Edificios a prueba de ataques terroristas, explosiones y desastres naturales

Edificios a prueba de ataques terroristas, explosiones y desastres naturales

 

 

 Un proyecto desarrollado por investigadores de la Universitat Politècnica de València, bajo la dirección del profesor José Miguel Adam con el apoyo de una Beca Leonardo de la Fundación BBVA, contribuirá a reducir la vulnerabilidad de edificios críticos como hospitales, colegios o terminales de pasajeros, garantizando una mayor robustez y seguridad de los edificios.

 El estudio de la UPV se centra en las columnas de esquina. Proponen nuevos métodos de diseño para que, en el caso de verse afectadas por un evento extremo, la carga que soportan se redistribuya por toda la estructura, evitando así el colapso total del edificio.
 En el proyecto se ha construido el primer edificio-probeta a escala real en España resistente a eventos extremos. La construcción del edificio, y los ensayos realizados sobre él, han sido cofinanciados por la empresa Levantina, Ingeniería y Construcción – LIC
Los edificios pueden verse sometidos a eventos extremos como desastres naturales (huracanes, tsunamis, riadas y terremotos), accidentes (explosiones, impactos de vehículos…) y acciones como ataques terroristas y sabotajes. Estos eventos provocan daños locales en su estructura, que pueden derivar en un colapso total.

Aquí es donde aparece el término “colapso progresivo”, que es el proceso por el que un daño local puede provocar una serie de fallos en cadena, que llevan al colapso completo de un edificio o de una parte muy significativa del mismo. Este colapso puede derivar en graves pérdidas personales y materiales.
En el proyecto, los investigadores han establecido una serie de recomendaciones de diseño para lograr esos edificios más
robustos y resistentes.
El trabajo de los investigadores de la UPV se ha centrado en las columnas de esquina. Según explica el profesor Adam, investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH-UPV), una de las situaciones con mayor probabilidad de que se desencadene un colapso progresivo de un edificio se da cuando el daño local afecta a estas columnas. Así, los investigadores proponen un nuevo diseño de modo que, ante un evento extremo, la carga de la columna de esquina dañada se distribuye por el resto del edificio.
“Se trata de definir técnicas de diseño que permitan crear caminos de carga alternativos, de tal forma que, cuando una columna falla, su carga se redistribuya entre otros elementos del edificio. En definitiva, los edificios tienen mecanismos resistentes que no se activan en situaciones normales, pero que pueden tener una gran importancia a la hora de soportar un evento extremo. Es en la posible activación de estos mecanismos donde se centra la mejora de la resistencia a colapso de los edificios”, explica José Miguel Adam.

Junto al profesor Adam, completan el equipo de investigadores de Elisa Bertolesi, Manuel Buitrago y Pedro Calderón, todos ellos del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) de la Universitat Politècnica de València. Además, el proyecto cuenta con la colaboración del investigador Juan Sagaseta, de la University of Surrey.

Primer edificio-probeta frente a eventos extremos
Hasta la fecha, el fallo de columnas de esquina apenas ha sido estudiado, principalmente, porque los trabajos realizados han considerado únicamente partes de edificios a escala, que fueron ensayadas en laboratorio. En este estudio, los investigadores han construido el primer edificio-probeta a escala real en España con estas recomendaciones de diseño.
El edificio-probeta ha sido monitorizado con una serie de sensores de última generación, en concreto: galgas extensométricas, unos sensores que permiten monitorizar la deformación dentro del hormigón; y captadores de desplazamiento y acelerómetros, tanto eléctricos como de fibra óptica. Además, se han utilizado también diferentes cámaras, tanto convencionales como de alta velocidad, para evaluar y visualizar la respuesta del edificio.
“Disponer de un edificio-probeta a la entera disposición del proyecto ha llevado a resultados muy fiables que, a su vez, van a contribuir a comprender mecanismos resistentes en edificios que hasta la fecha apenas habían sido analizados”, destaca José Miguel Adam.
La investigación se enmarca dentro del reto “Sociedades Seguras” del Horizonte2020. Más en concreto,  pretende contribuir a la consecución del objetivo de “proteger y mejorar la resiliencia de las infraestructuras críticas, cadenas de suministro y los modos de transporte”