El investigador de la Universitat Politècnica de València (UPV) José M. Adam ha obtenido una ERC Consolidator Grant, una de las ayudas más prestigiosas del Consejo Europeo de Investigación, dotada con 2,5 millones de euros, para llevar a cabo un proyecto que contribuirá a construir edificios más seguros y robustos, evitando el colapso progresivo de su estructura, frente ataques terroristas, desastres naturales u otros eventos extremos.
Este tipo de colapso va siempre acompañado de importantes pérdidas materiales y humanas, por lo que el proyecto ‘Endure’ ayudará a evitarlas. Se trata de una propuesta «radical» para el diseño de los edificios, basada en segmentarlos y unir las diferentes partes con fusibles estructurales, con el fin de evitar la propagación de fallos por toda la construcción.
Es una nueva filosofía similar a cómo las redes eléctricas se protegen frente a sobrecargas, al conectar segmentos de la red mediante fusibles eléctricos. En este caso, los fusibles estructurales evitarían el colapso progresivo de un edificio ante una amenaza externa como una explosión o colisiones contra su estructura, explica Adam, que desarrolla su labor investigadora en el Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) de la UPV.
Por ejemplo, la segmentación con fusibles hubiera evitado el derrumbe del Hard Rock Hotel en Nueva Orleans el año pasado o los colapsos de varios edificios en Beirut, tras las explosiones que se dieron en la zona portuaria de la capital de Líbano, resalta la Politècnica en un comunicado.
EVITAR EL EFECTO DOMINÓ
Un colapso progresivo ocurre cuando un fallo en una parte de un edificio desencadena un efecto dominó que lleva a al colapso de toda la estructura o de una parte importante de ella. Los códigos actuales de diseño de edificios dotan a las estructuras de un alto grado de continuidad e indican expresamente que un edificio debe ser capaz de soportar el fallo de una única columna. De este modo, cuando falla un elemento de la estructura, su carga se redistribuye entre el resto de elementos, evitando así un colapso progresivo.
«Pero no siempre es así. Esta filosofía de diseño ha sido efectiva en muchas ocasiones, como por ejemplo en el atentado sobre las Khobar Towers en 1996. Sin embargo, existen ciertos escenarios en los que los códigos actuales de diseño no son efectivos, e incluso llegan a incrementar el riesgo de colapso progresivo», apunta el investigador.
Entre otras limitaciones, los códigos actuales no contemplan el fallo de más de una columna, a pesar de ser una situación habitual cuando ocurre un evento extremo, y tampoco el fallo de una parte del edificio como el colapso de un tramo de forjado. «En estas situaciones, el fallo de una zona de un edificio o de algunos de sus elementos, tira del resto de la estructura, provocando colapsos de gran magnitud».
‘Endure’ pretende proteger edificios frente a su colapso progresivo, conectando diferentes segmentos mediante los fusibles estructurales. Estos fusibles darán continuidad a la estructura en situaciones normales, pero separarán los segmentos en las excepcionales en las que los códigos de diseño no son eficaces y la propagación de un fallo es inevitable.
El proyecto incluye el desarrollo teórico de la nueva filosofía de diseño, que permitirá saber en qué situaciones se debe emplear, así como el modo en que se deben segmentar los edificios y cómo se deben disponer los fusibles. También contempla el diseño y fabricación de estos fusibles y su ensayo en dos edificios piloto en el campus de la UPV a escala real, construidos con hormigón y acero, respectivamente, con dimensiones en planta de 30×20 metros y tres alturas.
Esta es la parte «más ambiciosa» de la investigación. De hecho, el panel evaluador ha decidido financiar la propuesta con 500.000 euros más que el máximo financiable para una ERC Consolidator Grant (2.000.000 euros), debido al potencial impacto que pueden tener estos ensayos.
El germen de esta iniciativa surgió de la Beca Leonardo que en 2017 otorgó la Fundación BBVA a Adam. Tres años después, el investigador del ICITECH inicia un proyecto «revolucionario», de la mano del Consejo Europeo de Investigación, que permitirá levantar edificios más seguros y «salvar vidas humanas».
Todo ello se desarrollará entre 2021 y 2026 en el laboratorio de estructuras del instituto de la UPV, uno de los mayores de Europa para el ensayo de grandes elementos estructurales, con la colaboración de investigadores de la Universidad de Surrey (Reino Unido) y de la Politècnica de Catalunya.
