Ingenieros de las universidades norteamericanas de San Diego y Arizona han acabado una serie de rigurosas simulaciones de terremotos en una estructura de tres pisos a una escala del 50%. Tras estas pruebas, empezarán a analizar esos datos, de tal modo que pueden usarse en el futuro para diseñar edificios más seguros y a prueba de seísmos.
La estructura, que imita un parking, es la más grande construida hasta la fecha en los Estados Unidos para hacer este tipo de pruebas, y tuvo que resistir terremotos de una magnitud de 8.0. La finalidad del proyecto, que ha contado con un presupuesto de 2,3 millones de dólares, es testar la respuesta concreta de las estructuras de hormigón que se usan para la construcción de parkings, colegios, hoteles, estadios, oficinas o edificios oficiales.
“Uno de los propósitos de nuestra investigación es mejorar el desarrollo de estructuras prefabricadas de hormigón” comenta José Restrepo, profesor de ingeniería estructural en la Universidad de San Diego y uno de los responsables de esta investigación, en un comunicado. “Los resultados de nuestra investigación han sido increíbles”.
Estructuras prefabricadas
Las estructuras prefabricadas de hormigón, que se ponen unas sobre otras para construir edificios, han sido un adelanto en la industria, sobre todo en términos de ahorro de tiempo y dinero, así como en durabilidad. Aunque este tipo de estructuras prefabricadas han demostrado su robustez, los responsables de este proyecto trabajan para proporcionar a la industria nuevos métodos para conectar las piezas entre sí de un modo más eficiente.
“Esto es realmente importante para nuestra industria porque seremos capaces de desarrollar estructuras que puedan resistir las cargas naturales más complicadas, incluido un terremoto”, del Precast/Prestressed Institute, que es una de las organizaciones que forman parte del proyecto.
Durante las pruebas, los investigadores simularon terremotos en diferentes regiones de los Estados Unidos, como en Berkeley, California, o Seattle. “Los test han ido desde una sismicidad baja a una sismicidad alta, de tal modo que la construcción iba siendo golpeada cada vez con más y más fuerza”, comenta Restrepo.
Se espera que los resultados puedan ser implementados en los próximos años. Los investigadores esperan asimismo que este proyecto, junto a otros parecidos, ayuden a prevenir en el futuro fallos de construcción, como los que tuvieron lugar en el seísmo de magnitud 6,7 en Northridge en 1994, donde varios parkings hechos a partir de estructuras prefabricadas de hormigón quedaron reducidos a escombros.
“Desde entonces, trabajamos en diseños que pueden sobrevivir a terremotos como el de Northridge o mayores”, comenta Robert Fleischman, profesor de ingeniería de la Universidad de Arizona.
Simulaciones por ordenador
Antes de las pruebas, los investigadores hicieron simulaciones por ordenador para ayudar a diseñar la estructura de tres pisos y para determinar el mejor lugar dónde colocar los sensores.
Los datos recogidos por los sensores fueron usados para medir ciertos fenómenos físicos en la estructura, como desplazamientos o aceleraciones causados por un seísmo, así como para estimar las fuerzas en la estructura.
Los datos recogidos ayudarán también a explicar el comportamiento de una estructura durante y después de las sacudidas, de tal modo que será posible comparar directamente las simulaciones para validar o ajustar los modelos informáticos. El uso de sensores junto a este tipo de simulaciones informáticas contribuirá a reducir en el futuro el coste de test sísmicos.
“Sólo podemos hacer experimentos físicos en este estructura única, pero si podemos demostrar con nuestros modelos capturan respuestas adecuadamente, seremos capaces de hacer cientos de simulaciones de un terremoto por apenas 50.000 dólares, lo que cuesta un ordenador lo suficientemente rápido y la licencia del software”, comenta Fleischman.
El equipo de investigación espera tener la primera tanda de datos resultantes de este proyecto a principios de 2009.