CDT Los terremotos son mucho más frecuentes de lo que imaginamos, ocurriendo decenas de ellos diariamente en todo el mundo. ¿La madera es una buena opción para construir en este contexto?
Fuente: Plataforma Arquitectura
Los terremotos son mucho más frecuentes de lo que imaginamos, ocurriendo decenas de ellos diariamente en todo el mundo, aunque muchos pasen desapercibidos. Sin embargo, algunos de ellos son extremadamente potentes, y cuando ocurren cerca de áreas urbanas, son una de las fuerzas más destructivas en la Tierra, causando muerte y daño al entorno construido.
Con el avance de las investigaciones, pruebas y experimentos en ingeniería, los países y regiones con actividades tectónicas ya cuentan con el conocimiento para reducir el peligro de muerte y los daños ocasionados. Algunas soluciones y materiales funcionan mejor en caso de terremoto. La madera es uno de ellos.
Un terremoto emite ondas de choque a intervalos cortos y rápidos, como una carga horizontal extremadamente severa. Los edificios generalmente soportan bien las cargas verticales (tanto permanentes como accidentales, como la gravedad, el peso propio y otras cargas incluidas). En el caso de un terremoto, las fuerzas laterales transmitidas por sus ondas hacen vibrar toda la estructura, lo que puede provocar desde daños superficiales hasta el colapso total de la estructura.
En las regiones donde existe actividad sísmica, se utilizan cimientos flexibles, contrapesos e incluso péndulos en edificios altos para tratar de evitar o contrabalancear la estructura mientras se balancea. Pero además de los refuerzos estructurales, los materiales que componen el edificio jugarán un papel clave en un evento sísmico excepcional. La madera como material estructural funciona particularmente bien en el caso de los terremotos, ya que presenta una alta ductilidad. Esto significa que es un material que soporta una gran deformación antes de fracturarse. Es decir, se dobla antes de romperse. Basta pensar en el comportamiento de un árbol en una tormenta de viento. Esto ocurre porque la madera está compuesta de celdas largas, delgadas y fuertes, y la forma alargada de las paredes de las celdas le da a la madera su resistencia estructural. Los productos de madera pueden soportar cargas muy elevadas, especialmente cuando se ejercen fuerzas de compresión y tensión paralelas a las fibras de madera.
Además, la madera es un material ligero y esto influye positivamente. Cuanto menos masa tenga el edificio, menos fuerza de inercia se creará con las ondas sísmicas. Cristiano Loss, profesor asistente de ingeniería de la madera en la Universidad de Columbia Británica, se especializa en la resistencia de sistemas y estructuras de madera de alto rendimiento contra terremotos. Involucrado en pruebas experimentales de ensamblajes de madera, señala los beneficios inherentes de estos sistemas. “Una de las cosas que hace que la madera sea más resistente es su ligereza. Se podría pensar que esto es una desventaja, pero en realidad es una gran ventaja”, explica. “La madera es cinco veces más ligera que el hormigón, lo que reduce considerablemente las fuerzas sísmicas en un edificio”.
En definitiva, un edificio que se comporta adecuadamente ante un terremoto es aquel que equilibra rigidez y ligereza. Un edificio que es demasiado rígido se vuelve frágil ya que su estructura eventualmente se romperá con las vibraciones, mientras que un edificio más liviano y menos rígido puede hacer que los ocupantes se balanceen y que se generen grandes movimientos que dañen los componentes internos del edificio. Muchas investigaciones, con pruebas reales, han demostrado que las construcciones con madera de ingeniería, incluyendo conectores metálicos, presentan un comportamiento muy adecuado frente a estos fenómenos naturales. Cristiano Loss señala otra ventaja de los sistemas de madera: su tendencia a ser un sistema de conexiones expuesto. “Al no tener barras de refuerzo incorporadas en el material se pueden detectar daños con bastante facilidad. Siempre que tenga la conexión bien definida en el sistema, la reparación oportuna es posible”.
El ingeniero Nick Bevilacqua, director de Fast+Epp, comenta que las escuelas en Columbia Británica, provincia de Canadá, han sido diseñadas con estructuras que resisten un 30% más que los edificios comunes en un terremoto. Además de proteger a los estudiantes, están diseñados para ser centros comunitarios muy convenientes que brinden seguridad, refugio y acceso a servicios después de un terremoto u otro desastre. Con respecto a las innovaciones estructurales, señala que “para el diseño sísmico de la Escuela Primaria Bayview y la Escuela Primaria Sir Matthew Bebie, utilizamos un sistema de muros de CLT, un conjunto estructural de madera que ofrece un cierto nivel de ductilidad que el sistema sísmico debería ser capaz de alcanzar. La ductilidad es esencialmente la cantidad de flexibilidad que una estructura puede ofrecer sin fallar”. Estos son muros estructurales conectados a la base por varillas de soporte de acero en las esquinas, que permiten que toda la estructura unida se mueva y disipe energía en caso de un terremoto, sin colapsar.
El desarrollo de soluciones que reduzcan los riesgos y daños a los edificios en un terremoto ha movido a muchos investigadores de todo el mundo. Se observa que las construcciones de madera de ingeniería permanecen ligeras, tienen la rigidez adecuada y sus componentes metálicos contribuyen a absorber y disipar parte de la energía del sismo. En última instancia, los terremotos muestran toda la fuerza de la naturaleza y lo frágiles que somos para ella. La madera de ingeniería, como sistema de alta resiliencia, ha demostrado, además de ser un método de construcción altamente sostenible –permitiendo su reutilización una vez finalizada su vida útil– ser altamente resistente al fuego y adecuado para zonas sísmicas.
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