Ingenieros civiles, usando un laboratorio especializado situado en la universidad norteamericana de Purdue, han demostrado la efectividad de un método barato y sencillo para reforzar edificios construidos deficientemente y que, en consecuencia, son más vulnerables a terremotos.
Los defectos de construcción están muy extendidos en China, Latinoamérica, Turquía y otros países. Allí, los edificios tienen demasiadas paredes con “alturas parciales” entre columnas estructurales y pueden ser fácilmente reforzados sencillamente reemplazando algunas ventanas con ladrillos. Esto es lo que sostiene el profesor asistente de ingeniería civil Santiago Pujol.
Las paredes parcialmente construidas no se extienden hasta tocar el techo y muchas veces hacen que las columnas estructurales fallen durante un terremoto. “La nueva técnica, no sólo es barata, sino también muy fácil de instalar”, dice Pujol en un comunicado de la Universidad.
“En muchos países hay una enorme diferencia entre los estándares de construcción y lo que realmente se está construyendo”, dice. “Los esfuerzos de esos países seguro que son poco exigentes, pero si los ingenieros simplificamos los estándares sería más fácil. Los ingenieros tenemos la obligación de encontrar soluciones sencillas, asequibles y efectivas”.
Los investigadores han construido un edificio de tres plantas dentro del Purdue’s Robert L. and Terry L. Bowen Laboratory for Large-Scale Civil Engineering Research en un proyecto dirigido por el ingeniero Damon Fick.
Sencillo pero barato
La estructura reforzada de hormigón fue sacudida por seis brazos hidráulicos muy potentes para simular un fuerte terremoto. Los hallazgos de este proyecto fueron detallados en un artículo presentado el pasado mes de octubre en la World Conference on Earthquake Engineering, que se celebró en Beijing.
“Lo más importante es que hemos demostrado que los edificios con paredes parcialmente levantadas, algo que es muy común en el mundo, especialmente en las escuelas, se pueden mejorar con muy poca inversión sencillamente redistribuyendo las paredes”, dice Pujol. “No es la mejor tecnología que se puede ofrecer, pero es barata y la gente la puede aplicar con sus propias manos”.
Los descubrimientos indican que el reforzamiento hizo que el edificio fuera el doble de fuerte y seis veces más rígido que cuando éste sólo estaba reforzado en sus columnas y no en sus paredes. El desplazamiento del tejado fue sólo de un 1,5% de su altura, que es lo que se puede esperar en un edificio de características similares durante un terremoto moderado.
Los investigadores han usado simulaciones informáticas para demostrar que la estructura reforzada también aguantaría el movimiento de la tierra causada por terremotos registrados en el pasado.
Entre Turquía y Perú
Los ingenieros han estudiado edificios dañados en los terremotos de Turquía, en 1999 y 2000, así como otro terremoto en Perú en 2007. En este último, las columnas entre las ventanas fueron destruidas en unos edificios, mientras que otros cercanos no sufrieron grandes daños.
“Esto era muy intrigante”, dice Pujol. “¿Por qué las columnas de un edifico quedaron destruidas, mientras que en edificios similares en la misma zona quedaron casi indemnes”. Trece de veinte columnas quedaron destruidas en uno de los edificios dañados, mientras que ninguna columna falló en otro de ellos.
Pujol descubrió que el edificio sin daños serios tenía más paredes completas (que llegaban hasta el techo) rellenando los espacios entre columnas que el otro edificio.
Teniendo en cuenta esto, llegó a la conclusión de que, completando algunas de las paredes parcialmente levantadas, se podría prevenir el derrumbamiento durante terremotos potentes. Por ello, decidió testar esta hipótesis en el laboratorio de Purdue.
Fick se hizo cargo del reto de controlar de manera precisa los seis brazos hidráulicos, algo crítico para asegurar la seguridad de los investigadores mientras el edificio era movido.