Cuando la estructura respira: el desafío oculto de las deformaciones por flexión y fluencia

En el mundo de la ingeniería estructural, los fallos más graves no siempre se anuncian con un estruendo. A veces llegan en silencio, cuando una viga empieza a curvarse apenas unos milímetros más de lo previsto, o cuando una losa muestra un descenso imperceptible que, con los años, se convierte en un problema real. Es el fenómeno de las deformaciones excesivas por flexión o fluencia, una patología que no derrumba edificios de inmediato, pero que sí compromete su estética, funcionalidad y, en última instancia, su seguridad.

Este tipo de comportamiento estructural es uno de los más vigilados en la construcción moderna, porque no depende solo del cálculo o de la resistencia de los materiales, sino también del tiempo, de la humedad, de la temperatura y de la calidad de ejecución. Las deformaciones no son un fallo repentino: son la huella del paso del tiempo sobre los materiales.

Qué son las deformaciones por flexión y fluencia

La flexión es la deformación instantánea que sufre una viga, una losa o un forjado cuando está sometido a una carga. El elemento se curva ligeramente, y esa flecha —como se denomina en ingeniería— se mantiene mientras actúa la carga. Si el diseño es correcto, esta deformación se mantiene dentro de límites tolerables definidos por la normativa, normalmente expresados como una fracción de la luz del vano (por ejemplo, L/250 o L/300).

El problema aparece cuando esa flecha se incrementa con el tiempo. Es entonces cuando entra en juego la fluencia, un fenómeno de deformación lenta e irreversible que afecta principalmente al hormigón armado. Bajo una carga constante y prolongada, el material continúa deformándose incluso aunque el esfuerzo no cambie. Esta deformación diferida puede multiplicar la flecha inicial en un 50 % o más, generando descensos visibles en vigas, fisuras en los acabados o desniveles en los suelos.

La fluencia no es una anomalía puntual: es parte del comportamiento natural del hormigón. Depende de la edad del material, del tipo de cemento, del contenido de humedad, de la temperatura y de la relación agua-cemento. Los efectos son más acusados en climas cálidos, en estructuras muy cargadas o en elementos esbeltos con grandes luces.

El paso del tiempo también deforma los materiales

El hormigón, como material viscoelástico, no reacciona de manera inmediata ni definitiva ante una carga. Sus moléculas se reacomodan lentamente, cediendo parte de su rigidez inicial. En paralelo, la retracción —otro fenómeno propio del hormigón— reduce el volumen total del material al perder agua interna. Ambas acciones, fluencia y retracción, se suman y pueden alterar significativamente la geometría de la estructura.

El acero estructural, aunque menos sensible a la fluencia, no está exento de deformaciones. En elementos metálicos, las flechas excesivas suelen deberse a sobrecargas, errores de montaje, soldaduras defectuosas o secciones insuficientes. En estos casos, el problema puede manifestarse de manera súbita, especialmente si el acero ha trabajado cerca de su límite elástico.

Un ejemplo ilustrativo es el de una viga de 10 metros de luz con una flecha admisible de L/250. En teoría, el descenso máximo no debería superar los 40 milímetros. Sin embargo, si el hormigón no ha sido correctamente curado o se ha empleado una mezcla con alta relación agua-cemento, la flecha diferida por fluencia puede duplicar esa cifra con el paso de los años.

Cuando la estructura empieza a hablar

Las deformaciones excesivas rara vez aparecen de la noche a la mañana. Lo habitual es que comiencen con pequeños indicios: fisuras en los revestimientos, puertas que ya no cierran bien, techos que se arquean ligeramente o pavimentos con desniveles. Son síntomas de un proceso lento pero acumulativo.

La detección temprana es fundamental. Por eso, cada vez más proyectos incorporan sistemas de monitoreo estructural (SHM) que miden en tiempo real los desplazamientos, vibraciones o cambios de inclinación. Sensores de fibra óptica, acelerómetros, inclinómetros o estaciones láser permiten registrar datos que antes solo podían estimarse. Gracias a ellos, los ingenieros pueden anticipar la evolución de la fluencia y tomar decisiones antes de que la estructura alcance su límite de servicio.

También el BIM estructural se ha convertido en una herramienta decisiva. Los modelos digitales permiten simular la respuesta de cada elemento ante cargas permanentes y predecir la evolución de la flecha diferida. En grandes infraestructuras, estos modelos se combinan con datos reales de sensores, generando un ciclo continuo de análisis, predicción y corrección.

Soluciones técnicas para controlar y corregir deformaciones

Cuando las deformaciones superan los valores admisibles, los ingenieros disponen de un abanico de soluciones según la gravedad del caso:

• Refuerzo estructural con láminas de fibra de carbono, perfiles metálicos o inyecciones epoxídicas.
• Ajuste de cargas permanentes, sustituyendo materiales pesados por otros más ligeros en cubiertas o solados.
• Recuperación de nivel mediante gatos hidráulicos, levantando la estructura y consolidando posteriormente la base.
• Corrección de humedad y temperatura, controlando la exposición del hormigón joven.
• Diseño con contraflecha inicial, es decir, ejecutando las vigas con una ligera curvatura inversa que compense la futura fluencia.

En obras nuevas, la clave está en la prevención desde el proyecto: seleccionar hormigones de baja relación agua-cemento, emplear aditivos plastificantes, cuidar el curado y considerar explícitamente la fluencia en los cálculos.

Ejemplos en la ingeniería contemporánea

Los grandes rascacielos y puentes atirantados del siglo XXI son laboratorios perfectos para estudiar este fenómeno. La Torre de Shanghái, por ejemplo, utilizó un modelo de predicción de fluencia basado en ensayos durante varios años para ajustar las contraflechas de su núcleo de hormigón. En el Burj Khalifa, las columnas centrales experimentaron un comportamiento diferido tan significativo que los ingenieros debieron recalibrar la geometría de las plantas superiores antes de ejecutar los niveles finales.

En España, algunos puentes de hormigón postesado construidos en los años noventa mostraron flechas diferidas mayores a las previstas, lo que obligó a reforzar los tableros o a modificar el sistema de tensado. Hoy, la incorporación de modelos de comportamiento viscoelástico en los programas de cálculo y el uso de hormigones de altas prestaciones han reducido notablemente estos riesgos.

Las estructuras prefabricadas también deben vigilar de cerca este fenómeno. Las piezas fabricadas con escaso curado o con cemento de fraguado rápido pueden presentar deformaciones diferidas si no se controlan las condiciones de almacenamiento y montaje.

Sostenibilidad y vida útil: dos caras del mismo control

La sostenibilidad estructural no solo consiste en usar materiales reciclados o sistemas eficientes, sino también en garantizar una vida útil prolongada. Una estructura que deforma más de lo previsto consume más recursos en mantenimiento, refuerzos y reparaciones.
Controlar la fluencia y la flexión excesiva reduce el desperdicio de materiales y evita intervenciones innecesarias.

En este sentido, los certificados ECA y las auditorías técnicas están comenzando a incluir parámetros de comportamiento estructural a largo plazo como parte de la evaluación de calidad. Una estructura estable no solo es segura: también es más sostenible.

Reflexión final: el valor del tiempo en la ingeniería

Cada edificio, cada puente y cada cubierta llevan grabada su propia cronología. Ninguna estructura es completamente rígida: todas ceden, respiran y se adaptan. Lo esencial es que esas deformaciones sean previsibles, controladas y compatibles con el uso previsto.
Comprender cómo el tiempo modifica los materiales es una de las mayores lecciones de la ingeniería moderna. La verdadera solidez no está en resistirlo todo, sino en anticipar cómo cambia todo con el tiempo.

Relación con otras innovaciones constructivas

El fenómeno de la fluencia y la flexión excesiva se encuentra íntimamente ligado a otras patologías estructurales que comparten una misma raíz: el comportamiento del terreno, del hormigón y de las infraestructuras cercanas. Por ejemplo, los asentamientos diferenciales en la construcción pueden amplificar las deformaciones si los cimientos no responden de forma homogénea ante las cargas.
Asimismo, la interacción entre infraestructuras cercanas puede alterar los esfuerzos y provocar movimientos en vigas y losas de edificios próximos a túneles o cimentaciones profundas.
La corrosión de las armaduras en el hormigón agrava la pérdida de rigidez, acelerando el proceso de fluencia, mientras que la retracción y fisuración del hormigón complementa este efecto al reducir el volumen interno del material.
Por último, cuando las deformaciones no son controladas, pueden convertirse en el detonante de un colapso progresivo en edificios, donde el fallo de un elemento estructural desencadena la caída en cadena de otros.
Estas relaciones muestran que el control de deformaciones no es un hecho aislado, sino una parte esencial de la ingeniería preventiva y de la sostenibilidad estructural a largo plazo.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué diferencia existe entre la deformación por flexión y la fluencia?
La flexión es inmediata y reversible; la fluencia es progresiva e irreversible, y se manifiesta con el paso del tiempo bajo carga constante.

¿Por qué se producen las deformaciones excesivas en el hormigón?
Por fluencia, retracción, sobrecargas o una dosificación inadecuada del material que reduce su rigidez.

¿Cómo se pueden prevenir estas deformaciones?
Mediante un diseño con contraflechas, curado correcto, control de humedad y empleo de hormigones de alta resistencia.

¿Qué consecuencias tienen si no se corrigen?
Fisuras, hundimientos, pérdida de confort, daños en revestimientos y, a largo plazo, deterioro estructural.

¿Las deformaciones se pueden monitorizar en tiempo real?
Sí. Los sistemas SHM permiten detectar cambios milimétricos y analizar su evolución mediante sensores y modelos digitales.