Inspirados en la capacidad que tienen los lagartos de
«aislar» un problema y de desprenderse de su cola para zafarse de los
depredadores, un equipo de investigadores ha ideado un método de diseño de
edificios que evitaría el colapso y el derrumbe de una construcción al aislar
el fallo inicial y evitar su propagación por un efecto dominó.
El sistema, cuyo coste sería prácticamente nulo y que podría
evitar catástrofes como las ocurridas en varios lugares del mundo, ha sido
desarrollado por un equipo del Instituto Universitario de Investigación de
Ciencia y Tecnología del Hormigón de la Universitat Politécnica de Valencia
(UPV)(este de España) y los resultados del trabajo, que se prolongaron durante
más de siete años, son hoy miércoles portada en la revista Nature.
Los investigadores plantean la construcción de edificios
«ultrarresistentes», capaces de aguantar situaciones extremas
causadas por desastres naturales (riadas, inundaciones o deslizamiento de
laderas), explosiones, su propio envejecimiento o por un mantenimiento y
conservación inadecuados, y han propuesto añadir al diseño de la estructura de
los edificios una última «línea de defensa» que evitaría los colapsos
catastróficos.
El ingeniero e investigador de la UPV José Miguel Adam
explica a EFE que la estrategia que han desarrollado se puede implementar
utilizando técnicas y materiales que ya se utilizan habitualmente en la
construcción (hormigón y acero), y precisa que se trata de controlar el orden
de los fallos en el sistema estructural y de garantizar que los elementos
críticos (las columnas) no fallen antes que las vigas, lo que permitiría
limitar el fallo a solo una pequeña parte del edificio.
Catástrofes en Miami, Peñíscola o Abadan
Los métodos que se utilizan en la actualidad resultan
eficaces en el caso de pequeños fallos iniciales pero pueden aumentar el riesgo
de colapso progresivo de un edificio tras fallos más grandes; algo que sucedió,
por ejemplo, en las Champlain Towersde en Miami (Estados Unidos), en el
derrumbe de un edificio en Peñíscola (este) en 2021 o en la ciudad iraní de
Abadan en 2022.
El nuevo sistema proporciona una solución para superar esa
alarmante limitación y conseguir edificios más resilientes, capaces de aislar
el colapso a la parte de la estructura que ha sufrido el fallo inicial,
salvaguardando el resto del edificio, informa la Universidad en una nota de
prensa difundida hoy, y subraya que el método se ha verificado en un ensayo
sobre un edificio a escala real.
La estrategia es similar a la que usan las redes eléctricas
para protegerse frente a sobrecargas, ya que el edificio presentaría una
continuidad estructural bajo unas condiciones normales de funcionamiento, pero
se segmentaría cuando la propagación de un fallo fuera inevitable, lo que
reduciría el alcance del colapso y evitaría el derrumbe, explica el
investigador Nirvan Makoond.
«La implementación del método repercutirá levemente, o
incluso de forma despreciable, en el coste de la estructura, ya que utiliza
detalles constructivos y materiales convencionales”, asegura el científico
Andri Setiawan, miembro del equipo.
El nuevo diseño de estos investigadores se podría aplicar a
prácticamente cualquier edificio de nueva construcción, ya que su eficacia ha
sido verificada y demostrada para edificios con estructura prefabricada de
hormigón, y actualmente el equipo trabaja en la aplicación de la metodología a
edificios ejecutados con hormigón in situ y a edificios con estructura de
acero, precisa el ingeniero e investigador Manuel Buitrago.
José Miguel Adam, quien comenzó este proyecto -ahora
financiado por el Consejo Europeo de Investigación con más de 2,5 millones de
euros- hace siete años, observa que no han empleado ninguna técnica o material
nuevos en la construcción, sólo hormigón y acero, por lo que el coste de la
implementación de este sistema sería prácticamente nulo, y adelanta que
trabajan ya en definir herramientas de diseño y cálculo para que un arquitecto
o ingeniero pueda incorporar estos diseños en su trabajo cotidiano.
«Aunque el coste sea muy bajo, el beneficio esperado
será muy alto, ya que al hacer un estudio coste-beneficio donde se analiza la
probabilidad de fallo de un edificio y sus consecuencias (pérdidas humanas,
económicas o medioambientales) el beneficio neto es muy elevado»,
manifesta a EFE Adam.
Incide en que se trata de una técnica «muy fácil de
replicar» y que no requiere un cambio en los conocimientos y estudios de
arquitectura ni de ingeniería.
El nuevo sistema que han ideado sólo se podría utilizar en
obra nueva, aunque el equipo trabaja además en otra metodología para
desarrollar una nueva forma de reforzar los edificios ya existentes utilizando
vigas en la última planta, de las que «colgarían» los forjados en
caso de que se produjeran fallos en las columnas y evitar así el derrumbe.
El método que hoy publica Nature, detalla José Miguel Adam,
está especialmente indicado para edificios de baja y media altura y para
construcciones «gigantes» con una gran superficie en planta
(hospitales, centros comerciales o terminales de pasajeros), ya que puede
evitar que colapse un área mucho mayor.
«Cuanta más extensión tenga un edificio en planta,
mayores son los beneficios de esta nueva filosofía, ya que detendríamos la
extensión de la propagación del fallo y la reduciríamos a una pequeña área del
edificio», explica el investigador.
José Miguel Adam detalla que las catástrofes naturales (las
riadas, los deslizamientos de laderas, los terremotos o los fuertes vientos) u
otros eventos extremos posibles (impactos, explosiones o ataques terroristas)
«son cambiantes, y cualquier lugar y edificio del mundo puede ser
vulnerable», y recuerda que durante las últimas décadas se han registrado
numerosos colapsos, también en países occidentales y desarrollados.
EFE
