La Politècnica de València diseña un edificio "inspirado en la cola de un lagarto" para que no se derrumbe totalmente en un terremoto

Cuando algún componente de la estructura de un edificio falla, las cargas que soportan el resto de componentes tienen que distribuirse. Y si no lo consiguen, se derrumbará totalmente incrementando la posibilidad de causar muertes o graves daños personales. Lo vimos, por ejemplo, en la reciente caída del puente Francis Scott Key de Baltimore. "Un impacto de un barco así, en el pilar principal de un puente, siempre provoca un derrumbe", nos explicaron entonces los ingenieros. Ya hay métodos para evitar "colapsos completos o de gran magnitud" como el ocurrido en las Champlain Towers de florida en 2021, o el derrumbe de un edificio en Peñíscola en 2021. Sin embargo, no están muy evolucionados.

Ahora un equipo español, del Instituto ICITECH de la Universitat Politècnica de València, acaba de presentar una idea que califican de "radical y revolucionaria" para hacer construcciones "ultrarresistentes". Lo forman los investigadores Nirvan Makoond, Andri Setiawan, Manuel Buitrago y José M. Adam. Este último inició el proyecto de investigación mientras participaba en una Beca Leonardo que en 2017 le otorgó la Fundación BBVA.

Siete años más tarde de aquella beca, han presentado su propuesta: "edificios que sean capaces de aguantar situaciones extremas causadas por desastres naturales como riadas, inundaciones, deslizamiento de tierras, explosiones, su propio envejecimiento, o un mantenimiento y conservación inadecuados".

Su investigación es hoy la portada internacional de Nature: "Control de daños", dice. Y añade: "Un diseño inspirado en los lagartos aísla los fallos para evitar que un edificio caiga por completo"

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Para conseguir esos edificios más resilientes han hecho que sean capaces de "aislar el colapso", es decir, que "solo la parte de la estructura que ha sufrido el fallo inicial" sea la que se derrumbe y así salvaguardar el resto del edificio". Como hace una lagartija cuando le cortas la cola, escapar del incidente sin ella. La capacidad de los lagartos de mudar la cola para escapar de los depredadores ha servido de inspiración a los investigadores.

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Un ensayo impresionante

Las pruebas del sistema se han hecho en un edificio completo, a escala real. Los investigadores construyeron un edificio de quince por doce metros con dos pisos de 2,6 m de altura utilizando hormigón armado prefabricado.

Durante el proceso, Adam y sus colegas sometieron la estructura a dos fases de pruebas. La primera simuló una pequeña falla inicial en la que se eliminaron dos columnas a cada lado de una de las esquinas del edificio. Con ella confirmaron que el diseño ofrecía el soporte estructural convencional. La segunda fase simuló una falla inicial mucho más extrema en la que se eliminó la columna de la esquina restante.

El estudio viene acompañado de una buena colección de videos y fotos de la prueba en la que podemos ver cómo el edificio "resiste" al derrumbe más critico "sacrificando una de sus partes". Acababan de conseguir que la totalidad de la estructura colapsara, y que solo fallara una parte del edificio.

Explica el coautor Jose M. Adam que , este método, si se derrumba la construcción , "protegerá vidas humanas" y señala que si el edificio se derrumba sólo parcialmente, "también hará más fácil el rescate de las eventuales víctimas".

Por ultimo, este sistema "minimizará los costes materiales de la reconstrucción" respecto a lo que habría que hacer si cayese toda la estructura.

¿Cómo lo han hecho?

Pensemos en un fusible de los que saltan en una vivienda cuando hay una sobrecarga eléctrica. El equipo de la UPV usa un nuevo concepto: "fusible estructural". Es un mecanismo para "aislar las partes dañadas de un edificio con el fin de evitar la propagación de grandes fallos a toda la construcción".

Con su diseño, "el edificio presenta una continuidad estructural bajo condiciones normales de funcionamiento", es decir, es un edificio perfectamente normal. Sin embargo, cuando tiene que reaccionar a, por ejemplo, un terremoto, "se segmenta cuando la propagación de un fallo es inevitable, reduciendo así el alcance del colapso y evitando el derrumbe total”, apunta otro de los investigadores, Nirvan Makoond.

"Con la prueba, la eficacia del método ha sido verificada y demostrada para edificios con estructura prefabricada de hormigón", explica el investigador Manuel Buitrago. Ahora trabajan en aplicar el sistema a edificios ejecutados con hormigón in situ y a edificios con estructura de acero.