Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado Evaluación estructural de construcciones masivas de tierra utilizando modelos numéricos avanzados: el caso de La Huaca de La Luna(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-11) Lozano Chávez, Gonzalo André; Aguilar Vélez, RafaelEn el Perú, una cantidad significativa de construcciones de gran valor histórico poseen una estructura de tierra. Estas construcciones son parte de nuestro patrimonio cultural y son una fuente importante de ingresos para el país debido a su valor turístico. Por estas razones es importante su preservación y asegurar un adecuado nivel de seguridad frente a eventuales movimientos sísmicosmediante una correcta evaluación de su comportamiento estructural. La presente investigación busca realizar un análisis preliminar del comportamiento estructural de una de las estructuras patrimoniales más importantes de la costa norte del Perú: la Huaca de la Luna. El estudio contempla la implementación de modelos numéricos en elementos finitos, tanto de la pirámide principal como del suelo sobre el cual se encuentra cimentada, la selección de materiales y leyes constitutivas apropiadas y la ejecución de un análisis no lineal bajo cargas de gravedad y de un análisis lineal tiempo-historia para determinar el efecto de amplificación de una señal sísmica al propagarse por los estratos de suelo. Se desarrollará un análisis paramétrico para evaluar la influencia de los cambios en la geometría causados por los daños que ha sufrido la construcción, así como de las condiciones geotécnicas de la Huaca al considerar la interacción del suelo y la estructura. La contribución de este trabajo será determinar las zonas vulnerables debido a los esfuerzos ocasionados por cargas de gravedad, y a la realización de un diagnóstico preliminar del estado de daño, así como entender el fenómeno de amplificación de ondas sísmicas en estructuras masivas de tierra. Esto se traducirá en estrategias optimizadas de intervención en el futuro. La evaluación estructural de una construcción histórica como la estudiada es un problema complejo debido al poco conocimiento de los procesos constructivos de la época, así como por la variabilidad de las propiedades mecánicas de los materiales y el deterioro sufrido con el paso de los años. Por esta razón, se tomarán como base estudios experimentales previos hechos en la Huaca, entre los que se encuentran la caracterización mecánica de los materiales, estudios geotécnicos y geofísicos, y ensayos de identificación modal. Los resultados de estos estudios serán complementados con modelos numéricos en elementos finitos. Se espera que estos modelos ayuden a identificar las zonas vulnerables en el caso de estudio, así como a comprender el estado actual de daño, y a predecir la amplificación de la aceleración experimentada en el suelo firme a través de la propagación de ondas en el sistema suelo-estructura. Posteriormente, se podrá cuantificar el efecto que produce considerar los cambios en la geometría debido al daño y la interacción suelo- estructura al evaluar su vulnerabilidad sísmica.Ítem Texto completo enlazado Propuesta de aditivos naturales y microfibras de papel para reparar fisuras en muros de monumentos históricos de tierra(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-09) Sánchez Puerta, Karina YsabelUna gran cantidad de monumentos históricos de tierra en el Perú, y en el mundo, han sido dañados por los sismos. El daño principal es la fisuración de sus muros estructurales que degrada su resistencia y rigidez e incrementa la posibilidad de colapso durante un nuevo sismo. Con el fin de reparar y restaurar al muro sus propiedades iniciales se ha estudiado la inyección de morteros líquidos (grouts) de barro en las fisuras. El suelo utilizado en el grout necesita de la presencia de arcilla porque es el material aglomerante del suelo. Sin embargo, cuando el barro se seca la arcilla se contrae y se generan fisuras que reducen la capacidad de adherencia del grout. Con el fin de que la reparación sea eficiente, se debe reducir la fisuración por contracción de secado. Este trabajo presenta los resultados de un estudio realizado sobre la incorporación de aditivos en grouts de barro para controlar el proceso de fisuración durante el secado. Los aditivos estudiados fueron: microfibras de papel, goma de tuna, clara de huevo y vaselina. Con estos aditivos se buscó 2 efectos. El primero fue el efecto de costura de las microfibras, similar al que produce la paja en el mortero de barro de la mampostería de adobe. El segundo fue el retardo de la velocidad de secado. En algunos ensayos simples se observó que la disminución de la velocidad de secado reduce la fisuración debida a la contracción de la arcilla. Para determinar la eficiencia de los aditivos en disminuir la fisuración y mejorar la adherencia del grout, se ejecutaron 2 tipos de ensayos: el ensayo de agrietamiento en films y el ensayo de tracción indirecta. El primero fue utilizado para analizar y comparar el proceso de fisuración en capas delgadas (films) de barro y escoger las dosificaciones de grout con menor ancho de fisura. El segundo fue realizado en emparedados de adobe, con las dosificaciones escogidas previamente, para determinar si el grout estudiado proporciona una buena adherencia. Se comprobó que las microfibras logran disminuir significativamente la fisuración y como consecuencia mejoran la adherencia o resistencia del grout. La goma de tuna mejoró la adherencia de grouts finos y fluidos y la clara de huevo también fue capaz de aumentar la resistencia del grout. Finalmente la vaselina no fue útil debido a que su adición en el grout incrementa la fisuración y deja manchas en el barro seco.Ítem Texto completo enlazado 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 EnriqueLa 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.