Construir frente a terremotos: la arquitectura sismo-resistente

Las infraestructuras de comunicaciones son  muy
afectadas por los terremotos

Cuando hablamos de la destrucción y la fuerza de un terremoto tenemos que tener en cuenta mucho más que su intensidad (medida en grados). Su capacidad de destrucción está en función de muchos otros elementos: por ejemplo dónde y cómo se construye o la cercanía de su epicentro a zonas urbanas muy pobladas.

La otra idea es que el terremoto en sí mismo no es muy destructivo. Los temblores y sacudidas sísmicas apenas producen víctimas en sí mismo, desde luego muchas menos que un huracán, unas inundaciones o incluso una erupción volcánica, son las construcciones humanas y sus elementos las que provocan la mayoría de los muertos: Un puente se quiebra, un edificio se viene a bajo, un balcón se desprende. Y en este sentido hay que tener en cuenta el crecimiento de la población y sobre todo de las ciudades en el planeta, ya que al aumentar la concentración de la población aumentan los riesgos en caso de seísmo. El terremoto de Haití en el 2010 mató mas de 200.000 personas, entre otras razones, porque su epicentro estuvo muy cerca de la capital del país, Puerto Príncipe, algo que también ocurrió en el terremoto de la ciudad española de Lorca (2011). No olvidemos que muchas de las zonas más pobladas del planeta son zona sísmica (la mayoría de las grandes urbes latinoamericanas están sobre áreas sísmicas y es el caso también de ciudades norteamericanas como San Francisco, o de muchas ciudades japonesas o chinas).

Es imposible predecir la fuerza de un terremoto o el momento exacto en que se va a producir, no podemos evitarlo, pero si podemos reducir su posible daño.

En este sentido la conclusión es clara, si construimos bien los efectos del terremotos serán menores. Eso explica las diferentes consecuencias de los últimos terremotos de Japón, chile o Haití. Mientras en el país más pobre de América, Haití, un terremoto de escala 7 grados Ritcher provocó en el 2010 más 200.000 muertos, un terremoto de escala 8.8 en Chile, uno de los países más ricos de América y más preparado frente a los terremotos, no superó los 1000 muertos. Si no hubiera sido por el tsunami posterior, el terremoto de Japón apenas hubiera provocado unos centenares de víctimas, habiendo alcanzado 9 grados Ritcher. Una de las claves está en construir "edificios sismo-resistentes", es decir, capaces de resistir un terremoto: Aunque surgan daños una edificación sismoresistente no se colapsara, es decir no se hundirá ni se vendrá abajo y se evitarán así muchas víctimas.

Veamos cuáles son las medidas que debemos tomar a la hora de construir para enfrentarnos con éxito a un terremoto:

Corrimiento de tierra en el poblado de La Colina tras
el terremoto del 2001 (El Salvador)

1) La edificación en zonas sísmicas debe producirse sobre suelos adecuados, deben ser estables y sólidos, no blandos ni arenosos. Jesucristo podía haber sido geólogo cuando en una parábola menciona que "es tonto el hombre que construye su casa sobre la arena". Cuando un terremoto llega a un terreno arenoso puede provocar que el terreno fluya y se comporte como un  líquido, derribando edificios. En los terrenos blandos se  agita más la edificación, aumentando los riesgos como ha ocurrido en el reciente terremoto de Lorca, ya que la ciudad se sitúa sobre materiales blandos de la depresión del río Guadalentín. El ejemplo es poner un objeto sobre un flan o sobre un ladrillo: “si le das una patada al ladrillo, no se entera, pero imagina lo que pasa con el flan”.
En el terremoto de Kobe, en Japón, en 1995 hubo miles de muertos. Algunos edificios  estaban construidos con la tecnología antisísmica más avanzada, pero se construyeron sobre arena y se vinieron abajo. 

2) Hay que evitar las laderas y zonas de fuerte erosión, que pueden sufrir corrimientos de tierra  con los temblores, así como las zonas bajas cercanas, que pueden quedar enterradas. Eso ocurrió en el terremoto de El Salvador del 2001. En muchos países subdesarrollados los más pobres construyen sus propias viviendas en espacios de este tipo, en zonas peligrosas y con malos materiales. Muchas ciudades de países pobres tienen a más de la mitad de la población residiendo en viviendas precarias , muchas de ellas en zonas de posibles deslizamientos por lluvias o terremotos (imagen inferior)

Barrio de Puerto Príncipe (Haití). Situado en una laderra está formado por viviendas
 pobres, la mayoría de las cuales quedaron dañadas con el terremoto del 2011.

3) Se deben utilizar materiales resistentes (hormigón, acero, etc.) y de buena calidad. Materiales como el adobe tienen poca resistencia. En determinadas zonas de planeta como el mundo árabe,  Pakistán o Irán todavía se utiliza el adobe de forma generalizada, y es frecuente su uso en las zonas rurales de Sudamérica, así como en edificios antiguos de todo el mundo. La importancia de los materiales se pudo ver en el terremoto de la ciudad de Bam en el 2003. La antigua ciudad caravanera del desierto de Irán tenían una enorme ciudadela de Barro, con barrios de adobe que se vinieron abajo. Un terremoto de escala 6.2 grados Ritcher destruyó el 70% de las viviendas y mató a más de 35.000 personas, cerca del 40% de la población.

La fortaleza de la ciudad de Bam antes y después del terremoto de 2003 

4) En cuanto a su estructura, los edificios deben tener una forma sencilla, regular y simétrica, sin formas alargadas y estrechas, ni formas irregulares y complejas. Un edificio cuadrado y simple es lo mejor. Igualmente debe ser uniforme, es decir todo el edificio tiene que estar hecho con los mismos materiales y estructura, así la respuesta del edificio al terremoto será integral. Porque el edificio tiene que ser un todo, una unidad: sus partes tienen que estar bien fusionadas y unidas, para que no se deforme. 

Terremoto en Chile. Un bloque de pisos ha colapsado

5) Los cimientos tienen que estar bien hechos. Es importante una cimentación especial que permita que el edificio vibre, incluso que se mueva ofreciendo menos resistencia a los temblores. Este criterio ya se utiliza en la construcción de los rascacielos de todo el mundo ya que el viento fuerte produce con frecuencia el mismo empuje que un terremoto. De hecho la parte superior de las torres de la Castellana de Madrid se mueve ligeramente, en torno a treinta centímetros con el fuerte viento, un movimiento que sienten los empleados que trabajan en las plantas de arriba. La manera de hacer frente al viento es dejar que actúe. Pongamos el ejemplo de una caña seca y vieja, la doblas y se rompe, pero un junco vivo y verde es flexible, se mueve y puedes deformarlo sin que se parta.

Este es el mismo principio en que se basa la llamada arquitectura dinámica, base de muchos edificios ultramodernos actuales, que se ha demostrado  mucho  más adaptada a los terremotos. También los edificios de madera son más seguros durante un terremoto, la razón es simple: la madera es flexible y se mueve con la fuerza de un terremoto. Observad este video de los rascacielos en el centro de Tokio (Japón) y comprobad como se balancean con el terremoto:

           

En este otro vídeo podemos ver los grandes rascacielos de la ciudad de México meciéndose ante el movimiento sísmico que azotó la ciudad en mayo de 2014.

             

6) Otro factor importante es el peso. Conforme más ligera sea la edificación menor será la fuerza que soporte cuando tiemble la tierra. En este sentido la madera vuelve a ser recomendada por ser poco pesada. En los edificios altos se recomienda una forma piramidal, con menos peso y más estrecho en las alturas, algo además más eficaz frente al viento en el caso de los rascacielos. Un ejemplo es la torre más alta del planeta, la torre Burj en Dubai:

El mayor rascacielos del mundo, el Burj Khalifa en Dubai

                                                

7) Los edificios antiguos, como iglesias o monumentos deben ser reforzados, porque ni su estructura ni sus materiales están preparados en ningún caso. Observad lo que le ocurrió a la catedral de Puerto Príncipe después del terremoto de Haití del 2010:

Catedral de Puerto Príncipe (Haití) tras el terremoto de enero de 2010.

8) Los edificios deben tener una distancia importante entre ellos para evitar que arrastren a las construcciones cercanas en caso de colapso o caída (ver foto inferior). Son recomendables los espacios abiertos, calles anchas y grandes parques y plazas

Terremoto en Turquía

9) Reducir al mínimo los revestimientos no unidos a la estructura, las cornisas y balcones. La mayoía de los muertos se producen cuando esos elementos caen a las calles, aunque la estructura del edificio permanezca. En el caso del terremoto de Lorca del 2011 los 9 muertos se debieron a la caída de cascotes. Las normas sismoresistentes que recomiendan su eliminación no se habían cumplido.

La caída de cascotes ha destrozado los vehículos tras el terremoto de Lorca

En este vídeo se pueden observar en un simulador los efectos sobre una construcción de un movimiento sísmico, variando las consecuencias según el estado del edificio y la intensidad del terremoto: