Barandilla de protección

Las barandillas , barandillas o protecciones [ ^{1 ] en general} , son un elemento de delimitación y pueden ser un medio para prevenir o disuadir el acceso a áreas peligrosas o restringidas, al tiempo que permiten más luz y visibilidad que una valla . Las formas comunes son planas, de borde redondeado y tubulares en barandillas horizontales, mientras que las tetraformes con punta de lanza o remates esféricos son las más comunes en barandillas verticales alrededor de las casas. Dentro de la casa, en el borde de escaleras o balcones, se llaman balaustradas , especialmente cuando tienen un diseño más elaborado. Las barandillas de parques y jardines, comúnmente en trabajos de metal, presentan espirales, hojas, áreas de chapa metálica y/o motivos particularmente en y junto a las puertas .

Las barandillas de alta seguridad (sobre todo si son de metal plano, en cuyo caso se trata de una especie de empalizada ) pueden presentar puntas dentadas, y la mayoría de los metales son adecuados para la pintura antiescalada .

Un pasamanos, por sí solo, resulta menos restrictivo que una barandilla de protección y proporciona apoyo.

Muchos espacios públicos cuentan con barandillas de seguridad para protegerse de caídas accidentales. Cualquier cambio brusco de altura en el que la parte superior sea accesible aumenta el riesgo de caída. Debido a esta responsabilidad, se instalan barandillas para proteger a las personas que utilizan las instalaciones. En Estados Unidos, las barandillas suelen ser obligatorias por normativa cuando hay un desnivel de 76 cm (30 pulgadas ) o más. 

Ejemplos de esto son tanto arquitectónicos como ambientales . Se colocan barandillas de protección ambiental a lo largo de los senderos para excursionistas en terrenos escarpados. También pueden ubicarse barandillas en miradores panorámicos.

Las barandillas de seguridad en los edificios pueden ser numerosas y, en muchos casos, son obligatorias según los códigos de construcción. Las barandillas de las escaleras pueden estar sostenidas por balaustres que forman una balaustrada, y también se utilizan en pasarelas y balcones . Un ejemplo común de barandilla de seguridad residencial (EE. UU.) o pasamanos (Reino Unido) es la barandilla de madera que rodea una terraza o patio. En EE. UU., esta se suele construir in situ con madera tratada a presión y presenta un diseño sencillo de balaustres verticales espaciados cada 8,9 cm (3,5 pulgadas) , lo que demuestra el cumplimiento de los códigos de construcción. 

Las barandillas de cable suelen utilizar cables de acero inoxidable tendidos horizontalmente. Los balaustres y paneles de vidrio permiten disfrutar de las vistas sin sacrificar la seguridad, como en el Skywalk del Gran Cañón . Con la creciente popularidad de la madera compuesta para terrazas, los fabricantes ofrecen componentes de barandilla de este material. El hierro forjado es otra opción tradicional y resistente. Los ejemplos decorativos se consideran trabajos en hierro .

Los códigos de construcción también exigen que ninguna abertura en una barandilla tenga un tamaño tal que permita el paso de una esfera de 10 cm (4 pulgadas) . Según la Sección 1012.3 del Código Internacional de la Construcción de 2003, existen tres excepciones que permiten aberturas de hasta 20 o 53 cm (8 o 21 pulgadas ), dependiendo del tipo de ocupación o de las áreas especiales.  

El arquitecto Alvar Aalto utilizó ingeniosamente pasamanos que representaban la estabilidad social. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Las barandillas de una torre de observación como la Space Needle o la Torre Eiffel se exageran hasta el punto de convertirse en una valla o jaula . Esto también se hace en puentes y pasos elevados para prevenir accidentes y suicidios .

La mayoría de las barandillas de seguridad utilizadas en entornos industriales están hechas de acero fabricado. La barandilla de acero fue desarrollada originalmente por Armco (The American Rolling Mill Company) en 1933 como barandilla de carretera, pero se utiliza con frecuencia en fábricas y almacenes del sector industrial, a pesar de no haber sido diseñada para esta aplicación. ^{[ 4 ]} Simultáneamente, Kee Clamp Steel desarrolló otra versión de barandilla de acero para la contención de ganado en la industria agrícola; esta se lanzó en 1934 y, al igual que la barandilla Armco, todavía se utiliza con frecuencia en entornos industriales. ^{[ 5 ]}  Las vigas de acero de sección rectangular y las vigas de acero en I son otros ejemplos de acero fabricado que se utilizan comúnmente para hacer barandillas de seguridad.

A medida que los gobiernos de todo el mundo buscaban el poder de voto de los trabajadores y los sindicatos en la década de 1980, los derechos de salud y seguridad de los trabajadores adquirieron mayor importancia. Esto puso en marcha los procedimientos gubernamentales que darían lugar a una avalancha de regulaciones y legislación sobre seguridad laboral en los países industrializados durante la década de 1990. ^{[ 6 ]}  En EE. UU. y el Reino Unido, estas introducciones, junto con el éxito demostrado de la Ley de Seguridad y Salud Ocupacional de 1970 (EE. UU.) y la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo de 1974 (Reino Unido), llevaron a que la seguridad laboral se tomara más en serio en las instalaciones industriales. Las empresas de todo el mundo comenzaron a ver el valor de una seguridad laboral efectiva, tanto en el sentido comercial directo de proteger los activos, como en los niveles mejorados de productividad de una fuerza laboral protegida. Parte de este aumento en el deseo de protección en el lugar de trabajo industrial fue un crecimiento en la demanda de barandillas de seguridad.

En EE. UU., según la norma OSHA 1910.28(b)(15), los empleados que trabajan en superficies a 1,2 m (4 pies) o más del suelo deben contar con sistemas de protección personal contra caídas, como pasamanos o barandillas. ^{[ 7 ]} Por el contrario , el Reglamento de Trabajo en Altura de Gran Bretaña de 2005 se aplica a cualquier trabajo en altura, definido funcionalmente más que cuantitativamente como cualquier lugar, incluso a nivel del suelo o por debajo de él, donde una persona podría caer desde una altura que le cause lesiones personales. Aunque la norma OSHA exige una barandilla o un sistema de barandilla para proteger a los trabajadores en áreas de trabajo elevadas, la terminología actual de la industria se refiere a ese tipo de sistema de seguridad como un sistema de pasamanos o un sistema de barandilla de seguridad. 

El término «barandilla», tal como se utiliza en instalaciones industriales y de distribución, se refiere a sistemas montados en el suelo que consisten en rieles horizontales fijados a postes verticales que se asemejan a las barandillas de las carreteras exteriores. Las barandillas de seguridad de las instalaciones controlan el tráfico vehicular dentro de la planta y protegen áreas donde el contacto accidental de vehículos podría causar daños a la propiedad o al personal. ^{[ 8 ]} Los usos comunes de los sistemas de barandillas pueden ser a lo largo de un pasillo o la pared de un edificio. A menudo, las barandillas se colocan alrededor de las instalaciones de equipos para evitar el contacto involuntario de las carretillas elevadoras. La barandilla proporciona una barrera de seguridad que impide que las carretillas elevadoras u otros vehículos dentro de la planta se desplacen hacia equipos, paredes de edificios o personal.   

Existen diferentes tipos de sistemas de barandillas de seguridad "industriales" o para "seguridad de instalaciones", cada uno con sus propias ventajas.

Tipos de barandillas de seguridad

Riel acanalado de acero

Los sistemas de barandillas de seguridad industriales o para instalaciones más comunes están construidos de acero. Los postes verticales son de tubos de acero de pared gruesa, redondos o cuadrados, con rieles de acero corrugado de gran calibre fijados mecánicamente a los postes mediante pernos u otros elementos de sujeción. Los postes pueden soldarse a placas base y anclarse al suelo, o bien fijarse y hormigonarse en él. En instalaciones industriales y de distribución, los sistemas de barandillas de acero brindan una sólida protección para la propiedad y el personal al restringir y controlar el tráfico vehicular dentro de la planta. Estos sistemas también sirven como advertencia para que las personas estén atentas al tráfico vehicular peligroso dentro de las instalaciones. Algunos sistemas de barandillas de seguridad de acero para instalaciones utilizan un solo riel horizontal, mientras que otros emplean dos o tres. Si bien una barandilla de seguridad de un solo riel ubicada a unos 38 cm (15 pulgadas) del nivel del suelo puede ser suficiente para controlar el tráfico vehicular, podría representar un riesgo de tropiezo para los peatones, ya que no es tan visible como un sistema de barandilla doble o triple, donde el riel superior se encuentra a unos 100 cm (40 pulgadas) del nivel del suelo.  

Los fabricantes producen diferentes grados de barandillas de seguridad de acero. Cada grado se adapta a una aplicación distinta, que puede estar determinada por el tamaño y el tipo de vehículos que se utilizan en las instalaciones, el volumen de tráfico que se debe controlar o el valor/riesgo asociado a las áreas que se van a proteger.

Barandilla de polímero

En 1992, Ideal Shield, una empresa con sede en Detroit, introdujo una funda de polímero amarillo para barandillas de acero ^{[ 9 ]} que mejoraba la visibilidad de las barandillas de seguridad de acero en entornos industriales y eliminaba la necesidad de repintarlas continuamente. Esta funda de polímero marcó el inicio de las barandillas de polímero en el entorno industrial. A principios del siglo XXI, varias empresas desarrollaron productos de seguridad fabricados con polímero diseñados específicamente para entornos industriales y, en 2001, A-SAFE, una empresa británica, inventó una alternativa industrial específica a las barandillas de acero, introduciendo así en el mercado la primera barandilla de seguridad de polímero flexible fija. ^{[ 10 ] [ 11 ]} A principios de la década de 2000, una empresa italiana añadió una versión de un tope de polímero que proporcionaba pequeños topes para paredes y equipos en la industria alimentaria. Una empresa belga también introdujo una barrera flexible en 2010 ^{[ 12 ]} y, en 2014, una empresa estadounidense introdujo una barandilla híbrida de polímero y acero para entornos industriales. ^{[ 13 ]}

Existen muchos tipos de polímeros que se utilizan en la fabricación de barandillas de seguridad. Los gránulos de polímero pueden mezclarse durante el proceso de producción para mejorar sus propiedades naturales de diversas maneras. Los tipos de polímeros más comunes son: polietileno, polipropileno y cloruro de polivinilo (PVC). Con estos tipos de polímeros, existen tres filosofías de diseño básicas para las barandillas de polímero:

• La dispersión de impactos aplica ingeniería multicomponente para permitir que las barandillas se doblen al recibir un impacto, absorbiendo y dispersando la energía, antes de volver a su forma original.
• Híbrido, que cuenta con un núcleo de acero recubierto de polímero.
• Sistema de fijación central, que utiliza un poste de polímero sólido fijado al suelo con cemento y fijaciones subterráneas de acero.

El diseño de barandilla de seguridad con dispersión de impacto de polímero ofrece una ventaja sobre las barandillas de acero. Las barandillas de acero, si reciben un impacto de energía suficiente, se deforman permanentemente y requieren reparación o reemplazo del vehículo que impacta, la propia barandilla e incluso el sustrato del piso; ^{[ 14 ]} mientras que el diseño de barandilla de seguridad con dispersión de impacto permite que la barandilla se doble al impactar, disperse la energía y vuelva a su forma original, sin causar daños a la barandilla ni al vehículo que impacta.

En ingeniería de tráfico, una barrera de seguridad vial puede evitar que un vehículo descontrolado choque contra obstáculos en la calzada, ya sean artificiales (estructuras de señalización, desagües, postes de servicios públicos) o naturales (árboles, afloramientos rocosos), se salga de la carretera y caiga por un terraplén pronunciado, o se desvíe hacia el carril contrario (lo que comúnmente se conoce como barrera central). Los obstáculos en la calzada suelen denominarse objetos fijos. Un objetivo secundario es mantener el vehículo en posición vertical mientras se desvía a lo largo de la barrera. Variables como la velocidad del conductor y la orientación del vehículo al impactar contra la barrera son factores cruciales para la eficacia del rendimiento de la misma. ^{[ 23 ]}

El tipo de barandilla más común en uso hoy en día es la de viga en W con refuerzos (poste reforzado). ^{[ 24 ]} La barandilla de viga en W con postes reforzados consta de postes de madera y refuerzos de madera, o postes de acero con refuerzos de madera o plástico. Los refuerzos de madera o plástico reducen o minimizan la posibilidad de que un vehículo se enganche en los postes al impactar. Además, un refuerzo puede usarse para aumentar la separación de la barandilla con respecto a un obstáculo, como un bordillo. La función principal de los postes es mantener la altura de la barandilla durante las etapas iniciales de la deflexión del poste. ^{[ 24 ]} Mantener la altura de la barandilla también reduce la posibilidad de que un vehículo la salte al impactar inicialmente. Los postes también influyen en la resistencia y la deflexión que puede experimentar la barandilla durante el impacto. La resistencia en un sistema de postes reforzados resulta de una combinación de la rigidez a la tracción y a la flexión de la barandilla y la resistencia a la flexión y al corte de los postes. ^{[ 24 ]}

Una de las principales preocupaciones con las barandillas de seguridad de vigas en W con postes reforzados ha sido la capacidad del sistema para contener y redirigir vehículos modernos con un centro de gravedad más alto y un mayor peso. Por ejemplo, la altura óptima de la viga en W con postes reforzados para un automóvil podría no impedir que un camión vuelque, mientras que una motocicleta podría deslizarse por debajo de una barandilla más alta. Para abordar estas preocupaciones, se llevó a cabo una importante investigación y desarrollo de un sistema que pudiera contener y redirigir vehículos de diferentes pesos y alturas, y se realizaron pruebas de choque (tanto controladas como simuladas). Como resultado, se desarrolló el Sistema de Barandilla de Seguridad del Medio Oeste (MGS) y se sometió a pruebas de choque exitosas según los criterios TL-3 del Informe 350 de la NCHRP. ^{[ 24 ]} El MGS tiene una mayor altura de montaje, utiliza postes y bloqueos más grandes en comparación con las barandillas de seguridad de vigas en W con postes reforzados. Otra diferencia significativa es que las uniones de las barandillas del MGS se realizan en el centro del tramo, en comparación con las barandillas de seguridad de vigas en W con postes reforzados, donde se realizan en los postes.

En la mayoría de los casos, una barandilla no podría soportar el impacto de un vehículo solo con la resistencia de los postes individuales en la zona de impacto. Las barandillas funcionan como un sistema en el que la barandilla, los postes, la conexión de la barandilla a los postes y entre sí, y los anclajes (o terminales) desempeñan un papel fundamental en su funcionamiento ante un impacto. Las condiciones del suelo, la altura de la barandilla, la presencia de bordillos o diques, el peso del vehículo que impacta, la distancia desde la parte posterior del poste hasta el punto de articulación y la profundidad del poste en el suelo pueden determinar la eficacia del sistema ante un impacto.

Una barandilla de seguridad es, en esencia, una banda resistente que transfiere la fuerza del vehículo a los elementos de la barandilla, los postes y los anclajes o terminales. Cada extremo de la barandilla debe estar anclado, ya sea mediante la integración de la barandilla en un anclaje fijo, como la barandilla de un puente, o con un anclaje o terminal colocado en el suelo o en un terraplén. Las barreras de hormigón más modernas, si bien suelen ser lo suficientemente resistentes para soportar impactos directos de automóviles, funcionan con un principio similar para desviar vehículos más pesados, como camiones.

Las barandillas de protección están diseñadas para flexionarse. La magnitud de esta flexión depende de varios factores, entre los que se incluyen el tipo y el peso del vehículo que impacta, la altura a la que se coloca la barandilla, el tipo de suelo en el que se empotran los postes, la longitud de empotramiento de los postes y la distancia del punto de articulación a la superficie de la barandilla. Una barandilla que se flexiona significativamente puede provocar la formación de huecos, lo que podría enganchar un vehículo y causar que vuelque, ruede o incluso que la barandilla falle por completo, permitiendo que el vehículo la atraviese.

Las instalaciones modernas de barandillas de seguridad están diseñadas para permitir que la barandilla se deforme bajo la fuerza del impacto, redirigiendo así el vehículo de vuelta a la calzada con una inclinación suave. Es importante que las pendientes de aproximación a la barandilla sean muy planas (normalmente de 10:1 o menos) y que los desniveles y los objetos fijos situados detrás de la barandilla se coloquen a una distancia suficiente para que no afecten a su comportamiento ante el impacto y la deformación.

La absorción se produce cuando la fuerza del impacto se transfiere directamente entre el vehículo y la barandilla, lo que puede provocar que el extremo de la barandilla perfore el vehículo. Esto es más común en barandillas con extremos redondeados o en forma de cola de ballena. Para mitigar este riesgo, existen diversos tratamientos para los extremos de las barandillas, como los tratamientos con extremos extrusores, los sistemas de carga excéntrica y los tratamientos de envoltura para entradas de vehículos, que hacen que los extremos redondeados rara vez queden expuestos en las instalaciones modernas.

Por último, un vehículo puede salir disparado por el aire al chocar contra una barandilla con un extremo enterrado si la pendiente en la que está enterrado el anclaje es relativamente plana (3:1 o más plana), lo que puede anular la función de la barandilla si el vehículo continúa más allá de ella y choca contra el objeto que protegía. Además, es probable que un vehículo en el aire colisione de una manera para la que no fue diseñado, lo que aumenta el riesgo de fallo de sus sistemas de seguridad contra colisiones. Una barandilla cederá y se deformará en caso de impacto. La magnitud de la deformación depende de muchos factores, como la velocidad y el peso del vehículo, el tipo de barandilla instalada, la altura de la barandilla, la longitud de los postes, las condiciones del suelo y otros factores. Las barandillas deben instalarse de forma que no sean tan rígidas que fallen al impacto o que los postes se rompan en el punto donde están empotrados en el suelo.

Los ingenieros de transporte limitan al máximo la cantidad de barandillas de seguridad instaladas, ya que solo deben colocarse cuando las condiciones de la carretera representan una amenaza mayor que la propia barandilla. De hecho, en la jerarquía de cinco medidas de seguridad vial, la protección con barandillas ocupa el cuarto lugar. Por lo tanto, si bien las barandillas suelen añadirse como una mejora en carreteras existentes, las carreteras nuevas se diseñan para minimizar los obstáculos en los márgenes, ya sea mediante la creación de curvas más suaves o el relleno de barrancos, lo que eliminaría por completo la necesidad de barandillas. Además de las nuevas investigaciones sobre soluciones para los extremos de la carretera, la mayor concienciación pública, tanto de conductores como de ingenieros, ha contribuido a reducir gradualmente las lesiones y las muertes causadas por las barandillas. Aunque suelen prevenir accidentes mucho más graves, las barandillas también se consideran obstáculos en la carretera, y los ingenieros de transporte deben evaluar si su instalación reducirá la gravedad de un impacto en comparación con lo que ocurriría si no se instalaran. En general, la longitud mínima de la barandilla de seguridad con un anclaje en el extremo posterior y un terminal en el extremo de aproximación será de 19,1 a 22,9 metros (62,5 a 75 pies ) . Un ejemplo sería la ubicación de una estructura de señalización vial elevada dentro de la zona de recuperación libre; un ingeniero tendría que determinar que la estructura tiene potencial de sufrir un impacto y que el impacto de un vehículo contra ella sería mucho más severo que el impacto contra la barandilla. 

Existen cuatro tipos generales de barreras de seguridad, desde las más débiles y económicas hasta las más resistentes y costosas: postes de cable y madera, postes de acero y madera/metal, vigas cajón de acero y barreras de hormigón. Si bien las barreras de seguridad más económicas son las más débiles, a menudo destruidas por el impacto de un vehículo ligero, son baratas y rápidas de reparar, por lo que se utilizan con frecuencia en zonas rurales de poco tráfico. Por otro lado, las barreras de hormigón suelen resistir impactos directos de una mayor variedad de vehículos, lo que las hace idóneas para su uso en rutas de alto volumen, como autopistas o rampas con curvas pronunciadas. Aunque rara vez se dañan, su reparación sería considerablemente más costosa y requeriría más tiempo. Las barreras de hormigón se instalan frecuentemente en la mediana, donde se espera que resistan impactos frecuentes desde ambos lados, mientras que en los arcenes de la carretera suelen instalarse barreras de seguridad más económicas. Sin embargo, el uso de barreras de hormigón en el lado derecho de la carretera se está volviendo mucho más frecuente en áreas donde las barreras de seguridad pueden sufrir impactos frecuentes y la posibilidad de realizar reparaciones de mantenimiento puede verse limitada por el área general o los horarios de trabajo debido al alto volumen de tráfico durante la mayor parte del día.

En las ciudades, ocasionalmente se instalan barandillas (y barreras) peatonales justo al lado de las carreteras. Sin embargo, algunos ciclistas han fallecido al ser aplastados contra ellas por vehículos motorizados. ^{[ 25 ] [ 26 ]} Se ha comprobado que las "barreras de seguridad" cercanas a las carreteras aumentan las probabilidades de lesiones a los peatones por diversas razones, entre ellas, una mayor falta de atención tanto de conductores como de peatones. ^{[ 27 ]} Por estos motivos, algunos ayuntamientos del Reino Unido han retirado sus barandillas peatonales. ^{[ 27 ]} Esto ocurrió después de que el distrito londinense de Kensington y Chelsea hiciera lo mismo y comprobara que la tasa de lesiones a los peatones disminuía tres veces más rápido que en otras zonas de la ciudad. ^{[ 27 ]}

La eliminación de las barreras que separan el tráfico rodado de los peatones es un elemento esencial del paradigma y la filosofía del espacio compartido en el diseño urbano . Se han instalado barreras de seguridad en varios de los principales puentes del mundo y en torno a zonas de gran afluencia de público.

Las vías férreas cuentan con barandillas de protección (también conocidas como carriles de seguridad) para guiar las ruedas a través de posibles puntos de enganche en desvíos o cruces. Asimismo, en curvas muy pronunciadas, se pueden instalar barandillas de protección dentro de los rieles interiores de rodadura. Otro uso común es prevenir daños a otras estructuras, especialmente puentes, en caso de descarrilamiento.

• Política y directrices sobre equipos de mantenimiento de carreteras – Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos
• Normativa de construcción para barandillas de vidrio
• Asociación de Fabricantes de Equipos de Protección (ProGMA)