colapso progresivo

El efecto "pancake" ocurre cuando el fuego debilita las conexiones estructurales entre los pisos, haciendo que cada nivel caiga sobre el inferior en rápida sucesión. El resultado se asemeja a una pila de panqueques: losas de hormigón o pisos con estructura de acero sucesivos aplastándose hacia abajo, uno tras otro, hasta que toda la altura del edificio ha colapsado en un montón comprimido. Esto sucede de manera más catastrófica en incendios donde las temperaturas superan los 1000°F durante períodos prolongados, degradando la resistencia del acero o destruyendo la integridad del hormigón en los puntos de conexión.

El mecanismo difiere de un simple vuelco o falla progresiva en una dirección. En el efecto "pancake", la carga vertical de cada piso superior, una vez que sus soportes fallan, multiplica la fuerza de impacto sobre el piso inferior. Un piso que podría haber sobrevivido solo con su propio peso no puede soportar la carga muerta combinada más la energía cinética de los escombros que caen. El proceso se acelera: cada colapso acorta la distancia al siguiente piso, aumentando la velocidad de impacto.

Los edificios con estructura de acero sufren el efecto "pancake" cuando la protección contra incendios en vigas o columnas falla o nunca fue adecuada. El acero sin protección pierde rápidamente su capacidad de carga por encima de los 1100°F. Las estructuras de hormigón sufren el efecto "pancake" cuando el fuego daña o corta el refuerzo de acero en las conexiones losa-columna, o cuando el propio hormigón armado se desconcha y pierde sección. La construcción compuesta, que mezcla acero y hormigón, presenta riesgos particulares si los dos materiales fallan de forma asíncrona.

El término entró prominentemente en el vocabulario de seguridad de la construcción después del colapso de las torres del World Trade Center en 2001, aunque el fenómeno en sí había sido documentado en incendios anteriores. Se distingue del colapso de muros, la falla de cimientos o la falla por cizallamiento lateral por su característica apilamiento vertical y la velocidad de las fallas sucesivas. Las investigaciones de eventos de efecto "pancake" se centran en los detalles de conexión: uniones atornilladas, soldaduras, anclaje de refuerzo y cobertura de protección contra incendios.

La prevención se basa en la redundancia, la protección contra incendios adecuada y el diseño de conexiones que preserven las trayectorias de carga durante un incendio. El espesor de la protección contra incendios en los elementos estructurales se especifica con precisión para mantener la resistencia hasta que los ocupantes escapen y los sistemas de supresión (si están presentes) surtan efecto. Los códigos de construcción ahora exigen un análisis de colapso progresivo en ciertos tipos de estructuras, evaluando lo que sucede si un solo elemento falla e imponiendo límites de diseño a la propagación del daño.