Parte del equipo de investigación de UC San Diego en el proyecto CFS 10. Desde la izquierda: el estudiante del maestro Daniel Rivera, la profesora Tara Hutchinson, Ph.D. Estudiante Charlie Zhang, Ph.D. Estudiante Shokrullah Sorosh, estudiantes de pregrado Tony Mueller y Daniel Blair. Crédito: Daniel Orren/UC San Diego
El edificio más alto enmarcado de acero jamás probado en un simulador de terremotos comenzó a moverse lentamente, balanceándose y girando. La estructura de 10 pisos y 100 pies estaba experimentando simulaciones de terremotos reales, incluida la magnitud 6.9, 1989 Loma Prieta Temblor, como parte de un esfuerzo para determinar si podrían aumentar los límites de altura para edificios hechos de acero formado por frío.
Las pruebas tuvieron lugar en un simulador de terremotos, también conocido como una mesa de sacudidas, financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos, en la Universidad de California en San Diego. La mesa Shake es una de las tres más grandes del mundo y la única ubicada al aire libre. La ubicación al aire libre es especialmente crucial para pruebas como estas, que empujan los límites en los límites de altura para los edificios.
De hecho, la mesa Shake es el único lugar en el mundo donde se pueden probar edificios de más de 90 pies de altura. Hace dos años, los investigadores sacudieron un edificio de madera masiva de 115 pies en la mesa de batidos de UC San Diego, el edificio más alto jamás probado en un simulador sísmico.
Las pruebas de este año se centran en un edificio hecho de acero formado por frío o CFS, que es un material ligero y sostenible que no es combustible y está hecho de 60% a 70% de metal reciclado. Actualmente, los códigos de construcción limitan este tipo de construcción a 65 pies o seis pisos. Los investigadores preguntan si el límite podría aumentar a 10 pisos, o 100 pies, incluso en áreas sísmicamente activas. Los resultados de las pruebas hasta ahora apuntan a “sí”.
“El edificio funcionó muy bien”, dijo Tara Hutchinson, el protagonista del proyecto y profesora en el Departamento de Ingeniería Estructural de la UC San Diego. “A pesar de 18 pruebas de terremotos de intensidad creciente, incluida tres muy grandes en lo que los ingenieros de diseño deben considerar en el diseño de un edificio, el sistema estructural de carga retuvo su integridad”.
Pero los investigadores esperaban algún daño a los componentes no estructurales del edificio. Las escaleras, cruciales para permitir que los ocupantes del edificio evacúen de manera segura el edificio y diseñadas para moverse con el edificio, aún funcionaban.
“Dentro de este edificio instalamos casi mil sensores para medir su respuesta en términos de aceleración, desplazamiento y cepas locales: tenemos un conjunto excepcional de datos para analizar y digerir, y en última instancia para ayudar a mejorar los códigos de construcción y apoyar el deseo de las comunidades de diseño de usar este excelente material en la construcción de edificios más altos, más ligeros y más resistentes”, dijo Hutchinson.
Dado que es un material liviano, el acero formado por frío se puede ensamblar en unidades modulares, que a su vez se puede ensamblar en un edificio completo, como una versión gigante de LEGOS. Esta técnica reduce drásticamente la cantidad de tiempo de construcción en comparación con la construcción del esqueleto del edificio desde cero.
“CFS tiene muchas características realmente geniales que beneficiarán a las comunidades resilientes en el futuro”, dijo Hutchinson.
Crédito: Universidad de California
Importante actualización financiada por NSF
Las pruebas también señalaron la importancia de una actualización importante para el sacudir financiado por el NSF. El proyecto de $ 17 millones, completado en abril de 2022, le dio a la mesa la capacidad de moverse en seis grados de libertad. Antes de la actualización, la tabla solo podía moverse en una dirección, de este a oeste. Ahora, también puede moverse hacia arriba y hacia abajo, de norte a sur, y en movimientos de rollo, tono y guiñada. Por ejemplo, en esta serie de pruebas, el equipo sometió el edificio a movimientos 1D, 2D y 3D utilizando el mismo registro de terremotos, simplemente apagando diferentes grados de libertad.
Las grabaciones de los terremotos pasados muestran que el suelo no se sacude en una dirección: se mueve hacia adelante y hacia atrás, arriba y abajo, de lado a lado e incluso puede tambalearse, dijo Joel Conte, uno de los investigadores principales en la mesa de Shake y profesor en el Departamento de Ingeniería Estructural de la UC San Diego.
“Aquí podemos simular lo que llamamos condiciones de terremotos en el mundo casi real”, dijo. Durante una prueba el 23 de junio, los investigadores notaron una cierta cantidad de movimiento de torsión en los movimientos del edificio, algo que no habría sucedido cuando la mesa solo pudo moverse en una dirección.
“Las mociones que vimos hoy demostraron por qué la actualización de la tabla fue crítica para la ciencia que hacemos aquí”, dijo Ben Schafer, co-líder del proyecto CFS10 y profesor de ingeniería en la Universidad Johns Hopkins.
Próximas pruebas de fuego
Pero la serie de pruebas aún no se ha realizado. Además de revisar cuidadosamente el estado físico del edificio después de las pruebas de terremotos, el equipo de investigación se está preparando para una fase final de pruebas de fuego vivo que se lleva a cabo este mes.
Estas pruebas de incendios están siendo dirigidas por el profesor Richard Emberley en Cal Poly-San Luis Obispo, y están destinados a comprender la temperatura, el humo y las partículas en los compartimentos en el edificio que estaban dañados sísmicamente, un escenario real conocido como “terremotos de seguimiento de fuego”. Estos podrían desencadenarse debido a un gas u otras sustancias peligrosas que sirven como fuente de encendido. “El CFS no es combustible, a diferencia de la madera y algunos otros materiales de construcción, una característica beneficiosa importante si los incendios son una preocupación”, dijo Hutchinson.
Proporcionado por la Universidad de California – San Diego
Cita: los ingenieros sacuden el edificio más alto con marco de acero jamás probado en un simulador de terremotos (2025, 11 de julio) recuperado el 11 de julio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-07-tallest-steel-eartquake-simulator.html
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