Ingenieros norteamericanos están haciendo pruebas a gran escala de cómo afectaría un terremoto a construcciones históricas y casi centenarias que no fueron levantadas teniendo en cuenta los estándares actuales. Estas pruebas permitirán saber cuál será la mejor manera de modernizarlos para que aguanten el empuje de un seísmo.
El pasado mes de noviembre, más de cinco millones de personas participaron en el mayor simulacro de seísmo realizado jamás en los Estados Unidos. El simulacro reprodujo un terremoto de 7,8 grados de magnitud. Según explicaron entonces los expertos, un seísmo así se sentiría durante unos segundos en Los Ángeles y las áreas de alrededor y, como consecuencia, 300.000 edificios quedarían destrozados, incluyendo los rascacielos, además de producirse un colapso total en los grandes entramados de oficinas y edificios públicos. Muchos de los edificios destruidos serían los construidos en las primeras décadas del siglo XX, cuando las técnicas de ingeniería no contemplaban muchos de los aspectos que hoy en día sí se tienen en cuenta en caso de terremoto.
Ingenieros de la Universidad de California en San Diego han llevado a cabo una serie de simulaciones de terremotos con las que esperan, precisamente, hacer más seguros esos edificios históricos. Los ingenieros han testado estructuras similares a las usadas en los edificios californianos levantados en los años 20 del siglo pasado, con paredes rellenas de mampostería y reforzadas con estructuras de hormigón.
Con los datos obtenidos, se podrán desarrollar nuevas herramientas para evaluar seísmos, así como para modernizar este tipo de estructuras centenarias, que no fueron levantadas según los estándares actuales. Como parte del proyecto, los ingenieros han construido una estructura de tres pisos para reproducir diferentes tipos de seísmos.
Mejorar su comportamiento
“Buscaremos también métodos para modernizar y mejorar el comportamiento de estas estructuras. En realidad, algunas de ellas podrían no tener las paredes suficientes para resistir las cargas de un terremoto o ciertas paredes podrían no estar situadas en partes críticas del edifico. Por lo tanto, necesitamos medios fiables para mejorar su comportamiento”, comenta Benson Shing, que lidera este proyecto, en un comunicado.
Las paredes con algún tipo de relleno generalmente mejoran la seguridad ante un terremoto, pero esta seguridad depende de su número y de su localización. Una vez que la resistencia de las pareces es rebasada por la fuerza del terremoto, el fallo de estas estructuras puede ser repentino y catastrófico, según los test hechos en la Universidad de San Diego. El objetivo de este proyecto es, precisamente, investigar la resistencia de estas estructuras bajo condiciones reales. Además, se pretende desarrollar un modelo fiable para mejorar su comportamiento.
Los test han sido realizados en el Centro Englekirk de Ingeniería Estructural, el único de estas características en el mundo al aire libre. Además, la estructura de mampostería de hormigón levantada es la más grande probada hasta el momento.
Después de varias sacudidas fuertes, similares a las producidas por un terremoto de magnitud 7,5, la primera planta sufrió daños severos, un comportamiento típico en este tipo de edificaciones. La serie de test llevó al edificio al borde del derrumbe.
Pocos métodos fiables
En la actualidad, hay una carencia importante de métodos de análisis fiables para evaluar el comportamiento sísmico de estructuras viejas y para validar métodos para mejorar ese comportamiento.
Estas estructuras son muy comunes en el noroeste de la costa pacífica y en el este de los Estados Unidos. Pero también se encuentran en otras zonas del mundo con mucha actividad sísmica, como en China y ciertas regiones del Mediterráneo. En concreto, la costa californiana está plagada de casas construidas según esta técnica, muchas de las cuales sobrevivieron al terremoto de 1933.
“Las paredes de ladrillo en este tipo de edificios no fueron entendidas como elementos estructurales”, dice Shing. “Fueron pensadas como separación, así como para proteger contra los incendios. Cuando fueron construidas, los ingenieros no consideraron estas paredes hechas de ladrillo como parte del sistema estructural. Pero realmente, en un gran terremoto, estos paredes pueden interactuar con la estructura y en ocasiones causar daños no deseados”.
Los investigadores usarán ahora los datos recogidos en el campo de pruebas del Centro Englekirk para validar los modelos analíticos y analizar los patrones de fallo y el comportamiento de las estructuras, de tal modo que puedan desarrollar un plan para mejorar un segundo edificio de pruebas con el mismo diseño que será construido y testado en la primavera de 2009.