Este edificio de Berkeley puede volver a su forma original después de un gran terremoto

Zigzagueando alrededor del perímetro de vidrio y acero del Centro de Ingeniería Grimes de la Universidad de California en Berkeley, 36 delgadas varillas metálicas podrían ser la solución para evitar la destrucción total del edificio.

Las varillas son el elemento central de un novedoso sistema estructural con respuesta sísmica, diseñado para ayudar al edificio a volver a su forma original en caso de un gran terremoto. Su particularidad es un conjunto integrado de cables tensos fabricados con materiales que tienen el efecto térmico de memoria, capaz de doblarse bajo tensión —como ocurre con el movimiento lateral de un terremoto en California— y luego enderezarse nuevamente.

Desarrollado por el estudio de arquitectura Skidmore, Owings and Merrill (SOM), que también diseñó el edificio, el sistema de varillas de tensión con aleación de memoria de forma permite a arquitectos e ingenieros crear edificios verdaderamente sísmicos.

David Shook, director asociado sénior de la oficina de SOM en San Francisco, ayudó a desarrollar el sistema de varillas con memoria para el edificio. Afirma que las pruebas demostraron que se puede doblar más de 25 veces más que el acero estructural típico, lo que compara con una percha. “Al doblarlo, se queda quieto”, afirma Shook, mientras que el sistema de varillas de tensión de aleación con memoria de forma “se comporta más como una goma elástica”.

Un edificio que pueda volver a su lugar después de un terremoto es importante no solo para la seguridad de las personas, sino también para su uso continuo en una situación posterior a un desastre, afirma el ingeniero estructural Mark Sarkisian, socio de SOM, también con sede en San Francisco. El código de construcción actual “permite que un edificio sufra daños estructurales de forma que aún proteja la vida y se mantenga estable durante un terremoto. Pero después del terremoto, existen grandes dudas sobre si ese edificio puede volver a funcionar o no”, añade Sarkisian. “Lo que SOM ha insistido mucho durante muchos años es si podemos crear sistemas sísmicos que sean esencialmente elásticos”.

¿Qué es una aleación con memoria de forma?

Las aleaciones con memoria de forma lo hacen posible. Comúnmente utilizadas por la NASA y la industria aeroespacial, así como para fabricar stents cardíacos, las aleaciones con memoria de forma son nuevas en la arquitectura. Este sistema se está utilizando por primera vez, según SOM, en el Centro de Ingeniería Grimes, un centro estudiantil y espacio educativo ubicado entre varios edificios dedicados a la ingeniería en el campus de UC Berkeley. “La industria médica ha estado utilizando muchas aleaciones superelásticas con memoria de forma. Así que, a medida que la producción de ese material ha aumentado, su precio ha bajado, y llegamos a un punto en el que parecía lógico empezar a utilizarlo en un edificio”, afirma Shook.

Este edificio en particular era una oportunidad ideal. Se encuentra a unos 400 metros de la falla de Hayward, considerada una de las fallas más peligrosas del área de la Bahía de San Francisco, con una actividad sísmica. También forma parte de la prestigiosa escuela de ingeniería de UC Berkeley, conocida por su trabajo en edificios resistentes a terremotos e ingeniería estructural.

“Este es un lugar donde se prueban, comprenden e implementan nuevas tecnologías en zonas sísmicas año tras año”, afirma Sarkisian. “Es extraordinario el trabajo de los profesores. Y es realmente gratificante poder trabajar con ellos para presentarlo de forma muy visual”.

Como un estudiante de ingeniería realizando una tarea en una de sus aulas, el edificio no solo ofrece una solución al problema, sino que también muestra su trabajo. El sistema de tensores de aleación con memoria de forma, fabricado con una aleación de níquel-titanio, se deja intencionalmente a la vista en el perímetro del edificio, demostrando su funcionalidad como parte de la expresión arquitectónica minimalista de vidrio y acero.

Una herramienta de enseñanza

Técnicamente, este también es un proyecto de reutilización adaptativa, con un nuevo pabellón de tres pisos y 3,344 metros cuadrados añadido sobre la base del antiguo Centro de Ingeniería Bechtel, construido en 1980. El edificio original era una estructura brutalista, mayoritariamente subterránea, de hormigón armado, con una biblioteca y un auditorio bajo una azotea ajardinada. El nuevo diseño sustituyó el paisajismo por el pabellón, compensando el peso de la tierra y la vegetación con la masa del nuevo pabellón.

Dado que aprovecha gran parte de los cimientos y la estructura del edificio original, las emisiones de carbono incorporadas del proyecto se midieron como 42% inferiores a las de referencia de la industria. En muchos sentidos, el edificio pretende ser una herramienta de enseñanza, así como un ejemplo a seguir para otros proyectos.

La verdadera prueba de su valor llegará con el próximo gran terremoto que azote la región. Shook afirma que SOM realizó exhaustivas pruebas físicas y simulaciones por computadora que demuestran que el sistema de varillas de tensión de aleación con memoria de forma funciona según lo previsto, incluso durante el mayor terremoto previsto. A diferencia de los edificios que podrían presentar una pared agrietada o una inclinación desequilibrada después de un gran terremoto, el Centro de Ingeniería Grimes probablemente no mostrará ningún indicio de haber experimentado un temblor. “El edificio volverá a su estado original”, afirma Shook.