Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/196/17
Ciudad de México, 18 de septiembre de 2017

• En el Laboratorio de la mesa vibratoria del Instituto de Ingeniería de la UNAM se pueden simular diversos sismos y analizar por qué después de un evento sísmico una estructura sufre daños y otra no.

En el Laboratorio de la mesa vibradora del Instituto de Ingeniería de la UNAM, se llevan a cabo simulaciones de sismos con el fin de realizar ensayos para observar el comportamiento de las estructuras.
Foto: tomada del sitio www.iingen.unam.mx del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
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México se encuentra ubicado en una zona altamente sísmica, y desde el sismo de 1985 se realizaron cambios en el reglamento de construcción de la Ciudad de México, la mayoría a partir de los estudios de la respuesta dinámica de estructuras ante un movimiento telúrico, como los que se llevan a cabo en el Laboratorio de la mesa vibradora del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (IIUNAM), señaló Roberto Durán Hernández, responsable del laboratorio.

Durante la conferencia de prensa que se realizó en el laboratorio ubicado en el edificio 9 del IIUNAM, en el marco de la conmemoración de los sismos de 1985, Durán Hernández explicó que uno de los cambios significativos que tuvo el reglamento de construcción de la Ciudad de México, en el apartado de Normas técnicas complementarias para diseño por sismo, fue el nivel de fuerzas de diseño de una estructura.

Destacó que la investigación que se realiza en este laboratorio, que es básicamente la simulación de sismos, permite explicar, entre otros aspectos, por qué después de un evento sísmico una estructura sufre daños y otra no.

“Toda estructura tiene diferentes propiedades dinámicas, una de ellas es el periodo natural de vibrar, la cual se refiere al tiempo que tarda en completar un ciclo, de desplazarse de un sitio y regresar a su punto original, este periodo natural de vibrar también está presente en el suelo y cuando estos dos valores se igualan surge el fenómeno de resonancia, lo que lleva a una amplificación de la aceleración y del desplazamiento, fenómeno que podemos observar en las simulaciones en la mesa vibratoria con diferentes modelos de estructuras”.

Para ejemplificar lo anterior, en la mesa vibratoria se colocaron dos modelos, uno que representa un edificio de cinco pisos, y una estructura que es la representación de tres edificios construidos en diferentes terrenos de la Ciudad de México (terreno duro, de transición y el de zona franca de lago en donde se ubica el Zócalo).

Con estos elementos sobre la mesa vibratoria, el investigador Durán Hernández simuló a través de una computadora que provee información del sismo a la mesa vibradora, los temblores de: 1985 en la Ciudad de México, el de 1995 en Kobe, Japón, y el de 1994 en Northridge, en San Francisco, Estados Unidos.

En el caso del sismo del jueves 19 de septiembre de 1985, de magnitud de 8.1, se puede simular en un 70%, mientras que en los otros dos sismos de menor magnitud en comparación al que sucedió en nuestro país hace treinta y dos años, se simulan tal como fueron registrados.

Así, con este tipo de simulaciones, destacó el académico del IIUNAM, es posible realizar ensayos dinámicos para observar el comportamiento de las estructuras, y evaluar y validar el comportamiento del equipo mecánico, eléctrico, y de comunicaciones cuando es sometido a simulaciones físicas producidas por la representación de un sismo.

Entre los principales trabajos realizados en el Laboratorio de la mesa vibradora del IIUNAM, que inició sus actividades en 1997, se encuentra la evaluación de la respuesta de la mampostería confinada en modelos de uno, dos y tres niveles, la respuesta de templo virreinal típico y la respuesta de muros de concreto reforzado.

La mesa vibratoria de dimensiones 4×4 metros y que soporta un peso máximo de modelos de 20 toneladas, tiene entre sus principales características cinco grados de libertad controlados, dos desplazamientos, tres giros, así como un sistema de adquisición de datos con 96 canales de captura. Además, este laboratorio cuenta con un cuarto de máquinas con un par de unidades de potencia con bombas de pistón y flujo variable, y una grúa viajera de diez toneladas de capacidad para colocar los diferentes modelos sobre la mesa vibratoria.

Noemí Rodríguez González.