Cuando el ser humano trata de domar la naturaleza, lo máximo que consigue es adaptarse a ella. Siempre pierde, siempre acaba desbordándole, y todo sus esfuerzos e ingenio terminan en el suelo.
Los fenómenos sísmicos o terremotos son uno de esos acontecimientos donde la ingeniería muestra sus límites. Son escasamente predecibles, su magnitud y comportamiento son tremendamente variables y las fuerzas que desarrollan son enormes . Es un fenómeno tan complejo, que hasta simplificándolo al máximo resulta difícil de explicar en toda su dimensión.
A pesar de ello, hemos sido capaces de construir con éxito un gran número de edificaciones que, de momento, han logrado resistir. En este artículo trataré de explicar someramente las bases en las que se sienta la técnica para construirlos.
Los fundamentos para la construcción de edificios que resistan a terremotos se basan en un mejor conocimiento del fenómeno , una mejora en los materiales empleados y unos diseños adecuados . Todo ello, implementado en la normativa de construcción, hace que las probabilidades de éxito aumenten. Sin embargo, nunca hay que perder de vista que el primer objetivo del diseño sismorresistente es salvar vidas.
Los efectos devastadores de los terremotos suelen estar asociados a las aceleraciones que introducen y la duración del mismo. A mayores aceleraciones y duraciones, mayor destrucción.
En cuanto a qué es un terremoto, todos lo asociamos a movimientos bruscos del terreno que hacen que todo vibre. Pero existen muchos tipos de movimientos, pueden ser horizontales, verticales, combinación de ambos…Además, no tiene que ser uniforme. Puede moverse de una determinada manera unos segundos y cambiar al instante siguiente. Por eso, cuando oímos que un determinado terremoto ha tenido una intensidad determinada en la escala Richter, o en la MSK, no hay que pensar en algo homogéneo perfectamente definido. Simplemente son medidas del orden de magnitud de la energía liberada por el terremoto o de la destrucción que ha creado, pero no describe en absoluto como ha sido el terremoto. O por lo menos, no nos da la información que necesitamos para calcular la estructura del edificio.
Si la Tierra fuera una mesa y quisiéramos simular un terremoto, tan solo tendríamos que mover la mesa de un lado a otro. Si tratásemos de describir lo que hemos hecho, diríamos que hemos movido la mesa una determinada distancia a cada lado , que la hemos movido tantas veces por segundo, que le hemos aplicado unas aceleraciones determinadas o unos movimientos de un periodo determinado. Es mediante estos parámetros con los que realmente definimos el sismo, mediante una combinación de los desplazamientos o aceleraciones con los periodos o las frecuencias. La clave está en los desplazamientos y el tiempo.
A través una red de sismógrafos implantada en el territorio se registran datos y datos de los movimientos sísmicos que van ocurriendo en una determinada zona, para, a partir de su descripción y análisis, adoptar unos parámetros que me permitan construir un edificio capaz de resistirlos. Es decir, en función de lo que ha ocurrido anteriormente adoptamos unos parámetros de diseño con una probabilidad razonable de resistir los terremotos que vengan en el futuro.
En un país como Japón, los terremotos causan daños importantes, pero no nos imaginamos ese excesivo número de víctimas
Hablamos en términos de probabilidad, lo que significa que si se produce un terremoto mucho mas fuerte que los que se han producido con anterioridad, nuestra estadística fallará y se puede producir un desastre.
Una vez establecidas las características del terremoto que tenemos que resistir, en base a nuestras estadísticas y registros, habría que estudiar como se comporta el edificio . Este fenómeno es bastante complejo, pero en el siguiente video, se explica de una manera muy intuitiva.
Vemos que, en función de unas características del edificio, como la altura, el peso o la rigidez, la respuesta de estos varía. Para resistir los terremotos buscamos, por un lado, aislar el movimiento del edificio respecto del terreno y por otro que los edificios sean lo más dúctiles y flexibles posibles, que sean como un junco que se dobla con el viento. ¿Por qué? Porque si fuesen rígidos se quebrarían y romperían como un cristal.
Esa flexibilidad y ductilidad se consigue mediante determinados criterios de diseño, que prioricen que la estructura sea capaz de deformarse sin colapsar. Se emplean aceros dúctiles , que permiten mayores deformaciones antes de la rotura, los nudos se diseñan con ductilidad, se refuerzan las columnas, las estructuras se diseñan buscando simetrías y formas que permitan conceder al edificio una mayor estabilidad, se introducen núcleos, se disponen amortiguadores o aisladores de la cimentación, etc.
Evidentemente, un diseño sismorresistente encarece la construcción . Son necesarios materiales de mayor calidad , mayor cantidad de acero, una ingeniería de mayor detalle y personal de construcción familiarizado con los procedimientos, entre otras cosas.
Los daños que un terremoto puede producir en la estructura van desde el colapso a las roturas parciales y los desprendimientos de fachada. Estas últimas son los más comunes, pero en los casos más graves la estructura se derrumba. Una rotura clásica de los edificios cuando colapsan por un terremoto es la que vemos en la imagen siguiente, tomada en el último ocurrido en Turquía y Siria. Los forjados se acumulan apilados como un sándwich aplastando todo lo que había en medio. Las columnas han desaparecido.
Describir las causas de por qué se ha producido un desastre de la magnitud que hemos visto en Turquía y Siria no es posible sin pesar en más factores. Las cifras de esta catastrofe lo desbordan todo , pero es difícil imaginar que un terremoto en países ricos produzca las miles de víctimas que hemos visto en el Próximo Oriente. En un país como Japón , los terremotos causan daños importantes, pero no nos imaginamos ese excesivo número de víctimas y el nivel de destrucción que estamos viendo. No pensemos que en esos países, que están situados en una de las zonas más activas del planeta y lidiando con terremotos desde hace siglos, desconozcan la metodología o la técnica para protegerse de los efectos de los terremotos. Pero, tal vez, en algunos de ellos las prioridades a la hora de construir una vivienda sean otras, y la el objetivo de construir viviendas sismorresistentes para poder vivir seguros se haya transformado en simplemente construir viviendas para poder vivir.