¿Puede un terremoto provocar el colapso de edificios situados a 100 o incluso 200 kilómetros de su epicentro? La respuesta es sí, y la explicación no depende únicamente de la magnitud del sismo o de la distancia. El tipo de suelo, el diseño de la edificación y las decisiones tomadas durante su construcción pueden marcar la diferencia entre un edificio que resiste y otro que colapsa.
Aunque intuitivamente podría pensarse que los mayores daños siempre ocurren cerca del epicentro, la energía sísmica no afecta de la misma manera a todas las zonas ni a todas las estructuras. Un terreno blando puede amplificar el movimiento, mientras determinadas características de un edificio pueden convertir una sacudida fuerte en una situación mucho más peligrosa.
El suelo puede ser determinante
Uno de los primeros elementos que deben estudiarse antes de levantar cualquier edificio es el terreno. Un caso histórico ocurrió durante el terremoto de Niigata, Japón, en 1964, cuando varios edificios de apartamentos terminaron inclinados o prácticamente acostados sin desintegrarse.
La explicación estuvo en un fenómeno conocido como licuefacción. Cuando determinados suelos arenosos y saturados de agua son sometidos a una fuerte sacudida, pueden perder temporalmente su capacidad para soportar las estructuras y comportarse de manera similar a un líquido.
Por eso los estudios geotécnicos son fundamentales. Si el terreno no ofrece suficiente resistencia, pueden utilizarse pilotes que alcancen capas más firmes, mejorar y drenar el suelo o modificar las características del proyecto.
La forma del edificio también importa
No todas las formas reaccionan igual durante un terremoto. Las estructuras regulares y compactas suelen ofrecer un comportamiento sísmico más predecible que aquellas con configuraciones irregulares.
Los edificios con plantas en forma de L, T o U pueden experimentar movimientos diferentes entre sus distintas secciones. También las construcciones ubicadas en esquinas pueden presentar asimetrías importantes entre sus fachadas y paredes, favoreciendo un fenómeno conocido como torsión: el edificio no solamente se mueve de un lado hacia otro, sino que también tiende a girar sobre sí mismo.
Una alternativa utilizada por la ingeniería consiste en dividir determinadas formas complejas mediante juntas estructurales, permitiendo que las distintas partes se muevan independientemente.
El peligro de una planta baja demasiado abierta
Garajes, comercios y grandes vestíbulos hacen que muchos edificios tengan una planta baja con pocos muros y amplios espacios abiertos, mientras los pisos superiores poseen numerosas paredes.
Ese diseño puede generar lo que los ingenieros denominan “piso blando”.
Durante un terremoto, los pisos superiores pueden comportarse como un bloque relativamente rígido, mientras la planta inferior absorbe una parte considerable de la deformación. Como consecuencia, las columnas del primer nivel quedan sometidas a enormes esfuerzos.
Esto no significa que un edificio no pueda tener estacionamientos o espacios abiertos en su primer nivel. La clave está en compensarlos mediante una estructura diseñada correctamente, incluyendo muros estructurales, núcleos resistentes y columnas adecuadamente dimensionadas.
Columnas fuertes y vigas capaces de absorber daños
Otro principio fundamental del diseño sísmico consiste en controlar cómo se comportará la estructura cuando sea sometida a fuerzas extremas.
La filosofía conocida como “columna fuerte, viga débil” busca que, ante un terremoto severo, determinados daños aparezcan primero en las vigas antes de comprometer las columnas principales. Una columna que falla puede poner en peligro una parte importante o incluso la totalidad del edificio.
También son fundamentales las conexiones entre vigas y columnas y la correcta colocación de los estribos de acero que confinan el hormigón.
No siempre se trata de utilizar materiales extremadamente costosos. Muchas veces la diferencia está en cumplir correctamente el diseño, colocar los materiales donde corresponden y supervisar adecuadamente la construcción.
El peligro de las llamadas “columnas cortas”
Existe otro problema menos conocido que puede aparecer cuando una pared parcial o murete limita el movimiento de una columna.
En lugar de flexionarse a lo largo de toda su altura, solamente queda libre una pequeña sección. Esa zona puede concentrar enormes fuerzas durante un terremoto y sufrir una falla por cortante, que puede manifestarse mediante características grietas diagonales.
Este fenómeno, denominado “columna corta”, ha sido observado especialmente en edificaciones con ventanas corridas colocadas encima de muros parciales, una configuración frecuente en escuelas y otras construcciones.
No solamente mata lo que sostiene el edificio
Fachadas, parapetos, tanques de agua, paredes, revestimientos y otros elementos que no forman parte del sistema estructural también representan un peligro.
Durante un terremoto, cualquier objeto pesado que no esté correctamente sujeto puede desprenderse y caer sobre personas, vehículos, escaleras o vías de evacuación.
El terremoto de Christchurch, Nueva Zelanda, en 2011 dejó ejemplos dramáticos de personas que murieron debido al desprendimiento de fachadas y elementos de mampostería, incluso en edificios que permanecieron en pie.
El principio también puede trasladarse al interior de una vivienda: televisores, estanterías, muebles altos, calentadores y otros objetos pesados deben estar correctamente asegurados.
Una reforma puede cambiar la seguridad del edificio
Un edificio puede haber sido correctamente diseñado y construido y, años después, perder parte de esa seguridad.
Eliminar muros para ampliar un negocio, modificar una planta baja, transformar apartamentos o agregar nuevos pisos significa cambiar la distribución de pesos y fuerzas que originalmente calcularon los ingenieros.
Cada kilogramo añadido también representa nueva masa que deberá moverse cuando llegue un terremoto. Por eso, cualquier modificación importante que afecte columnas, muros o añada peso debería ser evaluada profesionalmente considerando el comportamiento del edificio completo y no solamente la pequeña obra que se pretende realizar.
Cinco señales que pueden llamar la atención
Sin sustituir una evaluación profesional, existen algunos aspectos visibles que pueden servir para saber cuándo conviene consultar a un ingeniero estructural:
1. Una planta baja muy abierta: si los pisos superiores tienen numerosos muros, pero abajo solamente existen columnas y grandes espacios abiertos, conviene conocer cómo fue diseñada estructuralmente esa zona.
2. Formas muy irregulares: edificios en L o U, especialmente cuando no existen juntas que separen adecuadamente las diferentes secciones.
3. Grietas diagonales importantes en columnas: especialmente aquellas con patrones inclinados o en forma de X, que merecen una evaluación profesional.
4. Columnas parcialmente atrapadas por muros: una configuración que puede favorecer el denominado efecto de columna corta.
5. Grandes modificaciones realizadas con los años: muros eliminados, locales remodelados extensamente o plantas adicionales que no formaban parte del diseño original.
Detectar alguna de estas características no significa automáticamente que un edificio esté en peligro de colapsar. Son elementos que pueden justificar preguntas y, cuando corresponda, una inspección realizada por profesionales.
La distancia del epicentro no lo explica todo
La gran enseñanza es que la resistencia frente a un terremoto no depende únicamente de cuánto dinero costó construir un edificio.
El estudio del suelo, una geometría estructural adecuada, evitar pisos débiles, colocar correctamente el acero, mantener las columnas libres de interferencias, asegurar elementos no estructurales y controlar las reformas posteriores pueden resultar decisivos.
Por eso un terremoto puede causar daños severos en determinados edificios situados muy lejos del epicentro mientras otras estructuras, incluso más cercanas, permanecen en pie.
La naturaleza determina la intensidad del fenómeno, pero la preparación y las decisiones tomadas antes del terremoto pueden determinar buena parte de sus consecuencias.
