La falla de la línea 12: una hipótesis técnica

Ha pasado poco más de un mes desde el siniestro ocurrido en la línea 12 del STC Metro en la CDMX. Las respuestas han sido pocas, los análisis y rendición de cuentas sobre el fallo han carecido de transparencia. Para nutrir a la discusión y aportar a la prevención de desastres como estos, el arquitecto José Ávila Méndez nos ofrece esta hipótesis de por qué ocurrió lo que ocurrió.

Texto de 07/06/21

Ha pasado poco más de un mes desde el siniestro ocurrido en la línea 12 del STC Metro en la CDMX. Las respuestas han sido pocas, los análisis y rendición de cuentas sobre el fallo han carecido de transparencia. Para nutrir a la discusión y aportar a la prevención de desastres como estos, el arquitecto José Ávila Méndez nos ofrece esta hipótesis de por qué ocurrió lo que ocurrió.

El siniestro ocurrido en la línea 12 ha sacudido a la sociedad, provocando una incertidumbre que exige aclarar lo sucedido. La gran incógnita está en dar con la causa de la falla estructural, pues, tanto la prevención como el deslinde de responsabilidades son necesarias para alcanzar una solución duradera del problema.

Actualmente la discusión sobre el tema abarca casi todo el sistema del Metro, hay distintos enfoques sobre todo políticos y en el aspecto técnico se han formado varios equipos muy calificados pero que por sus grandes proporciones, se mueven con lentitud, lo que mantiene la incertidumbre y los temores en la ciudadanía. Se está trabajando institucionalmente con la intención de lograr la mayor transparencia posible para poder hacer un dictamen convincente, pero lleva tiempo y esto aumenta el desconcierto general.

Despejar todas las incógnitas sobre el siniestro es una tarea difícil ya que esta labor se enfrenta con los antecedentes de la línea 12, muy cuestionada y sujeta a múltiples problemas de funcionamiento con ajustes y desajustes más revisiones y polémicas que no se pueden desechar, pero no necesariamente aportan elementos para esclarecer el problema de la falla y en cambio pueden ser motivo de distracción que impide dilucidar el problema central.

En este contexto, y con base en los conocimientos de las estructuras y la técnica constructiva, presento una hipótesis[1] sobre qué fue lo que sucedió, a saber: una falla en la soldadura que unía las dos vigas metálicas entre columnas.

La falla en la línea 12 como se puede apreciar en el video del C-5 repetido muchas veces en los medios, se dio con el colapso de la estructura de manera casi instantánea, aconteció en el lapso de un segundo.

Las vigas de acero que cubrían el claro entre las columnas portantes se partieron a la mitad dando paso al colapso, la ruptura en la parte central implico la caída al suelo de ese extremo de la viga, aunque al otro extremo la parte apoyada en lo alto de las columna no cayó pues se mantuvo arriba al rotar sobre ese apoyo, en consecuencia las vigas quedaron inclinadas, perdiendo la posición horizontal con  un extremo apoyado en alto y el otro impactado en el suelo formando una especie de V (Fig.1), pero conservando su geometría recta sin deformarse. 

Elaboración propia

Por ello, podemos buscar la causa de la falla partiendo de los efectos evidentes de la misma, con estos datos se puede apoyar nuestra hipótesis, fundada en las siguientes consideraciones, a saber;

  • La primera consideración es que se presentó una falla de tipo frágil en las vigas, dada la rapidez del colapso. Se considera que un material es frágil cuando falla por fragmentación casi instantánea ante diversas solicitaciones de esfuerzos, sin deformaciones o fisuras previas y sin ninguna etapa intermedia entre las condiciones de servicio y las de falla, como es el caso de un plato de porcelana  al caer de la mesa se fragmenta al chocar con el suelo a diferencia de un material dúctil como un plato de plástico que amortigua el impacto al deformarse en modo elástico y por ello, amortigua el golpe, sin romperse.
  • La segunda consideración estriba en el estado de las vigas caídas, que a pesar de que rotaron sobre la columna y en el otro extremo y se impactaron en el suelo, no se fragmentaron ni deformaron antes del impacto, por lo que se puede suponer que la falla no estuvo en esos elementos.

En el diseño estructural siempre se trata de evitar la falla frágil y por eso se busca emplear materiales dúctiles. Se considera que un material es dúctil cuando tiene la capacidad de deformarse sin perder tenacidad al soportar distintas solicitaciones en una etapa elástica y antes de fallar pasa por otra etapa plástica. El acero es un material dúctil, en consecuencia, es poco probable una falla de este tipo en las vigas de acero.

  • La tercera, la soldadura es el material que tiene las mas altas posibilidades para sufrir una falla frágil en función de lo difícil y delicado de su aplicación, para lograr las especificaciones optimas.

En este enfoque pretendemos atenernos a los hechos que, consideramos, son los siguientes:

El claro entre las columnas lo cubrían dos vigas principales de acero (Fig.2), que se construyeron uniendo dos piezas con soldadura a la mitad del claro (Fig.3),  que coincidió con el plano de falla.

Figura 2
Figura 3. Google Maps

En el centro de la viga principal se conectó una tercera viga con un menor peralte y un cambio de dirección en diagonal con respecto a la viga principal (Fig.4), este es un aspecto que ha llamado la atención y en su caso puede dificultar la revisión de la rotura pero aun así, de ser correcta nuestra hipótesis, es en las vigas principales donde conviene enfocar los esfuerzos.

Figura 4. Google Maps.

Por lo que sabemos, las vigas principales no presentaron deformaciones ni fisuras previas al colapso, en consecuencia se puede suponer que pasaron de los estados límites de servicio a los de falla en forma abrupta. Un factor importante a considerar son las vibraciones excesivas provocadas por el rodamiento metálico sobre rieles metálicos apoyados en vigas metálicas, pudieron incidir en la fatiga de los materiales sobre todo en las conexiones entre los distintos elementos.     

En suma, lo que esta hipótesis señala es que se trato de una falla frágil, probablemente en la soldadura que unía las dos vigas en el tramo central entre columnas, con lo que ello pueda implicar para el deslinde de responsabilidades. Las fallas en el caso de la soldadura se pueden dar durante la construcción, pero también en la inspección inmediata posterior para el control de calidad así como las posteriores en el mantenimiento rutinario y sobre todo después de eventos sísmicos como el 2017.

Con la intención de aportar a la mejor compresión de lo sucedido, ya que hasta donde se puede apreciar las vigas de acero no sufrieron desgarraduras ni fragmentación previas al impacto, considero importante su comprobación. Por lo que procede enfocarse en un análisis detallado para buscar los indicios de una posible fragmentación de materiales, como los vestigios de soldaduras.

El objetivo de la sociedad ante los desastres debe ser el prevenir que no se repitan eventos similares en el futuro y evaluar el nivel de riesgo del sistema empleado considerando lo sucedido en ese tramo como una muestra para revisar los demás. La importancia de presentar una hipótesis es que esta puede aportar al entendimiento del problema, a la reflexión sobre el tema para favorecer la sana participación y el interés público. EP


[1] Nuestra hipótesis se basa en los principios fundamentales en el campo de las estructuras portantes, que son a saber: la estabilidad general de la estructura en este caso un pórtico formado por dos vigas de acero apoyadas en columnas de concreto armado, la resistencia del conjunto y la de los distintos materiales de construcción empleados  y por último en la rigidez del conjunto que le permita mantener sus condiciones de servicio, sin riesgo. Las cargas consideradas en las estructuras también son importantes y deben calcularse con un buen margen de seguridad y prevención, estas  son de 2 tipos: 1) las muertas que corresponden al peso propio y 2) las vivas que son eventuales, ya sea fijas o dinámicas como es en este caso del metro, las que podrían afectar la rigidez de la estructura.

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