El fuego, no el impacto, hundi¨® las torres

El mundo asisti¨® incr¨¦dulo el pasado 11 de septiembre a la ca¨ªda de las gigantescas torres del World Trade Center de Nueva York, dos de los edificios m¨¢s altos del mundo, tras sendos impactos de grandes aviones de pasajeros cargados de combustible y pilotados por suicidas. Aunque la discusi¨®n t¨¦cnica sobre el desplome es probable que dure mucho tiempo (los ingenieros especialistas en estructuras de Estados Unidos -el American Institute of Steel Construction- ya han planteado una investigaci¨®n) los expertos han coincidido hasta ahora en que la causa principal del derrumbamiento fueron las altas temperaturas que alcanz¨® la estructura de acero de los edificios y su exposici¨®n a la llama directa durante los gigantescos incendios que siguieron a los impactos.

Las Torres Gemelas ten¨ªan una estructura muy simple que se viene utilizando para los edificios muy altos desde hace 20 o 30 a?os y que es id¨¦ntica a la de la Torre Picasso de Madrid, del mismo arquitecto (Minoru Yamasaki). B¨¢sicamente reparte las cargas que tiene que soportar, incluidos el viento y los movimientos s¨ªsmicos, entre un tubo cuadrado hueco (la fachada, construida con columnas de acero bastante juntas) y un n¨²cleo central de pilares de acero. Vigas horizontales en las plantas relacionan las estructuras verticales interna y externa.

Un avi¨®n

Joaqu¨ªn Mart¨ª, catedr¨¢tico de la Escuela T¨¦cnica Superior de Ingenieros de Minas de Madrid, que est¨¢ especializado en el an¨¢lisis de temas estructurales complejos, como es la resistencia a impactos, recuerda que las torres estaban dise?adas para resistir el impacto de un avi¨®n Boeing 707 cargado de combustible, e incluso el m¨¢s moderno y mayor 747 (los aviones utilizados, Boeing 767, ten¨ªan un tama?¨® intermedio). Sin embargo, la resistencia a estos impactos se calcula ¨²nicamente desde el punto de vista mec¨¢nico y no incluye el efecto del incendio del combustible, porque sus caracter¨ªsticas dependen de muchos factores imposibles de prever. La resistencia a incendios es otra faceta completamente distinta en el dise?o de un edificio, y las torres estaban dise?adas para que su estructura de acero, recubierta de aluminio la externa y de otro material la interna, resistiera al menos dos horas un incendio convencional, cuya propagaci¨®n se podr¨ªa evitar echando mano de los dep¨®sitos de agua situados estrat¨¦gicamente.

'En al menos uno de los impactos los pilares externos segados fueron muy pocos', explica Mart¨ª, 'y la torre estaba perfectamente despu¨¦s. El problema fue el fuego. Lo normal es que tuviera un par de horas de resistencia frente al fuego normal, pero hay distintos tipos de fuego y el combustible de avi¨®n alcanza temperaturas muy altas, con lo que esas dos horas se reducen incluso a media hora. Al aumentar la temperatura la resistencia del acero disminuye y llega un momento en que aunque la parte por encima de impacto sigue pesando lo mismo que antes, el conjunto de pilares no puede soportar el peso que tiene encima. Por eso la torre cae verticalmente, sobre su misma planta'. Y es que cuando cede al menos una planta, el resto de la torre por debajo de ella ya no puede aguantar el impacto de una gran masa a cierta velocidad, y el proceso de derrumbamiento se acelera a medida que m¨¢s masa cae. Es la gravedad la que tira las torres, ha comentado el presidente de la empresa que dise?¨® su estructura. Un f¨ªsico ha ido m¨¢s all¨¢ y ha calculado que la energ¨ªa liberada fue equivalente al menos a un 2% de la de la bomba at¨®mica de Hiroshima.

Los ingenieros no saben todav¨ªa con exactitud lo que fall¨® antes, si el n¨²cleo central o la pel¨ªcula estructural de las fachadas. 'La estructura de las torres tuvo un comportamiento mod¨¦lico, resisti¨® el impacto sin da?o profundo y por eso se pudo evacuar a mucha gente', comenta, por su parte, el ingeniero Julio Mart¨ªnez Calz¨®n, experto en dise?o estructural, quien opina que, al caer la parte alta sobre la baja a velocidad cada vez mayor, el n¨²cleo actu¨® como una aguja centrando las cargas y evitando que saliera de su planta.

?Esperaban los terroristas derrumbar las torres? Es probable que s¨ª. Los expertos, al menos, s¨ª lo adivinaron. Para Mart¨ªnez Calz¨®n, estaba claro que la segunda torre, la que recibi¨® el impacto m¨¢s abajo y tard¨® una hora en caer, terminar¨ªa por hacerlo, porque ten¨ªa muchos pisos por encima. 'Dud¨¦ respecto a la otra, pod¨ªa haber una posibilidad de que no progresara el desplome', comenta. ?sta cay¨® tras una hora y tres cuartos. Otro experto, John Knapton, de la Universidad de Newcastle, asegura que vivi¨® horrorizado el accidente porque estaba seguro de que las torres se caer¨ªan y que no entiende c¨®mo no se retiraron los bomberos y los polic¨ªas.

Respecto a la disminuci¨®n de la resistencia del acero con el aumento de la temperatura, Mart¨ªnez Calz¨®n explica que el acero empieza a perder su resistencia a 600 grados y que a los 950 grados es como mantequilla. Otros expertos estiman que se alcanz¨® una temperatura de al menos 800 grados.

?Se podr¨ªan haber dise?ado las torres para hacerlas resistentes a este tipo de impactos?. La respuesta general es que no. Un factor es la estructura. Cuando se dise?aron y empezaron a construir las torres, en los a?os sesenta, no se pod¨ªa plantear el uso del hormig¨®n y adem¨¢s, en opini¨®n de Mart¨ªnez Calz¨®n, si el edificio se hubiera hecho con hormig¨®n en vez de con acero no hubiera sido m¨¢s resistente, por decirlo de forma simple. 'Los esquemas resistentes hubieran sido iguales', comenta. S¨ª cree que se pueden hacer algunos matices: 'Una estructura met¨¢lica es m¨¢s d¨²ctil frente al impacto, tiene una mejor respuesta instant¨¢nea, aunque el tiempo de resistencia al fuego es m¨¢s bajo. El hormig¨®n, sin embargo, es m¨¢s fr¨¢gil'.

Probabilidades

'Las estructuras se proyectan para que sean razonablemente seguras, y cuando se les a?ade seguridad adicional se encarece el proyecto', recuerda Mart¨ª. Hay accidentes tipo que constituyen las bases del dise?o resistente, pero hay otros que se consideran lo suficientemente improbables como para no tenerlos en cuenta. Claramente, los del 11 de septiembre entran en este ¨²ltimo tipo, aunque las torres s¨ª resistieron sin da?o la explosi¨®n de una elevada cantidad de dinamita en su base en 1993.

Entre los edificios que s¨ª se construyen para resistir grandes impactos, incluido el de un avi¨®n a gran velocidad, est¨¢n algunas centrales nucleares, cuyo edificio de contenci¨®n puede aguantar un caza tipo Phantom a toda velocidad (215 metros por segundo). 'Cuando se analiza este impacto se ve que hay dos fases completamente distintas: el impacto del fuselaje, que tiene poca resistencia estructural y produce una carga relativamente modesta, y luego viene el pico que supone el motor, mucho m¨¢s resistente'. El dise?o se hace de forma que no se da?e el hormig¨®n por dentro ni se produzcan vibraciones que afecten a los equipos nucleares.