El grupo de Monumentos Históricos del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM investiga el comportamiento sísmico de las estructuras antiguas de México para conocer sus vulnerabilidades y proponer técnicas de reforzamiento para su preservación.
Este tipo de estudios es reciente y en desarrollo, pues a diferencia del concreto o acero (de los que se sabe mucho por su empleo actual), falta ahondar en la conducta de materiales como la piedra y el mortero de cal, presentes en los inmuebles de antaño.
Por ello, Marcos Mauricio Chávez Cano estudia la reacción de estas construcciones ante un evento telúrico y busca determinar las fallas más comunes. Así, ha determinado que el daño más recurrente se da en las torres, que casi siempre colapsan los campanarios y, en menor grado, las cúpulas.
No hay edificaciones iguales, sostuvo el investigador de la UNAM. Cada una responde diferente ante un sismo debido a su geometría, elementos constitutivos y ubicación. Por ejemplo, debido a las peculiaridades geográficas capitalinas, la mayoría de los monumentos históricos son más resistentes a temblores que edificios aledaños. En Puebla esto no es así y los movimientos ocurridos en 1999, en Tehuacán, han evidenciado vulnerabilidad.
¿Por qué? Un terremoto originado en las costas de Guerrero, al llegar al DF tiene mayor impacto en edificaciones recientes, sobre todo en las del centro, pues las antiguas, al ser más rígidas y masivas (algunas con un peso de 130 mil toneladas, como la Catedral Metropolitana), son más difíciles de excitar por los desplazamientos de superficie. Además, presentan un evidente comportamiento inelástico.
Este fenómeno consiste en que toda estructura sometida a cualquier condición de carga se deforma; si la última es retirada y la construcción regresa a su estado original, se dice que el material tiene un comportamiento elástico lineal.
En contraste, se habla de uno inelástico al haber una deformación permanente. Esto resulta benéfico para un inmueble, sobre todo en zonas sísmicas, pues a mayor capacidad de deformación se disipa mejor la energía inducida, aunque con límites, pues una alteración excesiva genera inestabilidad (aspecto contemplado en los reglamentos de construcción modernos). Funciona como el amortiguador de un automóvil al absorber energía al pasar un tope.
Con los templos coloniales ocurre igual; esa cualidad de deformación derivada del mortero de cal, grietas u oquedades, entre otros elementos, ayuda a disipar el impacto. Esto, aunado a las condiciones del DF, los hace menos endebles ante la actividad sísmica. Al darse movimientos de gran intensidad en la capital, algunos han sufrido percances, pero por falta de mantenimiento o hundimientos.
¿Por qué se dañan más los edificios históricos en Puebla? Por las singularidades de los estremecimientos terrestres registrados en el estado y por la arquitectura predominante de estas iglesias, más altas que las oaxaqueñas, por ejemplo.
En principio, como la actividad sísmica no es tan intensa como en otras entidades, se erigieron templos espigados con torres esbeltas y contrafuertes delgados. En cambio, como en Oaxaca sí lo es, muchos templos sufrieron daños severos desde su etapa constructiva, lo que orilló a crear otros más robustos y de menor elevación.
Sin embargo, los sismos poblanos, al ser de falla normal (por el tipo de rotura de placas generan movimientos más intensos) y por las condiciones del suelo, causan más estragos en las edificaciones referidas, pese a tener mayor capacidad de disipación de energía. Aunado a esto, muchas de las averías en 1999 fueron consecuencia del deterioro acumulado por eventos similares y la falta de reparación.
En el II se trabaja con modelos numéricos para predecir el efecto en estas estructuras e identificar sus puntos vulnerables, lo que permitirá sugerir técnicas de reforzamiento. También se practican pruebas en una mesa vibradora con un templo a escala, sometido a acciones trepidatorias y oscilatorias.
Los esquemas se realizan mediante otros de elemento finito con la geometría del inmueble, ley constitutiva que describe el comportamiento de los materiales y temblores a considerar. Estos se procesan en programas de cómputo para evaluar su efecto. “Así podemos estimar las deformaciones y visualizar dónde se presentarán afectaciones”, subrayó Chávez Cano.
Con los resultados (desplazamientos, aceleraciones, daños) obtenidos se han calibrado modelos numéricos. Ello posibilita aplicar esta técnica en iglesias similares y evaluar estrategias de reforzamiento tanto en torres como en bóvedas.
A través del conocimiento generado es factible proponer técnicas más eficientes para preservar el patrimonio de México. Éste es el objetivo del grupo de Monumentos Históricos del IIUNAM: entender sus problemas para tratar de solucionarlos y mantenerlos en las mejores condiciones, finalizó.
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