¿Cómo construir edificios a prueba de terremotos? Lo que Venezuela revela sobre seguridad sísmica y los retos de España
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La vista aérea de La Guaira, zona cero del doblete sísmico que sacudió Venezuela el pasado 24 de junio, da contexto a unas cifras trágicas: casi 3.000 muertos en todo el país, más de 16.000 heridos, alrededor de 50.000 desaparecidos, en un conteo de víctimas y daños aún sin concluir. Las imágenes ayudan a entender también la dimensión de la catástrofe calle a calle, hasta llegar a los casi 700 edificios destruidos según Copernicus.
A lo largo de la costa venezolana, siguiendo la falla de San Sebastián, la destrucción del terremoto se hace palpable. Desde Catia La Mar, una de las localidades más castigadas, hasta Caraballeda, otro de los enclaves cuyo nombre ha aparecido de manera destacada en fotografías y mapas.
En su análisis de emergencia de las zonas más afectadas por el terremoto, el servicio europeo Copernicus calcula que, además de los 695 edificios destruidos –la mayor parte de ellos, en la costa norte–, hay otros 828 dañados y 1.549 posiblemente dañados. La Oficina de las Naciones Unidas para la Coordinación de Asuntos Humanitarios, OCHA, eleva el dato de edificios dañados hasta casi 10.000 edificios, el 21,2% de los más de 46.000 analizados. La Universidad de Oregón, en un análisis "rápido" y "experimental" de las áreas de interés determinadas por Copernicus, ampliaba su estimación hasta los 58.870 edificios que podrían haber sido afectados por el terremoto, y elevaban la cifra en un segundo análisis a 69.431, al ampliar el área analizada hasta el 100% de la superficie más afectada.
Las cifras varían significativamente según la fuente. El Gobierno de la presidenta encargada de Venezuela, Delcy Rodríguez, hablaba en su actualización de final de semana de 190 edificios derrumbados por completo y 856 afectados en total. Pero el recuento real –si es que llega en algún momento– no cambiará la realidad del desastre.
¿Por qué se caen los edificios?
Algunas de las imágenes más impactantes de los estragos causados por los terremotos en Venezuela tienen como protagonistas a edificios de varias plantas en los una ha caído sobre otra, dejando un imagen de desesperanza por quienes estuvieran dentro en el momento del derrumbe. Este colapso progresivo o tipo ‘pancake’ tiene que ver con un mal diseño de la estructura, como explica Amadeo Benavent, catedrático de Estructuras en la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).
Esta imagen muestra el complejo residencial Nautilus, en Maiquetía.
Las dos torres que formaban este conjunto privado, a la derecha de la foto, están entre los cientos de edificios que destruyó el doblete sísmico en Venezuela.
En Venezuela parece que es bastante frecuente utilizar estructuras que se llaman porticadas, que consisten en pilares verticales y vigas horizontales unidos rígidamente. Son estructuras que siguen estrategias convencionales y que son adecuadas frente a sismos si se proyectan correctamente, es decir, con los pilares mucho más resistentes que las vigas. De lo contrario, colapsan.
Amadeo Benavent
Este conjunto residencial privado no pudo soportar la energía de los terremotos del 24 de junio.
Aquí se ve un tipo de fallo que hemos visto en otros edificios: un colapso progresivo o 'pancake', que suele desencadenarse en la planta baja, a menudo utilizada para fines comerciales o como aparcamiento. Toda la energía que introduce el terremoto tiende a disiparse en esa planta, pero si la esa planta no está preparada, directamente falla y a continuación el peso del resto del edificio hace que vayan colapsando unas plantas sobre otras.
Amadeo Benavent
La energía que introduce el terremoto se tiende a acumular en aquellas plantas que tienen una resistencia lateral relativa menor que el resto de plantas: si, por ejemplo, resulta que en la tercera planta se han quitado todas las paredes, todos los cerramientos y se han hecho los pilares y las vigas de menor dimensión que en el resto de plantas, esa planta tendría una resistencia lateral notablemente inferior del resto de plantas. La energía que introduce el terremoto tendería a acumularse allí y el colapso es muy probable que se desencadenara en esa planta.
Amadeo Benavent.
A su lado, el residencial Playamar se mantiene en pie.
Sus muros evidencian el daño, pero su estructura ha sido capaz de resistir.
Esto se ha producido muchas veces, tener dos edificios uno al lado del otro, uno colapsar y el otro quedarse con pocos daños. Aquí entra en juego, entre otras cuestiones, el periodo de vibración del edificio, que depende en gran medida de lo flexible que sea. Los terremotos son fenómenos muy selectivos. No afectan a todas las estructuras por igual.
Amadeo Benavent.
En realidad, el primer objetivo del diseño sísmico de un edificio de viviendas debería ser garantizar que no se derrumbe encima de sus habitantes, antes que minimizar daños. “El terremoto introduce un aporte de energía súbito muy importante que la estructura de alguna manera debe disipar o acomodar de alguna manera. Si un edificio tiene las propiedades necesarias para poder hacerlo de una manera estable, esto permitirá proteger la vida de sus ocupantes, que es lo prioritario, aunque la estructura sufra daños importantes”, detalla Elena Oliver, profesora de Estructuras en la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).
Benavent, que también coordina el Máster de Ingeniería Sísmica de la UPM, observa imágenes de edificios destruidos por el seísmo en Venezuela. “Se ven muchas estructuras de hormigón armado, estructuras relativamente altas y que parecen recientes, que han colapsado, cuando ese no es el comportamiento esperado en caso de un terremoto intenso, lo que se denomina ‘terremoto máximo esperable’”, señala.
¿Cómo se hacen edificios sismorresistentes?
El fenómeno de colapso que describía Benavent ocurre en edificios más antiguos, como el residencial Nautilus –de construcción estimada entre los 80 y los 90–, pero también en otros más recientes como los pertenecientes a la Gran Misión Vivienda en La Guaira, uno de los programas bandera del chavismo que desde sus inicios estuvo rodeado de polémicas; entre otros motivos, por las dudas sobre la calidad de sus materiales.
En ingeniería sísmica es clave el concepto de la ductilidad, la propiedad que permite a una estructura deformarse significativamente y disipar una gran cantidad energía antes de colapsar. “Hay que cuidarla a todos los niveles, desde el material y los elementos individuales –vigas, muros y pilares– hasta la configuración global, estableciendo una adecuada jerarquía de resistencia entre todos los componentes”, remarca Elena Oliver.
Actualmente existen dos estrategias de construcción frente a sismos: las convencionales y las innovativas. Las estrategias convencionales buscan evitar la pérdida de vidas humanas. Así, las estructuras se proyectan para que los edificios tengan un comportamiento monolítico, con elementos verticales que aguantan las cargas verticales de unas plantas a otras, evitando el colapso. Tras un terremoto, el edificio quedará muy dañado y habrá que demolerlo, pero habrá cumplido su fin.
“Con las estrategias avanzadas se consigue materializar lo que los japoneses lo llaman ‘filosofía de control de daño’, a través de la cual lo que se persigue es no solamente evitar la pérdida de vidas humanas, sino controlar el daño, minimizarlo hasta unos valores que sean cuantificables”, explica Benavent. “Por supuesto que la pérdida de vidas humanas es lo más doloroso cuando se da un evento de esas características, pero, a un país como Venezuela, un desastre de este tipo lo lastra durante décadas”.
¿Y qué ocurre con los edificios que ya están construidos? El objetivo en términos de ingeniería es el mismo: conseguir un equilibrio entre resistencia lateral y ductilidad para que resista las fuerzas horizontales que introduce un terremoto. “Para reacondicionar una estructura existente, que suele tener poca capacidad de deformación lateral, son de gran ayuda las técnicas avanzadas”, explica Oliver. Ahí intervienen elementos como los refuerzos mediante fibras de alta resistencia, que se pueden incorporar a la estructura externamente y favorecer el comportamiento dúctil. Los aisladores que se ponen en las bases de los edificios. O los disipadores de energía, similares a los amortiguadores de un coche.
La apuesta por la rehabilitación es, además, más sostenible que demoler un edificio y volverlo a construir. Pero en este caso, el problema legislativo es casi mayor que el arquitectónico.
España: una normativa desfasada en tiempo de descuento
España no está al margen de los fenómenos sísmicos. La península se encuentra en el límite entre las placas euroasiática y africana, una zona con actividad suficiente como para provocar terremotos capaces de causar daños graves. Recientemente hemos vivido episodios como el terremoto en Lorca en 2011, de magnitud 5,1, en el que murieron nueve personas y a resultas del cual casi 1.800 viviendas se derribaron.
Y el riesgo no es cero. Aunque la zona geológica en la que se encuentra no es comparable a la de Venezuela, España es un país con riesgo sísmico. Sobre todo en el sureste peninsular, pero también en los Pirineos, existe actividad relevante. “Según las estimaciones de terremotos destructivos previos, en España se pueden esperar seísmos de magnitud siete. Un terremoto de magnitud siete libera una cantidad de energía 900 veces superior a la de un terremoto como el de Lorca”, especifica Benavent.
“El problema de los terremotos es que tienen períodos de retorno muy largos, pero cuando se producen las consecuencias son catastróficas", lamenta Oliver. En España, coinciden ambos expertos, no hay conciencia del riesgo sísmico. Y eso es un problema. “Históricamente, desde los últimos cinco o seis siglos que hay datos, se han producido terremotos destructivos o muy destructivos. Aproximadamente dos por siglo. Ahora llevamos más de 140 años de silencio sísmico –desde el último terremoto destructivo registrado en España, que tuvo lugar en Granada en 1884–. Estamos en tiempo de descuento”, advierte Benavent.
Ambos recuerdan que los fallos de diseño vistos en La Guaira ocurrieron también en Murcia hace 15 años. “Si uno compara estos colapsos con alguno de Lorca, era idéntico. Hay imágenes de un edificio en Lorca que colapsó exactamente de la misma manera y era también un edificio moderno proyectado con la norma sísmica española actual”, rememora Benavent.
Un edificio destruido en el terremoto de Lorca de 2011 EFE
No es posible saber cuándo ni dónde se producirá un terremoto, pero sí podemos estar seguros de que llegarán en algún momento. Y lo único que podemos hacer es prepararnos para ello.
La ingeniería sísmica ha avanzado significativamente en los últimos años, aunque la incorporación de estos avances es desigual. Japón es el líder obvio, Estados Unidos también está a la vanguardia y la Unión Europea no se queda atrás. “En Europa tenemos la suerte de tener los eurocódigos, un esfuerzo normativo enorme que está produciendo una normativa muy rigurosa de gran calidad”, afirma Oliver. Esos eurocódigos, añade Benavent, están a la altura de los estándares japoneses.
Pero en España todavía no se ha adoptado esta normativa europea. “Con nuestra normativa actual hay mucho margen para la ambigüedad”, lamenta Elena Oliver.
“Se siguen proyectando estructuras nuevas con normas obsoletas e inseguras”, sentencia Benavent. “Las consecuencias de un terremoto similar al de Venezuela en España podrían ser realmente catastróficas”, alerta el catedrático de la UPM, que mira a nuestro país vecino como ejemplo: “En Portugal se concienciaron del riesgo sísmico que tenían y de que no tenían normativa para poder hacerle frente. Y por ello, hace una década decidieron abandonar toda la normativa estructural nacional y reemplazarla por la normativa europea, que se actualiza de forma continua. Eso es lo que pedimos que se haga en España”.
En un contexto de crisis habitacional, en la que se plantea la necesidad de construir y rehabilitar millones de viviendas para atender la actual demanda en España, los expertos muestran su preocupación porque el esfuerzo se haga con criterios desactualizados.
“Es una cuestión de cierta complejidad que se debería hacer desde la responsabilidad global”, considera Oliver. También por el coste que puede implicar, y que puede suponer un límite claro en zonas desfavorecidas. Sin embargo, Benavent asegura que la cuestión económica ya no es determinante: “No es necesariamente más caro proyectar una estructura conforme a las normativas modernas. Es una cuestión de utilizar mejor el material, de identificar las zonas donde se debe disipar la energía y las zonas que se deben proteger frente a daño, para evitar que se produzcan esos colapsos”. El coste real de no hacerlo, cuando el terremoto llega, nos lo acaba de recordar Venezuela.
Créditos
Coordinación:: Paula Guisado | Diseño: Pedro Jiménez (InfografíaRTVE | Hiberus) |Infografías: Pedro Jiménez, Víctor Meneses (InfografíaRTVE | Hiberus) | Maquetación : José Javier Ramos (InfografíaRTVE | Hiberus).Desarrollo: Nacho Díaz (InfografíaRTVE | Hiberus).
