La crisis de los treinta años

El puente roto, la ciudad de miedo pasmada.

Extracto de la Centuria LXX, Cuarteta 81, de Las Profecías. Nostradamus, astrólogo (1503-1566)

Hace algún tiempo, con una combinación de elementos que con dificultad podría ser más políticamente incorrecta, circulaba un chiste que finalizaba con un elefante afirmando entre sollozos: «Soy un conejo, ¡soy un conejo! O lo que quieras que sea, pero por favor no me pegues más». Se suele decir, con razón, que si torturas los números lo suficiente al final te dicen lo que quieres, como por ejemplo los estudios de tráfico en los que se basan los pliegos de concesiones de autopistas de pago o, en general, cualquier análisis multicriterio a partir del que se planifican las grandes infraestructuras. En otras ocasiones la estadística por sí sola arroja un frío dato que cuesta interpretar, o incluso aceptar, porque no parece justificable. Como, por ejemplo (y sin llevar puesto un sombrero de papel de aluminio en la cabeza), esta primicia que les puedo adelantar: en el entorno del año 2030 es muy probable que ocurra un fallo estructural grave en un puente importante que supondrá el fin de la forma tradicional de calcular esa tipología.

Primero, retrocedamos cuarenta años

En el año 1977, un estudiante de posgrado de la Universidad de Londres llamado Paul Sibly defendía su tesis doctoral titulada Predicción de fallos estructurales. Tanto en su tesis como en el artículo «Accidentes estructurales y sus causas», publicado ese mismo año junto a su tutor Alastair C. Walker en Proceedings of the Institute of Civil Engineers, analizaba los factores que habían influido en el fallo de diversas estructuras. Su contenido no era revolucionario puesto que no era la primera vez que en ingeniería civil se ponía el foco en este tipo de análisis, pero en cambio sí que descubría una curiosa e inquietante tendencia. Dentro de la larga lista de construcciones que se habían derrumbado estando en servicio o en construcción, Sibly había destacado en su tesis cuatro grandes puentes metálicos que habían terminado con un dramático colapso: el puente de Dee, el de Tay, el de Quebec y el de Tacoma Narrows. Repasemos sucintamente lo que ocurrió en cada uno de ellos:

El puente ferroviario de Dee estaba compuesto por tres vanos de unos treinta metros de luz salvados mediante celosías de hierro forjado. Se vino abajo en 1847 cuando circulaba un tren sobre él. Murieron cinco personas. Su colapso por inestabilidad torsional obligó a reforzar o remodelar todos los puentes con un diseño similar. 

Por su parte, el puente de Tay, también de ferrocarril y que también cayó mientras lo atravesaba un convoy, falló por inestabilidad debida a la fuerza del viento. Aquel día de 1879 en el que perecieron setenta y cinco personas, la estructura estaba siendo azotada por un temporal inmisericorde. Los diseñadores no tuvieron en cuenta correctamente la magnitud de empuje transversal debido al viento. 

El puente de Quebec, de tipo ménsula o cantiléver, se encontraba en construcción en 1907 cuando colapsó al circular un tren con materiales de obra, acabando con la vida de setenta y cinco trabajadores. Intentaba batir el récord de luz del Firth of Forth con unas barras de acero mucho más delgadas; tan esbeltas que fallaron a compresión por pandeo.

Por último, el puente de Tacoma Narrows, colgante y carretero, es el más famoso debido a la filmación de su caída en 1940. Comentado extensamente en el artículo «Puentes colgantes y el mito de la resonancia catastrófica» que le dedicamos en el Jot Down n.º 7, «Desmontado mitos», no abundaremos más en el asunto; solo recordar que fue el flameo, una inestabilidad aerodinámica, lo que causó su desplome y que desde entonces muchas estructuras se ensayan en túneles de viento.

Además, en sus conclusiones Sibly añadía otro caso que ocurrió en dos puentes de cajón de acero prácticamente de forma simultánea: el Milford Haven en Gales (2 de junio de 1970) y el West Gate en Melbourne (15 octubre de 1970) se derrumbaron durante la construcción causando cinco y treinta y cinco víctimas mortales respectivamente. Imperfecciones geométricas y presolicitaciones en la estructura metálica, que en menores dimensiones eran irrelevantes, provocaron el pandeo de planchas.

Como habrán podido constatar, eran puentes con diferentes diseños, luces, materiales, ubicaciones… coincidiendo en que eran estructuras que estaban muy extendidas en el momento de su construcción y cuyos accidentes supusieron un cambio de paradigma en el desarrollo y cálculo de sus respectivas tipologías. ¿Qué patrón extrajo Sibly de esta serie de catastróficas desdichas? 

Cada treinta años falla un puente singular

Las fechas de estos accidentes estaban separadas entre sí en torno a treinta años: entre Dee y Tay pasaron treinta y dos años; entre Tay y Quebec, veintiocho; entre Quebec y Tacoma Narrows, treinta y tres; y entre Tacoma Narrows y Milford Haven/West Gate, treinta. Es decir, estos colapsos significativos se han repetido con una cadencia bastante regular, aunque Sibly y Walker reconocían en su artículo que el periodo de treinta años, esa fecha de caducidad, podría ser una simple coincidencia e incidían en que su objetivo era crear un tema de discusión más que establecer una teoría plausible y rigurosa. No hace falta que recordemos que correlación no implica causalidad, o si no el calentamiento global sería el responsable del alarmante descenso del número de piratas, por ejemplo.

En su análisis, los dos ingenieros insistían en que estos colapsos se producían en tipologías habituales y muy utilizadas en el momento de la construcción, no a ocurrencias aisladas cercanas a la ciencia ficción como las que por otra parte están proliferando hoy en día de forma obscena. Al tratarse de soluciones «estandarizadas», los diseñadores se sentían seguros y daban un paso más allá en luz o esbeltez, confiando en que el efecto de escala no iba a deparar complicaciones. Pero se equivocaban. Los diseñadores se comportaban con la (falsa) seguridad de un funambulista con los ojos vendados que (cree que) cuenta con un colchón a medio metro bajo sus pies. Sibly y Walker lo expresaban con estas palabras: «En los primeros ejemplos de una forma estructural, cierto factor era de importancia secundaria en cuanto a la estabilidad o resistencia. Con el incremento de la escala, este factor pasaba a ser de primera importancia y llevaba al colapso. (…) Los accidentes suceden por una involuntaria introducción de un nuevo tipo de comportamiento». Vamos, que la ignorancia es la madre del atrevimiento. 

A pesar de que no creían en la capacidad predictiva de sus observaciones plantearon una explicación que justificaría la cifra mágica de los treinta años: consideraron que esas tres décadas era un periodo de tiempo suficiente para que se formara una «brecha de comunicación entre una generación de ingenieros y la siguiente». Es decir, los límites de validez de un determinado análisis estructural o bien no se transmitían adecuadamente o bien se obviaban con el paso de los años. Piensen si no en un par de clichés: un ingeniero sénior que con su papada cardenalicia le dice a uno junior que le va a «enviar un emilio desde Internet Explorer», o, por contra, cuando el joven con su pelo aparentemente cortado por un epiléptico le pide al veterano la última versión del Ansys o el Robot (dos programas de cálculo avanzado de estructuras) para comprobar el armado de un balcón. Ya saben el resultado: la sonrisilla de suficiencia de cuando uno se cree superior intelectualmente al otro.

Gracias a las publicaciones de Henry Petroski, profesor de Ingeniería Civil de la Universidad de Duke que goza de cierta fama como divulgador de patologías estructurales, la «teoría de los treinta años» fue popularizada en los noventa. Petroski dejó escrito que en el entorno del año 2000 apostaba por el colapso de un puente atirantado, puesto que era la tipología que estaba proliferando. Acertó parcialmente.

El efecto 2000 en la teoría de los treinta años

Con puntualidad británica, el nuevo incidente ocurrió treinta años y ocho días después del desplome del puente de Milford Haven: un 10 de junio de 2000, una pasarela metálica colgante, muy rebajada y ligera, se inauguraba con gran repercusión mundial, pero tuvo que cerrar a los tres días. No hubo víctimas mortales, aunque más de un peatón sintió mareos, náuseas, quién sabe si algo de acidez, un dramita del primer mundo en definitiva, tras pasar por él. En efecto, nos referimos al Puente del Milenio de Londres. Antes de que exclamen «pues vaya una mierda de tragedia, que me devuelvan el dinero», hay que puntualizar que cuando nos referimos a un fallo estructural no tiene por qué ser un colapso total, solo que no se comporte como el calculista suponía que se iba a comportar.

Como seguramente recordarán, aquello fue un fenómeno denominado «excitación lateral sincrónica», que ocurría cuando los peatones ajustaban su paso a las vibraciones de la estructura, amplificándolas hasta hacerlas cada vez más notorias. La pasarela, firmada por un equipo liderado por Foster and Partners en el colaboraban la ingeniería Arup y el escultor (!!!) Anthony Caro, fue cerrada durante un año para analizar lo sucedido y arreglarlo. Nuevamente, un aspecto secundario del diseño (las vibraciones) se había convertido en trascendental al aumentar la luz y la esbeltez. Desde entonces, es cada vez más común la instalación de amortiguadores viscoelásticos en determinadas estructuras susceptibles de sufrir estos fenómenos.

Esa «inesperada introducción de un nuevo tipo de comportamiento», como decían Sibly y Walker, se puede también referir a primar el aspecto estético y la pirotecnia efectista frente a un diseño cabal que premie la funcionalidad y la estabilidad (sin dejar de lado la cuestión plástica, obviamente). Así que la gran moraleja que yo extraería de este caso en concreto y que hay que tallar en piedra como legado a las generaciones venideras es: NO DISEÑEN PUENTES SIENDO ACONSEJADOS POR ESCULTORES.

A pesar de que acertó con la fecha pero no con la tipología que iba a sufrir la maldición de los treinta años, Petroski sigue insistiendo en que el siguiente gran fallo le ocurrirá a un puente atirantado. Ciertamente, la evolución de este tipo de estructura es vertiginosa: cuando Sibly y Walker publicaron su artículo, la máxima luz en esta tipología era de cuatrocientos cuatro metros; en 2017 fue casi del triple (más de mil cien metros). Es decir, es el sospechoso que cumple con el retrato robot de la teoría: ha crecido desmesuradamente tanto su uso como su vano máximo y esbeltez. Ya queda menos para salir de dudas en el 2030.