Earthquakes are part of El Salvador’s geological reality; therefore, analyzing how buildings are constructed is essential to ensuring safety. In this interview, Patricia de Hasbun, an academic in the Department of Structural Mechanics, explains the factors that influence how a building performs during an earthquake and the challenges the country faces in this area.

To begin, what makes a building earthquake-resistant?

We could say a building is earthquake-resistant when it has proper structural configuration. The arrangement of its structural elements must allow it to withstand the lateral forces imposed by an earthquake.

In addition, the materials used must be appropriate and strong enough to withstand the forces an earthquake transmits to the structure. Furthermore, the construction process must also be sound, avoiding flaws that could leave the building vulnerable.

In other words, design is important, but it’s not the only factor that determines a building’s safety.

Exactly. Design alone shouldn’t be the main problem. If current knowledge and criteria are properly applied, new buildings shouldn’t experience catastrophic failures like those seen in some older structures.

But this depends on the entire process being carried out correctly. Problems can arise if there are deficiencies in quality control, poor execution of the work, or failures in supervision. A building can have a good design, but if what’s specified in the plans isn’t followed during construction, safety can be compromised.

In that regard, it’s also important to distinguish between design standards and construction standards. A building code should cover both: design standards establish how a structure should be designed so that it’s safe and performs as expected, using international standards as a reference and adapting them to the country’s conditions, while construction standards establish how the work should be carried out, including materials, construction procedures, quality control, and supervision.

The structural designer, the builder, and the geotechnical specialist are responsible for applying these criteria. But meeting design standards isn’t enough. If quality control is inadequate, the construction process has deficiencies, or supervision doesn’t ensure that what’s specified in the plans is followed on site, problems can arise.

In the end, a standard is a written document. Its effectiveness depends on who applies it and who oversees compliance. In that regard, the state also plays an important role: there must be effective supervision and mechanisms to verify that construction is being carried out according to the approved plans.

One of the problems is that, in some cases, changes are made during construction that go unrecorded. So what actually gets built may not match the approved design. Without proper follow-up or on-site inspections, there’s no guarantee that the planned conditions have been met.

Given these factors, how prepared are the country’s buildings, in general terms, to withstand an earthquake?

I’d approach this answer from the two major realities that exist in the country. One is the reality of new formal construction — apartment towers, corporate buildings, and shopping centers, for example. Their design includes structural analysis, geotechnical studies, and earthquake-resistant design criteria. There’s also quality control and supervision during the construction process.

These buildings also go through an approval and control process. However, the capacity to review and control these processes isn’t the same throughout the country: in the San Salvador Metropolitan Area, OPAMSS has greater capacity than what municipalities and other planning and land management offices generally have. All of this, combined with the investment they involve, makes them much more earthquake-resistant than other buildings that haven’t gone through this process.

Today, we also have better design tools. There are professionals and firms with the technical capacity to produce up-to-date structural designs, and geotechnical studies are also conducted to understand the soil conditions where a building will be founded.

One of the most important advances has to do with the study of seismic hazard — that is, knowing where there’s a greater probability of an earthquake occurring, what magnitude it could reach, and what its effects could be.

In El Salvador, there are different seismic sources. There are earthquakes associated with subduction along the coast and others caused by the activation of local faults. That’s why understanding the characteristics of the seismic hazard is essential for determining where and how to build.

Currently, we have more up-to-date studies on seismic hazard and national data that allow us to better understand soil characteristics. This represents an important advance, because previously, many designs were based on general criteria and classifications from foreign codes that didn’t necessarily reflect the country’s specific conditions.

Today, before designing a building, it’s possible to study how the soil will respond to an earthquake. Factors like soil stiffness and compactness, and seismic wave propagation speed, influence how a structure can amplify or modify seismic motion and, therefore, how it responds and vibrates. This information makes it possible to produce designs better suited to the conditions of the site where the building will be constructed.

But that’s not the reality for all buildings. What about existing buildings?

The situation with existing buildings is different. Many of them already showed their vulnerability during the 1986 earthquake and the two earthquakes in 2001. These buildings were designed with standards and criteria that may now be outdated. That’s why they need to be reviewed and assessed to determine whether their structural behavior is still adequate. If it doesn’t meet expectations, the necessary reinforcements must be carried out to reduce their vulnerability to future earthquakes.

One example is the Rubén Darío building, one of the most emblematic cases from the 1986 earthquake, which collapsed. That building had already sustained damage and been modified after the earthquake of May 3, 1965. This shows us that there can be structures with accumulated damage from multiple earthquakes that require a careful assessment of their current condition.

And how can these buildings be reinforced? Do the tools exist to do it?

There has been a lot of international cooperation in the country after each earthquake. For example, after the 2001 earthquakes, there was Japanese cooperation, and a lot of work went into research on social housing, which was one of the sectors that suffered the most damage. From that work, methodologies were developed so that people who build their own homes can do so properly and make them respond better during earthquakes.

A research project was also developed aimed at evaluating existing buildings and developing techniques for reinforcing them when they don’t meet current standards. At the same time, studies and tests were conducted in structural laboratories. For example, the construction conditions of buildings built before 1986 were reproduced to analyze their behavior. Older codes had different provisions than current ones. One example is the spacing of reinforcing steel, which must now be tighter in certain areas of structural elements to improve their earthquake performance.

By reproducing these conditions, it was experimentally confirmed that some of these structures don’t meet current criteria, and techniques for their repair and reinforcement were developed, also with input from Japanese experts. Therefore, we have research on the construction characteristics of a large portion of pre-1986 buildings, as well as manuals for evaluating and reinforcing these structures.

However, for these reinforcements to be carried out on a larger scale, there must be institutional and state commitment. Many people don’t have the resources to retrofit their buildings, so it would be important to create support mechanisms, such as soft loans or other financial assistance.

Beyond a building’s age, what signs should concern us from a safety standpoint?

There are many characteristics that can be cause for concern, and these depend largely on the type of structure. If we’re talking about a home, one dangerous situation is making modifications informally. For example, removing a wall to open up a space without first evaluating the consequences of that change.

Depending on the home’s construction system, walls and other elements may be part of the structure responsible for resisting the forces generated by an earthquake. That’s why removing or modifying any of these elements without a technical evaluation can affect the building’s safety.

Another sign that should raise concern is the appearance of cracks. For instance, spotting cracks in beams or columns can indicate structural damage. These cases should be evaluated by professionals to determine their severity and whether any intervention is needed.

Finally, if you had to point out the country’s main priorities for reducing the vulnerability of its buildings, what would they be?

For me, the main challenge is reviewing structures built before 1986. They need to be evaluated, and if they require reinforcement, it must be carried out. In cases where buildings have severe damage and it isn’t viable to guarantee their safety, the appropriate decisions will have to be made.

The problem of informal construction also needs to be addressed. In many cases, the people carrying out the construction lack proper techniques, low-quality materials are used, or poor construction processes are employed. This is an issue that requires regulation and supervision, where municipalities play an important role. However, doing so also requires strengthening the technical capacity of the institutions responsible for reviewing and supervising construction.

Noticias UCA: https://noticias.uca.edu.sv/conciencia-universitaria/un-panorama-de-las-edificaciones-ante-los-sismos-en-el-salvador

Un panorama de las edificaciones ante los sismos en El Salvador

Por Kellys Portillo

Los sismos forman parte de la realidad geológica de El Salvador; por tanto, analizar la construcción de las edificaciones es fundamental para garantizar la seguridad. En esta entrevista, Patricia de Hasbun, académica del Departamento de Mecánica Estructural, explica los factores que influyen en el comportamiento de una construcción ante un terremoto y los retos que enfrenta el país en esta materia.

Para comenzar, ¿qué hace que una construcción sea sismorresistente?

Podríamos decir que una construcción es sismorresistente cuando cuenta con una adecuada estructuración. La disposición de sus elementos estructurales debe permitirle soportar las fuerzas laterales que impone un sismo.

Además, los materiales con los que se construye deben ser adecuados y tener la resistencia suficiente para soportar las fuerzas que el sismo transmite a la estructura. Por otra parte, el proceso constructivo también debe ser el idóneo, evitando fallas que puedan dejar vulnerable a la edificación.

Es decir, el diseño es importante, pero no es el único factor que determina la seguridad de una construcción.

Exactamente. El diseño, por sí solo, no debería ser el principal problema. Si se aplican adecuadamente los conocimientos y criterios actuales, las nuevas edificaciones no deberían presentar fallas catastróficas como las observadas en algunas construcciones antiguas.

Sin embargo, esto depende de que todo el proceso se ejecute correctamente. Los problemas pueden surgir si hay deficiencias en el control de calidad, una mala ejecución de la obra o fallas en la supervisión. Una construcción puede tener un buen diseño, pero si lo establecido en los planos no se cumple durante la ejecución, la seguridad puede verse comprometida.

En ese sentido, también hay que distinguir entre las normas de diseño y las normas de construcción. Un código de edificación debe contemplar ambas: las primeras establecen cómo debe diseñarse una estructura para que sea segura y tenga el desempeño esperado, tomando como referencia normas internacionales y adaptándolas a las condiciones del país; mientras que las normas de construcción establecen cómo debe ejecutarse la obra, incluyendo los materiales, los procedimientos constructivos, el control de calidad y la supervisión.

El diseñador estructural, el constructor y el especialista en geotecnia tienen la responsabilidad de aplicar estos criterios. Pero cumplir con las normas de diseño no es suficiente. Si el control de calidad no es adecuado, el proceso constructivo presenta deficiencias o la supervisión no garantiza que lo establecido en los planos se cumpla en la obra, pueden surgir problemas.

Al final, una norma es un documento escrito. Su efectividad depende de quién la aplica y de quién supervisa su cumplimiento. En ese sentido, el Estado también tiene un papel importante: debe existir una supervisión efectiva y unos mecanismos que permitan verificar que la construcción se está ejecutando de acuerdo con los planos aprobados.

Uno de los problemas es que, en algunos casos, se realizan cambios durante la construcción que no quedan registrados. Entonces, lo que finalmente se construye puede no corresponder con el diseño que fue aprobado. Si no existe un seguimiento adecuado ni inspecciones en la obra, tampoco hay garantía de que se ha cumplido con las condiciones previstas.

A partir de estos factores, ¿qué tan preparadas están, en términos generales, las construcciones del país para enfrentar un terremoto?

Yo abordaría esta respuesta desde dos grandes realidades que existen en el país. Una es la de las nuevas construcciones formales. Me refiero, por ejemplo, a las torres de apartamentos, los edificios corporativos y los centros comerciales. En su diseño se incluyen análisis estructurales, estudios geotécnicos y criterios de diseño sismorresistente. Además, hay control de calidad y supervisión durante el proceso constructivo.

Estas construcciones también pasan por un proceso de aprobación y control. Sin embargo, la capacidad de revisar y controlar estos procesos no es igual en todo el país: en el Área Metropolitana de San Salvador , la OPAMSS tiene una capacidad mayor que la que generalmente tienen las municipalidades y otras oficinas de planificación y de gestión territorial. Todo esto, sumado a la inversión que implican, hace que sean mucho más resistentes a los sismos que otras construcciones que no han pasado por este proceso.

Actualmente, además, contamos con mejores herramientas de diseño. Existen profesionales y empresas con la capacidad técnica para realizar diseños estructurales actualizados, y también se llevan a cabo estudios geotécnicos para conocer las condiciones del suelo donde se cimentará una edificación.

Uno de los avances más importantes tiene que ver con el estudio de la amenaza sísmica, es decir, con el conocimiento de dónde existe una mayor probabilidad de que ocurra un terremoto, qué magnitud podría tener y cuáles podrían ser sus efectos.

En El Salvador existen distintas fuentes sísmicas. Hay terremotos asociados a la subducción en la zona costera y otros provocados por la activación de fallas locales. Por eso, conocer las características de la amenaza sísmica es fundamental para determinar dónde y cómo se debe construir.

Actualmente, contamos con estudios más actualizados sobre la amenaza sísmica y con información nacional que permite conocer mejor las características del suelo. Esto representa un avance importante, porque, anteriormente, muchos diseños se basaban en criterios y clasificaciones generales de códigos extranjeros que no necesariamente reflejaban las condiciones específicas del país.

Hoy, antes de diseñar un edificio, es posible estudiar cómo responderá el suelo ante un sismo. Factores como la rigidez y compacidad del suelo, y la velocidad de propagación de las ondas sísmicas influyen en la manera en que una estructura puede amplificar o modificar el movimiento sísmico y, por tanto, en la forma en que puede responder y vibrar. Esta información permite realizar diseños más adecuados a las condiciones del lugar donde se construirá.

Pero esa no es la realidad de todas las edificaciones. ¿Qué ocurre con las construcciones existentes?

La situación de las construcciones existentes es distinta. Muchas de ellas ya mostraron su vulnerabilidad durante el terremoto de 1986 y los dos terremotos de 2001. Estas edificaciones fueron diseñadas con normas y criterios que hoy pueden estar desactualizados. Por eso, es necesario revisarlas y evaluar si su comportamiento estructural sigue siendo adecuado. Si no cumple con lo esperado, deben realizarse los refuerzos necesarios para reducir su vulnerabilidad ante futuros sismos.

Un ejemplo es el caso del edificio Rubén Darío, uno de los casos más emblemáticos del terremoto de 1986, que colapsó. Ese edificio ya había sufrido daños y había sido modificado después del terremoto del 3 de mayo de 1965. Esto nos muestra que pueden existir estructuras con daños acumulados a lo largo de varios terremotos y que, por ello, requieren una evaluación cuidadosa de su condición actual.

¿Y de qué forma se pueden reforzar estas edificaciones? ¿Existen las herramientas para hacerlo?

En el país ha habido mucha cooperación internacional después de cada terremoto. Por ejemplo, tras los terremotos de 2001, se contó con cooperación japonesa y se trabajó mucho en la investigación sobre vivienda de interés social, que fue uno de los sectores que sufrió mayores daños. A partir de ese trabajo se desarrollaron metodologías para que las personas que autoconstruyen sus viviendas puedan hacerlo de una manera adecuada y lograr que estas respondan mejor ante los sismos.

También se desarrolló un proyecto investigativo orientado a evaluar las edificaciones existentes y generar técnicas para reforzarlas cuando no cumplen con los estándares actuales. En paralelo, se realizaron estudios y ensayos en laboratorios de estructuras. Por ejemplo, se reprodujeron las condiciones constructivas de edificios construidos antes de 1986 para analizar su comportamiento. Las normativas antiguas tenían disposiciones distintas a las actuales. Un ejemplo es la separación del acero de refuerzo, que actualmente debe ser menor en determinadas zonas de los elementos estructurales para mejorar su comportamiento ante sismos.

A partir de la reproducción de estas condiciones, se comprobó experimentalmente que algunas de estas estructuras no cumplen con los criterios actuales, y se desarrollaron técnicas para su reparación y refuerzo, también con el aporte de expertos japoneses. Por lo tanto, contamos con investigaciones sobre las características de construcción de buena parte de los edificios anteriores a 1986, así como con manuales que permiten evaluar y reforzar estas estructuras.

Sin embargo, para que estos reforzamientos puedan llevarse a cabo a mayor escala, debe existir un compromiso institucional y del Estado. Muchas personas no cuentan con los recursos necesarios para intervenir sus edificaciones, por lo que sería importante crear mecanismos de apoyo, como créditos blandos u otras facilidades financieras.

Más allá de la antigüedad de una construcción, ¿qué señales deberían preocuparnos desde el punto de vista de la seguridad?

Hay muchas características que pueden ser motivo de preocupación y estas dependen, en buena medida, del tipo de estructura. Si hablamos de una vivienda, una situación que puede ser peligrosa es realizar modificaciones de manera informal. Por ejemplo, cuando se elimina una pared para ampliar un espacio sin evaluar previamente las consecuencias de ese cambio.

Dependiendo del sistema constructivo de la vivienda, las paredes y otros elementos pueden formar parte de la estructura encargada de resistir las fuerzas que genera un sismo. Por eso, retirar o modificar alguno de estos elementos sin una evaluación técnica puede afectar la seguridad de la edificación.

Otra señal que debe llamar la atención es la aparición de grietas. Por ejemplo, observar agrietamientos en vigas o columnas puede indicar la existencia de daños en la estructura. Estos casos deben ser evaluados por profesionales para determinar su gravedad y establecer si es necesario realizar alguna intervención.

Finalmente, si tuviera que señalar las principales prioridades del país para reducir la vulnerabilidad de sus edificaciones, ¿cuáles serían?

Para mí, el principal desafío es revisar las estructuras construidas antes de 1986. Es necesario evaluarlas y si requieren reforzamiento, intervenirlas. En los casos en que las edificaciones presenten daños severos y no sea viable garantizar su seguridad, deberán tomarse las decisiones correspondientes.

También debe atenderse el problema de la construcción informal. En muchos casos, las personas que realizan las construcciones no cuentan con las técnicas adecuadas, se utilizan materiales de baja calidad o se emplean procesos constructivos deficientes. Este es un tema que requiere regulación y supervisión, en el que las municipalidades tienen un papel importante. Sin embargo, para ello también es necesario fortalecer la capacidad técnica de las instituciones encargadas de revisar y supervisar las construcciones.

Noticias UCA: https://noticias.uca.edu.sv/conciencia-universitaria/un-panorama-de-las-edificaciones-ante-los-sismos-en-el-salvador