zona central superior del muro (Fig.3), y porque generalmente los muros de arriostre se encuentran muy distanciados, se forma la grieta G2, trabajando la pared como una especie de losa arriostrada en 3 bordes, con el borde superior libre.
La grieta G3, se forma por desgarramiento vertical entre las paredes perpendiculares, y se debe a la mala transferencia de las fuerzas sísmicas entre esos muros, por la ausencia de vigas soleras y columnas de confinamiento, capaces de absorber las tracciones que se desarrollan en el encuentro entre los muros. Ver la Fig.3.
Este desgarramiento vertical resulta muy peligroso, porque se pierde la acción de arriostramiento quedando la pared como un elemento en voladizo (isostático), y, de continuar el movimiento sísmico, la pared termina volcándose, principalmente hacia el exterior, debido a que rebota al chocar contra la pared transversal (arriostre).
Tal como se observa en la Fig.3, tanto la grieta G2 como la G3, corren de arriba hacia abajo y presentan una mayor abertura en la zona superior del muro, puesto que esa es la región de mayor deformación.
Otro tipo de falla que se presenta en los muros es por fuerza cortante coplanar. Esta falla se caracteriza por adoptar una forma escalonada a través de las juntas verticales y horizontales (G4 en la Fig. 4) y se debe a la poca adherencia que se desarrolla entre el mortero de barro y el adobe. Por lo general, la falla por corte ocurre después de haberse presentado las grietas G2 y G3, mostradas en la Fig.3.
Adicionalmente, ha podido observarse una grieta horizontal (G5 en la Fig.4) en la interfase entre el sobrecimiento (que por lo general es de albañilería con ladrillo de arcilla) y el muro de adobe. Esta falla se genera por acciones sísmicas perpendiculares al plano del muro.
En la Fig.5, correspondiente a una vivienda de adobe no reforzada, ubicada en Nazca, puede notarse la presencia de las grietas G2, G3 y G5, ante la acción de un sismo moderado ocurrido el 12 de noviembre de 1996.