Una de las cuestiones más críticas en la construcción de edificios es prevenir la propagación de fallas, que pueden llevar a derrumbes catastróficos. Los métodos de diseño actuales se centran en aumentar la conectividad entre los componentes del edificio para redistribuir las cargas después de que ocurra una falla. Sin embargo, esta aproximación a veces puede resultar contraproducente, ya que elementos que colapsan pueden llevar abajo otras partes del edificio que anteriormente no estaban afectadas. Esto es especialmente preocupante en el caso de grandes fallas iniciales, que a menudo son la causa de derrumbes importantes.
Para abordar este problema, se ha introducido un nuevo enfoque de diseño para detener la propagación del colapso después de fallas iniciales significativas. Este método garantiza que ciertos elementos fallen antes de que los componentes más críticos para la estabilidad general del edificio se vean comprometidos, separando efectivamente el sistema estructural en diferentes partes para aislar el colapso. La eficacia de este enfoque ha sido validada mediante pruebas experimentales en un edificio a escala real diseñado específicamente para este propósito.
El enfoque de diseño propuesto proporciona una capa adicional de defensa para los edificios, especialmente crítico ante el aumento de la frecuencia e intensidad de eventos extremos que pueden desencadenar derrumbes. Desastres pasados han resultado en pérdidas económicas significativas y pérdida de vidas, siendo los derrumbes de edificios una de las principales causas. Estos colapsos a menudo se originan en fallas locales iniciales que pueden ocurrir debido a una variedad de eventos extremos, desde desastres naturales como terremotos e inundaciones hasta errores humanos en la construcción o el diseño.
Los métodos actuales de diseño robusto buscan prevenir la iniciación de un colapso después de una falla inicial al mejorar la conectividad dentro de la estructura. Si bien esto puede ser efectivo en algunos casos, puede no ser suficiente para fallas iniciales más grandes, lo que finalmente lleva al colapso de todo el edificio. La alta incidencia de grandes colapsos causados por fallas iniciales sustanciales subraya la necesidad de un enfoque más efectivo para la resistencia de los edificios.
Tradicionalmente, los esfuerzos para mejorar la robustez estructural se han centrado en prevenir la iniciación de un colapso en lugar de su propagación, principalmente debido a la falta de conectividad que llevó al colapso de la torre Ronan Point en 1968. El nuevo enfoque de diseño basado en jerarquías se inspira en la naturaleza, específicamente en cómo las lagartijas desprenden sus colas para evadir a los depredadores.
Controlando la jerarquía de fallas en el sistema estructural de un edificio, el nuevo enfoque de diseño garantiza una conectividad adecuada en condiciones normales, al mismo tiempo que permite la separación controlada de segmentos para prevenir la propagación del colapso después de una falla importante. Este método innovador se ha aplicado con éxito a estructuras de edificios de marco y validado mediante simulaciones computacionales y pruebas de colapso parcial en un edificio a escala real.
En conclusión, el diseño de aislamiento de colapso basado en jerarquías ofrece una solución prometedora para prevenir la propagación catastrófica del colapso en edificios después de fallas iniciales significativas. A medida que el mundo enfrenta un aumento del riesgo de eventos extremos, es imperativo implementar estrategias de diseño de edificios resilientes que puedan resistir incidentes imprevisibles y mitigar los impactos devastadores de los derrumbes de edificios.
