Qué es un terremoto
Cuando el temblor comenzó a las 5:46 de la mañana, Yasuhisa Itakura, arquitecto de una gran empresa constructora japonesa de Kobe, estaba sentado en su mesa terminando un informe en el que había trabajado toda la noche. Su oficina se balanceó, pero los libros permanecieron en sus estantes y nada se cayó de su escritorio.
El Sr. Itakura había sido protegido de la violencia del terremoto porque su edificio de oficinas de tres pisos estaba asentado sobre una base experimental hecha de caucho, una versión temprana de una técnica de ingeniería llamada aislamiento de la base.
La técnica que protegió el edificio del Sr. Itakura se utiliza hoy en día en unas 9.000 estructuras en Japón, frente a sólo dos docenas en el momento del terremoto de Kobe. Otros miles de edificios del país han sido equipados con dispositivos de absorción de impactos que pueden reducir en gran medida los daños y evitar el colapso.
Pero, con notables excepciones, como la nueva sede de Apple en Silicon Valley, estas innovaciones se han utilizado muy poco en Estados Unidos. Los defensores de la seguridad sísmica describen esta situación como una oportunidad perdida para ahorrar miles de millones de dólares en costes de reconstrucción cuando se produzca el inevitable «Big One».
Diseño sísmico
El uso de «marcos sísmicos dúctiles», cuyo comportamiento sísmico adecuado depende en gran medida de los detalles de construcción y de las normas de diseño específicas, no siempre conduce a estructuras sismorresistentes eficaces, como denunció dramáticamente el famoso artista chino Ai Weiwei en su obra de arte Straight. La obra (96 t de barras metálicas onduladas rescatadas de las escuelas destruidas por el terremoto de Sichuan (China) de 2008, en el que murieron más de 5.000 estudiantes) es una clara denuncia contra la corrupción que supone la aplicación de métodos de construcción chapuceros. La cuestión de las construcciones seguras contra los riesgos naturales parece aún más importante en los países en desarrollo, donde, en la mayoría de los casos, las estructuras de los edificios son realizadas por trabajadores no expertos, o incluso por simple «gente de la calle», que no tiene ningún conocimiento técnico sobre técnicas de construcción e ingeniería sísmica. En este artículo se ofrece una breve historia desde las primeras estructuras de armazón hasta las estructuras más eficientes basadas en muros, dentro de las perspectivas de la ingeniería sísmica. Las propiedades estructurales superiores de las estructuras de muro tipo caja con respecto a las estructuras de marco convencionales prevén un cambio de paradigma desde la actual Ingeniería Sísmica «basada en la ductilidad» (centrada en las estructuras de marco) hacia edificios 100% seguros a través de un diseño «basado en la resistencia» explotando el uso de estructuras de muro tipo caja.
Rascacielos del terremoto
Estos dos sismogramas se tomaron en diferentes lugares de San Francisco durante el terremoto de Loma Prieta de 1989. Fort Mason (a la derecha) se encuentra en el lecho de roca, a menos de una milla de la otra ubicación, que se encuentra en el vertedero.
¿Qué tienen en común San Francisco, Tokio y Estambul? Son las tres ciudades más densamente pobladas del planeta en las que los sismólogos esperan que se produzcan grandes terremotos. Aunque los acontecimientos que inevitablemente sacudirán a estas ciudades pueden ser similares, los estragos que causarán en la población y las infraestructuras de las ciudades serán muy diferentes. ¿Por qué? La respuesta está en el diseño de sus edificios y puentes.
La mayor parte de los daños que asociamos a los terremotos tienen que ver con estructuras construidas por el hombre: personas atrapadas por edificios derrumbados o aisladas de suministros vitales de agua o energía. La forma en que un terremoto afecta a los habitantes de una ciudad tiene mucho que ver con la forma en que la ciudad, sus residentes y los gobiernos cercanos han diseñado las estructuras y las tuberías.
Puede parecer obvio decir que los terremotos causan la mayor parte de sus daños al sacudir el suelo. Pero las sacudidas del suelo son en realidad un fenómeno complejo. La ingeniería de la seguridad sísmica de una estructura implica las mismas consideraciones que cualquier empresa inmobiliaria: diseño, construcción y ubicación, ubicación, ubicación.
Datos sobre los terremotos
Los edificios de hormigón armado constituyen la mayoría de las estructuras estudiadas y construidas en Grecia al menos hasta finales de los años 70. Un número importante de estos edificios, durante los terremotos que se han producido en el periodo que va desde su construcción hasta hoy, han sufrido daños más o menos importantes. Los daños físicos que sufre una estructura a lo largo del tiempo, si no se prevé un mantenimiento adecuado y posiblemente un refuerzo, reducen la resistencia de la estructura para soportar las cargas sísmicas. En consecuencia, un número cada vez mayor de estructuras existentes se encuentra con la necesidad de soportar cargas sísmicas.
Un gran número de construcciones y proyectos de infraestructuras técnicas en todo el mundo se están acercando al límite de su vida útil convencional y, por tanto, necesitan un control y posiblemente una intervención para restablecer su adecuación estática. El rápido envejecimiento, especialmente de las estructuras en entornos desfavorables y altamente corrosivos, hace que la necesidad de intervención sea aún más urgente. Además de las causas naturales, otros factores que contribuyen significativamente a la decisión de intervenir son el cambio de uso de una estructura, así como el aumento de la exigencia sísmica impuesta por la nueva normativa sísmica, especialmente para las estructuras situadas en zonas de mayor riesgo sísmico. La aplicación más eficaz de los métodos disponibles para la reparación y el refuerzo de estructuras presupone el uso de materiales y tecnologías mediante los cuales se puede restablecer la adecuación estática de la estructura o, al menos, mejorarla de forma económica y eficaz. Los materiales utilizados principalmente para este fin son el hormigón y el acero.