¿Qué tecnologías están disponibles para garantizar que los rascacielos resistan grandes terremotos?

No soy ingeniero, pero ha habido varios documentales fascinantes en la televisión japonesa sobre cómo los diferentes edificios altos soportan los terremotos en Japón. Obviamente no todos lo hacen, pero los japoneses han diseñado formas ingeniosas para protegerse de la inevitable actividad sísmica en todo el archipiélago.

En términos simples, la mayoría de los terremotos se dividen en los tipos más “horizontales” (de lado a lado) y los tipos “verticales” (de arriba a abajo). Nadie puede hacer demasiado cuando dos placas tectónicas se deslizan repentinamente una contra la otra, y la superficie de la tierra salta violentamente hacia arriba y hacia abajo. Es por eso que hubo tantos daños en el terremoto de Kobe hace 18 años.

El comercial de televisión de una empresa de construcción muestra un modelo a escala de una casa familiar, y el útil planificador de viviendas alienta a sus clientes a presionar (suavemente) hacia abajo en la parte superior del modelo de la casa. Ahí es cuando muestra cómo hay todo tipo de refuerzos accionados por resorte en las paredes que aceptan los empujes del cliente, apretando un poco pero luego expandiéndose lentamente a su forma original.

Pero las placas tectónicas tienden a hacer ajustes más pequeños y más lentos, y las contramedidas que vi para los temblores horizontales resultantes son lo que realmente me impresionó. Posiblemente, los edificios de madera independientes más antiguos del mundo son parte de los terrenos del Templo Horyu en la Prefectura de Nara. La pagoda de cinco pisos allí fue el tema principal de al menos 2 documentales. La Pagoda tiene una base de piedra única muy grande con un enorme pilar central que se dejó caer en un agujero en el centro de la base de piedra. Básicamente, y posiblemente demasiado simple, ese pilar llega hasta la parte superior del templo, y el resto del edificio básicamente cuelga del pilar, un poco como una campana. Sí, hay puntos en los que la pagoda se sujeta (sin apretar) al pilar, pero cuando hay alguna actividad sísmica en Nara, la pagoda básicamente se balancea ligeramente hasta que los puntos de fijación pueden confundir el movimiento.

Entiendo que esta tecnología de “campana” también se ha desarrollado y construido en un número bastante grande de rascacielos modernos (siglo XX). La idea importante no es tener todo el edificio armado y sólido, sino solo la base del edificio y un núcleo central dentro del edificio. Esto facilita que el edificio se balancee ligeramente y disipe la energía del terremoto. En lugar de paredes y pisos o paredes y techos que comparten conexiones sólidas, las paredes, los pisos y los techos tienen refuerzos interiores que “ceden” ligeramente con el movimiento del terremoto y luego vuelven lentamente a su forma original.

La tecnología primaria es típicamente la estructura misma. Las estructuras están diseñadas para ser fuertes y lo suficientemente rígidas como para resistir terremotos. En caso de que se exceda la capacidad de los edificios para resistir el terremoto, el edificio está diseñado de manera dúctil para permitir que los ocupantes tengan tiempo de salir y evitar un colapso frágil y progresivo. En algunos casos, las bases de los edificios están aisladas en primavera como sistemas diseñados para ayudarlos a resistir el movimiento de los terremotos. En otros casos, los edificios tienen sistemas que funcionan como amortiguadores llamados amortiguadores de masa o amortiguadores de masa líquidos sintonizados.