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Situaciones extremas como terremotos, inundaciones o ataques terroristas requieren edificios más resilientes. Estos eventos causan graves daños a las estructuras y pueden provocar que un edificio se derrumbe como un castillo de naipes. Para afrontar el reto de acabar con la vulnerabilidad y minimizar las pérdidas humanas y materiales, ciencia y tecnología han colaborado en un trabajo realizado por investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia. Los autores se inspiraron en el mundo animal, imitando la capacidad de los lagartos de separar la cola para escapar de los depredadores. “Liberamos una pieza para ahorrar 10”, explica José Adam, ingeniero y líder de investigación. Están publicando sus resultados hoy en Naturalezael escaparate de la mejor ciencia mundial, que les dedica su portada en un hito histórico, ya que es la primera vez que la revista dedica este espacio a la investigación en el campo del diseño y la construcción de edificación.
El equipo ha desarrollado un nuevo sistema de construcción que puede evitar el colapso de un edificio entero al garantizar que, en caso de desastre, la falla se limite a la región dañada sin extenderse. El método está pensado para su uso en edificios críticos como hospitales, centros comerciales y estaciones de autobuses donde hay una gran concentración de personas. Además, esta técnica no incrementa los costes de construcción. El proyecto, denominado Endure, recibió una subvención del Consejo Europeo de Investigación Subvención de consolidación de más de 2,5 millones de euros. Nació originalmente gracias a una beca Leonardo otorgada a Adam por la Fundación BBVA en 2017.
Cuando un edificio se ve afectado por tormentas o accidentes, la parte afectada desencadena un efecto dominó que finalmente afecta al resto del edificio. Los diseños actuales intentan evitar que la falla se propague uniendo la estructura para compensar el daño. Sin embargo, aunque esta idea es efectiva al principio, puede provocar que toda la estructura colapse por completo. Pero ¿y si hubiera una manera de detener las fichas de dominó? Esta pregunta se hicieron investigadores de la Universidad Politécnica de Valencia.
Una oportunidad única para probar los resultados.
El equipo de científicos e ingenieros ha desarrollado un sistema de aislamiento de derrumbes basado en jerarquías, cuya clave es la implementación de salvaguardas estructurales que permitan segmentar el edificio en caso de fallo. Según Adam, esta filosofía de diseño es similar a cómo los fusibles protegen las redes eléctricas. Su técnica fue validada mediante una prueba en un edificio real, de 15 por 12 metros de planta, con dos pisos de 2,6 metros de altura, utilizando prefabricados de hormigón armado. Es la primera solución de este tipo que ha sido completamente probada y verificada.
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Para ello, sometieron su edificio a dos fases de prueba en junio de 2023. En el primero, eliminaron simultáneamente dos columnas que no estaban adyacentes entre sí. En la segunda fase quitaron una columna de esquina que ya había sido retirada en la primera fase. Esto provocó un colapso en todas las áreas apoyadas directamente por las columnas faltantes, pero no en el resto del edificio. Es decir, lograron evitar con éxito que toda la estructura colapsara.
«Es como prepararse para los Juegos Olímpicos», dice Adam sobre el ensayo. Lo compara con el largo tiempo de preparación de una sola prueba, que sólo dura unos instantes: «Son cuatro años de trabajo resumidos en dos segundos, el derrumbe de un edificio sólo dura dos segundos», explica. El equipo puede realizar dos pruebas adicionales para probar la efectividad con otros materiales como concreto moldeado in situ y acero.
Por tanto, el método ha demostrado ser eficaz para evitar colapsos completos. “Parece sencillo y lógico, pero supone invertir las prácticas habituales en la construcción”, afirma Antoni Cladera, catedrático de ingeniería civil de la Universitat de las Illes Balears, que no participó en la investigación y celebra los resultados de sus compañeros: “Hay Es una investigación que no recibe tanta atención como otras, pero que también ayuda a salvar vidas”, afirma.
Los próximos desafíos
Mientras Adam celebra los éxitos de su equipo hasta el momento, es consciente del largo camino que le queda por delante. Esta tecnología está lejos de implementarse ya que la construcción es un sector altamente regulado y cambiar las regulaciones es complejo. Cladera está de acuerdo: “Aún queda mucho por hacer para convencer a los investigadores y a las empresas constructoras. Sin embargo, ambos ingenieros se muestran optimistas sobre el futuro y no descartan que el método pueda llevarse aún más lejos: “Seguramente se trata del mismo principio”. se puede aplicar transferido a otras estructuras como puentes”. “Todos necesitamos y queremos sentirnos seguros”, dice Cladera.
Ahora, siete años después del inicio del proyecto, el desarrollo continuará en el laboratorio estructural del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón de la UPV hasta 2026. La investigación representa un paso significativo hacia la construcción de edificios más seguros y la protección de la humanidad que vive en situaciones extremas. revista Naturaleza destaca que este enfoque hará que los edificios sean más resilientes y, por lo tanto, “cumple el objetivo principal de la ingeniería civil, que es proteger la seguridad del público”.
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