Explorando por Autor "Torrealva Dávila, Daniel Enrique"

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Comportamiento dinámico de una estructura mixta de dos pisos compuesta por adobe y quincha
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-12-13) Santa María Quedas, Arturo Eduardo; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
El Centro Histórico de Lima, una ciudad considerada Patrimonio de la Humanidad, debe su supervivencia a los terremotos en gran parte a un sistema de construcción de madera llamado "quincha". El sistema de construcción mixto de adobe y quincha se usó para hacer frente a los frecuentes terremotos destructivos que devastaron la ciudad. El sistema "quincha" consiste en postes de madera, vigas de madera en la parte inferior y superior, una combinación de caña tejida, y barro como relleno. Es ampliamente aceptado que este sistema es resistente a los terremotos a pesar de ser antiguo y tener un mantenimiento deficiente. Se modeló un sistema de dos grados de libertad para representar el sistema estructural y se realizó un análisis de sensibilidad utilizando un análisis espectral modal y un análisis tiempo-historia. La variable empleada en este análisis fue la rigidez relativa entre el primer y segundo piso. Los resultados del análisis de sensibilidad mostraron que cuando la relación de rigideces “k1/k2” se encuentra entre seis y nueve, hay una reducción del 15% en la cortante basal y para relaciones más altas la reducción aumenta asintóticamente al 25%. Luego, se elaboró un análisis comparativo con los datos del ensayo dinámico a dos módulos a escala real de adobe-quincha. Se compararon ambos módulos con la información obtenida del modelo simplificado. Con estructuras que presentan un primer nivel más rígido que el segundo, es aconsejable no endurecer el segundo nivel, ya que aumenta la cortante basal y afecta la mampostería de adobe del primer piso. Por lo tanto, la rigidez relativa es fundamental en el comportamiento dinámico de estas estructuras mixtas.
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Conservación de puentes de piedra en el Perú: criterios para su intervención estructural
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-04-22) Bardales Salazar, Héctor Aldo; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
Los puentes de mampostería de piedra o ladrillo forman una parte importante del patrimonio arquitectónico del Perú. Aunque no muy numerosos su importancia radica en que representan el estado del arte de la ingeniería de aquel entonces, los cuales en muchos casos se siguen utilizando hasta nuestros días, como es el caso de varios puentes ubicados en las ciudades de Lima, Arequipa, Huánuco, etc. En el presente trabajo de Tesis se describe el proceso de evaluación estructural al Puente Trujillo o Puente de Piedra, ubicado en el centro histórico de la ciudad de Lima y construido a inicios del siglo XVII, con el fin de conocer su comportamiento estructural y sugerir una adecuada intervención, así como promover una cultura de conservación. La metodología expuesta a continuación nos muestra el desarrollo de la evaluación estructural en base a las cartas internacionales en monumentos históricos, al conocimiento histórico, la geometría, los materiales y la forma constructiva. Usando la teoría de los elementos finitos se desarrolló un modelo tridimensional del puente, aplicando al modelo un análisis estático lineal, un análisis modal, un análisis sísmico estático y un análisis frente a una sobrecarga vehicular. Siendo esencial los dos primeros análisis para obtener el comportamiento global de la estructura.
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Desempeño sísmico de muros de quincha tradicional mediante el método del espectro de capacidad
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-07-06) Silva Mercado, Roberto Marcio; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
Uno de los sistemas constructivos tradicionales más utilizados en territorio sudamericano es la quincha. Particularmente en Perú, este sistema fue muy popular en los periodos colonial y republicano debido al poco peso y características flexibles que hicieron que la quincha sea reconocida como un material resistente frente a las solicitaciones sísmicas, frecuentes en territorio sudamericano. El sistema estructural de la quincha tradicional ha funcionado correctamente, evidencia de ello son los numerosos edificios y construcciones históricas que han permanecido de pie durante los largos periodos de historia virreinal y republicana del Perú. Sin embargo, actualmente estas estructuras son vulnerables y sufren el riesgo de perder estabilidad debido al deterioro, falta de cuidado y mantenimiento que han sufrido. Si bien las características del sistema constructivo de la quincha tradicional han hecho que se reconozca como “material antisísmico”, se atribuye este rasgo a las características de sus materiales; sin embargo, su sistema estructural también posee aportes interesantes en cuanto a sus propiedades antisísmicas. Es por ello que el presente trabajo estudia el comportamiento sísmico del sistema estructural de la quincha tradicional y busca identificar su grado de desempeño, para los niveles de sismo según la normativa sísmica peruana, por medio de un análisis sísmico estático no lineal, denominado método del espectro de capacidad (MEC), cuyo objetivo principal es determinar el punto de desempeño de una estructura cuando se ve sometido a una solicitación sísmica. La metodología es aplicada en muros de quincha de dos tipologías distintas: con citara (MA) y con diagonal (MB), utilizando los resultados de los ensayos cíclicos de corte coplanar desarrollados dentro del marco del proyecto “Seismic Retrofitting Project”, convenio entre el Instituto Getty de Conservación (CGI) y la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Adicionalmente, se replica el método en un panel directamente extraído del segundo nivel del Hotel Comercio, casona típica del Centro Histórico de Lima. Los resultados obtenidos muestran que el sistema estructural de los muros de quincha tradicional posee un amplio rango de deformación, que le permite sobrellevar de forma satisfactoria las demandas sísmicas solicitadas por un movimiento en su base, identificando un buen desempeño frente a los niveles sísmicos de la norma peruana.
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Determinación de propiedades mecánicas de la mampostería de adobe, ladrillo y piedra en edificaciones históricas peruanas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-11-12) Vargas Díaz, Luiggi; Torrealva Dávila, Daniel Enrique; Vicente Meléndez, Erika Fabiola
El presente estudio aborda sobre la caracterización de las propiedades mecánicas de resistencia del adobe y el ladrillo de arcilla cocida, de edificaciones históricas del Perú, a la compresión axial y diagonal en mampostería. Como parte del Proyecto Técnicas de Estabilización Sísmica de Patrimonio en Tierra (SRP), donde se evaluaron los materiales, elementos y sistemas constructivos que conforman el patrimonio histórico. Con la finalidad de determinar la resistencia del adobe y ladrillo de arcilla cocida de edificaciones histórica, se extrajo en Lima, material del Antiguo Hotel El Comercio, de la Casona del Jr. Ancash, contigua a la primera, y de la Casa Welsch. En Ica, de La Catedral y finalmente del Cusco, de la Iglesia Kuño Tambo. Cabe resaltar que las muestras obtenidas de los inmuebles fueron con el permiso y la supervisión del Ministerio de Cultura del Perú. En total se ensayaron cincuenta especímenes; entre pilas, muretes, cubos y bloques de adobe y ladrillo cocido; siete de ellos directamente extraídos de los muros del Hotel Comercio; los demás fueron reconstruidos en el laboratorio con bloques y mortero originales. Además de 9 cubos de cal y arena, que se usó en el mortero de las pilas y muretes de ladrillo elaborados en laboratorio con los bloques históricos El programa de ensayos experimentales incluyó la compresión uniaxial en pilas, compresión diagonal en muretes, compresión en unidades y análisis granulométrico tierra en el caso del adobe. De la evaluación de éstas muestras, se determinó que las edificaciones históricas estudiadas, en lo general, presentan cimentos y sobrecimientos de piedra y/o ladrillo y muros de adobe. Asimismo, se obtuvo que los esfuerzos a compresión axial y diagonal se encuentran por encima de los esfuerzos mínimos admisibles (0.2 y 0.025MPa respectivamente de la Norma). En cuanto a la resistencia a compresión axial del ladrillo en el Hotel Comercio se obtuvo en promedio 1.7MPa, para los muretes directamente extraídos, y 6.04MPa, para los especímenes reconstruidos en laboratorio. Mientras que para compresión diagonal se obtuvo 0.16 y 0.55MPa, para los muretes directamente extraídos y los reconstruidos en laboratorio, respectivamente. En ambos casos, adobe y ladrillo, los valores hallados como módulos de elasticidad E y corte G resultaron muy dispersos. Esto se debe a la fragilidad de los materiales, por su composición molecular y su deterioro en sí; que hace que la etapa elástica, de donde se consideran las deformaciones para el cálculo de estos módulos, sea muy corta para ser medida con los deformímetros utilizados.
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Determinación experimental de las prioridades de cohesión y ángulo de fricción de la mampostería de adobe, piedra y ladrillo en edificaciones históricas peruanas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2016-09-24) Gonzales Bernardo, Edwards Jeferson; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
El Perú se caracteriza por tener una gran variedad de materiales de construcción que son usados en todo el territorio de acuerdo a su disponibilidad local. Es así que se lograron construir distintas edificaciones que, con el tiempo, adquirieron un gran valor histórico y arquitectónico. Esta investigación se basa, principalmente, en los materiales y sistemas estructurales que se usaron para construir dichas estructuras; tales como adobe, piedra y ladrillo. La información sobre las propiedades de los materiales históricos es muy escasa y más aún sobre las características mecánicas de la mampostería híbrida adobe/ladrillo, adobe/piedra, piedra/ladrillo. Estas propiedades, sin embargo son necesarias para evaluar la resistencia última de la mampostería cuando es sometida a fuerzas verticales combinadas con fuerzas sísmicas horizontales usando el criterio de falla de Mohr- Coulomb para materiales frágiles como la mampostería. El objetivo del presente proyecto de investigación consiste en la determinación experimental de las propiedades de cohesión y ángulo de fricción de la mampostería de adobe, ladrillo y piedra. Este trabajo se dividió en 4 partes principales. La primera consistió en la recopilación de información y bibliografía. La segunda parte comprende la recopilación de materiales correspondientes a las estructuras tipo (edificaciones históricas peruanas). La tercera parte consiste en la implementación y aplicación de un prototipo que nos permita aplicar fuerzas verticales y horizontales en las muestras de ensayo. Finalmente, se realizó el procesamiento y análisis de los resultados de los ensayos obteniendo un valor promedio de cohesión de 0.38 Kg/cm2 y ángulo de fricción de 35º en los especímenes construidos con mortero de barro y un valor de cohesión de 1.14 Kg/cm2 y ángulo de fricción de 42º en los especímenes construidos con mortero de cal.
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Estudio experimental de la influencia de los diferentes tipos de mortero y substratos de albañilería en la adherencia con geomallas
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-08-03) Cárdenas Linares, Renato Armando; Luna Coral, Jimmy Jorge; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
La utilización de geomallas como refuerzo superficial se ha aplicado en sistemas estructurales vulnerables como las viviendas de adobe y, ahora último, en viviendas de albañilería. Este sistema de refuerzo superficial consta de una geomalla, que puede ser biaxial o triaxial, y una matriz de mortero que embute a la geomalla y es responsable de la adherencia con el muro. Investigaciones previas han demostrado que este refuerzo es muy efectivo para aumentar la resistencia y ductilidad de los muros cuando estos son sometidos a fuerzas cortantes. Sin embargo, los beneficios de este refuerzo sólo son posibles mientras se mantenga adherido al muro, entonces es necesario que la adherencia del sistema al substrato de albañilería sea estudiada. En otros tipos de refuerzos superficiales similares, como el caso de los FRCM (Fibre Reinforced Cementitious Matrix), la adherencia es estudiada en el fenómeno de falla por desprendimiento, el cual depende de las propiedades mecánicas de los materiales constitutivos. Existe mucha diversidad, tanto en los tipos de mortero, como en los tipos de ladrillo, lo cual incrementa la variabilidad en la efectividad del refuerzo superficial con geomallas. Por consiguiente, en esta tesis se estudió experimentalmente la influencia de los diferentes tipos de mortero y substratos de albañilería en la adherencia del sistema de refuerzo superficial. En esta investigación se realizaron ensayos de adherencia en tracción sobre especímenes conformados por un trozo de geomalla embebido en mortero que a su vez está adherido a un ladrillo. El ensayo consistió en traccionar la geomalla hasta la rotura de la misma o hasta el desprendimiento del mortero. Se utilizaron ladrillos de arcilla tipo King Kong y pandereta, y ladrillos de concreto. En morteros, mortero sin cal de proporción cemento: arena (1:5) y mortero con cal de proporción cemento: cal: arena (1:1:5). Dos tipos de geomallas fueron utilizados: triaxial TX 160 y biaxial BX 4100. Se formaron doce tipos de especímenes y se efectuaron tres ensayos en cada uno, siendo un total de 36 ensayos en los cuales las geomallas se colocaron embebidas en el mortero con una longitud de anclaje de 0.15m. Posteriormente, se ejecutaron ensayos adicionales con algunos materiales para comprobar teorías formuladas con base en los primeros ensayos y lograr sólidas conclusiones. La longitud de anclaje se mantuvo constante, tanto en los primeros ensayos como los posteriores, y funcionó como referencia de la efectividad de la adherencia, ya que en investigaciones previas con otros tipos de materiales, el uso de 0.15m de anclaje resultó óptimo.
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Evaluación del comportamiento estructural de módulos de adobe durante ensayos de simulación sísmica
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-07-20) Ojeda Simborth, Silvana Faride; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
Se ha elaborado la presente tesis que reúne la experiencia de 2 proyectos COPASAGTZ (Zegarra et al. 2003) y GETTY (Torrealva et al. 2005) ambos desarrollados en la PUCP con diferentes sistemas de reforzamiento, para la evaluación del comportamiento estructural durante estos ensayos de simulación sísmica en mesa vibradora. Para lo cual se analizaron parámetros sísmicos, así también se hace una evaluación de los daños observados al final de cada ensayo mediante patrones de grietas. Como consecuencia de algunos resultados obtenidos en el proyecto GETTY (incremento de resistencia en muros tarrajeados), se incorpora en una segunda parte de esta tesis la evaluación de 3 muros de adobe sometidos a carga lateral cíclica de los cuales los 2 primeros muros corresponden a la experiencia de un proyecto de tesis desarrollado en la PUCP (Madueño I. 2005), el tercer muro fue desarrollado para esta tesis. Para ello se evaluó la resistencia al corte y los patrones de grietas de los muros.
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Evaluación, diagnóstico y recomendaciones para la intervención estructural del convento Santa Clara en Barrios Altos
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-04) Cerna Trelles, Daniel Rodrigo; Moreno Martínez, Edsel Juniors; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
La presente investigación sobre “EVALUACIÓN, DIAGNÓSTICO Y RECOMENDACIONES PARA LA INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL DEL MONUMENTO HISTÓRICO “CONVENTO SANTA CLARA EN BARRIOS ALTOS", se elaboró con el objetivo de presentar una solución integral y adecuada en cuanto a lo mencionado anteriormente, cumpliendo las premisas de evitar daños irreversibles que conlleven al colapso y pérdida inminente del Monumento, basándose en el registro y evaluación de los tipos de reforzamiento estructural que se recomendaran en el presente documento tomando como ejemplo de aplicación la iglesia del Convento Santa Clara . Asimismo una aproximación a la realidad de las propiedades físicas y mecánicas de los materiales utilizados en la restauración y subsiguiente evaluación de la eficiencia de los refuerzos empleados. Este trabajo consta de siete capítulos. El Primer Capítulo contempla el planteamiento del problema y características de la metodología de la intervención, el Segundo , describe los conceptos fundamentales relacionados con la conservación para la intervención estructural de monumentos históricos que servirán de marco teórico para la metodología y conceptos citados en la presente investigación; el Tercero, trata sobre la tipología arquitectónica de la iglesia del Convento Santa Clara; el Cuarto, desarrolla la tipología estructural de la iglesia, separando el sistema estructural en macro-elementos y analizando el comportamiento estructural bajo cargas estáticas y sísmicas. ; el Quinto, describe y evalúa los materiales usados en la construcción de la iglesia ; el Sexto , tipifica los daños de las estructuras de adobe explica las técnicas y procedimientos aplicados en el reforzamiento de monumentos históricos y en especial de la malla de polímeros; finalmente el Séptimo Capítulo, desarrolla el caso en estudio, desarrollando la evaluación del estado de la iglesia, diagnostico estructural y recomendaciones para la intervención estructural. Consecuente a este capítulo se presentan las conclusiones, bibliografía.
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Resistencia a la tensión del sistema FRCM: malla polimérica embebida en matriz cementicia
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-08-17) Ramírez Guillermo, Jesús; Cueva Arias, Jhoseph; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
Lo observado luego de sismos y los resultados de investigación han demostrado que los muros de albañilería sin refuerzo presentan importantes limitaciones ante las acciones sísmicas debido a su poca resistencia a la tracción y su comportamiento frágil luego del agrietamiento (San Bartolomé et al 2011). En respuesta al problema de la alta vulnerabilidad, y en cumplimiento con la Ley N°30191 el estado viene otorgando bonos de Protección de Viviendas Vulnerables a los Riesgos Sísmicos, mediante los cuales se trata de crear ambientes seguros dentro de las viviendas existentes con refuerzo de algún tipo. Uno de los métodos más modernos es el refuerzo superficial con sistemas FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix), la cual consta de una fibra embebida en una matriz cementicia. El sistema FRCM es muy atractivo debido a su reforzamiento no invasivo y a su fácil instalación. En este estudio se caracterizó y se describió el comportamiento de este refuerzo sometido a los ensayos de tracción acorde a los criterios de aceptación planteados por el documento AC434 (2016). La matriz cementicia que se uso es el mortero común para tarrajeo y como refuerzo la geomalla. En esta investigación se ensayaron a tracción 22 muestras del sistema FRCM (11 con geomallas continuas y 11 traslapadas), y se obtuvo los principales valores de su comportamiento mecánico, tales como: deformación última, punto de transición, esfuerzo último, etc. Con dichos valores se analizará y construirá la curva característica del sistema según los criterios del AC434 y ACI 549.4R-13. Además, se realizaron ensayos en los materiales componentes para verificar su calidad. En la investigación, se encontró que el sistema FRCM compuesto por una malla polimérica y una matriz cementicia de tipo tarrajeo presenta un comportamiento altamente complejo. Este comportamiento no permitió realizar un análisis directo en el comportamiento mecánico de los materiales individualmente y el sistema. Sin embargo, también se puedo observar la gran capacidad del sistema para liberar energía mediante fisuras bien distribuidas. Esto aumenta la ductilidad del elemento reforzado, evitando el colapso del elemento frente a eventos sísmicos.
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Sistemas de refuerzo estructural en monumentos históricos de la Región Cusco
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-05-09) Esquivel Fernández, Yhosimi Washington; Torrealva Dávila, Daniel Enrique
La presente investigación se desarrolló con el objetivo de determinar los sistemas de refuerzos estructurales en monumentos históricos de la Región del Cusco, a través del registro y evaluación de los tipos de refuerzo estructural utilizados en la restauración de una iglesia de adobe, la determinación de las propiedades físicas y mecánicas de los materiales usados en restauración, y evaluación de la efectividad de los refuerzos estructurales.