Facultad de Ciencias e Ingeniería

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Análisis de la influencia del asentado en la respuesta estructural de muros tipo pirca mediante ensayos a escala reducida
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-23) Jaimes Cucho, Geraldine Lizbeth; Santa Cruz Hidalgo, Sandra Cecilia
En la ciudad de Lima existe población que vive en laderas y asienta sus viviendas sobre pircas. La informalidad de estas construcciones conjugada con un escenario sísmico superior al de la normativa peruana desencadenarían la destrucción de estas viviendas y de las estructuras ubicadas altitudinalmente bajo ellas. Esto sin considerar las posibles víctimas humanas y pérdidas económicas. La necesidad de entender mejor el comportamiento de estos muros de piedras sin mortero ha conllevado el desarrollo de estudios (tesis) en los últimos años mediante recopilación histórica, uso de modelos experimentales o analíticos, los cuales han sido recogidos en esta tesis. El presente texto analiza la influencia de los arreglos geométricos de las piedras en el comportamiento estructural de muros tipo pirca mediante 3 arreglos a escala reducida. Se inicia con una recopilación bibliográfica sobre las pircas plasmadas en el Marco Teórico en las que se identifican diversos arreglos. Entre ellos, se elige el espaciamiento vertical entre piedras pasantes consecutivas dado que la presencia de este tipo de piedras es recomendada por diversos autores como McCombie et. al. (2016) e Ita et. Al. (2023). Se elige también la variación del traslape dado que estudios como los de McCombie et. al. (2016), Mundell et. al. (2009) y McCombie et. al. (2012) dan a entender que las juntas corridas son perjudiciales en el comportamiento del muro. Por último, se elige modificar la inclinación de las hileras en contra del movimiento lateral. Se busca explorar dicho comportamiento dado que son pocos los estudios y no son concluyentes. Esto es abordado en la Elección y diseño de los especímenes. Los ensayos fueron realizados en la losa del Laboratorio de Estructuras de la PUCP. Para el ensayo se cuenta con una estación total, un nivel y un trasportador, principalmente, como instrumentos de medición. Todos los cálculos fueron realizados a partir de los datos de la estación total, dada su precisión. En cuanto a los equipos, se usó una mesa inclinable donde se armaron los especímenes que fueron inclinados mediante una grúa pórtico conectada a la mesa. El procedimiento es descrito en el Plan de ensayo. La respuesta estructural cuantifica la resistencia lateral, la rigidez inicial lateral, la deformación última del muro, el tipo de falla y el porcentaje de muro que se mantiene en su lugar luego del colapso, los cuales se presentan en la Descripción de los resultados. Los muros con mayor cantidad de piedras pasantes, traslape a la mitad y sin ángulo de inclinación son los que tienen una mayor deformación última antes del colapso. Se observa también que los traslapes más simétricos hacen que el muro se abombe más sin fallar. En cuanto a la falla, los muros que generan menos escombros es el que tiene más piedras pasantes, traslape simétrico y sin ángulo de inclinación, y el que tiene menos piedras pasantes, juntas corridas y sin ángulo de inclinación. Por último, se presenta la Discusión de resultados, y Conclusiones y recomendaciones en la que se identifica que el espaciamiento vertical entre piedras pasantes consecutivas no predice la deformación última aún cuando parecen estar relacionadas. Se confirma que, a más piedras pasantes, hay mayor resistencia, rigidez inicial y menos escombros ante una carga lateral. También, es posible reducir la cantidad de piedras pasantes, colocándolas en posiciones estratégicas. Asimismo, se concluye que los muros con traslapes simétricos se deforman más antes del colapso debido a que un buen traslape da un soporte adicional y son capaces de abombarse más antes de la falla. Por último, los muros sin inclinación de sus hileras son capaces de deformarse más antes de colapsar. Se recomienda continuar con el desarrollo de tesis experimentales que permitan alimentar modelos numéricos de predicción de comportamiento en ensayos a escala real. En esta tesis se ha tratado las variables independientes de forma separada. Se sugiere que, en próximos estudios, se realicen análisis de regresión múltiple que permitan medir el efecto de variables combinadas.
Evaluación del desempeño de muros de retención de piedra con junta seca. Caso de estudio: pircas en una zona de las periferias de Lima
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-21) Párraga Terbullino, Anghie Paola; Santa Cruz Hidalgo, Sandra Cecilia
La habilitación urbana en la metrópoli de Lima se ha realizado de manera desordenada de tal modo que la población se ha asentado en lugares poco accesibles. Es el caso de las laderas de la Ciudad de Lima, donde los pobladores construyen viviendas en superficies inclinadas y apoyadas en muros de retención de roca sin mortero conocidas mayormente como pircas. Su ubicación en zona sísmica, así como el poco conocimiento técnico para la construcción de las pircas, generan un gran riesgo para la población y sus medios de subsistencia. Por tanto, es importante el estudio de las pircas con un enfoque técnico ingenieril que permita dar un diagnóstico objetivo para las futuras tomas de decisiones. El objetivo general de este trabajo es evaluar el desempeño de los muros de roca con junta seca sometidas a cargas estáticas laterales perpendiculares a su plano. En primer lugar, se realiza la documentación de la construcción de 6 especímenes por medio de registros audiovisuales de visitas a campo. En segundo lugar, se determinan las cargas de colapso y tipos de falla mediante ensayos a escala natural en una mesa inclinable, a su vez se elabora un modelo analítico. En tercer lugar, se miden las deformaciones perpendiculares al plano de la pirca. Los resultados muestran que los muros de 1.0 m y 1.5 m de altura resisten el 30% y 25% de su peso respectivamente. Las fallas son del tipo volteo y delaminación. En la modelación analítica, los ángulos en inminente colapso tienen un error promedio de 10% respecto a los valores registrados en los ensayos. Para el caso de las deformaciones, las magnitudes son en promedio de 11.37 mm y 23.84 mm para las pircas de 1.0 m y 1.5 m respectivamente. A partir de los ensayos se demuestra que la forma en la que se arreglan los bloques de piedra duante la construcción, que a su vez depende de la experiencia de los maestros pirqueros, son clave para dar estabilidad a los muros ante cargas perpendiculares a su plano. Finalmente, en base a las limitaciones de las construcciones se establecen recomendaciones para elaborar futuras estructuras estables.
Estimación de vulnerabilidad sísmica de vivienda social de 2 pisos de Muros de Ductilidad Limitada en la costa central del Perú
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-08-16) Reyes Virhuez, Cesar Abraham; Santa Cruz Hidalgo, Sandra Cecilia
La costa central del Perú se encuentra en silencio sísmico desde hace muchos años por lo que es de gran importancia estudiar el comportamiento que sufrirán las estructuras peruanas ante eventos sísmicos de diversas intensidades y estimar sus consecuencias económicas y sociales con la finalidad de planificar acciones de prevención y reconstrucción. En el caso de las edificaciones de muros de ductilidad limitada no se cuenta con la experiencia de campo sobre su comportamiento estructural respecto a eventos sísmicos debido a que son construcciones relativamente nuevas y no son tradicionales. Las investigaciones respecto al desempeño sísmico de estructuras con muros de ductilidad limitada en nuestro país principalmente se centran en el estudio de las edificaciones de departamentos mayores a 5 pisos y no a viviendas unifamiliares de 2 o 3 pisos. En los estudios previos se han obtenido curvas de fragilidad, que analizan el comportamiento sísmico y los daños sufridos en las estructuras, y curvas de vulnerabilidad, que estiman los costos de los daños generados y sus costos de reparación, para edificaciones mayores a 5 pisos: mientras que solo curvas de fragilidad para viviendas de 2 o 3 pisos. Esta tesis tiene como finalidad ampliar el espectro de análisis del estudio del desempeño sísmico de esta tipología a través del estudio de la vulnerabilidad sísmica de viviendas sociales de 2 niveles.

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