Todo Madera presenta a continuación la primera parte de un artículo escrito por el arquitecto español José Enrique Peraza, secretario de la asociación AITIM. Esta entidad publica de manera bimestral el denominado boletín de información técnica, que consta de 80 páginas impresas.
Cuando periódicamente aparecen en los medios de comunicación los destrozos producidos en las casas de madera por huracanes y tornados, muchos en Europa se preguntan cómo es posible que los norteamericanos, que son tan avanzados y tan prácticos, sigan construyendo esas casas ligeras viendo cómo salen volando y se destrozan con tanta facilidad, en lugar de construir viviendas con ladrillo y hormigón.
Se repite de alguna manera el cuento de los tres chanchitos: la casa de ladrillo no vuela por mucho que sople el lobo.
De esto y de otros aspectos se tratará en este artículo en el que se recordarán aspectos del funcionamiento de las casas de entramado ligero de madera que sirven para su diseño, sea cual fuere el entorno donde se encuentre.
Se estima que en 2011 hubo 1.560 tornados en Estados Unidos, que causaron cerca de 500 muertos e incontables daños materiales.
Tornados de la mayor peligrosidad causaron el 75 por ciento de las muertes. Dada la extensión de las pérdidas en vidas humanas y destrucción, que suponen el 60 por ciento de las pérdidas de las compañías aseguradoras, la cuestión e que se ha planteado muchas veces es el diseño estructural para cargas extremas de viento.
1- Introducción
Los destrozos causados por tornados se presentan como una cuestión inquietante respecto de las normas de construcción, principalmente sobre las de estructuras de entramado ligero de madera.
La solución no pasa, sin embargo, por diseñar casas resistentes a ellos. No es una solución práctica y económica y los norteamericanos son pragmáticos. En efecto, para ser considerada resistente a los tornados, una casa debería disponer de elementos –tejado, muros, puertas, ventanas- resiste4ntes a proyectiles lanzados a 320 kilómetros por hora. Algo parecido ocurre con casas a prueba de bala de determinadas zonas de alto riesgo en Estados Unidos. Alcanzar este nivel de resistencia incrementaría de forma prohibitiva cualquier tipo de construcción.
La otra alternativa sería construir el edificio complementario bajo tierra –no muy práctico- para resistir vientos de esta naturaleza.
Pero hay más: incluso en zonas sensibles a los tornados al 50 por ciento, las posibilidades de que una casa sea golpeada por un tornado son sólo del 1 por ciento.
Por otra parte, es obvio que la solución de diseñar estructuras de entramado ligero de madera en zonas sensibles a los tornados se basa en el diseño resistente al viento de esas estructuras que deben mejorar, de esa manera, para que puedan proteger las vidas de sus habitantes.
En este sentido ha habido en los últimos años un importante aumento de la investigación en el campo de la resistencia a vientos extremos de los entramados ligeros de madera.
Se han realizado y publicado numerosos artículos técnicos y ensayos por parte de instituciones oficiales, industria de la madera y centros de investigación con el objetivo de preparar guías para mejorar estas estructuras frente al viento. Algunos estados como Florida y Carolina del Norte han aplicado estrictas normas en sus de construcción para asegurar una resistencia al viento mínima y los datos acumulados sobre la experiencia de estos códigos han mostrado claramente la significativa reducción, e incluso la ausencia de daños por vientos en nuevos edificios. Basándose en una extensa revisión del estado del arte de este campo se ha visto la notable mejora de la seguridad de las personas con la incorporación de refugios dentro de la estructura, con muy pocos incremento de costos.
2- Algunos datos sobre los tornados en Estados Unidos
La media anual de tornados en Estados Unidos es de 1.200 y la media anual de fallecimientos es de 62, un número no excesivo. Estas cifras se incrementaron notablemente en el año 2011, con cerca de 500 siniestros, nueve veces la media anual.
La media anual de pérdidas debidas a tornados excede los US$ 1.000 millones, pero supone en torno al 57 por ciento de las pérdidas de las compañías de seguros.
Aunque la temporada de tornados se supone que es de marzo a julio, no es infrecuente sufrir severos fenómenos fuera de este período. Además, el final de la temporada de tornados señala el comienzo de la de huracanes, en ocasiones más perjudiciales que éstos.
2.1- Frecuencia de tornados y huracanes en Estados Unidos
Un tornado es una masa de aire con lata velocidad que asciende en espiral; su extremo inferior está en la Tierra y el superior con una nube. Es el fenómeno atmosférico ciclónico de mayor densidad energética concentrada en una extensión pequeña de terreno y corta duración (considerando ésta desde segundos hasta más de un ahora).
El huracán o ciclón tropical es, en cambio, un parea de baja presión de aire tropical (húmedo y caliente) que actúa como fuerza motriz que produce fuertes vientos y abundante lluvia también en régimen espiral ascendente.
Ambos fenómenos producen vientos extremos, pero los ciclones tienden a producirse sobre vastas extensiones de terreno sin excesivos accidentes geográficos, de manera que avanzan si dificultad y a gran velocidad mientras que los huracanes se producen en el mar y en las costas de las zonas tropicales.
Los tornados se presentan en diferentes tamaños y formas pero generalmente tienen la fisonomía de una nube embudo, cuyo extremo más angosto toca el suelo y suele estar rodeado por una nube de desechos y polvo, al menos en sus primeros instantes.
El interés por este tipo de fenómenos en España ha aumentado gracias a la televisión, tanto por la enorme extensión que se da al parte meteorológico de los envíos de noticias como por el desembarco de los canales temáticos estadounidenses con sus programas sobre catástrofes, donde se descubren figuras como los cazadores de tornados.
En Estados Unidos en torno al 69 por ciento de los tornados tienen velocidades de vientos inferiores a 170 kilómetros por hora y son clasificados como débiles. Tienen una duración de 1 a 10 minutos y producen al menos el 5 por ciento de las muertes. Los tornados fuertes, con velocidades de entre 165 y 330 kilómetros por hora suponen otro 29 por ciento del total. Éstos típicamente duran 20 minutos y producen el 30 por ciento de las muertes. Solamente el 2 por ciento de los tornados son superiores a 330 kilómetros por hora; pueden durar hasta más de una hora, son extremadamente violentos y producen el 70 por ciento de las muertes.
3- Observaciones en torno a los tornados
La investigación sobre los daños causados a los entramados ligeros de madera ha producido interesantes, aunque no sorprendentes conclusiones:
– Un edificio diseñado para vientos de 150 kilómetros por hora puede resistir el 90 por ciento de los tornados que se producen en Estados Unidos y el sobrecosto para alcanzar este nivel de resistencia no llega al 6 por ciento en la mayoría de los casos;
– Los daños más significativos en edificios con entramado ligero de madera se producen por un inadecuado anclaje del entramado a la cimentación y a una deficiente conexión entre muros, forjados y cubiertas;
– Los entramados ligeros bien diseñados responden significativamente mejor que los tradicionales. Por otra parte, son los más extendidos en Estados Unidos;
– El fallo de resistencia de los muros conduce al colapso catastrófico de la cubierta;
– El fallo de la cubierta conduce a la pérdida de integridad del edificio;
– Cubiertas complejas con grandes pendientes producen fuerzas de succión menores.
Fuente y fotos: Boletín de información técnica AITIM número 293.
