La revolucionaria idea de un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de València (UPV) para evitar el hundimiento total de los edificios ante un da?o catastr?fico ha alcanzado impacto mundial al ser noticia de portada de la revista 'Nature'. Bajo el titular "Control de da?os, un método de dise?o de edificios inspirado en los lagartos a?sla los fallos para evitar el colapso total de la construcci?n", la prestigiosa publicaci?n cient?fica dedica la cubierta completa de su ?ltimo n?mero a la radical propuesta del equipo del Instituto de Ciencia y Tecnolog?a del Hormig?n (Icitech) de la UPV para conseguir edificios ultrarresistentes.

La idea que lanza el Icitech de la Politècnica para lograr edificios que sean capaces de aguantar situaciones extremas causadas por desastres naturalescomo por ejemplo riadas, inundaciones o el deslizamiento de laderas, e incluso explosiones por ataques terroristas o puedan hacer frente a fallos catastr?ficos provocados por su propio envejecimiento, o un mantenimiento y conservaci?n inadecuados, a?ade al dise?o de la estructura de los edificios una ?ltima l?nea de defensa para evitar el colapso total de la estructura.

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La portada que la revista 'Nature' dedica este mayo al revolucionario método de dise?o de edificios de la Politècnica de València.
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Los lagartos como fuente de inspiraci?n

Con el fin de evitar la propagaci?n de los fallos estructurales los investigadores se han inspirado en c?mo los lagartos se protegen de sus depredadores al liberar sus colas cuando son atacados. "Nuestro novedoso método de dise?o permite conseguir edificios m?s resilientes, capaces de aislar el colapso a solo la parte de la estructura que ha sufrido el fallo inicial, y salvaguardar el resto del edificio, con lo que evitamos los hundimientos catastr?ficos, protegiendo as? vidas humanas y minimizando los costes materiales que supondr?a un colapso completo de la estructura", destaca José M. Adam, coautor de la publicaci?n con Nirvan Makoond, Andri Setiawan y Manuel Buitrago; todos ellos miembros del Icitech de la UPV.

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Nirvan Makoond, José M. Adam, autor principal de la publicaci?n; Manuel Buitrago y Andri Setiawan.
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Este nuevo método de dise?o ha sido verificado con un ensayo sobre un edificio real construido en el municipio valenciano de Alberic. Por tanto, se trata "de la primera soluci?n contra la propagaci?n de colapsos en edificios tras grandes fallos iniciales que ha sido probada y verificado a escala real", subrayan los autores del proyecto que destaca Nature en portada en la primera vez que esta revista publica un art?culo de investigaci?n en el campo del dise?o y construcci?n de edificios.

Los actuales métodos de dise?o de edificios se basan en mejorar la conectividad entre los componentes de la estructura. Si alg?n elemento falla, esta conectividad permite que las cargas que soportaban los componentes da?ados se redistribuyan al resto del sistema estructural. Aunque estos métodos resultan eficaces en el caso de peque?os fallos iniciales, pueden aumentar el riesgo de colapso progresivo tras grandes fallos iniciales, conduciendo as? a hundimientos completos o de gran magnitud. As? sucedi?, por ejemplo, en las Champlain Towers de Miami (EEUU) y en el derrumbe de un edificio en el municipio castellonense de Pen?scola en 2021, o en la ciudad iran? de Abadan en 2022. Y esto es lo que evita la propuesta surgida del Icitech de la UPV.

Unos "fusibles" evitan el colapso total

Frente al paradigma actual de interconexi?n de todas las partes de la estructura de un edificio para facilitar el reparto de cargas, el nuevo método ideado por el equipo de la UPV implanta el concepto de "fusible estructural", que permite aislar las partes da?adas de un edificio con el fin de evitar la propagaci?n de grandes fallos a toda la construcci?n. "Esta nueva filosof?a es parecida a la forma en que las redes eléctricas se protegen frente a sobrecargas, al conectar diferentes segmentos de la red mediante fusibles eléctricos. Con nuestros dise?os, el edificio presenta continuidad estructural bajo condiciones normales de funcionamiento, pero se segmenta cuando la propagaci?n de un fallo es inevitable, reduciendo as? el alcance del colapso y evitando el derrumbe total", detalla Nirvan Makoond.

Esta metodolog?a de control de da?os alumbrada desde la Politècnica de València no encarece la construcci?n de edificios seg?n los investigadores del Icitech. "La implementaci?n del método repercutir? levemente, o incluso de forma despreciable, en el coste de la estructura, ya que utiliza detalles constructivos y materiales convencionales", se?ala Andri Setiawan. Adem?s, en su estado de desarrollo actual, el nuevo dise?o se puede aplicar a pr?cticamente cualquier edificio de nueva construcci?n. "Su eficacia ha sido verificada y demostrada para edificios con estructura prefabricada de hormig?n. Actualmente trabajamos en la aplicaci?n de la metodolog?a a edificios ejecutados con hormig?n in situ y a edificios con estructura de acero", concluye Manuel Buitrago.

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José M. Adam, coautor de la publicaci?n, con Manuel Buitrago, Nirvan Makoond y Andri Setiawan, en el laboratorio de estructuras del Icitech de la Politècnica de València.
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Ensayo pionero a nivel mundial

El desarrollo de este nuevo método de dise?o es uno de los resultados m?s destacados hasta la fecha del proyecto Endure, financiado por el European Research Council–ERC (Consejo Europeo de Investigaci?n) con una ayuda Consolidator Grant de m?s de 2,5 millones de euros. Fue precisamente en el marco de este proyecto donde se llev? a cabo, en junio del a?o pasado, un ensayo pionero a nivel mundial en Alberic que permiti? validar sus prestaciones.

Las pruebas se hicieron con un edificio completo, a escala real, en el que un gran fallo inicial en la estructura se aisl? en una parte del edificio, evitando su propagaci?n a toda la estructura. Cabe resaltar que la investigaci?n se lleva a cabo al 100 % en la Politècnica de València, siendo también los cuatro autores de la publicaci?n investigadores de esta universidad p?blica valenciana.

El germen de este proyecto surgi? de una Beca Leonardo que en 2017 otorg? la Fundaci?n BBVA a José M. Adam. Ahora, siete a?os m?s tarde, "el investigador del Icitech–UPV continua con este proyecto revolucionario, de la mano del Consejo Europeo de Investigaci?n, que permitir? levantar edificios m?s seguros y salvar vidas humanas", destacan fuentes de la Politècnica. Endure se desarrollar? hasta 2026 en el laboratorio de estructuras del Icitech de la Universitat Politècnica de València, uno de los mayores de Europa para el ensayo de grandes elementos estructurales.



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