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Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?
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Preguntas y Respuestas de expertos: ¿por qué colapsaron tantos edificios en el doble terremoto de Venezuela?

Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?

Raffaele De Risi, Associate Professor in Civil Engineering, School of Civil, Aerospace and Design Engineering, University of Bristol
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Much of the world’s housing stock predates current building codes.

Gran parte del parque habitacional mundial es anterior a los códigos de construcción actuales.

More than 500 people have been killed in Venezuela following powerful back-to-back earthquakes, with many more injured. Rescue teams have also been trying to locate people trapped in collapsed buildings.

Más de 500 personas han muerto en Venezuela tras poderosos terremotos consecutivos, y muchas más resultaron heridas. Los equipos de rescate también han estado tratando de localizar a personas atrapadas en edificios colapsados.

Here, Raffaele De Risi, associate professor in civil engineering at the University of Bristol, answered our questions about the role building design may have played in the disaster.

Aquí, Raffaele De Risi, profesor asociado de ingeniería civil en la Universidad de Bristol, respondió a nuestras preguntas sobre el papel que pudo haber jugado el diseño de los edificios en el desastre.

Venezuela is in an active seismic zone. Why do you think there have been so many devastating building collapses?

Venezuela se encuentra en una zona sísmica activa. ¿Por qué cree que ha habido tantos colapsos de edificios tan devastadores?

Indeed, Venezuela is a seismically active country. Hazard levels can easily be checked on several websites, such as the Global Seismic Hazard Map from the Global Earthquake Model Foundation.

De hecho, Venezuela es un país sísmicamente activo. Los niveles de riesgo se pueden consultar fácilmente en varios sitios web, como el Mapa Global de Peligro Sísmico de la Fundación Modelo Global de Terremotos.

The number of building collapses is unfortunately linked to several factors rather than a single one: these range from the age and construction type of the buildings to their level of maintenance, to local soil amplification (when seismic waves pass from hard bedrock into softer surface soils) , and proximity to the source.

Desafortunadamente, el número de colapsos de edificios está relacionado con varios factores más que con uno solo: estos van desde la antigüedad y el tipo de construcción de los edificios hasta su nivel de mantenimiento, la amplificación local del suelo (cuando las ondas sísmicas pasan de un lecho rocoso duro a suelos superficiales más blandos) , y la proximidad a la fuente.

In addition, both events were shallow (the mainshock particularly so) , which further contributes to such extensive devastation. More broadly, it is not possible to identify a single cause; it is generally a combination of factors.

Además, ambos eventos fueron superficiales (el sismo principal particularmente) , lo que contribuye aún más a una devastación tan extensa. De manera más amplia, no es posible identificar una única causa; generalmente es una combinación de factores.

How would you recommend that countries construct their buildings in a country like Venezuela with the earthquake risks that it has?

¿Qué recomendaría que los países hicieran para construir sus edificios en un país como Venezuela con el riesgo sísmico que tiene?

Modern seismic building codes are very effective at preventing this kind of catastrophic collapse, so for new construction, they are central to the answer. The crucial point is enforcement: a code only protects people if it is properly applied, and construction quality is controlled.

Los códigos de construcción sísmica modernos son muy efectivos para prevenir este tipo de colapso catastrófico, por lo que para las nuevas construcciones son fundamentales. El punto crucial es la aplicación: un código solo protege a las personas si se aplica correctamente y se controla la calidad de la construcción.

It’s also worth remembering that much of the world’s building stock predates current codes, which have evolved as scientific understanding has advanced, often incorporating lessons directly from events like this one.

También vale la pena recordar que gran parte del parque de edificios mundial es anterior a los códigos actuales, los cuales han evolucionado a medida que ha avanzado el conocimiento científico, incorporando a menudo lecciones directamente de eventos como este.

For that existing building stock, seismic retrofitting and strengthening are essential, since we cannot simply rebuild everything. And for strategic buildings such as hospitals and power plants, modern solutions like base isolation can keep them not just standing but operational, and have performed extremely well in recent earthquakes.

Para ese parque de edificios existente, el reforzamiento y la rehabilitación sísmica son esenciales, ya que no podemos simplemente reconstruirlo todo. Y para edificios estratégicos como hospitales y centrales eléctricas, soluciones modernas como el aislamiento de base pueden mantenerlos no solo en pie sino operativos, y han funcionado extremadamente bien en terremotos recientes.

How can buildings be retrofitted to enhance their protection against earthquakes?

¿Cómo se pueden rehabilitar los edificios para mejorar su protección contra terremotos?

Nowadays, there are many retrofitting techniques, and the right one depends on the building type, for example, reinforced concrete, steel or masonry.

Hoy en día, existen muchas técnicas de rehabilitación, y la adecuada depende del tipo de edificio, por ejemplo, hormigón armado, acero o mampostería.

Broadly, a retrofit either increases the building’s strength and stiffness or reduces the forces it has to withstand, for instance, through base isolation (an engineering technique which decouples a building from its foundations) or energy dissipation devices. What matters most is this: before any retrofitting, a bespoke assessment is essential.

En términos generales, una rehabilitación aumenta la resistencia y rigidez del edificio o reduce las fuerzas que debe soportar, por ejemplo, mediante el aislamiento de base (una técnica de ingeniería que desacopla un edificio de sus cimientos) o dispositivos de disipación de energía. Lo más importante es esto: antes de cualquier rehabilitación, es esencial una evaluación personalizada.

The goal is to reduce the unknowns about the structure through detailed surveys and material testing, and to build models capable of diagnosing it, so that the intervention can target the building’s specific weaknesses rather than applying a generic fix.

El objetivo es reducir las incógnitas sobre la estructura mediante estudios detallados y pruebas de materiales, y construir modelos capaces de diagnosticarla, para que la intervención pueda dirigirse a las debilidades específicas del edificio en lugar de aplicar una solución genérica.

There have been numerous ‘pancake’ building collapses as a result of the earthquakes here, how do these happen and how can they be prevented?

Ha habido numerosos colapsos de edificios tipo «panqueque» como resultado de los terremotos aquí; ¿cómo ocurren y cómo se pueden prevenir?

A “pancake” collapse occurs when the vertical elements that support a building’s weight (primarily its columns) fail. The floors then lose their support and fall one on top of another. This is one of the deadliest forms of structural failure. In older buildings, pancake collapses are often caused by brittle failure.

Un colapso tipo «panqueque» ocurre cuando fallan los elementos verticales que soportan el peso de un edificio (principalmente sus columnas) . Los pisos pierden entonces su soporte y caen uno encima del otro. Esta es una de las formas más mortales de fallo estructural. En edificios antiguos, los colapsos tipo panqueque suelen ser causados por fallas frágiles.

Columns that were not properly designed and detailed to deform and absorb energy simply break. The problem may be made worse by an open or weak ground floor, which concentrates the damage at a single level.

Las columnas que no fueron diseñadas y detalladas correctamente para deformarse y absorber energía simplemente se rompen. El problema puede verse agravado por una planta baja abierta o débil, lo que concentra el daño en un solo nivel.

The engineering approach used to prevent this is known as capacity design. The principle is to determine in advance where the structure should sustain damage and to ensure that this damage occurs in a controlled, ductile manner, typically in the beams.

El enfoque de ingeniería utilizado para prevenir esto se conoce como diseño por capacidad. El principio es determinar de antemano dónde debe sufrir daños la estructura y garantizar que estos daños ocurran de manera controlada y dúctil, típicamente en las vigas.

The columns, joints, and foundations are deliberately designed to be stronger so that they remain intact while the beams safely absorb and dissipate the earthquake’s energy. This principle is often summarised as “strong column, weak beam.” A building designed in this way can sway and dissipate energy rather than losing an entire storey and collapsing.

Los columnas y los cimientos se diseñan deliberadamente para ser más fuertes, de modo que permanezcan intactos mientras las vigas absorben y disipan la energía del terremoto con seguridad. Este principio a menudo se resume como “columna fuerte, viga débil”. Un edificio diseñado de esta manera puede oscilar y disipar energía en lugar de perder un piso entero y colapsar.

Combined with proper structural detailing and strong connections that prevent a local failure from spreading through the building, capacity design is a central feature of modern building codes. It is also a major reason why well designed modern buildings are far less likely to suffer pancake collapse.

Combinado con el detallado estructural adecuado y conexiones fuertes que evitan que un fallo local se propague por todo el edificio, el diseño de capacidad es una característica central de los códigos de construcción modernos. También es una razón importante por la cual los edificios modernos bien diseñados tienen muchas menos probabilidades de sufrir un colapso tipo pastel (pancake collapse) .

It looks like there are many buildings that have been damaged but have not collapsed. Does this typically result in many other buildings having to be demolished in the aftermath of earthquakes, and how is this decided?

Parece que hay muchos edificios dañados pero que no han colapsado. ¿Esto generalmente resulta en que muchos otros edificios tengan que ser demolidos después de terremotos, y cómo se decide esto?

Yes, and this is actually a sign that the buildings performed as intended. For ordinary structures, the goal of seismic design is not to survive undamaged, but to protect life: the building is allowed to be damaged, absorbing the earthquake’s energy, provided it does not collapse, and people can evacuate safely.

Sí, y este es en realidad un signo de que los edificios funcionaron según lo previsto. Para las estructuras ordinarias, el objetivo del diseño sísmico no es sobrevivir sin daños, sino proteger vidas: se permite que el edificio sufra daños, absorbiendo la energía del terremoto, siempre que no colapse y las personas puedan evacuar con seguridad.

A building that is badly damaged but lets everyone out has done its job, even if it must later be demolished. Afterwards, each of these buildings has to be assessed, usually in two stages.

Un edificio que está gravemente dañado pero que deja salir a todos ha cumplido su función, incluso si más tarde debe ser demolido. Después de esto, cada uno de estos edificios tiene que ser evaluado, generalmente en dos etapas.

First, rapid inspections tag buildings for immediate use (broadly, safe, restricted, or unsafe to enter) to keep people out of danger while aftershocks continue; an “unsafe” tag does not mean the building is condemned, only that it cannot be occupied until checked properly.

Primero, las inspecciones rápidas clasifican los edificios para uso inmediato (ampliamente, seguro, restringido o inseguro de ingresar) para mantener a la gente alejada del peligro mientras continúan las réplicas; una clasificación “insegura” no significa que el edificio esté condenado, solo que no se puede ocupar hasta que sea revisado adecuadamente.

Then a detailed engineering assessment determines how much of the original capacity remains and whether repair is feasible. Whether a building is repaired or demolished depends on several factors: whether repair is technically possible, how much strength is left, whether the building is permanently leaning (which often makes repair uneconomic) , and ultimately, the cost of repair against the cost of rebuilding.

Luego, una evaluación de ingeniería detallada determina cuánta capacidad original queda y si la reparación es viable. Si un edificio será reparado o demolido depende de varios factores: si la reparación es técnicamente posible, cuánta fuerza queda, si el edificio está permanentemente inclinado (lo que a menudo hace que la reparación no sea económica) y, en última instancia, el costo de la reparación frente al costo de reconstrucción.

This is why major earthquakes are frequently followed by extensive demolition (as across central Christchurch, New Zealand, after 2011) , even where buildings did not collapse. Far from being a failure, it reflects the design philosophy at work: the buildings spent themselves to save the people inside.

Por esto los grandes terremotos son frecuentemente seguidos por demoliciones extensas (como ocurrió en todo Christchurch central, Nueva Zelanda, después de 2011) , incluso donde los edificios no colapsaron. Lejos de ser un fracaso, refleja la filosofía de diseño en acción: los edificios se desgastaron para salvar a las personas que estaban dentro.

Raffaele De Risi does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Raffaele De Risi no trabaja para, asesora, posee acciones ni recibe financiación de ninguna empresa u organización que se beneficie de este artículo, y no ha revelado afiliaciones relevantes más allá de su cargo académico.

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