Una escuela es un edificio que se usa todos los días por cientos de niñas, niños y docentes, y que además suele servir de refugio después de un desastre. Aun así, muchos planteles se construyeron con criterios sísmicos anteriores a los actuales. Reforzarlos es urgente, pero desalojar un plantel durante meses es difícil. Ahí es donde los disipadores de energía ofrecen una alternativa que conviene conocer.
El problema: muchos planteles, poco margen
Tras los sismos de septiembre de 2017, el director del INIFED reportó en diciembre de ese año 209 planteles con daños graves, 4,296 con daños severos o moderados y 11,566 con daños leves. Son cifras de un comunicado de la época, no un censo final, pero dan idea de la escala. Además, un trabajo del Instituto de Ingeniería de la UNAM sobre vulnerabilidad de escuelas públicas señala que las construidas antes de 1985 presentan con frecuencia daños significativos.
Después de esos sismos, el INIFED y el Instituto para la Seguridad de las Construcciones de la Ciudad de México presentaron lineamientos para revisar la seguridad de planteles tras un sismo y una guía técnica de rehabilitación sísmica de edificios escolares. El reto de fondo sigue siendo el mismo: reforzar mucho, rápido y sin interrumpir el ciclo escolar más de lo necesario.
Dos maneras de reforzar
El reforzamiento tradicional agrega rigidez y resistencia: muros de concreto, encamisado de columnas, contraventeos rígidos. Funciona, pero atrae más fuerza sísmica hacia la estructura y suele exigir refuerzo de la cimentación y obra extensa dentro de las aulas.
La disipación de energía sigue otra lógica: en lugar de sólo resistir, reduce la demanda. Los disipadores se instalan en contraventeos o diagonales y absorben una parte de la energía del sismo, de modo que la estructura se deforma menos y se daña menos. Los más usados son los de fluido viscoso (DVF), los de fricción (DEF) y los contraventeos de pandeo restringido.
| Reforzar con rigidez | Reforzar con disipadores | |
|---|---|---|
| Estrategia | Resistir más fuerza. | Disminuir la demanda sísmica y la deriva. |
| Efecto en la cimentación | Suele aumentar las fuerzas a transmitir. | Suele aumentarlas menos; debe verificarse en cada caso. |
| Intervención en aulas | Frecuente (muros, encamisados). | Concentrada en crujías o fachadas con contraventeos. |
| Daño esperado | Se concentra en la estructura. | Se concentra en dispositivos revisables y reemplazables. |
Lo que muestran casos publicados
La literatura técnica incluye varios ejemplos de escuelas reforzadas con disipación. En Italia se han documentado el reforzamiento de una escuela de concreto con contraventeos de pandeo restringido y disipadores histeréticos de acero, y el de otra en la que se retiraron pesados muros de relleno de concreto para colocar contraventeos disipativos con amortiguadores de fluido viscoso. Un gimnasio escolar de 1971 se reforzó también con amortiguadores de fluido viscoso, dimensionados con un método basado en energía. Otro estudio comparó, sobre una escuela de concreto de pocos niveles, un sistema de contraventeos con amortiguadores y un sistema de aislamiento con péndulo de fricción doble.
Estos casos ilustran que la solución depende del edificio: no hay una receta única, y en algunas escuelas el aislamiento de base es mejor opción que los disipadores (véase aislamiento vs. reforzamiento).
Qué debe revisarse antes de decidir
- Estado de la estructura existente: materiales, detallado y daños previos. Un disipador necesita una estructura capaz de transmitirle la fuerza.
- Conexiones y cimentación: los marcos donde se colocan las diagonales y su anclaje deben verificarse.
- Suelo y periodo del edificio: definen cuánta energía hay que disipar.
- Desempeño buscado: por ejemplo, que el plantel siga utilizable después de un sismo severo.
- Mantenimiento: los dispositivos deben poder inspeccionarse. Véase mantenimiento e inspección.
- Norma aplicable: normas de rehabilitación como ASCE 41, el capítulo 18 de ASCE 7-22 y la normativa local vigente.
Una precisión honesta: este artículo resume criterios generales y casos de la literatura. La decisión para un plantel concreto exige evaluación estructural, y nada de lo aquí descrito proviene de un proyecto de VELATOPH®.
En VELATOPH®
VELATOPH® fabrica en Manzanillo, Colima, disipadores DEF y DVF, aisladores elastoméricos LRB y LDRB y aisladores de péndulo FPS y DFP, y trabaja con ASCE 7-22 (capítulos 17 y 18), ISO 22762, NTC-CDMX 2023 y CFE-Sismo 2015.
Si administras o proyectas un plantel y quieres saber si conviene disipación, aislamiento u otra estrategia, te ofrecemos una evaluación técnica gratuita. Escríbenos por WhatsApp.
Fuentes
- Quadratín. INIFED: planteles con daños graves tras los sismos de 2017. quadratin.com
- Quadratín. Avanza reconstrucción de 209 escuelas con daños graves. quadratin.com
- UNAM, Resiliencia sísmica: memorias y presentaciones sobre vulnerabilidad de escuelas públicas. resilienciasismica.unam.mx
- Università di Firenze (FLORE). School retrofit with dissipative braces and fluid viscous dampers. flore.unifi.it
- ASCE 41 — Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings, and ASCE 7-22 Chapter 18 (consultar la edición vigente).
A school is a building used every day by hundreds of children and teachers, and it often serves as a shelter after a disaster. Even so, many schools were built to seismic criteria older than today's. Retrofitting them is urgent, but emptying a school for months is hard. This is where energy dissipators offer an alternative worth knowing.
The problem: many schools, little margin
After the September 2017 earthquakes, INIFED's director reported in December of that year 209 schools with severe damage, 4,296 with major or moderate damage and 11,566 with light damage. These are figures from a press release of the time, not a final census, but they give a sense of scale. In addition, a study by UNAM's Institute of Engineering on the vulnerability of public schools notes that those built before 1985 frequently show significant damage.
After those earthquakes, INIFED and Mexico City's Institute for Construction Safety issued guidelines for checking school safety after an earthquake and a technical guide for the seismic rehabilitation of school buildings. The underlying challenge remains the same: retrofit a lot, quickly, without interrupting the school year more than necessary.
Two ways to retrofit
Traditional retrofit adds stiffness and strength: concrete walls, column jacketing, rigid braces. It works, but it draws more seismic force into the structure and often requires foundation strengthening and extensive work inside classrooms.
Energy dissipation follows a different logic: instead of just resisting, it reduces the demand. Dissipators are installed in braces or diagonals and absorb part of the earthquake's energy, so the structure deforms less and is damaged less. The most common are viscous fluid (DVF), friction (DEF) and buckling-restrained braces.
| Retrofit with stiffness | Retrofit with dissipators | |
|---|---|---|
| Strategy | Resist more force. | Reduce seismic demand and drift. |
| Effect on the foundation | Usually increases the forces to transmit. | Usually increases them less; must be verified case by case. |
| Work in classrooms | Frequent (walls, jacketing). | Concentrated in braced bays or facades. |
| Expected damage | Concentrated in the structure. | Concentrated in devices that can be inspected and replaced. |
What published cases show
The technical literature includes several examples of schools retrofitted with dissipation. In Italy, studies document a concrete school retrofitted with buckling-restrained braces and steel hysteretic dampers, and another where heavy concrete infill walls were removed to install dissipative braces with fluid viscous dampers. A 1971 school gym was also retrofitted with fluid viscous dampers sized with an energy-based method. Another study compared, on a low-rise concrete school, a damper-braced system and a double friction pendulum isolation system.
These cases show that the solution depends on the building: there is no single recipe, and in some schools base isolation is a better option than dissipators (see isolation vs. retrofit).
What to check before deciding
- Condition of the existing structure: materials, detailing and prior damage. A dissipator needs a structure able to deliver force to it.
- Connections and foundation: the frames where diagonals sit and their anchorage must be verified.
- Soil and building period: they define how much energy must be dissipated.
- Target performance: for example, that the school stays usable after a severe earthquake.
- Maintenance: devices must be inspectable. See maintenance and inspection.
- Applicable standard: rehabilitation standards such as ASCE 41, ASCE 7-22 Chapter 18 and current local codes.
An honest note: this article summarizes general criteria and cases from the literature. The decision for a specific school requires a structural assessment, and nothing described here comes from a VELATOPH® project.
At VELATOPH®
VELATOPH® manufactures in Manzanillo, Colima, DEF and DVF dissipators, LRB and LDRB elastomeric isolators and FPS and DFP pendulum isolators, and works with ASCE 7-22 (Chapters 17 and 18), ISO 22762, NTC-CDMX 2023 and CFE-Sismo 2015.
If you manage or design a school and want to know whether dissipation, isolation or another strategy suits it, we offer a free technical assessment. Write to us on WhatsApp.
Sources
- Quadratín. INIFED: planteles con daños graves tras los sismos de 2017. quadratin.com
- Quadratín. Avanza reconstrucción de 209 escuelas con daños graves. quadratin.com
- UNAM, Resiliencia sísmica: memorias y presentaciones sobre vulnerabilidad de escuelas públicas. resilienciasismica.unam.mx
- Università di Firenze (FLORE). School retrofit with dissipative braces and fluid viscous dampers. flore.unifi.it
- ASCE 41 — Seismic Evaluation and Retrofit of Existing Buildings, and ASCE 7-22 Chapter 18 (check the current edition).