Edificios contra terremotos y explosiones

Las redes eléctricas se protegen frente a sobrecargas conectando diferentes segmentos de la red mediante fusibles eléctricos: si hay un fallo los fusibles interrumpen la corriente para evitar un efecto en cadena. Basándose en este mismo principio José Martínez Adam, investigador de la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado una idea similar, solo que en lugar de estar destinada a redes eléctricas, serían fusibles estructurales y se aplicarían a edificios en lo que Adam ha bautizado el proyecto Endure.

Los fusibles estructurales evitarían el colapso progresivo de un edificio ante una amenaza externa, sea una explosión, colisiones contra su estructura, terremotos, etc. Para desarrollar este proyecto, Adam ha obtenido una ERC Consolidator Grant, una de las más prestigiosas ayudas del Consejo Europeo de Investigación: Este tipo de ayuda habitualmente alcanza un máximo de dos millones de euros, pero el panel evaluador ha decidido financiar la propuesta con 500.000 euros más debido al potencial impacto que pueden tener los ensayos de Adam.

Endure se inició hace unos tres años mediante una beca Leonardo de la Fundación BBVA y su objetivo es construir edificios más seguros y robustos, evitando el colapso progresivo de su estructura. Este tipo de colapso va siempre acompañado de importantes pérdidas materiales y humanas y el proyecto Endure ayudará a evitarlas. La clave de Endure reside en una propuesta “radical” para el diseño de los edificios, basada en segmentarlos y unir las diferentes partes con fusibles estructurales, con el fin de evitar la propagación de fallos por toda la construcción.

Esto hubiera evitado el colapso de varios edificios en Beirut, tras las explosiones que se dieron en la zona portuaria de la capital de Líbano.

Un colapso progresivo ocurre cuando un fallo en una parte de un edificio desencadena un efecto dominó que lleva a al colapso de toda la estructura. Los códigos actuales de diseño de edificios indican que un edificio solo debe ser capaz de soportar el fallo de una única columna. De este modo, cuando falla un elemento de la estructura, su carga se redistribuye entre el resto de elementos, evitando así un colapso progresivo. Pero no siempre es así.

“Esta filosofía de diseño – explica Adam – ha sido efectiva en muchas ocasiones, como por ejemplo en el atentado sobre las Khobar Towers (Arabia Saudita) en 1996. Sin embargo, existen ciertos escenarios en los que los códigos actuales de diseño no son efectivos, e incluso llegan a incrementar el riesgo de colapso progresivo”.

Entre otras limitaciones, los códigos actuales no contemplan el fallo de más de una columna, a pesar de ser una situación habitual cuando ocurre un evento extremo, así como tampoco el fallo de una parte del edificio, como puede ser el colapso de un tramo de forjado.

El proyecto Endure pretende proteger edificios frente a colapso progresivo, conectando diferentes segmentos mediante los fusibles estructurales. “Estos fusibles darán continuidad a la estructura en situaciones normales, pero separarán los diferentes segmentos en situaciones excepcionales en las que los códigos de diseño no son eficaces y la propagación de un fallo es inevitable”, añade Adam.

El proyecto comenzará a desarrollarse en 2021 e incluirá dos edificios pilotos de tres plantas y a escala real en el campus de la UPV.