Revista IC Abril 2019 by Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Espacio del lector

Consejo Editorial del CICM Presidente

Ascensión Medina Nieves Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera

Este espacio está reservado para nuestros lectores. Para nosotros es muy importante conocer sus opiniones y sugerencias sobre el contenido de la revista. Para que pueda considerarse su publicación, el mensaje no debe exceder los 900 caracteres.

sumario Número 596, abril de 2019

PORTADA: SHUTTERSTOCK

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MENSAJE DEL PRESIDENTE DIÁLOGO / DEBEMOS TRABAJAR EN UNA LEY DE OBRA PÚBLICA EFICIENTE EN LA APLICACIÓN DE RECURSOS / FRANCISCO ISLAS VÁZQUEZ DEL MERCADO

SÍSMICA / DE CARA AL FUTURO: DISEÑO SISMORRESIS8 INGENIERÍA TENTE RESILIENTE / ARTURO TENA COLUNGA Y TRANSPORTE / LOS RETOS 14 TRÁNSITO DE LA INGENIERÍA DE TRÁNSITO FRENTE A LA MOVILIDAD SUSTENTABLE / RITA BUSTAMANTE ALCÁNTARA DE PORTADA: PLANEACIÓN / IM20 TEMA PORTANCIA DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN EN LA INGENIERÍA CIVIL / LETICIA JIMÉNEZ CHAVERO

24 28

HIDRÁULICA / SISTEMA DE CAPTACIÓN DE AGUA DE LLUVIA PARA ABASTECIMIENTO EN ESCUELAS RURALES / JOSÉ GARCÍA CASPETA Y COLS. DESARROLLO / INGENIERÍA NO CONVENCIONAL PARA LA MAYOR ENCRUCIJADA HÍDRICA DE LA HISTORIA

/ EDIFICACIONES DE MAMPOSTERÍA DE ACUERDO CON 32 MATERIALES LAS NTC-M 2017 / J. ÁLVARO PÉREZ GÓMEZ DEL MUNDO / EL PATH DE 36 ALREDEDOR TORONTO

CULTURA / LIBRO PENSAR RÁPIDO, PENSAR DESPACIO / DANIEL KAHNEMAN

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS…

Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Luis Rojas Nieto Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Diseño Diego Meza Segura Marco Antonio Cárdenas Méndez Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 29 76 12 22

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXIX, número 596, abril de 2019, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de marzo de 2019, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente XXXVII CONSEJO DIRECTIVO

Participación constructiva

Presidente Ascensión Medina Nieves Vicepresidentes

l Poder Ejecutivo federal entregó al Legislativo el Plan Nacional de

Sergio Manuel Alcocer Martínez de Castro

Desarrollo (PND) 2019-2024 en tiempo y forma para su aprobación.

Roberto Duque Ruiz

Una primera lectura de la versión resumida permite observar que en la

Jorge Serra Moreno

propuesta se confirman las políticas que el actual gobierno ha sostenido desde su asunción en diciembre pasado, entre otras el combate a la corrupción y la impunidad, la transparencia y rendición de cuentas del gobierno y el fortaleci-

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Luis Rojas Nieto Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Alejandro Vázquez Vera José Arturo Zárate Martínez Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala

miento del mercado interno con base en el sector productivo y la construcción de infraestructura, alentando la inversión privada tanto nacional como extranjera.

Primer secretario suplente Pisis Marcela Luna Lira

Resulta de gran importancia que los legisladores aborden el documento completo con la mayor atención y espíritu crítico y propositivo, a efecto de que su aprobación sea el resultado de un análisis minucioso para el cual se convoque a

Segundo secretario propietario Carlos Alfonso Herrera Anda Segundo secretario suplente

sectores de la sociedad organizada involucrada en las diversas áreas, así como

César Alejandro Guerrero Puente

a las organizaciones de profesionales que puedan contribuir sustantivamente

Tesorero Mario Olguín Azpeitia

en los temas de su competencia. Los ingenieros civiles mexicanos estamos muy atentos a dicha convocatoria y ya puestos al ejercicio de conocer en detalle el PND 2019-2024, en particular los aspectos de nuestra directa incumbencia profesional. En todos los casos, los planes nacionales de desarrollo son, a priori, una expresión de deseos y buena voluntad, sujetos a infinidad de condiciones no siempre previsibles, mayormente en un mundo cada vez más globalizado e in-

Subtesorero Regino del Pozo Calvete Consejeros Aarón Ángel Aburto Aguilar Ramón Aguirre Díaz José Cruz Alférez Ortega Luis Attias Bernárdez Renato Berrón Ruiz Jesús Campos López

terdependiente. Para hacerlos realidad se requiere la participación constructiva,

Ernesto Cepeda Aldape

coordinada, planificada y dirigida desde el Estado de los más diversos sectores y

Salvador Fernández del Castillo

organizaciones profesionales, entre quienes se encuentra nuestro Colegio de In-

Francisco García Álvarez

genieros Civiles de México, siempre dispuesto a contribuir al bien de la sociedad.

Simón Nissan Rovero

Celerino Cruz García Verónica Flores Déleon Mauricio Jessurun Solomou Alfonso Ramírez Lavín Juan Carlos Santos Fernández Óscar Valle Molina

Ascensión Medina Nieves XXXVII Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

DIÁLOGO

Debemos trabajar en una ley de obra pública eficiente en la aplicación de recursos En una nueva ley de obras públicas que busque la transparencia deben estar muy claras las diferentes funciones entre la gerencia de proyectos, la supervisión y la residencia en los proyectos y obras, así como la necesidad de implementar el modelo de información de la construcción, que conocemos como BIM. Lo que hace falta son leyes de obra pública que impulsen la inversión y busquen la eficiencia. IC: A su juicio ¿cuál es y cuál debería ser la relación de las comisiones legislativas del Congreso de la Unión con la academia, las ONG, los órganos colegiados y muy en particular el Colegio de Ingenieros Civiles de México? Francisco Islas Vázquez del Mercado (FIVM): Actualmente hay muy poca relación entre esas instancias y es un problema serio, porque muchas veces trabajan todos en forma individual, sin la vinculación necesaria. Lo que estamos procurando en el Comité de Normatividad y Enlace Legislativo del CICM es precisamente ligar a los entes de gobierno, en este caso las cámaras de Diputados y de Senadores, con otras partes, como las instituciones académicas, que tienen que ver con las actividades del propio CICM, porque con frecuencia los

jóvenes aportan muy buenas ideas y de alguna manera hay que vincularlas, para que las leyes que se discuten en el ámbito legislativo contengan aspectos con visión de futuro.

CGC.QROO.GOB.MX

FRANCISCO ISLAS VÁZQUEZ DEL MERCADO Ingeniero civil con maestría en Ingeniería y licenciado en Derecho con doctorado en Administración pública. Representante del CICM para asuntos legislativos ante el Congreso y el Ejecutivo. Coordinador del Comité de Normatividad y Enlace Legislativo del CICM.

Se proponen estímulos a los contratistas cumplidos, y no sólo sanciones a los incumplidos.

IC: ¿El colegio, a través del comité técnico a su cargo, ha presentado a senadores y diputados propuestas concretas? Y en tal caso, ¿qué repercusión han tenido? FIVM: Sí hemos hecho algunos planteamientos directamente a las cámaras de Senadores y de Diputados. Hace algunos años estuvimos trabajando en conjunto con la Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción (CMIC) y la Cámara Nacional de Empresas de Consultoría (CNEC); presentamos algunas propuestas para modificar la ley de obra pública vigente y se quedó congelada, desafortunadamente, pero hemos seguido trabajando en esos aspectos. Últimamente hubo una apertura muy importante en la Cámara de Diputados, particularmente con la Comisión de Infraestructura que encabeza el diputado Ricardo Francisco Exsome. De hecho, hace una semana tuvimos un evento en la sede del CICM, el foro para obra pública, en cuyo contexto el colegio está proponiendo la creación de una nueva ley en la materia; no modificar la vigente, sino hacer una nueva ley de obra pública, porque consideramos que hay aspectos importantes en los que sí funciona la ley, pero otros que no deberían estar en ella. La ley de obra pública actual data del año 2000, y tiene muchas modificaciones; antes fue la de 1994 y antes la de 1981. Ha sufrido muchos cambios y se dieron algunas

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Debemos trabajar en una ley de obra pública eficiente en la aplicación de recursos

Aunque se tenga larga experiencia en la profesión, debe tomarse en cuenta la perspectiva de los jóvenes.

mejoras en ciertos artículos, en algunos aspectos, pero siguen siendo leyes restrictivas. Lo que necesitamos son leyes de obra pública que impulsen la inversión y que busquen la eficiencia. IC: Mencionó aspectos negativos y algunos aspectos positivos. ¿Podría enumerarlos? FIVM: En cuanto a que la ley es restrictiva, me refiero a que impone candados y protege mucho; se habla siempre de que los contratos son en principio acuerdo de voluntades, pero en el caso de obra pública no hay acuerdo de voluntades: es la voluntad del gobierno, que tomas o dejas; se trata de contratos por adhesión, más que acuerdos de voluntades. Estamos proponiendo en esta nueva ley que aparezca una diversidad de contratos y que puedan aplicarse distintos si se trata de obras nuevas o de continuación de obras, para rehabilitación, reinicio de obras inconclusas, y cada obra tendrá aspectos diferentes, no se puede manejar un solo modelo para todos esos. Se pretende impulsar la inversión en infraestructura, pero con un enfoque de eficiencia. La ley vigente contiene un artículo que establece que, si no se pagan estimaciones en 20 días, “a solicitud del contratista” se pagarán gastos financieros. Nuestra propuesta es eliminar la frase “a solicitud del contratista”, ya que esto no es práctico, no se utiliza, inhibe al contratista y no abona a la eficiencia que buscamos. Los términos de conciliación no están claros, y lo que proponemos es que las conclusiones de un tercero, que puede ser un árbitro, sean vinculantes; que se contemple la figura de gerencia de proyectos en contratos con ciertas características, si no es que en todos, lo cual no existe en la ley vigente; se proponen también algunos tipos de estímulos a los contratistas cumplidos, y no sólo sanciones a los incumplidos. Finalmente, estamos considerando integrar en la nueva ley de obras públicas la posibilidad de dar seguimiento a través de un instrumento que podría ser del tipo Compranet. IC: En distintos momentos escuché en el CICM al subsecretario de Infraestructura de la SCT, Cedric Escalante, y al secretario de la SCT, Javier Jiménez Espriú, comentar que para el actual gobierno es muy importante simplificar, quitar burocracia, eliminar tramitología. Se daba un

ejemplo de lo que ha sucedido hasta ahora: si en un contrato que tiene 800 páginas el contratista olvidaba firmar una, se le descalificaba. En tal contexto, ¿ha encontrado buen eco la propuesta del CICM entre las autoridades? FIVM: Sí. Desde mi punto de vista fue un acierto la designación de un ingeniero como Cedric Escalante en la subsecretaría. Él tiene una visión muy clara de qué es lo que se requiere para impulsar la infraestructura; está muy abierto a lo que tengamos que proponer nosotros. Las ideas que le he escuchado y que personalmente he conversado con él son muy interesantes; realmente está pensando en motivar ese movimiento de agilidad, de eficiencia en la obra pública. Espero que lo dejen trabajar y que nos escuchen. IC: Hace un momento señaló usted que tiempo atrás trabajaban como colegio con la CMIC y con la CNEC. ¿Continúa esa vinculación? FIVM: Hace tres o cuatro años, cuando trabajábamos conjuntamente, impulsamos muchas propuestas para promover cambios en la ley de obra pública vigente. Se hizo la propuesta a los diputados y a los senadores prácticamente sin problema; en la cámara alta empezó a caminar y luego se quedó congelada. IC: ¿Sabe por qué? FIVM: Hubo intervención de algunas ONG. Yo tengo un gran respeto por las organizaciones de la sociedad civil, pero creo que la mayoría de ellas no tienen la capacidad técnica para opinar en cuanto a obra pública. Desafortunadamente, algunas interpretaron que con esta iniciativa se les abrían las puertas a los constructores para la corrupción –lo enfatizaban mucho– y eso fue lo que hizo que se congelaran las propuestas. Desde septiembre de 2014 apareció una ley a la que le llaman ley PAN-PRD sobre anticorrupción; desde mi punto de vista, la ley de obra pública no debe ser una ley anticorrupción, hay muchos instrumentos para hacer frente a este problema y sancionarlo. Nosotros debemos trabajar en una ley de obra pública sí con transparencia total, pero que implique un camino hacia la eficiencia en la aplicación de recursos.

uuSe habla siempre de que los contratos son en principio acuerdo de voluntades, pero en el caso de obra pública no hay acuerdo de voluntades: es la voluntad del gobierno, que tomas o dejas; se trata de contratos por adhesión, más que acuerdos de voluntades. Estamos proponiendo en esta nueva ley que aparezca una diversidad de contratos y que puedan aplicarse distintos si se trata de obras nuevas o de continuación de obras, para rehabilitación, reinicio de obras inconclusas, y cada obra tendrá aspectos diferentes, no se puede manejar un solo modelo para todos esos.

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Debemos trabajar en una ley de obra pública eficiente en la aplicación de recursos

IC: ¿Cuáles son los aspectos puntuales de las propuestas presentadas por ustedes? FIVM: Garantizar planeación y proyectos ejecutivos, pago oportuno a constructores, control de calidad, simplificación administrativa sin pérdida de controles efectivos… Tal vez algunos suenan muy simples, pero en el fondo no son tan simples. Facilitan garantizar obras terminadas en tiempo y costo, por ejemplo.

comités, para mejorarlos y actualizarlos. Por otro lado, planteamos que se ajuste la normatividad en el ámbito del gobierno local y federal para mantener una relación con las dos cámaras y poder exponer nuestras propuestas. Pongo un ejemplo: si en la ley de obra pública presentamos algo que tiene que ver con planeación, lo que queremos es que la ley parta de que ésta ya existe, y ello nos llevaría a hacer recomendaciones para que en la ley de planeación se hagan algunas modificaciones que beneficien a la ley en la materia y también a la de obra pública.

IC: Los comités técnicos del CICM van a estar especialmente comprometidos con el próximo Congreso Nacional de Ingeniería Civil (CNIC). ¿Qué están viendo al respecto en el comité que usted preside? FIVM: Estamos en contacto con los demás comités técnicos, porque el de Normatividad y Enlace Legislativo tiene que ver con todos.

IC: Hablaba usted al comienzo sobre la importancia de dar espacios a los estudiantes, de tener vínculo con la academia. ¿Qué tipo de vínculos está manejando el comité con instituciones académicas? FIVM: Soy coordinador de Vinculación e Internacionalización de la Universidad Anáhuac; lo veo con mis alumnos y lo percibo en otras universidades por pertenecer al Consejo Académico del colegio: hay un gran interés de los jóvenes por aportar ideas. A menudo nosotros, aunque tengamos experiencia y muchos años en la profesión, no tenemos la perspectiva de los jóvenes, y debemos tenerlos muy en cuenta.

IC: Sus temas son transversales a los demás comités… FIVM: Sí. No somos especialistas en todos los temas; hemos pedido que cada comité aporte lo que considera debe modificase en la ley, lo que sugiere o recomienda, para beneficio del área que ellos manejan, con la idea de que como Comité de Enlace Legislativo podamos cimentar las propuestas y aportar una buena idea para, si todo sale bien, estar hablando de una nueva ley de obra pública para presentar durante el CNIC.

IC: Legislación no falta, e independientemente de si es buena, regular o mala, sucede que no siempre se aplica. Hace un tiempo, un subsecretario de Infraestructura de la SCT me decía: “Planificamos, tenemos proyectos ejecutivos oportunamente y cuando presentamos el plan anual en el Poder Legislativo se modifica con base en intereses particulares de legisladores por compromisos con sus representados: un puente aquí, un desvío carretero allá…” ¿Cómo resolver esta situación? FIVM: Es un punto importantísimo. Lo hemos abordado muchas veces. Técnicamente puedes hacer todos los análisis que quieras, y cuando interviene el aspecto político, cambia todo por los compromisos de diputados, senadores, gobernadores, el presidente de la República, que se inclinan hacia ciertas zonas donde no estaba ni previsto ni planeado. Eso, yo creo, es muy difícil de modificar, pero también lo intentaremos. Es importante la planeación integral y el respeto a ella; por eso hemos propuesto la creación de un instituto de planeación que sea autónomo, que no esté sometido a compromisos particulares o locales fuera de un contexto nacional.

IC: ¿Qué respuesta han encontrado en el Poder Legislativo respecto a que la ley de obra pública sea nueva, no modificada? FIVM: Modificar una ley es mucho más sencillo que hacer una nueva, porque ya existen los artículos, se tiene la estructura, se pueden modificar dos o tres artículos, agregar otros y ya se cuenta con una ley modificada. En cambio, para formular una nueva ley es preciso partir casi de cero con la exposición de motivos y después toda la articulación. Ya lo hemos analizado en el comité, y vemos que los tiempos son casi iguales.

CONTRALORIA.CDMX.GOB.MX

IC: ¿En qué está poniendo el foco ahora el comité a su cargo? FIVM: Por un lado, estamos abordando la normatividad del propio colegio; estamos proponiendo cambios en sus estatutos y en los reglamentos de todos los

Debería haber contratos diferentes para distintos tipos de obras.

IC: En cuanto al carácter transversal del comité a su cargo y la relación con los demás comités técnicos del colegio, ¿es lo mismo trabajar con el de Hidráulica que con el de Vías Terrestres o el de Energía? FIVM: Existe una rica colaboración entre los comités del colegio. Pongo un ejemplo que tiene que ver con el Comité del Agua: hace unos meses surgió una versión de una iniciativa del Senado en materia hidráulica que vimos inapropiada; entonces, junto con el Comité del Agua empezamos a trabajar en una propuesta positiva

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Debemos trabajar en una ley de obra pública eficiente en la aplicación de recursos

para el país. Yo, particularmente, no soy especialista en agua, pero en el comité sí tenemos especialistas y tuvimos contacto con el Senado para que nos escucharan. Si hablamos de otra área, ambiental, por ejemplo, es lo mismo: no somos especialistas en ingeniería ambiental pero escuchamos a los especialistas y podemos determinar qué aspectos de la ley tendrían que modificarse o revisarse porque influyen en la ley de obra pública. IC: ¿Cuáles son al día de hoy los principales desafíos del comité a su cargo y qué plan tienen respecto al cumplimiento de objetivos y su plazo? FIVM: Sabemos que la creación de una ley lleva tiempo, pero tenemos ya mucho trabajando en ello. Contamos con la gran apertura de la Comisión de Infraestructura de la Cámara de Diputados, que nos ofreció que si tenemos un planteamiento sólido para septiembre, en ese mes podrían someterla al pleno para que pueda avanzar algo. Lo vemos muy cercano, queda muy poco tiempo, y por eso tenemos que luchar por esta idea de una ley nueva; tener la estructura, el esqueleto sólido, para terminarlo hacia agosto y “meterle carnita” para que en septiembre lo tengan los diputados. IC: Este es el propósito. ¿Piensa que se va a cumplir? FIVM: Yo creo que sí. Los integrantes del comité tenemos la tarea de trabajar en ideas que hemos planteado. IC: Mencionó que trabajan en el tema de la normatividad del colegio. ¿Cuáles son los aspectos relevantes de esa tarea? FIVM: En cuanto a los estatutos del colegio, en la reciente asamblea del 7 de marzo se opinó y se reflexionó sobre algunas ideas, y se acordaron puntos importantes. Se abordó el asunto de la administración del colegio en cuestión de sus consejos directivos; había una propuesta de que cada dos años se votara por presidente y vicepresidente, y a los dos años el vicepresidente pasara a ser el presidente; también se propuso que se siga haciendo el cambio del Consejo Directivo con presidente cada dos años. Se decidió dejarlo como está. Existen otros aspectos en los que estamos trabajando, pero no tenemos en este momento algo concreto para comentar. IC: ¿Algún dato, algún comentario sobre algo que no le haya comentado y desee agregar? FIVM: Me parece que la Ley de Obra Pública de 1981 era una buena ley. Luego, en 1984, se logró a mi juicio la mejor Ley de Obra Pública; desafortunadamente, en 1993 se unió con la de Adquisiciones y bajo la misma legislación se podían comprar cacahuates o hacer una presa. Eso es algo que debería corregirse, ya que, aunque en el año 2000 se volvió a separar la Ley de Adquisiciones, estamos seguros de que una nueva ley de obras públicas que busque la transparencia, y sobre todo que sea de aplicación eficiente, ayudará al desarrollo de México. IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 596 abril de 2019

uuLa creación de una ley lleva tiempo, pero tenemos ya mucho trabajando en ello. Contamos con la gran apertura de la Comisión de Infraestructura de la Cámara de Diputados, que nos ofreció que si tenemos un planteamiento sólido para septiembre, en ese mes podrían someterla al pleno para que pueda avanzar algo. Lo vemos muy cercano, queda muy poco tiempo, y por eso tenemos que luchar por esta idea de una ley nueva. Queremos dejar muy clara la diferencia entre las funciones de la gerencia de proyectos, la supervisión y la residencia en los proyectos y obras, así como la necesidad de implementar el modelo de información de la construcción, que conocemos como BIM. Creemos que realizar obras con proyectos ejecutivos y pagos oportunos puede garantizar el éxito esperado

Entrevista de Daniel N. Moser ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

Un buen SISTEMA DE GESTIÓN INTEGRAL de administración de infraestructura debe incluir al menos: Monitoreo, administración y conservación de la misma

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INGENIERÍA SÍSMICA

De cara al futuro: Diseño sismorresistente resiliente El diseño sismorresistente de estructuras en zonas de alto riesgo y peligro sísmicos representa una enorme responsabilidad que los ingenieros civiles debemos asumir con profesionalismo, ética y sensibilidad social para servir a la sociedad como se merece, haciendo el trabajo de calidad que se espera de nosotros. En este artículo se reflexiona sobre la conveniencia de que los ingenieros civiles del siglo XXI abandonemos la escuela de diseño sismorresistente mundial vigente, que data de hace 50 años y cuyo objetivo último es diseñar para un estado límite de prevención de colapso ante el “sismo de diseño”, y sustituirla por una que propicie un diseño sismorresistente resiliente, es decir, uno que haga posible la utilización pronta de las estructuras después del sismo. Ante lo sucedido durante los sismos del 7 y 19 de septiembre de 2017 en la Ciudad de México y su zona metropolitana y en otras ciudades, poblados y estados del país, en particular en edificios construidos conforme a reglamentos modernos (Tena, 2018), los ingenieros civiles mexicanos debemos tener una mayor conciencia social para entender que hemos de transitar hacia metodologías, objetivos de diseño y reglamentaciones que promuevan que los usuarios finales de nuestras obras no sólo salven su vida durante un sismo extremo, sino que no pierdan totalmente su mayor patrimonio y queden en la ruina. Es socialmente inaceptable que hoy en día miles de familias mexicanas estén sin hogar durante meses o años, por seguir fomentándose procedimientos de diseño y reglamentaciones que favorecen el estado límite de prevención de colapso ante la acción de un sismo extremo, con la justificación de que se preservaron muchas vidas pero ignorando el daño extremo causado a los usuarios. Abuso de la inelasticidad en el diseño sismorresistente Desde principios del decenio de 1960 se comenzó a promover en el mundo el diseño sísmico considerando la respuesta inelástica de los principales elementos estructurales, con la premisa fundamental de que, ante

SCT85-EW ζζ= 5% NTCS-76 Zona III 1.0

0.8

0.6 Sa (g)

ARTURO TENA COLUNGA Profesor del Departamento de Materiales. Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco.

0.4

0.2

0.0 0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

T (s) Figura 1. Comparación del espectro de diseño elástico del reglamento RCDF-76 para la Zona de Lago con el espectro elástico del registro de aceleración SCT-EW del sismo del 19 de septiembre de 1985.

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De cara al futuro: Diseño sismorresistente resiliente

un sismo de gran magnitud, no era económicamente factible diseñar estructuras en el intervalo de comportamiento elástico, por lo que se debía tolerar daño. Y el daño “aceptable para la sociedad” es el definido como estado último de “prevención de colapso”. Se pretende garantizar que en la falla de la estructura se preserve la vida, a costa de que la estructura quede prácticamente inservible y, dependiendo de la severidad del daño real que se presente, se tome una decisión sobre su demolición (pérdida total) o reestructuración-refuerzo (cuantiosas pérdidas económicas). También se supone que la vida útil o “ciclo de vida” de la estructura es de 50 años. Esta filosofía finalmente acabó insertándose de manera paulatina en los principales reglamentos de diseño sísmico del mundo. En el caso específico de México, no fue hasta diciembre de 1976 (NTCS-76 1977) que se estableció el diseño sísmico de estructuras basado en reducciones de las ordenadas espectrales de aceleración por concepto de ductilidad global de la estructura. Esta filosofía de diseño sismorresistente sigue vigente (NTCS-17 2017). La primera prueba fuerte en México para esta filosofía de diseño sismorresistente ocurrió durante el sismo del 19 de septiembre de 1985 (Ms = 8.1), cuando 18% del inventario inicial de estructuras censadas por el equipo de reconocimiento del Instituto de Ingeniería de la UNAM (II UNAM, 1985), y que se identificaron con daño estructural severo o colapso, fueron diseñadas conforme al reglamento de 1976. Ciertamente, en ese entonces las ordenadas espectrales registradas en la zona de terreno blando de la Ciudad de México rebasaron por mucho el espectro de diseño elástico de las NTCS-76 y, para el caso particular del sitio SCT, esto sucedió en un intervalo de periodos muy amplio (0 < T < 3.2 s), como se indica en la zona rellena con líneas rojas en la figura 1. De hecho, la ordenada espectral máxima (Sa = 1 g para T = 2 s) fue aproximadamente cuatro veces mayor a la ordenada máxima que definía la meseta del espectro de diseño para suelos blandos del RCDF-76 (c = 0.24 g). En ese entonces, este fue un argumento de justificación

válido para explicar la severidad del daño observado en la Ciudad de México para las estructuras diseñadas conforme a las NTCS-76: las demandas de aceleración máximas inducidas por el sismo superaron por mucho las consideradas en el diseño de las estructuras.

uuEl diseño sismorresistente para el estado de prevención de colapso ya es obsoleto. Definitivamente, los ingenieros dedicados al diseño sismorresistente y a la investigación e involucrados en los comités de los reglamentos de diseño tenemos que cambiar de mentalidad y movernos hacia la meta de un diseño resiliente ante el sismo máximo probable o creíble, donde se garantice no sólo que las estructuras preserven las vidas de quienes las ocupan, sino que el daño máximo que se tolere sea fácilmente reparable, y se permita su ocupación inmediata o casi inmediata. Han pasado los años y han ocurrido varios sismos de magnitud importante en el mundo que han ocasionado grandes daños y pérdidas económicas. De las experiencias derivadas de estos sismos deberíamos haber aprendido que no es tan buena idea diseñar estructuras en zonas fuertemente sísmicas para el escenario del “sismo de diseño”, tolerando un daño muy severo correspondiente al estado de prevención de colapso. El hecho es que, de manera desafortunada, éste sigue prevaleciendo como objetivo principal de la enorme mayoría de los reglamentos de diseño sísmico del mundo, entre ellos el de México. De hecho, cada vez se tolera más daño en los reglamentos de diseño sismorresistente, pues se han aumentado de manera significativa las distorsiones últimas de diseño para los distintos sistemas estructurales (NTCS-17 2017). Por otra parte, las filosofías alternas de diseño que inicialmente se habían formulado para llegar a diseños controlando el daño para distintos objetivos, como la filosofía de diseño por desempeño (Bertero,

Figura 2. Esquemas ilustrativos de cortante basal vs. desplazamiento de azotea disponibles en recomendaciones de la agencia FEMA, 1997: a) para estructuras dúctiles, según el documento FEMA 274; b) para estructuras con muros, según el documento FEMA 308.

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De cara al futuro: Diseño sismorresistente resiliente

Figura 3. Daño documentado a distorsiones Δ = 0.3% (a, daño reparable) y Δ = 0.6% (b, cercana a prevención de colapso) del muro de mampostería combinada y confinada MCC-3 ensayado en la UAM-A.

uuAun suponiendo que por el gasto adicional en la mano de obra se incrementara el costo del sistema estructural en un 10%, y considerando un costo del 30% de lo que realmente resiste los sismos sin el detallado dúctil, entonces el costo total de una estructura de concreto reforzado con un detallado dúctil aplicado de manera voluntaria sería de 33.3%, es decir, sólo impactaría 3.3% más del costo total del proyecto del edificio. 2002), de forma paulatina han terminado también como otro procedimiento para diseñar estructuras para el estado de prevención de colapso exclusivamente. Tal vez una de las razones de este proceder en muchos investigadores y diseñadores seguidores del diseño por desempeño se deba a que, en realidad, la mayoría de los interesados no relacionan de manera adecuada la severidad del daño físico de los elementos estructurales principales cuando se llevan al límite las distorsiones últimas de diseño o la inelasticidad del sistema, dado que las propuestas originales proporcionan curvas esquemáticas globales, donde se exagera la capacidad de deformación inelástica global de todo un sistema, sin ninguna relación directa con el daño físico (FEMA-274 1997, figura 2a), o se emplean esquemas ilustrativos que hacen creer erróneamente al usuario

común que: a) sistemas estructurales muy rígidos, como los muros de concreto y de mampostería, tienen una enorme capacidad de deformación última (figura 2b); b) que cambia muy poco la severidad del daño si uno diseña para prevención de colapso que si lo hace para un objetivo de daño intermedio (figura 2b). Seguramente sería más instructivo que se rescataran fotos de ensayos experimentales y con ellas se ilustrara la severidad del daño realmente observado en esas pruebas a distintos niveles de distorsión (véase figura 3), y ofrecer varios de ellos en apéndices de dichas recomendaciones. También se podría ilustrar con los resultados de estudios analíticos donde se muestren instantáneas a distintos niveles de distorsión. Diseño sismorresistente resiliente Como gremio responsable, debemos hacer una pausa y reflexionar sobre nuestros objetivos, para poner énfasis en el diseño sismorresistente de edificios modernos, tanto en la seguridad de las construcciones como en la protección del patrimonio de la gente que las habita. El autor duda muchísimo que en los edificios de vivienda que sufrieron daño moderado o grave durante el sismo del 19 de septiembre de 2017 (Tena, 2018) los condóminos afectados, que perdieron su propiedad o han montado guardias en las calles por más de año y medio hasta la fecha, estén muy satisfechos con ver los muros diafragma o muros no estructurales de sus edificios casi

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De cara al futuro: Diseño sismorresistente resiliente

Cuauhtémoc

Moderna

NTCS-04 AA Elástico

UC44-NS

PE10-NS

Roma Sur NTCS-04 AA Elástico CJ03-NS CI05-EW SCT2-NS

SCT2-NS

0.6

Sa (g)

0.8

0.4 0.2 0.0

1.4

1.2

1.0

0.8

Sa (g)

1.0

0.6

0.4

0.2

0.0

T (s)

2 T (s)

0.0

T (s)

Figura 4. Espectros de diseño elástico (Q = 1) del Apéndice A de las NTCS-04 para sitios con Ts = 1.15 s ubicado en la colonia Cuauhtémoc, Ts = 2.12 s ubicado en la colonia Moderna y Ts = 1.51 s ubicado en la colonia Roma Sur. Se comparan con los espectros de respuesta elásticos para ζ = 5% más intensos de las estaciones más cercanas de la red acelerométrica del Valle de México operada por el Centro de Instrumentación y Registro Sísmico y el registro SCT2 de la red operada por el Instituto de Ingeniería de la UNAM.

totalmente destruidos, fluencias por flexión en vigas, pero columnas sanas que cumplen la premisa de diseño por capacidad de viga débil-columna fuerte para el estado de prevención de colapso. Aunque estos edificios “cumplen con la filosofía de diseño del reglamento”, para la gente que los habita ese no es el significado de “desempeño superior” que se promueve desde la óptica de aprovechar al máximo la capacidad de deformación inelástica de los materiales. El diseño sismorresistente para el estado de prevención de colapso ya es obsoleto. Definitivamente, los ingenieros dedicados al diseño sismorresistente y a la investigación e involucrados en los comités de los reglamentos de diseño tenemos que cambiar de mentalidad y movernos hacia la meta de un diseño resiliente ante el sismo máximo probable o creíble, donde se garantice no sólo que las estructuras preserven las vidas de quienes las ocupan, sino que el daño máximo que se tolere sea fácilmente reparable, y se permita su ocupación inmediata o casi inmediata. De hecho, es posible moverse en esta dirección con relativa facilidad y utilizando prácticamente todas las metodologías de diseño actuales (diseño por los métodos de las fuerzas, de los desplazamientos y de desempeño), ajustando las variables claves del diseño sismorresistente. En cuanto al método de las fuerzas, lo más urgente sería redefinir las distorsiones últimas de diseño que se pueden permitir para cada sistema estructural, de manera que se garantice un daño fácilmente reparable (por ejemplo, figura 3a). No debería permitirse que los ingenieros abusen del comportamiento inelástico a partir de asignar un valor de Q alto. Se debería exigir, como obligatorio, que se revise cualquier proyecto de

uuDiseñar estructuras para que experimenten daño ligero y reparable después de un sismo intenso involucra un costo inicial mayor, el cual no es algo que salga de las posibilidades económicas de los inversionistas o los potenciales compradores, en el caso de edificios para vivienda. Además, el pago de las primas de las pólizas de seguro por sismo se reduciría notablemente, pues las aseguradoras estarían conscientes del menor riesgo financiero para atender a sus asegurados ante la acción de un sismo futuro severo. edificio de más de seis pisos, en particular los de vivienda y todos aquéllos donde exista el potencial desarrollo de un piso suave o débil, mediante análisis dinámicos no lineales rigurosos del diseño propuesto, donde se presenten las magnitudes de las deformaciones máximas y residuales de los elementos estructurales principales, precisamente para monitorear y justificar que el diseño propuesto es seguro y resiliente. Además, en todas las normas técnicas complementarias de diseño de los distintos materiales se debería exigir que el detallado estructural fuera dúctil, pues esto garantiza que la estructura tenga reservas importantes para resistir acciones que rebasen las consideradas en los espectros de diseño que definen el peligro sísmico. Como se ha constatado en sismos intensos, esto sí ocurre más que frecuentemente en la Ciudad de México (véase figura 1). Los costos iniciales “adicionales” por apostarle a diseños dúctiles y resilientes son realmente despreciables con respecto al costo final y total de un edificio. El

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De cara al futuro: Diseño sismorresistente resiliente

costo de la cimentación y del sistema estructural oscila entre 20 y 30% del costo total para proyectos de edificios comunes de mediana altura (Charette y Marshall, 1999), pues la mayor parte del costo del proyecto se lo llevan las instalaciones y todo lo relacionado con los acabados arquitectónicos. En proyectos de edificios de gran altura, el costo inicial de cimentación y estructura podría incrementarse hasta el 35 por ciento. En estudios recientes dirigidos por el autor, se ha demostrado que el costo inicial por implantar de manera voluntaria el detallado dúctil en vigas y columnas en edificios de concreto reforzado de hasta 25 pisos aumenta hasta en un 12% el costo de estos elementos. Aun suponiendo que por el gasto adicional en la mano de obra se incrementara el costo del sistema estructural en un 10%, y considerando un costo del 30% de lo que realmente resiste los sismos sin el detallado dúctil, entonces el costo total de una estructura de concreto reforzado con un detallado dúctil aplicado de manera voluntaria sería de 33.3%, es decir, sólo impactaría 3.3% más del costo total del proyecto del edificio. ¿No valdrá la pena entonces movernos en esta dirección y evitar tanto desastre de todo tipo después de un sismo intenso? Es por ello que se deben promover diseños sísmicos resilientes y tener un buen entendimiento de la dinámica elástica y no lineal, de manera que el diseñador tome decisiones inteligentes sobre su estructuración, o posibles modificaciones a ésta, y pueda evadir o evitar, en la medida de lo posible, respuestas cercanas a la resonancia estructural (elástica o no lineal). Por otra parte, independientemente del tipo de suelo, se debería incluir siempre la modelación de la interacción suelo-estructura, pero ésta debe ser obligatoria en estructuras desplantadas en suelos blandos, por las razones expuestas e ilustradas con detalle en otros trabajos (Tena, 2018). Si estos aspectos fundamentales en el diseño sismorresistente se toman en cuenta de forma adecuada, entonces el diseño razonable de estructuras se simplifica notablemente, pues se reduce a satisfacer premisas esenciales que ya están disponibles en la mayoría de las normas modelo de diseño sísmico de estructuras, entre ellas las de los reglamentos mexicanos, como se discute con detalle en Tena (2018). Comentarios finales Está más que probado que las estructuras que se diseñan para desarrollar una alta inelasticidad y, por ende, experimentar un daño muy severo e intenso (incluyendo la posibilidad de su colapso) no son económica y socialmente aceptables a largo plazo, aunque su costo inicial resulte un poco más barato que otra que se diseñe para controlar la inelasticidad para un daño reparable y un desempeño de operación. Diseñar estructuras para el objetivo de prevención de colapso sale muy caro para la sociedad después de un sismo de gran magnitud, pues es inevitable que se observen muchos daños, aun

cuando, como en el sismo del 19 de septiembre de 2017, las máximas ordenadas espectrales no lleguen ni a la mitad de las consideradas en su diseño en una enorme parte de la Zona de Lago de la Ciudad de México (véase figura 4), donde tradicionalmente se han observado los mayores daños (Tena, 2018). Diseñar estructuras para que experimenten daño ligero y reparable después de un sismo intenso involucra un costo inicial mayor, el cual no es algo que salga de las posibilidades económicas de los inversionistas o los potenciales compradores, en el caso de edificios para vivienda. Además, el pago de las primas de las pólizas de seguro por sismo se reduciría notablemente, pues las aseguradoras estarían conscientes del menor riesgo financiero para atender a sus asegurados ante la acción de un sismo futuro severo. Es socialmente inaceptable seguir fomentando procedimientos de diseño y reglamentaciones que favorecen el estado límite de prevención de colapso ante la acción de un sismo fuerte. No existen hoy en día, ni existirán en el futuro, recursos económicos, materiales y humanos extraordinarios suficientes en nuestra sociedad para hacer frente a emergencias de este tipo y restablecer la normalidad en cuestión de días o de algunas semanas. Es por ello que debe trabajarse en fomentar e implantar criterios de diseño sismorresistente resiliente en los reglamentos de construcción

Agradecimiento Al doctor Juan Casillas García de León por su crítica revisión, comentarios y sugerencias. Referencias Bertero, V. V. (2002). Perspectivas actuales y futuras en cuanto al uso del diseño por desempeño en los Estados Unidos. Memorias, VII Simposio Nacional de Ingeniería Sísmica. Cuernavaca: 1-26. Charette, R. P., y H. E. Marshall (1999). Uniformat II elemental classification for building specifications, cost estimating and cost analysis. NISTIR 6389. National Institute of Standards and Technology. US Department of Commerce. Federal Emergency Management Agency, FEMA (1997). FEMA 274. NEHRP commentary on the guidelines for the seismic rehabilitation of buildings. Washington. FEMA (1998). FEMA 308. Repair of earthquake damaged concrete and masonry wall buildings. Washington. Instituto de Ingeniería de la UNAM, II UNAM (1985). La UNAM ante los sismos del 19 de septiembre de 1985. Informe preliminar. México. NTCS-76 (1977). Manual de diseño por sismo, según el Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. Series del Instituto de Ingeniería 406. NTCS-17 (2017) Normas Técnicas Complementarias para Diseño por Sismo. Gaceta Oficial de la Ciudad de México 220 bis. Tena, A. (2018). Algunos aspectos a considerar en el modelado de estructuras para el análisis y diseño por sismo. Conferencia magistral. Memorias, XXI Congreso Nacional de Ingeniería Estructural: 1-100. Campeche. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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TRÁNSITO Y TRANSPORTE

Los retos de la ingeniería de tránsito frente a la movilidad sustentable Para iniciar este artículo es pertinente explorar los conceptos principales del título en aras de ubicar al lector en la intencionalidad de cada uno e ir entretejiendo sus relaciones, de modo que los conceptos ingeniería de tránsito, movilidad y sustentabilidad se examinan buscando una mejor comprensión de lo que este trabajo plantea. RITA BUSTAMANTE ALCÁNTARA Coordinadora de la maestría en Ingeniería con orientación en Ingeniería de tránsito y Vías terrestres en la Facultad de Ingeniería civil de la Universidad Autónoma de Nuevo León. Consultora en temas de movilidad.

A la ingeniería de tránsito se le ubica como parte de la ingeniería de transporte, la que a su vez es considerada una rama de la ingeniería civil. Radelat (2003), gran especialista en la materia, la define como “una rama de la ingeniería cuyo objetivo es el movimiento seguro y eficiente de peatones y vehículos por vías terrestres”, entendiendo a los peatones como usuarios del espacio vial, y tomando en cuenta a los vehículos en todo sentido, motorizados y no motorizados, con sus respectivos conductores, pues hasta la fecha aún no se tienen del todo implementadas las tecnologías que prescinden de éstos, aunque ya son una realidad. Las funciones se acotan a una profesión de carácter tecnológico que aplica principios científicos, técnicas, arte, y les agrega sentido común. Su ejercicio conlleva, sin ser exhaustivos ni jerárquicos, actividades como es-

Ambiental Social

Económico

Sustentabilidad Elaboración propia.

Figura 1. Enfoques para la sustentabilidad.

tudios de tránsito –aplicación de métodos sistemáticos para la obtención de información relevante–; análisis –uso del método científico, fundamentos matemáticos, probabilidad y estadística, conocimientos de física, e incluso aspectos psicobiológicos de los individuos–; evaluación, medición y valoración –a través del uso de los saberes, conocimientos y procedimientos racionales para obtener resultados, modelización, estimaciones, determinación de parámetros y argumentación para la elaboración o defensa de propuestas de solución. Otras actividades integradoras de lo anterior podrían recaer en la planeación, el diseño, la operación y la gestión de las redes de infraestructura vial. A la movilidad hasta hace poco se le asociaba simplemente con los requerimientos de desplazamiento; ahora, los preceptos más modernos sobre su estudio la presentan incluso como un derecho, y es valorada desde la perspectiva de su encomienda en los logros individuales y colectivos de las personas; por ejemplo, en lo individual, la comunicación física entre habitantes, su acceso a bienes y servicios y la realización de actividades que les permiten alcanzar determinados niveles de calidad de vida; en lo colectivo, con la integración física del territorio, la productividad y competitividad de las ciudades, de tal manera que la movilidad estará comprometida a coadyuvar en los propósitos finales. Esta nueva forma de verla surge de marcos normativos que hablan sobre el derecho a la ciudad, y con este enfoque la movilidad eficiente y sustentable implicará requisitos que sus expresiones tangibles, como el tránsito y el transporte, deberán procurar. La sustentabilidad, el tercero y último de los conceptos en la estructura de este artículo, es de relativamente reciente consolidación, pues aunque ya existían ideas sobre él desde la década de 1960, se le da formalidad en el informe Brundtland realizado por varios países para la ONU, y tuvo sus orígenes en la preocupación sobre los impactos que causa la humanidad en el medio ambiente. Se definió como “la satisfacción de necesidades de las presentes generaciones sin comprometer las posibilidades de las generaciones futuras para atender

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Los retos de la ingeniería de tránsito frente a la movilidad sustentable

sus propias necesidades”; sin embargo, un estudio más profundo de las causas de dichos impactos, con pérdidas evidentes e irreversibles de recursos naturales, ha generado una evolución de dicho concepto para integrarle enfoques de orden social y económico (véase figura 1). Por tanto, ahora su definición se configura con dichos enfoques y desde allí se obtiene su mejor constructo. Una completa definición de este término la realiza Cantú (2012), un estudioso de las ciencias sociales que conjuga este nuevo entender sobre la sustentabilidad: “Un proceso de cambio constante por el cual nuestra sociedad establece cómo han de utilizarse los recursos naturales, el acomodo de los nuevos avances tecnológicos, la orientación de las inversiones económicas y la modificación de las políticas públicas, concordando lo anterior con la premisa de satisfacer las necesidades de las presentes generaciones y garantizar –mediante nuevas formas de cooperación social– los cambios requeridos para sostener el progreso humano y la supervivencia del hombre [ser humano] en el planeta.” Tránsito y transporte en México Ubicados en el contexto de los conceptos motivo del tema, se puede ir vislumbrando por dónde está el papel tanto del tránsito como del transporte y sus campos de estudio, pues ambos son expresiones físicas y espaciales de la movilidad de las personas. Pero ¿cuál es la realidad actual de la movilidad en las urbes mexicanas? Se sabe que, en estricto sentido, resolver todas las necesidades que se presentan no es posible únicamente desde el domicilio; es difícil ser totalmente autosuficiente

Fuente: Google Earth.

Figura 2. Áreas de estacionamiento en superficie del centro comercial La Fe-Citadel.

sin salir de casa. Esta realidad suma otro concepto al análisis: el de desarrollo urbano, que toma forma en la expresión geográfica de las ciudades y cuya caracterización determina, entre otras cosas, dónde nacen y cómo se satisfacen los requerimientos de movilidad. De acuerdo con algunos estudios, el modo que prevalece para resolver los requerimientos de viaje en la mayoría de las ciudades es el automóvil, de manera que para el mercado de la movilidad urbana existe un emergente reconocimiento de los problemas directos e indirectos que acarrea la cultura del automóvil como opción de desplazamiento. La lista básica e indiscutible registra problemas de contaminación, salud, consumo de recursos energéticos y de espacio, accidentes viales, tiempo perdido y coadyuvancia a la proliferación de círculos de pobreza, entre otros. Varios de estos problemas se desencadenan desde las particularidades de la toma de decisiones en términos de desarrollo urbano, que cuando se materializan se caracterizan por ser una tarea de muchos que contradictoriamente parece no tener responsables. Lo que sí es palpable es que el desarrollo urbano en sí mismo es una variable altamente responsable de los patrones de movilidad urbana que se extienden por las ciudades cada día, cada hora, cada momento. Así, por ejemplo, en términos de desarrollo urbano, la forma de hacer ciudad en los últimos años se ha centrado en ser distante, dispersa, sin conexiones adecuadas, sin equipamientos suficientes para minimizar desplazamientos. Por su parte, los equipamientos –cuando existen y se ubican hacia la centralidad de las ciudades– en su mayoría se diseñan destinando importantes cantidades de espacio al estacionamiento para dar lugar al vehículo particular, de modo que se pueden encontrar desarrollos donde el edificio principal –escuela, hospital, plaza comercial, estadio, etc.– ocupa la menor cantidad de metros cuadrados y lo demás está destinado a estacionamiento (véase figura 2). El tiempo adicional gastado en los desplazamientos, los accidentes viales y los problemas de salud son los aspectos más claramente relacionados con la pérdida de la calidad de vida para los habitantes y de competitividad para la ciudad, y son un reto para el desempeño profesional en la disciplina de la ingeniería de tránsito. Los compromisos internacionales A los retos que representan todas las problemáticas hasta aquí planteadas se sumarán además los relativos a la necesidad de cumplir con los compromisos contraídos ante organismos internacionales que proponen políticas y líneas de acción para mitigar de manera directa o indirecta las externalidades generadas por la forma de resolver las necesidades de movilidad. Y la pretensión de ir por mejores condiciones no es sólo un asunto que resida en la acción gubernamental del más alto nivel, sino que la visión de estos organismos es que dichas acciones “bajen” hasta los gobiernos locales,

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Los retos de la ingeniería de tránsito frente a la movilidad sustentable

uuEn términos de movilidad sustentable, una nueva visión replantearía los retos sobre gestión, planeación, proyecto, diseño, construcción, operación y mantenimiento de infraestructura vial, sistemas de transporte y espacio público, entre otros, para dar lugar a un nuevo desempeño de sus expresiones físicas, el tránsito y el transporte, porque ahora el planteamiento es realizar actuaciones considerando una nueva visión en la jerarquía de la movilidad que implica poner en primer término al usuario más vulnerable de la vía. En el mismo tenor existen compromisos con ONUHabitat, programa de las Naciones Unidas que desde 1978 tiene por objetivo promover ciudades y pueblos social y ecológicamente sustentables y se encarga de formular la visión urbana del futuro. Actualmente, la extensión misma del territorio de las ciudades representa ya desafíos espacio-tiempo, en términos de movilidad urbana sustentable. En este sentido, los ingenieros de tránsito tendrán importantes áreas de oportunidad desde su trabajo multidisciplinario. El objetivo del Decenio de Acción para la Seguridad Vial 2011-2020, en el que participa México como firmante, se basa en estabilizar y reducir las cifras previstas de víctimas en accidentes de tránsito en todo el mundo. Con base en el análisis de datos recopilados durante la primera década del presente siglo sobre el estado de la seguridad vial, se encontraron indicadores alarmantes sobre los

Más deseable

Caminar

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nes Andar en bicicleta

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Transporte de carga

Automóviles y motocicletas

El derecho a moverse por la ciudad es universal y no debe reservarse sólo a los propietarios de automóviles privados.

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El orden debe dar prioridad a peatones Tran spo (especialmente a rte personas con discapacidad, niños, adultos mayores), después a ciclistas, seguidos Au tos de usuarios de transporte público, transporte de carga y al final automóvil y motocicletas.

Tra n

Transporte público, BRT, etcétera

La jerarquía de la movilidad urbana prioriza los modos de transporte que promueven la equidad y el beneficio social, y dañan menos al medio ambiente.

sus comunidades, sus habitantes, de manera que todos participen en las propuestas que se gestan en el nivel de estos organismos. Para ser más precisos, a continuación se ejemplifican tres de los compromisos más relevantes. Entre los 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible se identifica prioritariamente el número 11 como uno de los más influyentes para el tema de la movilidad, pues se trata de “Ciudades y comunidades sustentables”. Se plantea que “el futuro que queremos incluye ciudades de oportunidades, con acceso a servicios básicos, energía, vivienda, transporte y más facilidades para todos”, y presenta datos duros en el sentido de que, si no se toman acciones, se pueden potenciar problemáticas urbanas; por ejemplo, se estima que más del 70% de la población mundial se ubicará en las zonas urbanas; los países en desarrollo serán los que experimenten la mayor expansión del territorio urbano; las ciudades son y serán las zonas de mayor gasto energético, con entre 60 y 80% del consumo mundial y con producción del 75% de emisiones de carbono. Otro dato de impacto es que, en los últimos años, más de la mitad de la población urbana mundial ha estado expuesta a niveles de contaminación del aire al menos 2.5 veces por arriba del estándar de seguridad. Con respecto a esto último, la movilidad, aunque no es la única causa, tiene mucho que responder.

Menos deseable

Fuente: http://mexico.itdp. org/multimedia/infografias/ jerarquia-de-la-movilidadurbana-piramide/

Figura 3. Pirámide de jerarquía de la movilidad.

saldos que imperan en diferentes países, como resultado de la accidentalidad. Así, por ejemplo, se sabe que en los países de América con ingresos bajos a medios, los peatones, los pasajeros de servicios de transporte público y los ciclistas se cuentan entre las principales víctimas del tránsito. Se destaca además que los traumatismos causados por el tránsito son una de las primeras causas de mortalidad para edades de 5 a 44 años (por grupo de edad, el mayor porcentaje lo acumula el rango de 15 a 29 años, con 32%). Estos informes también concluyen que más del 50% de los países en América no tenían a la fecha del estudio políticas nacionales de apoyo a la inversión en transporte público y transporte no motorizado; se detecta igualmente que las ciudades carecen de un desarrollo urbano planificado, se privilegia el espacio vial para el automóvil, con convivencia desordenada de otros modos de transporte, en donde resultan vulnerados los usuarios en su carácter de peatones y ciclistas. Menos del 50% de los 32 países que se muestrearon en América dicen tener información relativa a los costos de accidentes viales. El Decenio de Acciones para la Seguridad Vial propone cinco pilares para la atención y mejora de estos problemas: 1) gestión de la seguridad vial; 2) vías de

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Los retos de la ingeniería de tránsito frente a la movilidad sustentable

tránsito y movilidad más seguras; 3) vehículos más seguros; 4) usuarios de vías de tránsito más seguros; 5) respuesta tras los accidentes. Este otro panorama relativo a la seguridad vial en los patrones de movilidad le impone retos a la ingeniería de tránsito, pues al menos en los pilares 1 y 2 tiene injerencia directa, y en todos los demás, cuando realiza trabajo multidisciplinario. Hacia una movilidad sustentable Concluyendo este breviario sobre compromisos internacionales en términos de desarrollo, movilidad y seguridad vial, se revisan a continuación algunas propuestas con mayor detalle. En cuestiones de movilidad sustentable, una nueva visión replantearía los retos sobre gestión, planeación, proyecto, diseño, construcción, operación y mantenimiento de infraestructura vial, sistemas de transporte y espacio público, entre otros, para dar lugar a un nuevo desempeño de sus expresiones físicas, el tránsito y el transporte, porque ahora el planteamiento es realizar actuaciones considerando una nueva visión en la jerarquía de la movilidad, que implica poner en primer término al usuario más vulnerable de la vía, en este caso usuarios con algún tipo de discapacidad y peatones, siguiendo

con usuarios de otros modos no motorizados como los ciclistas, los usuarios de transporte público y transporte de carga, y al final el usuario de automóvil y motocicleta (véase figura 3). La política pública se concentra en mover prioritariamente personas, en lugar de autos. Para ello se propugna por cambios que involucran al Cooperación entre el sistema de ayuda a la explotación del transporte público y el sistema de control de tráfico urbano

Fuente: http://docplayer.es/ docs-images/40/3129274/ images/page_20.jpg

Sistema de prioridad con comunicación entre centros

GPS Radio

Radio SAE Regulador local Centro de control centralizado del tráfico

Comunicación entre centros

Sistema de ayuda a la explotación

Figura 4. Combinación de esquemas de tecnología aplicados a movilidad.

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Los retos de la ingeniería de tránsito frente a la movilidad sustentable

uuEl enfoque de rediseñar la ciudad plantea decisiones y acciones para el actuar de los ingenieros de tránsito: la seguridad, la gestión del tránsito, los requerimientos de infraestructura de los sistemas de transporte, la intervención del espacio público y el medio ambiente, entre otros, deberán estar contenidos en sus proyectos, propuestas y desempeño, siempre enmarcados en la pirámide de la jerarquía de la movilidad y los principios para la vida urbana. desarrollo urbano y en hacer realidad los principios de movilidad para la vida urbana: compactar, densificar, mezclar, conectar para replantear el desarrollo urbano, al tiempo que se adiciona operar la interrelación con la movilidad: transporte público, bicicleta, cambio de modalidad y caminar. Nuevos modelos de desarrollo urbano están apostando a un cambio positivo, entre ellos los llamados DOT (desarrollos orientados al transporte sustentable), que promueven siete ejes de acción: movilidad no motorizada, transporte público de alta calidad, espacios públicos seguros y activos, usos de suelo mixtos, plantas bajas activas, gestión del automóvil y estacionamientos, y participación y seguridad comunitaria. Este enfoque de rediseñar la ciudad plantea decisiones y acciones para el actuar de los ingenieros de tránsito: la seguridad, la gestión del tránsito, los requerimientos de infraestructura de los sistemas de transporte, la intervención del espacio público y el medio ambiente, entre otros, deberán estar contenidos en sus proyectos, propuestas y desempeño, siempre enmarcados en la pirámide de la jerarquía de la movilidad y los principios para la vida urbana. Otras variables que se están insertando en estos escenarios y que se vuelven un reto son las tecnologías, pero en este caso no por ser problemáticas sino por el conocimiento, talento y habilidad profesional necesarios para utilizarlas en pro de soluciones eficientes. Las tecnologías están desempeñando un papel determinante para hacer mucho más óptimas y funcionales las soluciones a problemas de movilidad, e incluso se vuelven requisito para calificar hacia la sustentabilidad. En tal orden de ideas se pueden citar los big data, el internet de las cosas, las tecnologías dirigidas al mercado energético y hasta una combinación de todas para, junto a otros requisitos, llegar a conformar nuevas modalidades de transporte apoyadas en plataformas tecnológicas y sistemas de transporte inteligente (ITS, por sus siglas en inglés). Una ejemplificación de esto se presenta en la figura 4, donde se muestra la cooperación entre dos sistemas para lograr objetivos como dar prioridad de paso a los sistemas de autobuses en la red vial, comunicar tiempos de llegada a paradas de transporte, optimizar la oferta de los servicios de transporte público,

etc. Se puede hablar de posibilidades tecnológicas aun mayores, como las que dan lugar a las llamadas smart cities o ciudades inteligentes, donde la tecnología es aspecto neurálgico para su funcionamiento no sólo en los aspectos de movilidad sino en muchos otros presentes en las urbes. Pero como la apuesta de fondo es conformar ciudades más humanas, resulta que aquí también hay desafíos para la ingeniería de tránsito, e interviene, con toda razón, el elemento humano, que en muchos aspectos está solicitando ser considerado mediante la inclusión y la equidad, la accesibilidad universal y la perspectiva de género, ambos para necesidades y requerimientos de movilidad urbana y espacio público. A lo anterior se agrega otra faceta del elemento humano a la que no se está muy acostumbrado, pero que cada vez toma más fuerza con miras a tener mejores resultados: la participación ciudadana, que para los profesionales se vuelve todo un reto, pues hay que aprender a escuchar, a comprender, a intervenir, a informar, a colaborar, a involucrarse con grupos que quieren aportar, monitorear, calificar y evaluar desempeños; que en suma quieren incidir en el quehacer social como parte de las soluciones que justamente son formuladas por los equipos técnicos para resolver sus problemáticas. Conclusión Existen retos en las problemáticas generadas por nuestra forma de hacer ciudad, en los compromisos internacionales adquiridos, en los conocimientos y habilidades que demanda la tecnología y en la comprensión de las necesidades humanas, a lo que debe agregarse el hecho de que por lo regular se trabaja con presupuestos reducidos o austeros y se necesita “hacer más con menos”. De cualquier manera, y ante cualquier panorama, es indiscutible que los profesionales que aplican la ingeniería de tránsito tienen la enorme tarea de enfocar esta importante rama de la ingeniería civil en coadyuvar a la movilidad sustentable en el espacio público. Y aunque todo lo aquí externado apunta a vislumbrar los retos que impone a los ingenieros de tránsito alcanzar la tan anhelada movilidad sustentable desde su práctica profesional, lo cierto es que para que haya mayores posibilidades de éxito es necesario que tales retos también sean contemplados tanto por la academia que forma profesionalmente como por los sectores laborales público y privado, que deben aliarse en las soluciones

Referencias Cantú, C. (2012). Percepciones sobre medio ambiente. El axioma del desarrollo sustentable. Ciencias Sociales 137: 89-91. Universidad de Costa Rica. Radelat, G. (2003). Principios de ingeniería de tránsito. Washington: Institute of Transportation Engineers. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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PLANEACIÓN TEMA DE PORTADA

Importancia de los en la inge En la ingeniería civil, los sistemas de gestión ayudan especialmente a la estandarización de actividades y resultados para que, independientemente de los grados de especialidad entre las diversas disciplinas que deben participar en un proyecto dado, se obtenga consistencia en los buenos resultados con una contribución integral de los que participan en el proyecto. Ayudan también a gestionar los recursos materiales, tecnológicos y económicos, así como los recursos humanos y el conocimiento, pues facilitan la ejecución y realización de las tareas utilizando lo mejor de cada persona y de cada recurso, capitalizando el conocimiento.

La ingeniería civil desempeña un papel muy importante en la calidad de vida de los seres humanos, por su contribución a la satisfacción de muchas de sus necesidades básicas en materia de infraestructura para vivienda, transporte, salud, energía, recreación, etc., e incluso para prevención y protección ante desastres. Por tal motivo, su impacto en lo social, económico, político y educativo es enorme, y por ello se vuelve imperiosa la necesidad de que los proyectos que se llevan a cabo sean de resultados consistentemente buenos, con el cuidado de los costos y la reducción de pérdidas. Allí es donde entran los sistemas de gestión, que buscan contribuir a que todo proyecto, sin importar su alcance, impacto, especialidad o complejidad, logre sus resultados de una manera más efectiva, utilizando una metodología de enfoque en procesos y pensamiento basado en riesgos. La Organización Internacional de Normalización (ISO) define que un sistema de gestión es el conjunto de elementos de una organización interrelacionados o que interactúan para establecer políticas, objetivos y procesos que ayuden a lograr esos objetivos. Agrego: “y que esto se haga en forma consistente”. La gestión por medio de un sistema permite, además, alinear la dirección estratégica de la organización con las actividades que realiza día con día, de manera que se cuente con una guía segura y clara para alcanzar las metas y objetivos de la organización en cada actividad, mientras se cumplen las políticas organizacionales y se aseguran los vínculos, interfaces e interdependencias de los procesos entre sí. Quizá las áreas que conforman una organización trabajen de forma eficiente, pero

no es suficiente para que una organización obtenga los mejores resultados, pues no es lo mismo cumplir objetivos funcionales que cumplir objetivos transfuncionales. El sistema de gestión es un sistema de procesos que trabajan metódicamente y que están interconectados, que buscan obtener resultados de la manera más eficaz y eficiente y que en conjunto, como un todo, van en pos de los objetivos organizacionales. Beneficios Con el sistema de gestión, las organizaciones y las personas se ven beneficiadas gracias a la facilitación de los vínculos entre procesos. Cuando se dice que un proceso transforma entradas en salidas, es necesario identificar que no sólo se trata de productos o materias primas transformables, sino que pueden ser datos, información,

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LETICIA JIMÉNEZ CHAVERO Ingeniera química industrial con 30 años de experiencia en la dirección y diseño de proyectos sobre sistemas de gestión. Trabaja en la dirección de proyectos sobre la norma ISO 37001 en relación con sistemas de gestión antisoborno.

Se percibe cada vez más la necesidad de estándares de trabajo que permitan la interacción y la sistematización.

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Importancia de los sistemas de gestión en la ingeniería civil

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sistemas de gestión eniería civil

La metodología planear-hacer-verificar-actuar permite transformar los ciclos de trabajo en muy buenas prácticas.

servicios, energía, actividades. Las interdependencias de los procesos deberán cuidarse, y saberse cómo lo que entra en un proceso viene tal vez de uno anterior, y el resultado será entrada para otro proceso. De ahí que tenga que cuidarse todo cuanto acompaña un proceso, como los requisitos por cumplir y los recursos de apoyo para realizarlo. Al miembro de la organización que trabaja en un sistema de gestión le beneficia saber que las entradas requeridas para realizar su proceso le llegan habiendo cumplido con lo necesario para que sus resultados sean buenos y, así, la salida de su proceso será ideal como entrada satisfactoria del proceso siguiente. Al cuidar que esta cadena de procesos funcione de manera eficiente, el sistema de gestión es pieza clave para que toda la organización crezca y dé buenos resultados en forma consistente. En la ingeniería civil, esta idoneidad de resultados de los procesos es de primera importancia, debido a lo multidisciplinario de los proyectos y a la fragmentación de actividades por especialidad, pues recuérdese que un proyecto se va configurando a través del tiempo y debe cumplir requisitos y expectativas de muchos grupos de interés. Costos El costo en tiempo, esfuerzo, recursos humanos, recursos económicos y materiales que implica el diseño, desarrollo, implementación y mantenimiento de un sistema de gestión son de considerar para lograr concretar su

máxima eficacia. No existe una varita mágica que haga que el sistema de gestión se materialice de la nada, quede listo y dé los mejores resultados. El sistema de gestión se tiene que diseñar y planear con detalle, e ir ajustando hasta afinarlo para que trabaje de la mejor manera y en los proyectos se reflejen los beneficios de la inversión realizada. Un buen sistema de gestión ayudará a que los recursos que se desperdician por no hacer las cosas de forma armónica se reduzcan gestionando los riesgos y la calidad. Aquí habría que preguntarse: ¿cuánto me cuesta no tener un sistema de gestión que me ayude a prevenir riesgos y mejorar la calidad de mi forma de trabajar y mis resultados? Los recursos económicos que implica un sistema de gestión seguramente son menores que las pérdidas que trae consigo el no contar con uno para trabajar armoniosamente. La capacitación como inversión Cuando una organización está implementando un sistema de gestión, los ajustes a las nuevas formas de trabajar podrían parecer al principio un costo adicional, pero éste se compensa por la reducción de pérdidas que representa el hecho de trabajar con limpieza, orden y disciplina, y un poco más adelante se comprueba cuando los diversos grupos de interés empiezan a notar la mejora en el desempeño general de la organización. Considerando que la resistencia al cambio que podría presentarse entre los miembros de la organización se debe a que se les lleva a cambiar la dinámica laboral, es necesario dar atención a la capacitación, uno de los puntos medulares de la implementación de un sistema de gestión que es puesta, a menudo, en segundo plano, o no se le da la importancia debida por el gasto que implica, cuando es en realidad una inversión, pues una buena formación y toma de conciencia del personal ayudará a que el sistema de gestión dé mejores resultados. Otro aspecto en relación con el costo es que en toda organización se cuenta con un sistema de trabajo que gestiona sus actividades cotidianas, aun cuando no esté hecho para cumplir alguna normatividad. Por ello, es necesario hacer un diseño que se adecue a la organización. Algunas organizaciones, buscando “ahorrar”, hacen una copia del sistema de gestión de otra y buscan implementarlo. Sin embargo, un sistema hecho

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Importancia de los sistemas de gestión en la ingeniería civil

a la medida permitirá identificar todos los procesos y metodologías de trabajo que necesitan ajustarse para que rindan frutos abundantes y no solamente se pongan parches, como sería el implantar un sistema de gestión copiado.

A la par, se lleva toda la adecuación de procesos, información documentada y medios de comunicación a la forma sistemática de gestionar las actividades, los riesgos, los procesos y las buenas prácticas del sistema de gestión. Todo debe quedar instalado en la rutina diaria de trabajo de manera natural. La mejora del desempeño aparece desde que se implementan medidas para el seguimiento de avances y resultados.

Inversión-riesgo-beneficio En el equilibrio de los factores inversión, riesgo y beneficio se puede ver el tiempo en que se obtendrán los resultados del sistema de gestión. El tiempo de diseño, desarrollo e implementación de un sistema de gestión es de aproximadamente un año, pero puede ser mucho menor gracias a la participación entusiasta y activa de todos los miembros de la organización. En un año aproximadamente se pueden observar los resultados y grandes beneficios que trae consigo el sistema de gestión, que se reflejarán en el mejoramiento del desempeño, la reducción de pérdidas y el cumplimiento de objetivos.

¿Cómo ayuda un sistema de gestión en la ingeniería civil? Un sistema de gestión tiene como guía principal la metodología planear-hacer-verificar-actuar. Con él se pasa de círculos viciosos a círculos virtuosos para transformar los ciclos de trabajo en muy buenas prácticas en un ambiente de prevención y control de riesgos. Además, las auditorías y revisión de resultados, partes fundamentales del sistema de gestión, deben llevarse de forma objetiva para alcanzar el éxito esperado. En la ingeniería civil, los sistemas de gestión ayudan especialmente a la estandarización de actividades y resultados para que, independientemente de los grados de especialidad entre las diversas disciplinas que deben participar en un proyecto dado, se obtenga consistencia en los buenos resultados con una contribución integral de los que participan en el proyecto. Ayuda asimismo a gestionar los recursos materiales, tecnológicos y económicos, así como los recursos humanos y el conocimiento, pues facilita la ejecución y realización de las tareas utilizando lo mejor de cada persona y de cada recurso, capitalizando el conocimiento. El uso de los sistemas de gestión en la industria de la construcción, donde la ingeniería civil desempeña un papel determinante, es ampliamente difundido, especialmente en los temas de calidad y de salud y seguridad ocupacional, aunque en fechas recientes los sistemas de gestión ambiental son buscados por la industria de la construcción cada vez más, en términos de ir más allá del cumplimiento legal, para que sus proyectos tengan un valor añadido para fines de competitividad.

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¿Por dónde empezar? El camino para llegar a él implica primero identificar el motivo para contar con un sistema de gestión; luego, definir cuáles son las disciplinas en que se desea su implementación: calidad, medio ambiente, salud y seguridad, contra el soborno, inocuidad alimentaria, responsabilidad social, seguridad vial, etc. Hay muchas normas y temas que abarcan los sistemas de gestión. Se debe hacer un estudio de brecha que indica a la organización cuál es su estado actual y, de acuerdo con la norma que tome como referencia, hacer una comparación entre los requisitos que se quieren cumplir y lo que existe para cumplir con ellos. De esta forma se puede tener una idea clara de dónde se está posicionado y cuánto falta para llegar a la meta deseada. En seguida comienza una fuerte capacitación de todos los involucrados en el sistema, para que conozcan a fondo de qué se trata, cómo beneficia, y luego se capacite a toda la organización para que entren en la dinámica de un ambiente laboral donde el sistema de gestión sea bien recibido y aprovechado.

En la ingeniería civil, los sistemas de gestión ayudan especialmente a la estandarización de actividades y resultados.

Impacto de un sistema de gestión Algunas organizaciones esperan que los auditores evalúen un sistema y les informen qué deben cambiar. En realidad, el sistema de gestión mueve a los dueños del proceso, titulares de área, gerentes y a todos en la organización a identificar los aspectos positivos y los riesgos que se presentan y que pueden afectarla; así influye en el conocimiento y el compromiso que los miembros de la organización tienen para con la organización. Un sistema de gestión tiene un alto impacto, también, en la competitividad. Representa un factor de decisión durante los procesos de licitación. Una organización que cuenta con un sistema de gestión implementado, aunque no necesariamente certificado, lleva ya una ventaja respecto de sus competidores; es una garantía

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Importancia de los sistemas de gestión en la ingeniería civil

de la prevención y del control de los riesgos, de manera que se pueda asegurar que los resultados se pueden alcanzar. Adicionalmente, ante la exportación de algunos bienes y servicios, se requiere que las organizaciones tengan una referencia internacional como una norma y, a veces, un certificado que las avale. Las normas internacionales son una línea base en la que los representantes de los países que participaron en su elaboración pudieron ponerse de acuerdo, y que se convierte en el fundamento sobre el cual construir, mejorar continuamente y crecer como organización. Además, con un sistema de gestión bien diseñado se incrementa la eficacia de la organización en el cumplimiento de requisitos y expectativas pertinentes, es decir, puede satisfacer, a través del enfoque sistémico, a cada parte interesada o grupo de interés y sus requisitos. Las partes interesadas son aquellas personas, organismos y la comunidad que están vinculados con la organización, ya sea que influyen en ella o que se ven influidos por ella. De ahí que un sistema de gestión que las considere y dé cumplimiento a sus requisitos será de gran valor y relevancia. Una mirada al futuro En la actualidad, cada vez existen más requisitos legales y reglamentarios; los clientes y los diferentes grupos de interés son más exigentes, y las especificaciones más cerradas, independientemente de la disciplina a que se refiera el sistema de gestión.

uuUn sistema de gestión tiene un alto impacto en la competitividad. Representa un factor de decisión durante los procesos de licitación. Una organización que cuenta con un sistema de gestión implementado, aunque no necesariamente certificado, lleva ya una ventaja respecto de sus competidores; es una garantía de la prevención y del control de los riesgos, de manera que se pueda asegurar que los resultados se pueden alcanzar. Si desde 1987 se cuenta con la primera norma ISO de sistemas de gestión, en ese entonces en calidad, no cumplir con ella ahora implica 31 años de retraso, mismo tiempo en que otras organizaciones ya cubrieron y ampliaron su cumplimiento de normas de gestión en distintos rubros o disciplinas; ello implica conocimiento y experiencia que agregan valor. Por supuesto que, al momento de elegir a un proveedor, el cliente prefiere a aquel que hace algo para adoptar y estandarizar las buenas prácticas en cada disciplina y en su sector. En este mundo globalizado se percibe cada vez más la necesidad de estándares de trabajo que permitan la interacción y la sistematización de las formas de convivencia mercantil y laboral, y se vislumbra un futuro donde, con una correcta adecuación de las actividades de una organización bajo un sistema de gestión, se IC Ingeniería Civil Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México ❙ Núm. 596 abril de 2019

participe en el mercado y el entorno globalizado con una estructura que permita hacer frente a las cada vez más duras exigencias, porque ¿cómo perdurar si no se es sostenible? Conclusiones Un sistema de gestión en la ingeniería civil ayuda a mejorar paso a paso. Las decisiones son difíciles, pero semejante sistema puede dar bases sólidas y certeza de datos sobre las que se sustente la toma de decisiones, así como confianza a todos los grupos de interés que influyen a la organización o se ven influidos por ella. Si se consumen recursos o se tiene personal que ocupa su tiempo y está enfocado en resolver problemas constantemente, en lugar de planificar y prevenir, es momento de implementar un sistema de gestión. Si se desea dejar de caminar en el umbral del fracaso y hacerlo en el umbral del éxito, es tiempo de decidirse por un sistema de gestión para la organización

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HIDRÁULICA

Sistema de captación de agua de lluvia para abastecimiento en escuelas rurales Como parte del Programa para la Recuperación Ambiental de la Cuenca del Lago de Pátzcuaro se desarrolló un proyecto de sistemas de captación de agua de lluvia en escuelas con el fin de reducir la dependencia del abastecimiento deficiente de la red pública de agua, e igualmente se buscó disminuir la dependencia que tienen ciertas escuelas muy alejadas de la cabecera municipal respecto de camiones cisterna para el abastecimiento del líquido. JOSÉ GARCÍA CASPETA Tecnólogo del agua “A” titular, Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA). ERICK O. CERVANTES GUTIÉRREZ Tecnólogo del agua “A” titular, IMTA. MARÍA ISABEL HERNÁNDEZ VIVAR Tecnólogo del agua “A” titular, IMTA.

El Programa para la Recuperación Ambiental de la Cuenca del Lago de Pátzcuaro (firmado en 2003 y ratificado en 2004) fue establecido por los gobiernos municipales de Pátzcuaro, Erongarícuaro, Tzintzuntzan y Quiroga, el gobierno del estado de Michoacán, la Fundación Gonzalo Río Arronte y el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Su objetivo general se sustentó en una serie de proyectos y acciones tendientes a incrementar y mejorar el abastecimiento de agua, así como a sanear las aguas residuales domésticas para contribuir a mejorar la conciencia y cultura ambiental entre los pobladores de la cuenca, lograr un consenso respecto de los problemas prioritarios y sus soluciones, profundizar en el conocimiento de la disponibilidad de recursos y establecer criterios para priorizar acciones y canalizar inversiones que garantizaran la recuperación ambiental de la región. Entre las posibles oportunidades de desarrollo, en los primeros días del año 2014 se identificaron los sistemas de captación de agua de lluvia en escuelas rurales, las cuales eran susceptibles de explotar el potencial de aprovechamiento utilizando sus diversas infraestructuras, de tal manera que se identificó la posibilidad de reducir la dependencia del abastecimiento de la red pública de agua, que es deficiente, e igualmente se buscó disminuir la dependencia que tienen ciertas escuelas muy alejadas de la cabecera municipal respecto de camiones cisterna para el abastecimiento del líquido. Desarrollo del proyecto SCALL Así pues, con la captación de agua de lluvia se atendería por un lado la problemática de abastecimiento en dichas

escuelas, al tiempo que se disminuiría la problemática sanitaria debida a la falta o poca disponibilidad del vital líquido. A partir de lo anterior, en febrero de 2014 se iniciaron recorridos por diversas escuelas rurales, en compañía de autoridades de cada uno de los municipios, para conocer y corroborar las deficiencias en cuanto al abastecimiento del agua. Posteriormente se hizo una revisión de cada caso con objeto de verificar la factibilidad técnica y espacial para la instalación de un sistema de captación de agua de lluvia que permitiera abastecer o complementar el desabasto, según las necesidades de las escuelas beneficiadas. Como resultado de estas acciones se incrementó el volumen disponible de agua en las instalaciones escolares y de manera indirecta disminuyeron los costos implicaban la compra de agua en pipas. Durante el periodo de 2014 a diciembre de 2017 se tienen registros de una capacidad instalada de almacenamiento de agua de lluvia de 7,080 m3 mediante 23 sistemas de captación de agua de lluvia (SCALL) instalados. El objetivo del programa consistió en diseñar, implementar y fomentar un programa de captación, conducción, almacenamiento y bombeo de agua de lluvia para el abastecimiento de agua y la reducción de la problemática sanitaria en escuelas rurales de los cuatro municipios ribereños de la cuenca del Lago de Pátzcuaro: Pátzcuaro, Quiroga, Tzintzuntzan y Erongarícuaro, en el estado de Michoacán. El personal técnico encargado de diseñar, implementar y fomentar el programa de captación, conducción, almacenamiento y bombeo de agua de lluvia determinó

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Sistema de captación de agua de lluvia para abastecimiento en escuelas rurales

Tabla 1. SCALL instalados por municipio Núm.

Municipio

Quiroga (Caríngaro) Quiroga (Santa Fe) Quiroga (San Andrés) Quiroga (Cabecera) Quiroga (Sanambo) Quiroga (Icuacato)

Erongarícuaro Primaria (Zinciro)

Erongarícuaro (Zarzamora) Erongarícuaro (Puácuaro) Erongarícuaro (Jarácuaro) Erongarícuaro (Cabecera)

2 3 4 5

9 10 11

Escuela

Nombre

Capacidad Personas de cisterna beneficiadas (m3)

Núm.

Municipio Erongarícuaro (Cabecera) Erongarícuaro (Zinciro) Erongarícuaro (Jarácuaro) Erongarícuaro (San Francisco Uricho) Erongarícuaro (Yotatiro) Tzintzuntzan (Cabecera) Tzintzuntzan (Cabecera) Tzintzuntzan (Ihuatzio) Pátzcuaro (Santa Ana Chapitiro) Pátzcuaro (Cuanajo)

Primaria

Melchor Ocampo

130

139

Primaria

Don Vasco

500

480

de Telesecundaria Siervo la Nación Hermanos Secundaria Flores Magón

500

370

500

1,000

Secundaria

Telesecundaria

260

150

Juana Inés Telesecundaria Sor de la Cruz

500

140

Emiliano Zapata

Dos cisternas de 70

120

Eréndira

350

140

500

141

500

300

500

131

Primaria

Lázaro Cárdenas Telesecundaria Vasco de Quiroga Casa de cultura Escuela de Música Primaria

15 16 17 18

Escuela

Nombre

Capacidad Personas de cisterna beneficiadas (m3)

CBTA

María Luisa Martínez

260

423

Telesecundaria

Leona Vicario

260

Primaria

Sevangua

500

725

Primaria

Miguel Hidalgo

260

222

Primaria

Manuel Barbosa

260

102

Bachiller

CECYTEM

500

720

Jardín de niños

Niños Héroes

100

Primaria

José María Pino Suárez

250

500

Primaria

Emiliano Zapata

Dos cisternas de 50

230

Secundaria

Técnica

260

433

7,080

6,643

Total

desde el inicio del proyecto que se tendría que seguir la metodología que se expone en seguida para materializar exitosamente la instalación de los SCALL en cada una de las escuelas rurales de los cuatro municipios: 1. Realizar el levantamiento topográfico para contar con datos precisos relacionados con la altimetría y planimetría de la zona designada para su edificación. 2. Realizar los estudios de mecánica de suelos. 3. Realizar los cálculos y diseño de cada SCALL, de acuerdo con el espacio físico destinado por la escuela para su construcción. 4. Cuantificar los materiales y la mano de obra. 5. Determinar la ruta crítica del proyecto. 6. Elaborar el cronograma de actividades. 7. Ejecutar las actividades de construcción y supervisión. 8. Poner en operación los sistemas SCALL en cada una de las escuelas. 9. Impartir un curso de operación y mantenimiento de SCALL en escuelas rurales a los responsables de los planteles. Resultados La ejecución integral y oportuna de las actividades enunciadas en la metodología dio como resultado la materialización de 21 SCALL, distribuidos como se muestra en la tabla 1. A partir de la información recabada en campo y la relacionada con los levantamientos topográficos, se realizaron los diseños de SCALL para cada una de las diferentes capacidades de volumen de almacenamiento de agua (500, 350, 260, 250, 130, 70 y 50 metros cúbicos) que se instalarían en las diversas escuelas beneficiadas.

Figura 1. Ejemplo de ficha de proyecto específico.

En el presente artículo sólo se incluye un ejemplo de proyecto específico que corresponde a un SCALL de 500 metros cúbicos.

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Figura 2. Diseño de SCALL de 500 metros cúbicos.

Instalación del SCALL Una vez que se contó con el diseño requerido para la instalación del respectivo SCALL, en conjunto el Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) y las autoridades municipales, locales y de la escuela beneficiada definieron las fechas y la forma de ejecución de las actividades de instalación. Personal designado por el IMTA supervisó la instalación de los sistemas y brindó asesoría, con el propósito de dar seguimiento a la correcta y oportuna realización de las actividades inherentes a esta etapa. Por otra parte, representantes municipales acompañaron todo el proceso de instalación. A continuación se presenta la descripción general del proceso constructivo del SCALL instalado en una escuela. En el Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Michoacán, ubicado en la cabecera municipal de Tzintzuntzan, se instaló una cisterna tipo cilindro capuchino con una capacidad de 500 m³; las etapas de instalación se dividieron como sigue: a) excavación con maquinaria; b) mejoramiento del terreno con material de

Figura 3. Excavación con maquinaria.

banco a una profundidad de 50 cm apisonando capas de 15 cm por medio de rodillo; c) armado de cisterna con malla electrosoldada; d) colado de losa de fondo; e) pulido con espesor de 10 cm; f) repellado interior de muro; g) aplicación de pintura vinílica en muro exterior; h) colocación de tubería de conducción del agua almacenada en la cisterna, e i) instalación de la tubería de captación (véanse figuras 3-10).

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Sistema de captación de agua de lluvia para abastecimiento en escuelas rurales

Figura 4. Mejoramiento del terreno con material de banco a una profundidad de 50 cm apisonando en capas de 15 cm por medio de rodillo.

Figura 8. Repellado interior de muro.

Figura 9. Aplicación de pintura vinílica en muro exterior.

Figura 5. Armado de cisterna con malla electrosoldada.

Figura 10. Colocación de tubería de conducción del agua almacenada en la cisterna.

Figura 6. Colado de losa de fondo.

Figura 7. Pulido con espesor de 10 centímetros.

Conclusiones Se realizaron levantamientos de información en escuelas donde fuera factible la instalación de SCALL; se elaboró un diagnóstico y posteriormente se efectuaron los correspondientes levantamientos topográficos requeridos para elaborar los proyectos específicos. Al mes de di-

ciembre de 2017 se tiene el registro de 21 escuelas beneficiadas ubicadas en diferentes colonias y comunidades de los municipios de Pátzcuaro, Quiroga, Tzintzuntzan y Erongarícuaro, en el estado de Michoacán. Desde el inicio del proyecto y durante todo el tiempo que estuvo vigente, se observó una participación activa por parte de las autoridades municipales y escolares, lo cual permitió lograr avances significativos en la instalación de los SCALL, cuya capacidad de almacenamiento instalada se contabiliza de la siguiente manera: en el año 2014, 1,620 m3; en 2015, 1,500 m3; en 2016, 1,920 m3, y en 2017, 2,040 m3, de lo cual resulta un volumen acumulado en la capacidad de almacenamiento instalada de 7,080 m3, en beneficio de 6,643 personas. Durante el año 2017 se efectuaron recorridos por las escuelas beneficiadas con la instalación de su respectivo SCALL para detectar las necesidades de mantenimiento preventivo y correctivo a los sistemas. La información recabada sirvió para coordinar con las autoridades escolares la oportuna atención a este tipo de necesidades ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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DESARROLLO

Ingeniería no convencional para la mayor encrucijada hídrica de la historia En muchos países de América Latina y el Caribe, la descentralización ha dejado al sector de abastecimiento de agua y saneamiento con una estructura altamente fragmentada formada por numerosos proveedores de servicios, sin posibilidades reales de lograr economías de escala o viabilidad económica, y bajo la responsabilidad de ayuntamientos que carecen de los recursos e incentivos necesarios para hacer frente con eficacia a la complejidad de los procesos involucrados en la prestación de servicios. La edición 2019 del Informe Mundial sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos se titula “No dejar a nadie atrás”, y pretende informar a los responsables de las políticas públicas, tanto dentro como fuera de la comunidad hídrica, sobre lo esencial de mejorar la gestión de recursos hídricos y el acceso al suministro de agua y a los servicios de saneamiento para combatir la pobreza, construir sociedades más prósperas y pacíficas, y asegurar que nadie se quede atrás en el camino hacia el desarrollo sostenible. El informe se presentó en el Consejo de Derechos Humanos el 19 de marzo 2019 en el Palacio de las Naciones en Ginebra, Suiza. En un mundo cada vez más globalizado, los impactos de las decisiones relacionadas con el agua traspasan

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fronteras y nos afectan a todos. Fenómenos extremos, degradación ambiental, crecimiento demográfico, rápida urbanización, hábitos de consumo no sostenibles y desiguales, inestabilidad social, conflictos y nuevos flujos migratorios son algunos de los retos interrelacionados a los que se enfrenta la humanidad, y que suelen repercutir mucho más sobre las personas en situaciones de vulnerabilidad a través de los impactos que tienen en los recursos hídricos. Para combatir las desigualdades a las que se enfrentan los grupos desfavorecidos, se requieren soluciones a medida, que tengan en cuenta las realidades y el día a día de las personas y comunidades en situaciones de vulnerabilidad. Políticas diseñadas e implementadas adecuadamente, uso apropiado y eficaz de recursos financieros, así como conocimientos sobre el agua y los recursos hídricos de base empírica son pautas indispensables para eliminar las desigualdades en el acceso seguro al agua potable y al saneamiento.

Atrapanieblas instalados en Aït Baamrane, Marruecos.

El papel de la ingeniería y la infraestructura La investigación científica, el desarrollo y la innovación son esenciales para respaldar la toma de decisiones informada. Las necesidades de información y capacitación de las comunidades rurales desfavorecidas a menudo son parecidas a las de los pobres de las áreas urbanas, pero también incluyen el conocimiento relacionado con la asignación de recursos de agua y la garantía de los derechos de agua. El seguimiento de los progresos es otro aspecto importante del desarrollo del conocimiento y las capacidades. También es preciso seguir investigando en

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Ingeniería no convencional para la mayor encrucijada hídrica de la historia

uuLas infraestructuras de agua siguen siendo sumamente escasas en las áreas rurales pobres, y por tanto son insuficientes para garantizar una cobertura completa de agua y saneamiento para millones de hombres y mujeres en las zonas rurales. Además, la capacidad institucional, incluida la movilización de recursos nacionales y las asignaciones presupuestarias –tanto en el plano nacional como en el subnacional– ha sido insuficiente para satisfacer las necesidades de mantenimiento de la infraestructura de agua instalada.

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ciencia e ingeniería para desarrollar una infraestructura de servicios de agua, saneamiento e higiene asequible, segura y eficiente, así como los dispositivos correspondientes (por ejemplo, filtros móviles, inodoros…). Los peligros naturales relacionados con el agua, como las inundaciones y las sequías, pueden perjudicar a las infraestructuras de suministro de agua y saneamiento, e impedir el abastecimiento a millones de personas. En la mayoría de entornos urbanos, el suministro de infraestructura de saneamiento urbano está muy por detrás de la infraestructura para el abastecimiento de agua, y los habitantes más pobres de las áreas marginales son los más afectados. Además, una mejora significativa del agua debe combinarse con una inversión proporcional en saneamiento. Aunque a veces los sistemas de suministro de agua funcionan mejor con redes más pequeñas y fáciles de manejar, con frecuencia los desafíos que plantea la gestión de aguas residuales y lodos son más complejos. Uno de los principales motivos es la falta de voluntad para pagar los servicios de saneamiento.

La falta de infraestructura desempeña un papel directo en la persistencia de la pobreza.

Las infraestructuras de agua siguen siendo sumamente escasas en las áreas rurales pobres, y por tanto son insuficientes para garantizar una cobertura completa de agua y saneamiento para millones de hombres y mujeres en las zonas rurales. Además, la capacidad institucional, incluida la movilización de recursos nacionales y las asignaciones presupuestarias –tanto en el plano nacional como en el subnacional– ha sido insuficiente para satisfacer las necesidades de mantenimiento de la infraestructura de agua instalada. Situaciones regionales En la región árabe, la escasez de agua por persona seguirá aumentando debido al crecimiento demográfico y el cambio climático. El desafío de garantizar el acceso a los servicios a todo el mundo en condiciones de escasez de agua se agrava en dicha región por situaciones de conflicto en que la infraestructura de agua ha sido dañada, destruida y blanco de destrucción. En el año 2016 en la región Asia-Pacífico, 29 de los 48 países de la región fueron calificados como inse-

guros desde el punto de vista del agua debido a la escasa disponibilidad del líquido y a la extracción de cantidades insostenibles de aguas subterráneas. La escasez del recurso se ve agravada por los efectos del cambio climático. Los desastres naturales son cada vez más frecuentes e intensos, y el riesgo de desastres está superando la capacidad de recuperación. Todo esto tiene un gran impacto en el suministro de servicios de agua, saneamiento e higiene en áreas afectadas por desastres, debido a la infraestructura dañada y a los problemas de calidad del agua. También es un desafío importante suministrar servicios adecuados de agua y saneamiento a las áreas que reciben a personas desplazadas procedentes de las áreas azotadas por los desastres. En muchos países de América Latina y el Caribe, la descentralización ha dejado al sector de abastecimiento de agua y saneamiento con una estructura altamente fragmentada formada por numerosos proveedores de servicios, sin posibilidades reales de lograr economías de escala o viabilidad económica, y bajo la responsabilidad de ayuntamientos que carecen de los recursos e incentivos necesarios para hacer frente con eficacia a la complejidad de los procesos involucrados en la prestación de servicios. La descentralización también ha reducido las dimensiones de las áreas de servicio y las ha hecho más homogéneas. En África subsahariana, la falta de infraestructuras de gestión del agua (escasez económica de agua), tanto en términos de almacenamiento como de suministro, así como para los servicios mejorados de agua potable y saneamiento, desempeña un papel directo en la persistencia de la pobreza. Estrategias y opciones de respuesta Mientras que las comunidades urbanas de alta densidad brindan oportunidades para infraestructuras e instalaciones de servicios de agua, saneamiento e higiene centralizadas de alta gama a través de recursos compartidos y economías de escala, los sistemas descentralizados de saneamiento y suministro menos costosos han demostrado ser soluciones exitosas en asentamientos urbanos más pequeños, incluidos los campos de refugiados.

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Ingeniería no convencional para la mayor encrucijada hídrica de la historia

Con frecuencia los desafíos que plantea la gestión de aguas residuales y lodos son bastante complejos.

El estrés hídrico físico no tiene en cuenta la escasez económica de agua, donde el acceso al agua no está limitado como resultado de la cantidad de recursos hídricos existentes en sí, sino por la falta de infraestructura para recolectar, transportar y tratar el agua con fines humanos. La infraestructura de suministro de agua y saneamiento debe ubicarse y construirse de manera tal que sea verdaderamente accesible, con consideración hacia las personas que enfrentan barreras específicas, como mujeres, niños, ancianos, personas con discapacidades y con enfermedades crónicas. Algunos aspectos son particularmente importantes: el diseño de las instalaciones, el tiempo y la distancia para recoger el agua o para llegar a una instalación de saneamiento, y la seguridad física. Las soluciones innovadoras emergentes, similares a la infraestructura a pequeña escala (por ejemplo las presas de arena), son intervenciones locales típicas y se observa que tienen profundos impactos positivos en las comunidades locales, especialmente en áreas con escasez hídrica. Los recursos hídricos no convencionales son un subproducto de procesos específicos o pueden ser el resultado de tecnología especializada para recolectar/ acceder al agua. Estos recursos a menudo necesitan un tratamiento adecuado previo al uso y, cuando se utilizan para el riego, requieren una gestión adecuada en la granja.

uuLa infraestructura de suministro de agua y saneamiento debe ubicarse y construirse de manera tal que sea verdaderamente accesible, con consideración hacia las personas que enfrentan barreras específicas, como mujeres, niños, ancianos, personas con discapacidades y con enfermedades crónicas. Algunos aspectos son particularmente importantes: el diseño de las instalaciones, el tiempo y la distancia para recoger el agua o para llegar a una instalación de saneamiento, y la seguridad física.

Ejemplos clave de recursos hídricos no convencionales incluyen aguas subterráneas confinadas en formaciones geológicas profundas; humedad atmosférica recolectada mediante la siembra de nubes y la recolección de niebla; transporte físico de agua a través de icebergs; captación a microescala de agua de lluvia donde de otra manera se evapora; agua desalinizada, y aguas residuales de áreas urbanas y agrícolas. La ampliación de los métodos no convencionales puede equilibrar la cantidad de agua que actualmente se extrae de fuentes de agua superficial y subterránea, mientras que minimiza la degradación ambiental y los usos conflictivos o en competencia. Un ejemplo sobresaliente es el sistema de recolección de agua de niebla más grande, ubicado en el monte Boutmezguida, Aït Baamrane, Marruecos. Este proyecto combina tecnología e investigación para lograr el desarrollo comunitario al fomentar el acceso al agua limpia y al saneamiento en las comunidades rurales bereberes. Los atrapanieblas instalados tienen una producción diaria de agua calculada en 6,300 litros, con lo que se proporciona agua a un total de 500 personas en la comunidad durante los eventos de niebla. Las mujeres y los niños percibieron los principales impactos positivos, al haberse atendido desafíos de salud, cultura y educación. Múltiples actores, incluyendo a las comunidades locales, autoridades de comunidades rurales e investigadores internacionales, participan en la iniciativa, así como múltiples socios. Conclusión Si bien están surgiendo las tecnologías y el conocimiento para el desarrollo de recursos no convencionales junto con un número creciente de aplicaciones, existen barreras financieras, tecnológicas y políticas para explotar todo su potencial. La mayor parte de los recursos hídricos no convencionales no están considerados en las políticas y presupuestos nacionales de agua, incluso en países con alto potencial. La necesidad de tecnologías innovadoras, soluciones adaptadas a un fin y rentables sigue siendo pertinente para asegurar la recolección segura, el transporte, tratamiento y eliminación de desechos. Valorizar los lodos como un recurso para otros fines, como la producción de biogás, la coincineración o como fertilizante en el paisajismo y la agricultura, puede proporcionar ingresos adicionales para las comunidades. Las soluciones también deben adaptarse e implementarse localmente de manera colaborativa e incluyente, involucrando a todos los actores clave y beneficiarios, sin dejar a nadie atrás Elaborado por Helios con base en el Informe mundial de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos 2019. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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MATERIALES

Edificaciones de mampostería de acuerdo con las NTC-M 2017 Las Normas Técnicas Complementarias (NTC) del Reglamento de Construcciones del Distrito Federal publicadas en diciembre de 2017, unos meses después del sismo del 19 de septiembre, han cambiado sustancialmente la forma de realizar los proyectos estructurales de las edificaciones de la capital de nuestro país. J. ÁLVARO PÉREZ GÓMEZ Miembro del subcomité redactor de las NTC de Mampostería 2017.

En las NTC para Diseño por Sismo de 2017 se actualizaron los espectros de diseño sísmico con incrementos en las aceleraciones que han dado lugar a mayores fuerzas sísmicas, y se obliga al uso de materiales más resistentes para soportar dichas fuerzas. Con base en estudios experimentales hechos en los últimos años, en las NTC para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (NTC-M) se ha incorporado

Figura 1. Piezas multiperforadas de barro y de concreto.

un nuevo procedimiento para diseño de muros a cortante, que toma en cuenta el comportamiento de muros con valores de diseño de la mampostería superiores a los que consideraban las normas de 2004 y un factor de eficiencia del refuerzo horizontal que es función de la cuantía del refuerzo, del área neta de la pieza y de la resistencia de diseño a compresión de la mampostería. Los valores de diseño de la mampostería que consideran las NTC-M 2017 toman en cuenta el avance tecnológico en la fabricación de piezas y morteros que ha dado lugar a piezas multiperforadas de barro y de concreto y a morteros secos predosificados. El uso de estas piezas y morteros trae consigo un cambio en el modo de especificar, construir y supervisar las edificaciones para garantizar los valores de diseño en la construcción de los muros de mampostería, los cuales para ciertos casos se asemejan a los valores de diseño de los muros de concreto. Piezas Para el diseño estructural de las edificaciones de mampostería, es importante que el estructurista conozca las nuevas piezas y morteros que dan lugar a valores de diseño superiores a los que se obtienen de materiales convencionales. Para la construcción de las edificaciones de mampostería, es sustancial que el constructor conozca los materiales, aprenda cómo se colocan las piezas y cómo se preparan los morteros y, lo más importante, que entienda el beneficio de trabajar con materiales industrializados a fin de asegurar la calidad en la construcción de los muros de mampostería, para con ello garantizar los valores de diseño considerados en el proyecto, con beneficios adicionales en la mejora de la productividad de la obra y la reducción de desperdicios. Las piezas multiperforadas de barro y de concreto que se basan en las especificaciones establecidas en la norma NMX-C-404-ONNCCE y las NTC-M 2017 se fabrican con una resistencia promedio a compresión sobre área bruta de 150 kg/cm2 y dimensiones de 12 × 12 × 24 cm para

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Edificaciones de mampostería de acuerdo con las NTC-M 2017

modo de falla es por aplastamiento, como ocurre en las piezas macizas. En la figura 3 puede observarse la falla a compresión de una pieza multiperforada de concreto. Las piezas multiperforadas se usan para la construcción de muros confinados con y sin refuerzo horizontal, aunque para edificaciones verticales es imprescindible el uso del refuerzo horizontal a fin de incrementar la resistencia de los muros y mejorar su comportamiento sísmico. La eficiencia del refuerzo horizontal es función del área neta de la pieza y de la resistencia de diseño a compresión de la mampostería; a mayor área neta y a mayor resistencia de diseño a compresión, mayor eficiencia del refuerzo horizontal y mayor resistencia a cortante.

Figura 2. Penetración del mortero en una pieza multiperforada.

tabiques de barro o concreto, y 12 × 20 × 40 cm para bloques de concreto para muros de 12 cm de espesor, aunque también existen tabiques de barro y concreto para muros de 15 cm y bloques para muros de 20 cm de espesor. En la figura 1 pueden verse este tipo de piezas. Además de su alta resistencia a compresión, las piezas multiperforadas se caracterizan por tener al menos siete perforaciones verticales que ayudan a incrementar la resistencia a cortante por el hecho de que el mortero de la junta horizontal (el cual debe colocarse en toda la cara) penetra en dichas perforaciones y genera una trabazón que ayuda incrementar la unión de la pieza con el mortero. Esto se aprecia en la figura 2. Las piezas multiperforadas de barro se conocen desde el año 2004, pero la NTC-M 2017 hizo que los fabricantes incrementaran los espesores de paredes para las piezas repellables. Las de concreto se han usado desde hace más de 10 años pero se conocen poco; su buen desempeño fue reconocido en los estudios en muros a escala natural que sirvieron para actualizar las NTC-M 2017. Tienen un buen desempeño porque poseen un área neta similar o muy cercana a la de una pieza maciza, que es del 75% del área bruta, con lo cual su

Morteros En el caso de los morteros, la práctica sigue siendo su elaboración manual en obra con cemento, cal o cemento de albañilería y arena, con el problema de que hay muy poco control de la calidad de la arena y de la dosificación y elaboración para fabricar un mortero de uso estructural. Con objeto de eliminar la incertidumbre en la calidad de los morteros para uso estructural, desde hace muchos años en Estados Unidos y Europa se usan morteros predosificados secos que sólo requieren agua para prepararse, en los cuales se garantiza, además de la resistencia a compresión, sus propiedades en estado fresco. En la figura 4 se muestra la preparación de un mortero seco predosificado. Para el pegado de las piezas multiperforadas, necesariamente se requiere usar un mortero estructural tipo I, que de acuerdo con las NTC-M 2017 es aquel que tiene una resistencia de diseño a compresión f’j = 125 kg/cm2, la cual se logra con una resistencia promedio a com-

Figura 3. Falla a compresión de una pieza multiperforada de concreto.

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presión medida en cubos de 180 kg por centímetro cuadrado. Además de su resistencia, los morteros para uso estructural para el pegado de piezas tienen que cumplir con otros requisitos en estado fresco para garantizar su adherencia y su trabajabilidad, como lo señala la norma NMX-C-486-ONNCCE, Morteros para uso estructural, que es citada en las NTC-M 2017, por lo que su uso es obligatorio. Las propiedades que deben cumplir son el porcentaje de retención de agua, que debe ser por lo menos de 75% para evitar que la pieza le “robe” agua al mortero, que éste se contraiga y la pieza se despegue –lo cual sucede en muchos morteros hechos en obra, como se ve en la figura 5–, y la fluidez, con el propósito de medir la consistencia del mortero y determinar la cantidad de agua que se requiere para tener la trabajabilidad adecuada. Se tiene la falsa idea de que la resistencia de un muro estructural de mampostería se logra sólo con la pieza, pero sin un buen mortero que tenga la resistencia y adhe-

Figura 4. Preparación de mortero seco predosificado para el junteo de piezas.

Figura 5. Contracción del mortero por falta de retención de agua.

rencia adecuadas no se podrán obtener las resistencias de diseño de la mampostería y se corre el riesgo de la aparición fisuras en los muros por una mala adherencia de las piezas. Los morteros secos predosificados que cumplen con la norma NMX-C-486-ONNCCE garantizan las propiedades del mortero en estado fresco, y en estado endurecido eliminan el riesgo mencionado. Así como en las obras se ha hecho una práctica el uso de concreto premezclado para el colado de los elementos estructurales, para la construcción de los muros de carga en una edificación debería usarse mortero predosificado seco. Valores de diseño de la mampostería Las piezas multiperforadas de concreto con resistencias promedio a compresión de 150 kg/cm2, en combinación con morteros tipo I con resistencias promedio superiores a 180 kg/cm2, pueden garantizar resistencias de diseño a compresión f’m de 60 a 100 kg/cm2 y resistencias de diseño a compresión diagonal o cortante v’m de 6 a 10 kg/cm2 (SMIE, 2017). Para obtener los valores de las resistencias de diseño a compresión y cortante de la mampostería, deben realizarse respectivamente ensayos de pilas y muretes en laboratorios acreditados, o preferentemente acreditados, como lo establecen las NTC-M 2017, siguiendo el procedimiento descrito en la norma NMX-C-464-ONNCCE. En la figura 6 se observa el ensayo a compresión diagonal de un murete para obtener el cortante de diseño de mampostería con piezas multiperforadas. Para lograr los valores más altos f’m de 100 kg/cm2 y v’m de 10 kg/cm2, es necesario tener una pieza multiperforada con un área neta muy cercana al límite de una pieza maciza (75%) y un mortero de pega con propiedades superiores a las de un tipo I. Esto indica que el futuro incremento de la resistencia de muros de mampostería ya no está en aumentar la resistencia de las piezas, sino en mejorar el área neta de éstas y la resistencia y propiedades de los morteros de junteo.

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Adicionalmente, para garantizar los valores de diseño de la mampostería, y tener piezas y morteros de alto desempeño es necesaria una mano de obra capacitada que conozca los materiales y que garantice el correcto pegado de las piezas y la correcta alineación y verticalidad de los muros, razón por la cual los constructores deben invertir en la capacitación del personal que edifica los muros de mampostería y en medios auxiliares, con el beneficio complementario de que un personal capacitado tiene un mayor rendimiento y reduce los desperdicios y los costos de retrabajos por fisuras en los muros. La construcción de muros con bloques multiperforados mejora la productividad por el tamaño de la pieza, pero se requiere el conocimiento y la técnica para su pegado y colocación, como se muestra en la figura 7. Conclusiones El futuro de las edificaciones verticales de mampostería con las nuevas exigencias sísmicas en la Ciudad de México está en el uso de piezas multiperforadas de alta resistencia, de barro y de concreto, con áreas netas que

Figura 7. Construcción de un muro de mampostería con bloques multiperforados de concreto y mortero tipo I.

se aproximen a las de piezas macizas; también está en el uso de morteros predosificados tipo I que garanticen la resistencia y sus propiedades en estado fresco, para lograr valores de diseño a compresión y cortante de los muros de mampostería superiores a los convencionales, sin dejar de lado la capacitación de la mano de obra para una correcta ejecución

Figura 6. Ensayo de un murete para obtener la resistencia de diseño a compresión diagonal (cortante) de la mampostería con piezas multiperforadas.

Referencias Norma NMX-C-404-ONNCCE-2012, Bloques, tabiques o ladrillos y piezas para uso estructural. Especificaciones y métodos de ensayo. Norma NMX-C-464-ONNCCE-2010, Determinación de la compresión diagonal y módulo de cortante de muretes, así como determinación de la resistencia a compresión y módulo de elasticidad de pilas de mampostería de arcilla o de concreto. Métodos de ensayo. Norma NMX-C-486-ONNCCE- 2014, Mortero para uso estructural. Especificaciones y métodos de ensayo. Normas Técnicas Complementarias para Diseño y Construcción de Estructuras de Mampostería (NTC-M) 2017. Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural, SMIE (2017). Edificaciones de mampostería. México: Limusa. ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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ALREDEDOR DEL MUNDO

El PATH de Toronto En una de las ciudades más importantes de Canadá, es ya costumbre en la planeación urbana el trazo de grandes túneles para uso peatonal entre puntos estratégicos: edificios de oficinas, estaciones de metro o de tren, avenidas importantes. Además, se saca todo el provecho del espacio subterráneo al instalar en él cientos de áreas comerciales y de servicios, al grado de que esa red de túneles podría considerarse uno de los centros comerciales más grandes del mundo. El PATH es un pasaje peatonal en Toronto que tiene 30 kilómetros de longitud, a lo largo de los cuales ofrece diversos servicios comerciales y de entretenimiento a los usuarios, al tiempo que conecta los principales sitios turísticos y de negocios de la capital de la provincia N

Queen’s Park

College

Saint Patrick

Dundas

Osgoode

Queen

Saint Andrew

King

Unión Estación Unión

Lago Ontario

Simbología Figura 1. Plano simplificado del PATH.

Rutas principales Rutas secundarias

de Ontario. Ostenta el récord Guinness como el mayor complejo comercial subterráneo del mundo, con una superficie de 371,600 m2 tan sólo de locales comerciales, para un total de 1,200 tiendas y servicios en los que se genera empleo para alrededor de 5,000 personas. Más de 50 edificios o torres de oficinas se conectan a través del PATH, al igual que 20 estacionamientos, seis estaciones de metro, dos grandes tiendas departamentales, ocho hoteles y una terminal de ferrocarril (véase figura 1). El PATH es ya una parte integral del centro de la ciudad. De hecho, los pasajes peatonales subterráneos se consideran un emblema de la ciudad canadiense, con planes para expandirlos aun más. Hace mucho tiempo que los habitantes de la ciudad los utilizan para evitar las inclemencias del clima en sus trayectos durante el invierno, o simplemente para pasar el tiempo en su rutina diaria. Un poco de historia El primer pasaje peatonal subterráneo (path) de Toronto se construyó en 1900, cuando la compañía T Eaton unió su tienda principal en la calle Yonge con su anexo de liquidaciones por medio de túneles (véase figura 2). Para 1917 había ya cinco túneles en el cuadrante central de la ciudad. Con la inauguración de la estación Unión en 1927, se abrió también un túnel que la conectaba con el hotel Royal York. El verdadero desarrollo del actual PATH comenzó en la década de 1970, en que se construyó un túnel para vincular los centros Richmond-Adelaide y Sheraton. Años más tarde, en 1987, la municipalidad adoptó la recomendación de que la propia ciudad se convirtiera en la agencia coordinadora de esa red, hasta entonces fragmentada y en manos de privados exclusivamente, y pagara por los costos de diseñar un programa de señalización unificada para ella. En 1988 el gobierno de Toronto contrató a tres firmas de diseño para crear el arte conceptual de la red. El diseño y señalización estuvo listo a comienzos de los noventa, enfocado en brindar a los usuarios la eficiencia necesaria.

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El PATH de Toronto

Una particularidad de esta obra es que no ha habido un plan maestro único para su desarrollo. A lo largo de las décadas, el PATH ha crecido parte por parte. Alrededor de 35 corporaciones hoy en día poseen secciones de él, al haber construido túneles peatonales a través de los sótanos de sus propios edificios, y se encargan de los costos de seguridad y mantenimiento; a su vez, la municipalidad de Toronto es dueña de los cortos espacios que conectan a los dueños privados, así como de las secciones del PATH que corren por debajo de calles. En realidad, la intención de crear un plan maestro es a posteriori y muy reciente. Esto le sería de ayuda a la ciudad para guiar las negociaciones con los desarrolladores de complejos urbanos, con los que en la actualidad se entablan acuerdos de manera individual. Por ello, ya se trabaja en un estudio para un plan maestro. A partir de él se insistirá en que los sótanos de las

Mejora en el punto neurálgico Hacia 2015 se construyó un nuevo túnel en el ala noroeste del punto más importante del PATH: la estación Unión. Ésta, con más de un siglo de antigüedad, es el hub multimodal más concurrido de Canadá; más personas pasan por él cada día que por el aeropuerto internacional de Toronto, y el total de usuarios va en constante aumento. Hasta ese año, la estación multimodal se conectaba al PATH sólo en su lado oriente, lo que entorpecía sobremanera los flujos. Así pues, se planteó un nuevo acceso como “válvula de escape” en el lado poniente de Unión, que asimismo ayudaría a mejorar la seguridad vial, puesto que en la superficie este punto es de gran actividad automovilística, y con el nuevo acceso, muchos peatones podrían evitarlo. Mediante la nueva sección de 200 m se vinculaba la estación con el resto de la red existente en el oeste.

EN.WIKIPEDIA.ORG

Figura 2. Construcción del primer túnel en 1900.

nuevas edificaciones se hagan de tal forma que puedan conectarse a la red en el futuro. En algunos casos esto ya se ha logrado; hay sótanos que cuentan con paneles retirables especiales para este propósito, gracias a que la iniciativa de contar con lineamientos generales para el PATH (consistencia en las dimensiones de los túneles, en los materiales y en la señalización) dio sus primeros pasos en 1995. Hoy en día existen asimismo acuerdos legales con los propietarios privados para asegurar el mantenimiento, la seguridad y la accesibilidad de la red con miras al público. Esto es muestra de una buena relación de trabajo entre los sectores público y privado. Sin embargo, ambas partes están de acuerdo en que con la adición de un plan maestro se proveerá una mayor lógica en el crecimiento de las conexiones.

Infraestructura de servicios compleja

Reubicación de servicios con tecnología de punta

Nuevo acceso a la estación Unión

Soluciones específicas

Apoyo exhaustivo a los servicios

Ambiente urbano congestionado con actores importantes

Modelado 3D avanzado

Ambiente de alta calidad para peatones

Figura 3. Varios aspectos de los trabajos de mejora en la estación Unión.

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El PATH de Toronto

En abril de 2015 se inauguró la primera fase de este túnel. Además se incluyó la construcción de dos estructuras en superficie para los accesos de escaleras y elevadores, se restauraron vialidades, se demolió y reconstruyó una lumbrera de ventilación para el metro, y se renovaron sistemas mecánicos y eléctricos de los sistemas de control de la estación Unión. Uno de los retos más importantes en este caso fue la reubicación de alcantarillas, puesto que se afectaba su funcionamiento por gravedad. Por ejemplo, tuvo que reubicarse por completo una línea de drenaje porque su perfil cruzaba el nuevo túnel. Lo que se hizo fue construir un sifón por debajo del trazo del túnel, entre la losa inferior de éste y la superior del túnel de metro ubicado metros más abajo. Utilizando modelado 3D pudieron diseñarse soluciones específicas para este tipo de casos de reubicación de servicios (véase figura 3). Actualidad de la obra En 2016 y 2017 la ciudad en colaboración con el distrito financiero se planteó renovar y mejorar el dinamismo en los túneles. En la primavera de 2018 entró en vigor una nueva disposición y señalización del PATH, con el fin de facilitar el tránsito de trabajadores, residentes y turistas. Se estimaba que para entonces más de 200,000 personas trabajaban en el área conectada por la red cada día, y que 30,000 habitantes de la ciudad vivían a cinco minutos a pie de dicha red. Asimismo, se afirma que si este complejo lineal fuera un centro comercial convencional, sería el más grande de Norteamérica. El nuevo mapeo de la red y su señalización está hecho de una manera que resulta más instintiva y clara para los usuarios, tanto los existentes como los nuevos. Para ello, el distrito financiero de Toronto en asociación con la municipalidad desarrolló el nuevo sistema de guía en un proceso de varios años, en el que también participaron PATH • 371,600 m3 de espacios comerciales. • Conexión subterránea con más de 75 edificios, más de 1,200 espacios comerciales, seis estaciones de metro –incluyendo Unión–, una estación de ferrocarril. • 200,000 trabajadores del centro de la ciudad utilizan el PATH cada día, lo que reduce la congestión en la superficie. • Planificadores urbanos de China y los países escandinavos han visitado esta red como modelo a seguir en sus propias ciudades. Nuevo túnel en Unión Modelado 3D exhaustivo de la relación espacial entre la infraestructura de servicios y la estructura del túnel nuevo. Con base en esto se cambió el diseño original, que resultó inviable.

Las tres etapas de desarrollo 1. A comienzos del siglo XX, con el fin de mantener bajo techo a los visitantes, especialmente en el invierno, algunas grandes tiendas comenzaron a construir conexiones subterráneas entre sus propios edificios o con infraestructuras urbanas, como la estación Unión. 2. En las décadas de 1960 y 1970, para evitar la saturación de las calles en vista de cada vez más edificios con ocupaciones de 5 mil o más personas, se ideó aumentar las conexiones subterráneas con las estaciones de metro y, nuevamente, la estación Unión. 3. En las décadas recientes, con la concentración de oficinas y empleos en el área de influencia del PATH, los nuevos edificios reciben diseños expresamente conectables a la red subterránea a través de sus sótanos y estacionamientos bajo el nivel del suelo. edificios a los que el PATH conecta, agencias urbanas, servicios de emergencia y expertos en accesibilidad; de igual forma, se consideraron más de 1,900 respuestas del público a una encuesta en línea. Actualmente se desarrolla el proyecto de un PATH Noroeste, cuyo propósito es extender la red desde la ampliación descrita en la estación Unión para ofrecer un mejor servicio con el crecimiento futuro de la ciudad. Este proyecto ya recibió una evaluación ambiental enfocada en lo siguiente: • Proveer una conexión con el núcleo noroeste que alivie la congestión en la red PATH existente así como la congestión superficial en esa zona. • Mejorar las conexiones hacia diversos destinos. • Reducir los tiempos de traslado a pie. • Apoyar en el crecimiento futuro. La construcción de esta gran obra complementaria está programada para comenzar en 2021

Elaborado por Helios con información de: http://torontofinancialdistrict.com/new-path-map-2018/ http://torontopath.com/ https://torontofinancialdistrict.com/toronto-financial-district-bia/abouttoronto-path-underground-walkway/ https://www.canadianconsultingengineer.com/cce/awards/2016/B5_ Hatch_NorthwestPATHTunnel.pdf https://www.theglobeandmail.com/report-on-business/toronto-shinesa-light-on-underground-path/article4189910/ https://www.toronto.ca/explore-enjoy/visitor-services/path-torontosdowntown-pedestrian-walkway/ https://www.toronto.ca/services-payments/venues-facilities-bookings/ booking-city-facilities/union-station/northwest-path/ ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Junio 5 al 7 XLVI Conferencia Nacional de Ingeniería Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería Antón Lizardo, México www.anfei.mx/CNI2019 Julio 24 al 27 XI Seminario de Ingeniería Vial Asociación Mexicana de Ingeniería de Vías Terrestres, A. C. Mérida, México www.amivtac.org

Octubre 6 al 10 26 Congreso Mundial de Carreteras Asociación Mundial de Carreteras Abu Dabi, Emiratos Árabes Unidos www.aipcrabudhabi2019.org

Pensar rápido, pensar despacio Daniel Kahneman Barcelona, Debolsillo, 2012 Daniel Kahneman recibió el Premio Nobel de Economía por su trabajo pionero en psicología sobre el modelo racional de la toma de decisiones. Sus ideas han tenido un profundo impacto en campos tan diversos como la economía, la medicina o la política, pero no había reunido la obra de su vida en un libro. En Pensar rápido, pensar despacio, el autor ofrece una revolucionaria perspectiva del cerebro y explica los dos sistemas que modelan nuestra forma de pensar. El sistema 1 es rápido, intuitivo y emocional, mientras que el sistema 2 es más lento, deliberativo y lógico. Kahneman expone la extraordinaria capacidad (y también los errores y los sesgos) del pensamiento rápido, y revela la duradera influencia de las impresiones intuitivas sobre nuestro pensamiento y nuestra conducta. El impacto de la aversión a la pérdida y el exceso de confianza en las estrategias empresariales, la dificultad de predecir lo que nos hará felices en el futuro, el reto de enmarcar adecuadamente los riesgos en el trabajo y en el hogar, el profundo efecto de los sesgos cognitivos sobre todo lo que hacemos, desde jugar en la bolsa hasta planificar las vacaciones; todo esto sólo puede ser comprendido si entendemos el funcionamiento conjunto de los dos sistemas a la hora de formular juicios y decisiones. Al implicar al lector en una animada reflexión sobre cómo pensamos, Kahneman consigue revelar cuándo podemos confiar en nuestras intuiciones y cuándo no, y de qué modo podemos aprovechar los beneficios del pensamiento lento. Ofrece enseñanzas prácticas e iluminadoras sobre cómo se adoptan decisiones en la vida profesional o personal, y sobre cómo podemos usar distintas técnicas para protegernos de los fallos mentales que nos crean problemas

2019

AGENDA

ULTURA

Lógica y emoción

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Noviembre 25 al 29 XX Congreso Ibero Latinoamericano del Asfalto Asociación Mexicana del Asfalto, A. C. Guadalajara, México xxcila.mx Noviembre 26 al 28 30 Congreso Nacional de Ingeniería Civil Colegio de Ingenieros Civiles de México, A. C. Ciudad de México cicm.org.mx

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