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Una mañana soleada del mes pasado, un terremoto sacudió el noreste de San Diego. Minutos después, se produjo otro temblor que provocó que un edificio de madera de 10 pisos se tambaleara.

Sin embargo, los sismos fueron provocados por una computadora y la sacudida se limitó a una plataforma de 1,000 pies cuadrados en la que se encontraba el edificio, un modelo de prueba de tamaño completo.

La estructura es la más alta jamás sometida a terremotos simulados en la "mesa vibratoria" de alto rendimiento más grande del mundo, que utiliza actuadores hidráulicos para empujar la plataforma de acero a través de seis grados de movimiento para replicar la fuerza sísmica. Las pruebas de mesa vibratoria en una instalación de la Universidad de California en San Diego son parte del Proyecto TallWood, una iniciativa para probar la resistencia sísmica de edificios de gran altura hechos de madera maciza.

Un material de construcción de madera de ingeniería, la madera en masa es cada vez más popular como una alternativa más sostenible al hormigón y acero con alto contenido de carbono.

La maqueta ya se ha sometido a más de 100 eventos sísmicos durante el experimento de $3,7 millones, y se someterá a más antes de que finalice el período de prueba en agosto.

"Estás sometiendo a un edificio a la cantidad de terremotos que nunca experimentará a menos que dure 5000 años", dice Thomas Robinson, director fundador de Lever Architecture, una firma de Portland, Oregón, que ayudó a diseñar la estructura de TallWood.

Los cambios recientes a los códigos de construcción en los EE. UU. permiten edificios de madera maciza de hasta 18 pisos. Pero hasta ahora se desconoce cómo les iría a estos rascacielos en áreas del mundo propensas a terremotos como California.

En el primer día de pruebas en mayo, la anticipación corre a través de una multitud de arquitectos, ingenieros e investigadores con cascos duros mientras se reúnen a una distancia segura del edificio, que se encuentra sobre la mesa vibratoria como un cohete deconstruido listo para despegar. Un banco de cámaras de video apunta a la estructura y un dron zumba sobre su cabeza.

Los primeros tres pisos del edificio de 112 pies de altura están revestidos con paneles plateados y naranjas que enmarcan las ventanas de vidrio. El resto del edificio está al aire libre, y cada piso contiene cuatro "muros oscilantes" diseñados para minimizar el daño estructural de los terremotos. Los ingenieros también construyeron paredes interiores y escaleras diseñadas para resistir fuertes sacudidas e instalaron sensores en todo el edificio.

Dos "torres de protección" de metal color óxido de cinco pisos flanquean el edificio por un lado y los cables lo atan al suelo por el lado opuesto para amortiguar su caída si la estructura se derrumba durante la prueba.

Esta mañana, los ingenieros han programado la mesa vibratoria para reproducir dos terremotos devastadores. El primero es el terremoto de Northridge de magnitud 6,7 que sacudió Los Ángeles en 1994 y que, en 20 segundos, causó daños por más de 40.000 millones de dólares al derrumbarse edificios y autopistas, matando a 60 personas. Más de 2.400 personas perdieron la vida en el segundo desastre, el sismo Chi Chi de magnitud 7,7 que sacudió Taiwán en 1999 y derrumbó edificios altos de hormigón y acero.

Los altavoces transmiten la cuenta regresiva hasta el primer terremoto: "Northridge. Movimiento 3D. Movimiento Northridge 3D. Cinco, cuatro, tres, dos, uno". El edificio comienza a balancearse de lado a lado, crujiendo y gimiendo durante la simulación de un minuto. Estallan aplausos cuando el control de la misión anuncia "Northridge completo" y el edificio se detiene.

Seis minutos después comienza otra cuenta regresiva. La simulación de terremoto Chi Chi, mucho más potente, sacude el edificio de lado a lado y de un lado a otro. Las pruebas duran un minuto, el doble que el terremoto real que dejó a 100.000 personas sin hogar y se ubica como el temblor más poderoso que azotó a Taiwán en el siglo XX. Es el tipo de terremoto catastrófico que los californianos llaman "el grande".

Después de media hora, los inspectores consideran que es seguro ingresar al edificio. En el tercer piso, Shiling Pei, el investigador principal del Proyecto TallWood, examina las paredes y el piso. "Estos son exactamente los resultados que estamos buscando, que no sean daños estructurales", dice Pei, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental en la Escuela de Minas de Colorado. "Eso significa que el edificio podría volver a ocuparse rápidamente".

Evitar reparaciones estructurales costosas y volver a poner los edificios en servicio rápidamente reduce los impactos económicos y sociales de un terremoto, según Robinson, quien señaló que las paredes exteriores del edificio TallWood permanecieron alineadas a pesar de la intensa sacudida. "Por lo general, es justo donde se unen las esquinas donde se produce un gran daño", dice.

El hecho de que hubo un impacto mínimo en las partes no estructurales del edificio, como las escaleras y las fachadas, también es significativo, según Pei. "Ves que el sistema no estructural se abrió un poco", dice, señalando una pared interior. "Pero reparar eso no será tan costoso, solo parchear los paneles de yeso".

Los investigadores están probando cuatro ensamblajes de fachadas de edificios diferentes. Tres son marcos de acero revestidos de paneles de yeso con paneles compuestos de aluminio como acabado exterior, cada uno asegurado al edificio de una manera diferente. La cuarta fachada es un muro cortina de vidrio. Uno de los paneles de aluminio se salió durante las pruebas sísmicas, pero todas las fachadas permanecieron unidas al edificio.

La capacidad del edificio TallWood para resistir terremotos simulados consecutivos habla de la flexibilidad natural de la construcción de madera y los sistemas arquitectónicos diseñados para fortalecer la estructura, como las paredes rocosas. Las paredes oscilantes de norte a sur están construidas con paneles de madera contrachapada masiva hechos de abeto, pino y abeto, mientras que las paredes de este a oeste son de madera laminada cruzada de abeto de Douglas. Varillas de acero anclan las paredes a los cimientos. Cuando ocurre un terremoto, las paredes se balancean hacia adelante y hacia atrás para disipar la energía sísmica y cuando cesa el temblor, las barras de acero empujan el edificio hacia el centro.

Gran parte de la madera en masa en la estructura provino de las plantaciones de árboles de Boise Cascade Co. en Oregón. "Con los cambios recientes en el código de construcción, vemos esto como un gran mercado en el que estar", dice Daniel Cheney, director de ingeniería de la empresa de productos de madera. "Hasta ese momento, todavía era concreto para edificios comerciales. Ahora hay muchas más oportunidades".

Simplemente no espere ver edificios de madera maciza súper altos. Pei y Robinson dicen que por encima de los 18 pisos, una estructura de madera maciza carece de la rigidez para soportar los vientos que azotan las torres altas.

TallWood (oficialmente, el Proyecto TallWood de Infraestructura de Investigación de Ingeniería de Peligros Naturales) está dirigido por un consorcio de universidades y ha recibido fondos de la Fundación Nacional de Ciencias y el Servicio Forestal de EE. UU., así como de empresas privadas de la industria de la construcción.

Cuando se completen las pruebas de terremoto, la estructura se desmantelará y partes de ella se reciclarán para construir otros edificios de prueba. Los investigadores anticipan que los resultados de las pruebas de sacudidas estimularán la construcción de más edificios de madera maciza de gran altura al garantizar a los arquitectos, constructores y funcionarios gubernamentales su durabilidad.

"Creo que la madera en masa es una gran solución para la sostenibilidad, para la economía", dice Keri Ryan, profesora de ingeniería de la Universidad de Nevada, Reno, quien dirigió el equipo que desarrolló las partes no estructurales del edificio TallWood. "Así que espero que esto realmente ayude a entusiasmar a la gente de que tenemos un sistema de madera en masa resistente que funciona".

Terremoto / edificio de madera / TallWood