El 16 de abril de 2016, un sismo de magnitud Mw 7.8 con epicentro en Pedernales, Ecuador, destruyó o dañó gravemente decenas de edificios en la costa de Manabí —incluyendo el antiguo Hospital de Bahía de Caráquez, que quedó fuera de operación en el momento en que más se necesitaba. La lección fue clara: la infraestructura hospitalaria de la costa del Pacífico latinoamericano no puede darse el lujo de colapsar o interrumpir servicios durante un sismo.
Cinco años después, un nuevo hospital se inauguró en el mismo sitio. Esta vez, con 64 aisladores de doble péndulo de fricción (DFP) de VELATOPH® bajo su cimentación.
¿Por qué doble péndulo de fricción y no LRB?
La elección del sistema de aislamiento para este hospital no fue arbitraria. El equipo de ingeniería estructural evaluó tres alternativas —LRB, FPS y DFP— y seleccionó el doble péndulo de fricción por tres razones técnicas concretas:
- Mayor capacidad de desplazamiento en menor diámetro de planta. El DFP distribuye el movimiento entre dos superficies esféricas, lo que le permite alcanzar desplazamientos de diseño de 50–60 cm con un diámetro exterior sensiblemente menor que un FPS equivalente. Esto fue determinante para optimizar el foso de aislamiento bajo la planta baja del hospital, donde el espacio disponible era limitado.
- Periodo de aislamiento más largo. La zona costera de Manabí tiene suelos predominantemente blandos que amplifican las ondas sísmicas de periodo largo. El DFP permite períodos de aislamiento de 3 a 5 segundos, desacoplando efectivamente la estructura del suelo incluso en este tipo de terreno.
- Comportamiento estable ante variaciones de carga vertical. En un hospital, las cargas de ocupación varían significativamente entre un piso de consulta externa y una UCI. El DFP, al igual que el FPS, tiene un periodo de aislamiento que depende del radio de curvatura y no de la masa: ante variaciones de carga vertical, la respuesta dinámica permanece predecible.
El proceso de fabricación y prueba
Los 64 aisladores DFP fueron fabricados en la planta de VELATOPH® en Manzanillo, Colima, bajo los procedimientos de calidad exigidos por el ASCE 7 y las especificaciones técnicas del proyecto. Cada dispositivo fue sometido a:
- Prueba de carga vertical al 150% de la carga de diseño, verificando que no se produjera fluencia ni deformación permanente.
- Prueba de desplazamiento horizontal al desplazamiento máximo de diseño (DMD), midiendo la fuerza de restitución y la energía disipada en cada ciclo.
- Prueba de durabilidad de tres ciclos consecutivos al DMD para verificar la estabilidad de las propiedades mecánicas (coeficiente de fricción y rigidez de restitución).
Los resultados de todas las pruebas quedaron documentados en certificados individuales por dispositivo, entregados junto con la memoria de cálculo del sistema de aislamiento al equipo de supervisión del proyecto.
La instalación y el foso de aislamiento
El nivel de aislamiento se ubica entre la losa de cimentación y la losa de piso terminado de la planta baja, creando una cámara técnica —el foso de aislamiento— de aproximadamente 80 cm de altura libre que permite el desplazamiento horizontal de los aisladores durante un sismo y da acceso para inspección y eventual reemplazo de los dispositivos.
Por qué el aislamiento sísmico es el estándar para hospitales
Un hospital convencional diseñado bajo código sísmico puede sobrevivir a un sismo de diseño sin colapsar —pero eso no significa que pueda operar. Las aceleraciones de piso en los niveles superiores de un edificio convencional durante un sismo fuerte son típicamente 3 a 5 veces la aceleración del suelo, suficientes para tirar equipos médicos, dañar instalaciones y hacer el edificio inoperable durante días o semanas.
Un hospital aislado sísmicamente experimenta aceleraciones de piso de apenas 15–25% de la aceleración del suelo. El equipo médico permanece en su lugar, las instalaciones no se interrumpen y el personal puede continuar trabajando durante y después del sismo. Es la diferencia entre un edificio que sobrevive y un hospital que funciona cuando más se necesita.
On April 16, 2016, a magnitude Mw 7.8 earthquake centered in Pedernales, Ecuador, destroyed or severely damaged dozens of buildings along the coast of Manabí —including the old Bahía de Caráquez Hospital, which was knocked out of operation at the very moment it was needed most. The lesson was clear: hospital infrastructure along Latin America's Pacific coast cannot afford to collapse or interrupt service during an earthquake.
Five years later, a new hospital was inaugurated on the same site. This time, with 64 double friction pendulum (DFP) isolators from VELATOPH® beneath its foundation.
Why double friction pendulum and not LRB?
The choice of isolation system for this hospital was not arbitrary. The structural engineering team evaluated three alternatives —LRB, FPS and DFP— and selected the double friction pendulum for three concrete technical reasons:
- Greater displacement capacity within a smaller plan diameter. The DFP distributes movement between two spherical surfaces, allowing it to reach design displacements of 50–60 cm with a noticeably smaller outer diameter than an equivalent FPS. This was decisive in optimizing the isolation pit beneath the hospital's ground floor, where available space was limited.
- Longer isolation period. The coastal zone of Manabí has predominantly soft soils that amplify long-period seismic waves. The DFP allows isolation periods of 3 to 5 seconds, effectively decoupling the structure from the ground even in this type of terrain.
- Stable behavior under vertical load variations. In a hospital, occupancy loads vary significantly between an outpatient floor and an ICU. The DFP, like the FPS, has an isolation period that depends on the radius of curvature and not on mass: under vertical load variations, the dynamic response remains predictable.
The manufacturing and testing process
The 64 DFP isolators were manufactured at the VELATOPH® plant in Manzanillo, Colima, under the quality procedures required by ASCE 7 and the project's technical specifications. Each device was subjected to:
- Vertical load test at 150% of the design load, verifying that no yielding or permanent deformation occurred.
- Horizontal displacement test at the maximum design displacement (DMD), measuring the restoring force and the energy dissipated in each cycle.
- Durability test of three consecutive cycles at the DMD to verify the stability of the mechanical properties (friction coefficient and restoring stiffness).
The results of all tests were documented in individual certificates per device, delivered together with the isolation system design report to the project's supervision team.
The installation and the isolation pit
The isolation level is located between the foundation slab and the finished floor slab of the ground floor, creating a technical chamber —the isolation pit— of approximately 80 cm clear height that allows the horizontal displacement of the isolators during an earthquake and provides access for inspection and eventual replacement of the devices.
Why seismic isolation is the standard for hospitals
A conventional hospital designed to seismic code may survive a design earthquake without collapsing —but that does not mean it can operate. Floor accelerations on the upper levels of a conventional building during a strong earthquake are typically 3 to 5 times the ground acceleration, enough to topple medical equipment, damage utilities and render the building inoperable for days or weeks.
A seismically isolated hospital experiences floor accelerations of just 15–25% of the ground acceleration. Medical equipment stays in place, utilities are not interrupted and staff can keep working during and after the earthquake. It is the difference between a building that survives and a hospital that functions when it is needed most.