El CENAPRED cuenta con el Laboratorio de Estructuras Grandes (LEG) más grande y completo de América Latina para ensayes de sistemas y componentes. Ocupa una superficie de 650 m² y cuenta con una estructura de reacción compuesta por un muro y una losa. El muro es de concreto reforzado y postensado de 9 m de altura y 8.4 m de anchura. El muro fue diseñado para resistir fuerzas cortantes del orden de 4,000 kN (400 t) y momentos flexionantes en la base, con distintos arreglos de cargas, con valores típicos de 20,000 kN-m (2,000 t-m). La losa tiene 15 m de longitud y un peralte de 3.05 m. A la losa se le pueden aplicar cargas concentradas de 2,000 kN (200 t) en un área de 1 m².

El LEG tiene un sistema de ensayes controlados por computadora, que permite ejecutar pruebas de tipo seudodinámico, así como de tipo cuasiestático siguiendo cualquier combinación de historias de carga/desplazamiento entre los canales. El sistema puede controlar cuatro canales: dos gatos hidráulicos de tipo dinámico de 500 kN (50 t) y dos de 1,000 kN (100 t). El sistema opera con dos unidades de potencia hidráulica con capacidades de bombeo de 19 l/min y 204 l/min, a una presión nominal de trabajo de 20.6 MPa (210 kg/cm²).

Para ensayes cuasiestáticos se tienen dos gatos hidráulicos de doble acción de 500 kN (50 t) y dos de 1,000 kN (100 t), así como seis de simple acción y de 500 kN (50 t) y uno de 4,000 kN (400 t). Se cuenta con bombas manuales y eléctricas.

El laboratorio tiene tres marcos de carga diseñados para ensayes de muros, columnas y conexiones viga-columna. Los sistemas de aplicación de carga se complementan con una máquina universal de 1,000 kN (100 t) de capacidad.

El LEG cuenta con un amplio número de transductores de desplazamiento y de carga, así como con dos sistemas de captura de datos automatizados y controlados por computadoras. Posee varios equipos de evaluación no destructiva, como esclerómetro, transmisión de pulso ultrasónico y equipo magnético para localización del acero de refuerzo.

En los proyectos de investigación es necesaria una etapa previa de ensayes de los materiales componentes de los especimenes a ensayar. Esta etapa es fundamental para el desarrollo de la investigación y siempre se debe considerar.

El LEG posee la infraestructura necesaria para la construcción y ensaye de especímenes de grandes dimensiones, pudiendo realizarse pruebas en elementos a escala natural, estructuras completas a escala reducida o, incluso, estructuras completas (simplificadas) a escala natural siempre y cuando se ajusten a las dimensiones y capacidades del muro y losa de reacción.

Los ensayes que hasta la fecha se han realizado se resumen en la siguiente lista:

• Ensayes de muros de mampostería:
  • Con diversos tipos de materiales y piezas:
    • tabique macizo artesanal de arcilla,
    • tabique hueco extruido de arcilla,
    • tabicón macizo de concreto,
    • bloque hueco de concreto,
    • piezas de adobe (proyecto conjunto con la UMSNH-Michoacán);
  • Con diferentes modalidades de refuerzo:
    • mampostería simple,
    • mampostería confinada (castillos y dalas),
    • mampostería reforzada (refuerzo interior),
    • mampostería confinada y con refuerzo horizontal,
    • mampostería simple como muros diafragma dentro de marco de concreto,
    • mampostería simple como muros diafragma dentro de marco de acero,
    • refuerzo de muros con malla de alambre soldado y recubrimiento de mortero;
  • Dimensiones:
    • muros de 2.5x2.5 m,
    • muros de 3x2.5 m,
    • sistema de dos muros de 5x2.5 m con aberturas como puerta y ventana,
    • estructura completa de dos niveles: 5x5 m y 2.5 m de ancho;
  • Ensayados ante diferente tipo de acciones:
    • carga vertical monótona hasta la falla,
    • cargas laterales cíclicas reversibles,
    • carga lateral monótona simulando las distorsiones inducidas por asentamientos diferenciales;
• Ensayes de vigas peraltadas de concreto reforzado: vigas de 5x1.2x0.35 m ensayadas como simplemente apoyadas ante carga monótona y cíclica a los tercios. Carga máxima soportada 3,200 kN (320 t).
• Ensayes de conexiones viga-columna de concreto reforzado prefabricado: tres especímenes con columna de 4 m y trabes en dos y cuatro direcciones de 3 m.
• Rehabilitación de las conexiones viga-columna con encamisado metálico en el nudo y adición de fibras de carbono.
• Ensaye de columnas de concreto: cuatro columnas a tamaño natural de 0.5x0.5 m de sección y 2 m de longitud (altura total con cabezal y base de 3.7 m y un peso de 90 kN (9 t). Se ensayaron ante carga lateral cíclica reversible en dos direcciones mientras se les aplicaba una carga vertical (ensaye a flexo-compresión biaxial). Dos columnas rehabilitadas con ángulos y soleras de acero.
• Pruebas de fatiga en durmientes para el tren metropolitano de la ciudad de México (Metro). Dos etapas con siete pruebas en total. Se aplicaron hasta 3'600,000 ciclos de carga con una frecuencia cercana a 5 ciclos por segundo durante las 24 horas por 8 días.
• Ensaye de sistemas de piso: losa maciza de concreto y sistema de vigueta-bovedilla. Modelo de 4.5x4.5 m y 2 m de altura. Ensayado ante cargas horizontales cíclicas reversibles y con aplicación de torsiones en planta para verificar su comportamiento como diafragma rígido.
• Ensaye de sistema de piso de losa plana reticular. Modelo a escala de dos niveles ensayado ante cargas horizontales cíclicas reversibles. Rehabilitación y nuevo ensaye. Proyecto realizado por el Instituto de Ing. en el LEG.
• Ensaye de estructura de concreto de columnas, vigas, losas prefabricadas. La conexión viga-columna se realizó en el lugar. Modelo a escala de dos niveles ensayado ante cargas laterales cíclicas reversibles. Proyecto realizado por el Instituto de Ing. en el LEG.
• Ensaye de disipadores de energía. Elementos metálicos instalados en el contraventeo de un marco de acero. Se ensayaron 12 dispositivos (tipo panel) con diferencia en la relación de aspecto, arreglo de atiesadores, espesores de placa y tipos de acero, así como otros diseños especiales de disipadores (tipo óvalos o soleras) y un amortiguador Taylor para comparación de resultados.
• Ensayes para calibración de pruebas seudodinámias en marcos de acero de una crujía y de uno y dos niveles.

En conclusión, se pueden realizar ensayes para las más diversas condiciones de carga, de apoyo, de dimensiones, y con una amplitud de dispositivos de medición de cargas, presiones, deformaciones y desplazamientos. El tiempo de construcción, preparativos y ensaye dependerá de la complejidad de la estructura y sistema de carga e instrumentación.