Como una forma de controlar el efecto de los sismos en los edificios, investigadores del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav), han diseñado un mecanismo que se ajusta en forma automática a partir de un amplio rango de frecuencias o modos de vibración en la edificación para minimizar los efectos de la señal sísmica.

Su principio de funcionamiento consiste en que cuando la construcción se mueve en una dirección, el sistema de amortiguamiento mecánico activo lo hace de forma contraria absorbiendo la energía de movimiento, lo que sirve de contrapeso mecánico contra las vibraciones para limitarlas y estabilizar el edificio.

El investigador Josué Enríquez Zárate explicó que esta tecnología puede ser implementada tanto en la base del edificio como en la parte alta del mismo, lo que permite que edificios ya construidos tengan la posibilidad de ser candidatos a implementarla.

“Por el momento trabajamos directamente sobre una estructura a escala tipo edificio de tres pisos, que es perturbada o excitada en su base por un generador de vibraciones electromagnético, incluso, hemos reproducido los registros sísmicos de eventos como el de 1985 en la Ciudad de México”.

A pesar de que esta tecnología ya es implementada en Taiwán y Japón en edificios como el Taipei 101 que utiliza una bola de acero como amortiguador de masa, aún no es muy común en nuestro país debido a que su implementación no es tan sencilla por ser un sistema activo, a diferencia de la tecnología antisísmica basada en sistemas pasivos que es la más utilizada en edificios grandes de la Ciudad de México.

La aportación del proyecto desarrollado en el Cinvestav consiste en mejorar y proponer esquemas de control modal para la minimización o cancelación de los efectos sísmicos en edificios, a partir de un sistema masa-resorte que se agrega a la dinámica del edificio.

El control modal, se refiere al uso de los modos de vibración de la estructura (edificio), para realizar el lazo cerrado en el control activo del edificio. Entre los ejemplos de estos esquemas se encuentran el Positive Position Feedback (PPF), el Positive Acceleration Feedback (PAF), entre otros.

“Es importante recalcar que el análisis modal no requiere propiamente conocer la dinámica o modelado matemático del edificio. Es posible obtenerlo directamente mediante respuestas experimentales de la estructura”, aseguró el investigador adscrito al Laboratorio de Vibraciones Mecánicas de la Sección de Mecatrónica en el Cinvestav.

En nuestro país existen tecnologías que permiten disminuir los efectos de un fenómeno sísmico clasificadas en sistemas pasivos y activos, aunque existen algunos otros basados en aislamiento como son barreras de choque colocadas alrededor de la edificación.

“Los sistemas pasivos, agregan sistemas disipadores de energía a la estructura, generalmente utilizando amortiguadores que se sintonizan o diseñan para funcionar en ciertos valores de frecuencias naturales o modos de vibración del edificio”, dijo Josué Enríquez Zárate, quien desarrolla el proyecto bajo la coordinación de Gerardo Silva, investigador titular de la Sección de Mecatrónica.

Entre los ejemplos se encuentra La Torre Mayor y la Torre Reforma que utilizan un total de 98 amortiguadores en el primer caso y un total de 50 amortiguadores en el segundo, además de una zona de cimientos (concreto y pilotes) con la finalidad de hacer un suelo más resistente.

La Torre de Pemex utiliza 90 amortiguadores para su estabilidad además de su cimentación basado en pilotes de acero y concreto, mientras que el World Trade Center cuenta con un sistema pasivo de 56 amortiguadores sísmicos.

En materia de tecnología antisísmica, el doctor en ingeniería explicó que en la actualidad se han realizado grandes avances en dispositivos como parches piezo-eléctricos, actuadores piezo-eléctricos, dispositivos magnetoreológicos, cosechadores de energías o energy harvesing, tensores activos, entre otros.

Sin embargo, reconoció que es importante promover y apoyar esta línea de investigación que debe ser prioridad no sólo para la Ciudad de México sino también de estados que se encuentran en el cinturón de zona sísmica en nuestro país, ya que aún no se cuenta con la infraestructura necesaria para hacer pruebas adecuadas en estructuras reales.