Se puede definir al colapso progresivo como la propagación de una falla local inicial, de elemento a elemento, resultando eventualmente en el colapso de una estructura completa o una gran parte de ésta (ASCE 7-10). Algunos autores han indicado que la resistencia al colapso progresivo es la capacidad de una estructura de acomodarse (adecuarse) con solo fallas locales, a la remoción teórica de cualquier elemento estructural individual que la constituye. Además, la falla de una columna en una estructura de una, dos, tres o hasta incluso cuatro columnas puede generar un colapso general. De manera similar, la falla de un elemento portante importante en el piso inferior de una estructura de dos o tres pisos puede causar el colapso general de toda la estructura (Proyecto de Reglamento CIRSOC 101-22).

La redundancia estructural constituye un concepto central en este análisis, ya que permite que las cargas encuentren caminos alternativos desde su punto de aplicación hasta los elementos resistentes. El estudio del colapso progresivo no se centra en el origen del evento que provoca la falla —por tratarse de situaciones de baja probabilidad— sino en la respuesta estructural posterior a la pérdida de un elemento vertical. Entre las causas posibles de daño local se encuentran sobrecargas no previstas, uso inadecuado de locales, cargas anormales como explosiones (no originadas por atentados), choque o impacto vehicular sobre una columna (Figura 1), asentamientos diferenciales excesivos entre columnas, defectos de diseño o en la ejecución, deterioro (por ejemplo por corrosión) de las armaduras u otros elementos componentes, entre otros.

Figura 1: Impacto vehicular sobre una columna (registro propio).

El Proyecto de Reglamento CIRSOC 101-22 y las referencias internacionales, como ASCE 7, destacan la necesidad de garantizar una integridad estructural general mediante uniones dúctiles y sistemas capaces de absorber deformaciones significativas bajo condiciones anormales. Detalles habituales en estructuras diseñadas para acciones sísmicas o de viento suelen aportar niveles adecuados de ductilidad, facilitando la redistribución de esfuerzos cuando se produce un daño localizado. El objetivo es evitar mecanismos de colapso en cadena, generando rutas alternativas viables para la transmisión de cargas a través de vigas, losas, columnas y tabiques.

Para el diseño y armado se emplean los criterios establecidos por la norma de aplicación que establezca el Comitente. Debe tenerse presente el no combinar especificaciones de distintas normas para una estructura dada porque puede conducir a errores graves. Lo que sí es factible es el dimensionado por una norma y la verificación por otra. Deben evaluarse los efectos de segundo orden, la esbeltez de los elementos comprimidos y los detalles de armado, que son determinantes para asegurar un comportamiento adecuado tanto en servicio como ante situaciones extremas. Adicionalmente, se debe tener en cuenta la esbeltez y dimensiones mínimas indicadas por las reglamentaciones vigentes para los elementos soporte, especialmente para aquellos que puedan sufrir potenciales impactos en espacios de cocheras de planta baja de edificios de altura (Figura 2).

Figura 2: Ejemplo de un soporte esbelto presente en la cochera de un edificio de altura (registro propio).

De utilizarse un programa de dimensionado debe ser adecuadamente verificado, conocer sus limitaciones y prestaciones y analizar con juicio crítico los resultados obtenidos. Asimismo se debe considerar que en general dichos programas no evalúan efectos localizados tales como: introducción de cargas puntuales, apeos, armado de nudos, zonas con orificios en losas, entre otros. En ocasiones presentan esquemas detallados de armaduras que en afán de su optimización generan dificultades con las longitudes de anclaje necesarias y requeridas, las que permiten un trabajo pleno de las armaduras. Debe evaluarse si la etapa constructiva puede ocasionar solicitaciones más desfavorables que las derivadas de la situación final de servicio (Figura 3), en tales casos, el proyecto debe incluir las indicaciones al respecto de la forma de llevar adelante la construcción.

Figura 3: Colapso progresivo vertical y horizontal del Skyline Plaza Apartments (1973) (Delatte, N. J. 2009).

El enfoque actual en el diseño frente al colapso progresivo no busca eliminar el riesgo, sino atenuar sus consecuencias. La falla de una columna interna suele generar incrementos significativos de esfuerzos en las columnas adyacentes, que deben ser capaces de absorberlos mediante sobrerresistencia y adecuado detallado. La continuidad de armaduras, el confinamiento mediante estribos cerrados y la colaboración de las losas como mecanismos de transmisión alternativos resultan aspectos clave. En este sentido, las estructuras proyectadas en zonas sísmicas suelen presentar una mayor resistencia frente a colapsos progresivos.

Las normativas más recientes, como el Proyecto de Reglamento CIRSOC 201-25, incorpora en esta última edición el concepto de integridad estructural como la capacidad de una estructura para redistribuir los esfuerzos y mantener la estabilidad a través de la resistencia, redundancia, ductilidad y detallado de la armadura cuando se produce un daño localizado u ocurrencia de sobreesfuerzos importantes. Las normativas que actualmente tratan este tipo de diseños están asociadas a edificios gubernamentales, como es el caso de la norma UFC 4-023-03 para el “Diseño de Edificios para Resistir Colapso Progresivo” destinada a edificios del Departamento de Defensa de los Estados Unidos o la norma GSA “Guías de Análisis y Diseño para Resistir Colapso Progresivo” para nuevos edificios federales de ese país.

En definitiva, además de verificar los estados límites últimos, de servicio y de durabilidad, el diseño estructural contemporáneo debe incorporar de manera explícita la integridad estructural como requisito mínimo, junto con la resistencia al fuego y la sostenibilidad. Priorizar comportamientos dúctiles y fallas que preavisen permite reducir el riesgo de colapso súbito, facilitando la adopción de medidas correctivas, contribuyendo de manera directa a la seguridad estructural y a la protección de la vida humana.

– American Society of Civil Engineers. (2010). Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures. ASCE 7-10.
– Delatte, N. J. (2009). Beyond Failure. American Society of Civil Engineers.
– Donini, H. y Orler, R. (2016). «Análisis de las patologías en las estructuras de hormigón armado”. 1º Edición. Ed. Diseño. ISBN 978-987-4000-73-6. 544 páginas.
– Donini, H. y Orler, R. (2022). «Plateas de Hormigón Armado”. 2º Edición. Ed. Diseño. ISBN 978-987-584-533-6. 164 páginas.
– Fintel, M., and Schultz, D. M. (1979). “Philosophy of structural integrity of multistory load-bearing concrete masonry structures.” Concrete Int. 1(5), 27–35.
– General Services Administration. (2016). Alternate Path Analysis & Design Guidelines For Progressive Collapse Resistance.
– INTI CIRSOC. (2022). CIRSOC 101-22. Proyecto de Reglamento Argentino de Cargas Permanentes y Sobrecargas Mínimas de Diseño para Edificios y Otras Estructuras.
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– Orler, R y Donini, H. (2022). «Introducción al Cálculo de Hormigón Estructural”. 4º edición. Ed. Diseño. Tomo I ISBN 978-987-584-601-2 y Tomo II ISBN 978-987-584-602-9. ISBN completo 978-987-584-600-5. 1250 páginas.
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