TREMR

El 19 de septiembre de 1985, un terremoto de magnitud 8.1 sacudió la costa de México, a 350 kilómetros de Ciudad de México. A esa distancia, el daño a una gran ciudad debería haber sido limitado. Los edificios sobre roca firme apenas se movieron. Pero en el antiguo lecho lacustre donde se construyó Tenochtitlan, los edificios de entre 8 y 18 pisos colapsaron uno tras otro. Las torres altas y los edificios bajos de la misma manzana quedaron prácticamente intactos.

Unas 10.000 personas murieron. El patrón de destrucción no fue accidental.

La respuesta es la resonancia. Entenderla explica no solo Ciudad de México, sino cómo fallan los edificios en cualquier terremoto — y qué intenta hacer la ingeniería sísmica moderna al respecto.

Cómo llegan las ondas sísmicas a un edificio

Cuando una falla se rompe, libera energía principalmente en dos tipos de ondas de cuerpo. Las ondas P (compresionales) llegan primero y empujan el suelo hacia adelante y hacia atrás, como un resorte. Las ondas S (de cizallamiento) llegan después y sacuden el suelo de lado a lado — son las que causan la mayor parte del daño estructural.

Un edificio no recibe el terremoto como un solo golpe. El suelo se mueve, los cimientos se mueven, y la estructura superior intenta seguirles. Dependiendo de la altura y la rigidez, la parte superior puede desplazarse varias veces más que la base — no simplemente transmitiendo el movimiento, sino amplificándolo.

Cada edificio tiene su frecuencia natural

Toda estructura tiene una frecuencia natural de vibración: la frecuencia a la que oscila más fácilmente cuando se le aplica una fuerza. Como regla general, el período natural de un edificio en segundos es aproximadamente igual a su número de pisos multiplicado por 0,1. Un edificio de 5 pisos oscila cada 0,5 segundos; uno de 15 pisos, cada 1,5 segundos.

Cuando la frecuencia de las ondas sísmicas coincide con la frecuencia natural de un edificio, ocurre la resonancia. Cada ciclo de vibración refuerza al anterior en lugar de cancelarlo — como empujar un columpio exactamente en el momento justo para que siga ganando altura.

En Ciudad de México en 1985, el suelo blando de arcilla del antiguo lecho del lago — hasta 40 metros de profundidad — convirtió las ondas sísmicas en vibraciones largas de alrededor de dos segundos. Los edificios de entre 12 y 20 pisos entraron en resonancia con ese período y sufrieron daños catastróficos. Los de 5 pisos y los de 30 estaban fuera de ese rango y sobrevivieron. Esto explica por qué edificios adyacentes en la misma manzana tuvieron destinos tan distintos.

Cómo fallan los edificios

Las fuerzas sísmicas actúan principalmente de forma horizontal. Los edificios están diseñados principalmente para resistir cargas verticales (la gravedad), y su resistencia lateral suele calibrarse solo para el viento. Un terremoto grande puede imponer aceleraciones horizontales varias veces superiores, y eso expone las debilidades estructurales.

Colapso de piso blando. Los edificios con plantas bajas abiertas — aparcamientos, locales comerciales, vestíbulos acristalados — tienen menos muros resistentes en ese nivel que en los superiores. Cuando llega la fuerza sísmica, el piso débil se dobla y la masa superior cae directamente sobre él. El terremoto de Turquía y Siria de 2023 (más de 50.000 muertos) tuvo en el colapso de piso blando su principal causa de muerte.

Colapso en acordeón. Cuando las conexiones entre columnas y forjados se rompen, cada planta cae sobre la inferior. Quedan casi sin espacio para sobrevivir. Este tipo de fallo fue muy frecuente en el terremoto de Kobe de 1995 (6.434 muertos), especialmente en bloques de hormigón armado construidos antes de las normas sísmicas modernas.

Fallo por torsión. Cuando el centro de masa y el centro de rigidez de un edificio no coinciden, el edificio no se desplaza lateralmente: gira. Las esquinas más alejadas del centro acumulan los mayores esfuerzos y es por donde comienza el fallo.

Soluciones de ingeniería

Ductilidad. El acero y el hormigón armado bien diseñado pueden absorber energía deformándose en lugar de rompiéndose de golpe. El objetivo del diseño sísmico no es lograr daño cero, sino garantizar que el edificio no colapse mientras la gente lo evacúa. Los códigos sísmicos de Japón, California, Nueva Zelanda y Chile hacen de la ductilidad un requisito fundamental.

Amortiguadores de masa sintonizados (TMD). Los rascacielos pueden llevar grandes masas suspendidas cerca de la cima, conectadas a actuadores hidráulicos calibrados para oscilar a la frecuencia natural del edificio. Cuando el edificio se mueve en una dirección, la masa se mueve en la contraria, cancelando la vibración. El Taipei 101 en Taiwán tiene una esfera de acero de 660 toneladas y 5,5 metros de diámetro colgada entre los pisos 87 y 92 — visible para los visitantes desde una plataforma de observación — que reduce las oscilaciones de los pisos superiores hasta en un 40% durante tifones fuertes.

Aislamiento sísmico de base. En lugar de reforzar el edificio, esta técnica lo desconecta físicamente del suelo. El edificio descansa sobre aisladores de goma laminada o plomo que pueden desplazarse hasta 50 centímetros horizontalmente, absorbiendo el movimiento antes de que llegue a la estructura. El período efectivo de un edificio aislado se sitúa entre 3 y 5 segundos — muy por encima de la banda de 0,1 a 2 segundos donde se concentra la energía sísmica. Durante el terremoto de Northridge de 1994, el Hospital de la USC (con aislamiento sísmico) permaneció operativo e intacto, mientras que un hospital vecino sin aislamiento sufrió daños y tuvo que cerrar.

La brecha entre el conocimiento y el campo

Las investigaciones posteriores a los terremotos llegan una y otra vez a la misma conclusión: los edificios construidos según los códigos actuales sobreviven; los que no los cumplen, colapsan.

Tras el terremoto de 1985, México revisó a fondo sus normas sísmicas. Turquía hizo lo mismo tras el terremoto de Kocaeli de 1999 (unos 17.000 muertos). Las investigaciones posteriores a 2023 revelaron que muchos de los edificios que colapsaron habían sido construidos bajo códigos antiguos o habían sido objeto de "amnistías de construcción" que legalizaron estructuras no conformes. Algunos, aunque nominalmente conformes, utilizaban acero por debajo de la especificación, hormigón de baja calidad o estaban sobre terrenos inadecuados.

El patrón se repite. Después de un gran terremoto, se revisan las normas y se refuerza su aplicación. Pasa una generación. La memoria se desvanece. Los costes se recortan. La vigilancia se relaja. Y el siguiente terremoto encuentra edificios que parecen modernos pero no lo son en el fondo.

El sacudón dura entre unos segundos y un minuto como máximo. Pero la vulnerabilidad se acumula durante los años anteriores: en los atajos de construcción, en los permisos de amnistía que conservan estructuras no conformes, y en la creciente distancia temporal respecto al último gran terremoto.

El destino de un edificio en un terremoto está en gran medida decidido antes de que el suelo empiece a moverse.