UNIVERSIDAD NACIONAL SAN
CRISTÓBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y CIVIL
E.F.P. INGENIERÍA CIVIL
RESTAURACIÓN DEL SISTEMA
ESTRUCTURAL
suual
VRsuladsy
dsuss
du
VMaalsy
ds
VClussy
das
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
•
Los trabajos de intervención estructural de
monumentos históricos, se hacen en base a
conocimientos
empíricos e intuitivos
.
•
Es posible que la estructura soporte un sismo?
•
Cuales son los sistemas de refuerzo estructural
•
Como se puede evaluar la efectividad de los
refuerzos?
•
Será posible mantener en vida el legado
histórico y más aún evitar pérdidas de vidas
humanas.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Pisco-2007
Chile-2010 Chile-2010
OBJETIVO GENERAL
•
Realizar un análisis dinámico
modal
espectral
para
aproximar el modelo en caso
de movimientos sísmicos
•
Determinar la efectividad de
los materiales compatibles
usados en la restauración
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Chile, Feb-2010
A
n
t
e
s
D
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s
p
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s
A
n
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e
s
HIPÓTESIS
suual
VRsuladsy
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du
VMaalsy
ds
VClussy
das
La actual Ciudad de Huamanga fundado el 25 de Abril de 1540 por los Españoles como una
necesidad militar de orden estratégico.
Durante el virreinato se construyeron la mayor parte de templos y conventos de
las diversas órdenes religiosas, según iban llegando a la ciudad a evangelizar
ANTECEDENTES HISTÓRICOS
Octubre-2003, RS Nº2900-72-ED
-Ambiente urbano monumental
-San Juan Bautista
-Carmen Alto
Centro histórico de la ciudad de Ayacucho
Ordenanza Municipal Nº 061-2004-MPH/A
Área: 1’760,000.00m
2, Perímetro: 7,928.67 m
02) LA CATEDRAL
05) COMPAÑÍA DE JESUS
09) CAPILLA NSTRA. SRA. DE LORETO
01) SAN AGUSTÍN 03) SAN FRANCISCO DE ASIS 04) SAN FRANCISCO DE PAULA
06) SAN JUAN DE DIOS 07) SANTA ANA
12) SANTA TERESA 11) SANTO DOMINGO
08) BUENA MUERTE
10) EL BUEN PASTOR
18) SAN SEBASTIÁN 20) SANTA CLARA
23) DEÑOR DE LOS
AMANCAES 24) SOQUIACATO
13) SAN JUAN BAUTISTA 15) LA AMARGURA 16) BELÉN
17) CHIQUINQUIRÁ
19) LA MERCED
22) NSTR. SRA. DE ZARAGOZA 21) PAMPA SAN AGUSTÍN
14) EL CALVARIO
AYACUCHO: “CIUDAD DE LAS 33 IGLESIAS” (TECHOS CON TIJERALES DE MADERA)
25) CARMEN ALTO
32) CAPILLA DEL PANTEÓN 33) SANTUARIO DE QUINUAPATA 30) CAPILLA SÑR. DE AREQUIPA 31) CAPILLA PAMPA CRUZ
FENÓMENOS
NATURALES
SINIESTROS
FALTA DE ORIENTACIÓN Y
CUIDADO DEL INMUEBLE
USO INADECUADO
DESGASTE DEL
MONUMENTO
DAÑOS ESTRUCTURALES
Y ARQUITECTÓNICOS
DETERIORO DEL INMUEBLE DE
VALOR ARQUITECTONICO E
HISTORICO
COLAPSO DE
INMUEBLE DE VALOR
DETERIORO DE
IMAGEN URBANA
PERDIDA DEL
FALTA DE IDENTIDAD
DESCRIPCIÓN E
IDENIFICACIÓN
Expediente
técnico
Componentes de la
edificación
Documentación y
levantamiento
Del material y de la
edificación a través del
tiempo
Evaluación de valores
Arquitectónicos
De la condición a
nivel del material y
análisis estructural
ESTUDIO Y ANÁLISIS
Establecer políticas de intervención
Definir objetivos
Desarrollar estrategias
Preparar plan e implementar
RESPUESTA
EVALUACIÓN Y REVISIÓN
PERIODICA
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CONTINUIDAD FISICA, VIVENCIAL Y/O
SENSORIAL DEL BIEN PATRIMONIAL
CONSERVACIÓN
CONJUNTO DE ACCIONES DE
NATURALEZA FÍSICA QUE USADAS
METODOLOGICAMENTE
PROLONGAN Y/O DEVUELVEN LAS
CARACTERISTICAS FORMALES Y EL
TESTIMONIO TECNOLOGICO DEL
BIEN MONUMENTAL JUNTO
CONSU CONTENIDO HISTORICO
Y/O ARTÍSTICO
NIVELES DE INTERVENCIÓN
CATEGORIAS DE LA ACCIÓN FÍSICA
MINIMA EFICIENTE PARA
CONSEGUIR LA CONSERVACIÓN DE
UN BIEN MONUMENTAL
EXPLORACIÓN
TAREAS DE PROSPECCIÓN
ARQUEOLÓGICA Y RETROSPECCIÓN
ARQUITECTÓNICA DESTINADAS A
CONOCER LA NATURALEZA Y ESTADO
DE LOS ELEMENTPS FÍSICOS
LIBERACIÓN
ANASTILOSIS
ACCIÓN CONSERVADORA QUE
SITUA A LOS ELEMENTOS
AUTENTICOS DE UN
MONUMENTO
FRAGMENTADO A SU
POSICIÓN ORIGINAL.
RESTAURACIÓN
CONJUNTO DE ACCIONES
QUE TIENE COMO OBJETO
DEVOLVER A LA FORMA
CONSTITUIDA SU
ORIGINALIDAD Y VERACIDAD.
REHABILITACIÓN
INTERVENCIÓN QUE
ACONDICIONA LA
HABITABILIDAD DE
LA EDIFICACIÓN
PARA SU USO
CONTEMPORANEO
ASEGURANDO LA
CONTINUIDAD FISICA
DEL MISMO
REMODELACIÓN
CONSTRUCCIÓN
COMPLEMENTARIA DE
ADICCIÓN O
REPLANTEO EN UN
MONUMENTO O
ÁREA DESTINADA A
PERFECCIONAR SU
USO O EXPRESIÓN
CONTEMPORANEA.
REFACCIÓN
INTERVENCIÓN
INTEGRAL QUE
COMPLEMENTA LA
REHABILITACIÓN
FISICA PARA
MEJORAR EL
AMBIENTE SOCIAL
ECONOMICO Y
CULTURAL
INVOLOLUCRAN DO
AL HOMBRE
RECONSTRUC -
CIÓN
INTERVENCIÓN
DRÁSTICA POR LA
QUE SE REEDIFICA
UN ELEMENTO
EDIFICIO O
AMBIENTE
DESAPARECIDO
REINTEGRACIÓN
INTERVENCIÓN
QUE RESTITUYE
ELEMENTOS
MUTILADOS O
DESUBICADOS
PARA DEVOLVER
LA UNIDAD AL
CONJUNTO
REPARACIÓN
INTERVENCIÓN
QUE RESTITUYE
LA ESTABILIDAD
DETERIORADA
O PERDIDA DE
LA
ESTRUCTURA
ARQUITECTÓNI
CA.
CONSOLIDACIÓN
INTERVENCIÓN QUE
TIENE
LAS
ALTERACIONES EN
PROCESO
Y
ASEGURA
AL
MONUMENTO
DISPONIENDO
TEMPORALMENTE
DE CONTRAFUERTES
QUE APUNTALEN LA
ESTRUCTURAOFRECI
ENDO PUNTOS DE
APOYO.
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FACHADA PRINCIPAL A A B CORTE A-A CORTE B-B PORTÓN FRONTON PILASTRAS DE CAMPANARIO ESTRUCTURA DE CAMPANARIO A TRIO ADMINISTRACIÓN SAGRARIO PRE SBITERIO PRE-SACRISTIA SACRIST
ÍA CASA CAPITULAR SALON ARCO MURO LONGITUDINAL COLUMNA PRETIL BOVEDA ARCO FACH ADA PRINC IPAL PRETIL CUPULIN TAMBOR
NAVE LATERAL IZQUIERDO
NAVE PRINCIPAL
NAVE LATERAL DERECHO
AMBÓN
BEMA ALTAR
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL DE LAS IGLESIAS
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL DE LAS IGLESIAS
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
COMPOSICIÓN ARQUITECTÓNICO DE LAS IGLESIAS
COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LOS MUROS
Mampostería de Mampostería de Bloques de piedra Bloques rectangulares
escombros irregulares piedras poligonales para portada rectangular colocados ordenadamente
grandes
Mampostería de Mampostería de Bloques de piedra Bloques rectangulares
bloques rectangulares piedras pequeñas sumergidos en mortero sumergidos en mortero
Muro ancho heterogéneo
EVALUACIÓN DE VALORES ARQUITECTÓNICOS
1.-Valores históricos
El problema de la autenticidad
La autenticidad del material y de la
estructura
La autenticidad de la función
La autenticidad de la forma
El monumento como reflejo material de la
historia
Documento de historia
Testimonio de historia
Falla por tracción
Falla por flexión
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
PRINCIPALES TIPOS DE FALLAS
Se debe principalmente a esfuerzos de tracción directa que se produce en
uno de los muros, al dar arriostre lateral a otros muros del encuentro.
Falla por corte
Falla por volteo
COMPOSICIÓN ARQUITECTÓNICO DE LAS IGLESIAS
Presentan una orientación diagonal siguiendo las juntas verticales y
horizontales (falla escalonada). Está relacionada con la resistencia de la
mampostería a la fuerza cortante.
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Intervenciones para evitar el volteo de
las paredes
Apuntalamiento con madera a los muros
vinculante
con
lazos
de
acero,
Confinamiento con las cintas de poliéster
,
poner una cobertura provisional
Intervenciones en los campanarios
Confinamiento con lazos de acero y
placas
Apuntalamientos de las aberturas
MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS
Los Elementos Finitos son una herramienta poderosa
para la solución de ecuaciones diferenciales y se
pueden adaptar fácilmente a geometrías irregulares.
El MEF se basa en transformar un
medio continuo
(infinitos grados de libertad), en un
modelo discreto
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
ANÁLISIS DE LÁMINAS PLANAS
Se pueden utilizar para modelar, analizar y diseñar losas, muros o
placas sometidas a flexión, corte y fuerza axial
Elementos de lámina plana en el espacio y su desplazamiento
Desplazamientos y Fuerzas de Membrana
Fuerzas de membrana y fuerzas de flexión
yi xi i f i
w
a
yi xi i z f i
M
M
F
ANÁLISIS DE SÓLIDOS AXISIMÉTRICOS
El esfuerzo normal en dirección perpendicular a la lámina se supone cero.
Las fuerzas Nsq y Msq son nulas (simetría)
0 0 0 0 2 2 2 2 2
12
/
12
/
0
0
12
/
12
/
0
0
0
0
1
0
0
1
1
s ss s s s
t
vt
vt
t
v
v
v
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E
M
M
N
N
Fuerzas de membrana Deformaciones del plano neutro
Momentos flectores Curvaturas
Matrices de Rigidez y de Fuerzas
s
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L
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2
2
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0
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B
D
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e A T e e edA
B
D
B
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K
K
0 0 2 0 0 10 rLds
T T
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
ELEMENTOS USADOS EN EL MODELO
Objetos de Línea
Los objetos de línea que poseen propiedades de sección consideran efectos de
deformación por fuerza axial, deformación por fuerza cortante, torsión y flexión.
Objetos de Área
Según la dirección de las cargas y las condiciones de apoyo de los elementos, los
objetos de área pueden comportarse como membranas, placas o cáscaras.
En las membranas
, las cargas están aplicadas en el plano del elemento y producen
esfuerzos internos normales y cortantes en el plano. (rigidez en su plano).
En las placas,
las cargas están aplicadas fuera del plano del elemento y producen
esfuerzos cortantes fuera de su plano, torsiones y flexiones. (rigidez a la flexión y a torsión)
suual
VRsuladsy
du
VMaalsy
VClussy
INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL
•
Analizar a la estructura en su forma
arquitectónica original mediante un modelo
matemático, encontrando las zonas de
concentración de esfuerzos más críticos y
comparar con la resistencia de los materiales
más antiguos de la edificación.
•
Incrementar la resistencia elástica del
edificio mediante la inclusión de elementos
estructurales cuyo módulo de elasticidad sea
compatible con el del material original, ya
que de lo contrario se puede generar
comportamientos dinámicos distintos.
•
Una intervención preferentemente, debe ser
reversible.
PRINCIPIOS
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•
Aumentar la resistencia de los
elementos
estructurales,
para
prevenir que se produzcan fisuras.
(aumento de espesor, reparación o
reconstrucción)
•
Después de producidas las primeras
fisuras,
se
logre
controlar
el
agrietamiento y separación de los
elementos estructurales, utilizando
refuerzos resistentes a fuerzas de
tracción. Un buen diseño debe añadir
ductilidad a la estructura, es decir,
capacidad de deformarse luego del
INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL
D C B A G E F H
7 11 8 12 9 13 10 1 5 2 6 3 7
4 7 3 6 2 5 1
8 11 9 12 10 13
Pri mer a eta pa Seg und a eta pa
Nivel del terreno
MURO DE ADOBE
Excavar y rellenar
Luego excavar y rellenar
y asi sucesivamente cada capa
1 2 3 5 6
Pañetear los 3 lados de la excavación
típica
VISTA DE FRENTE VISTA DE CORTE
2.00 m
2.00 - 2.40 m
Altura v
ariable de s
obrecim
iento
Zapata 0.30 m minimo
Parte exterior Parte interior 7 D C B A G E F H EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO Y PAÑETEO Zapata 0.30 m minimo Parte exterior Parte interior Ancho variable D C B A G E F H
BASE DE MORTERO Y COLOCACIÓN DE PIEDRAS
f'c = 175 kg/cm2 espesor 2" Parte exterior Parte interior Ancho variable D C B A G E F H Pañetear los 3 lados de la excavación típica Parte exterior Parte interior Ancho variable D C B A G F H Parte exterior Parte interior D C B A G E F H Parte exterior Parte interior Ancho variable EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO Y PAÑETEO
BASE DE MORTERO Y COLOCACIÓN DE PIEDRAS
D C B A G E F H Parte exterior Parte interior exteriorParte
Parte interior D C B A G E H D C B A G E F H Parte exterior Parte interior f'c = 175 kg/cm2
espesor 2"
EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO Y PAÑETEO
BASE DE MORTERO Y COLOCACIÓN DE PIEDRAS
EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO Y PAÑETEO
BASE DE MORTERO Y COLOCACIÓN DE PIEDRAS
PROCEDIMIENTO RECONSTRUCTIVO DE LA
CIMENTACIÓN Y SOBRECIMENTACIÓN
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Uso del grouts de barro
REPARACIÓN DE FISURAS Y REFORZAMIENTO
EN MUROS TIERRA
Uso de llaves de madera
Uso de las geomallas de polímero y mallas
LINEAS DE CONTORNO DEL MURO.
LISTONES DE MADERA 4" X 3".
(TORNILLO O SIMILAR)
a= ancho de muro L= 1.5 a
LLAVE DE MADERA AMARRE DE MURO
REPARACIÓN DE FISURAS Y REFORZAMIENTO
EN MUROS TIERRA
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Uso de tensores de acero
Uso de contrafuertes
Tratamiento impermeabilizante de las tejas
Curado y preservación de estructuras de madera
TRATAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES
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COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS
MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN
Compatibilidad
del adobe con
la madera
Compatibilidad
del adobe con
el acero
Compatibilidad
del adobe con
el concreto
COMPATIBLE
liviano, flexible, de
baja densidad ,fácil
trabajabilidad.
Alta resistencia a la
compresión, baja
resistencia a la
tracción y
moderada
resistencia a la
cizalladura
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COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS
MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN
Compatibilidad
del adobe con
la madera
Compatibilidad
del adobe con
el acero
Compatibilidad
del adobe con
COMPATIBLE
Usados como
refuerzos
horizontales y
verticales para
evitar el volteo, es
reversible, pero
sufre perdida de
tensión al trascurrir
el tiempo por la
COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS
MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN
Compatibilidad
del adobe con
la madera
Compatibilidad
del adobe con
el acero
Compatibilidad
del adobe con
el concreto
INCOMPATIBLE
homogéneo,
isótropo
incompatibilidades
físicas, químicas y
mecánicas
posee módulo de
elasticidad y rigidez
diferente
por
la
contracción
de
fraguado se pierde
la conexión
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MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
Arrastra partículas
de
arena
que
golpea contra la
estructura
produciendo
desgaste
por
abrasión,(energía
cinética, densidad y
tamaño
de
la
partícula)
Forma alveolos por
el material abrasivo
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
1.Mecanismos causantes de la degradación mecánica a través del tiempo
MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
Cambios
bruscos
de
temperatura
producen fallas ya
que
las
rocas
tienen muy baja
conductividad
térmica,
esto
provoca tensiones
en
la
capa
superficial
El agua en los poros
y fisuras producen
presión.
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
Agentes
biológicos
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MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
Se origina por el
ataque
de
una
atmósfera
ácida
debido
a
la
contaminación.
El cemento
portland son
portadores de un
cierto contenido de
sales solubles que
deterioran la
estructura lítica
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
El agua que
asciende por
capilaridad
Arrastra
sales
solubles
procedentes
de
abonos,
ácidos
húmicos,
excremento, orines
provoca
eflorescencias que
se
cristalizan
al
evaporarse el agua
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
Agentes
biológicos
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MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
Compuestos de
Azufre y Nitrógeno
Procedentes del
Humo de los
vehículos a motor y
ácido sulfúrico en
forma gotitas, junto
a partículas solidas
de: hollín, ceniza,
carbón, etc., ataca
la piedra formando
costras negras
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN
MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO
Viento
EL clima
proporciona las
condiciones para la
proliferación de las
criptógamas
(hongos, algas,
musgos y líquenes)
Las
tensiones
producidas por el
hinchamiento
de
las raíces de las
plantas
en
crecimiento.
Choque térmico
Cristalización
de sales
Dilatación
térmica
Contaminantes
Agentes
biológicos
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suual
VRsuladsy
du
VMaalsy
VClussy
Iglesia Santa Teresa
Universidad Nacional San Cristóbal
de Huamanga
12345 10 9 8 7 6 10 9 4 3 2 1 8 76 5 11 P R E S B IT E R IO SACRISTÍA
NAVE PRINCIPAL AL
T A R B E M A MU RO TE S T E R O S O T O C OR O C OR O NA RT E X
MURO DEL EVANGELIO MURO DE LA EPISTOLA
MU RO D E P IE S MU RO D E P IE S T O RR E T O RR E ,70 ,85 2,56 ,83 2,70 ,85 2,52 ,17 12,23 ,68 1,06 2,58 1,07 ,68 ,84 1,03 ,82 2,76 1,87 ,46 1,61 1,27
2,46 2,29 ,75
4,11 1,06 1,62 1,21 1,04 3,72 1,01 1,15 1,24 1,68 1,35 3,35 2,13 2,79 1,69 ,53 2,27 1,12 1,14 ,87 ,64 1,84 1,39 ,65 ,95 ,50 ,84 ,54 ,77 ,29 ,67 ,90 17,59 12,32 ,49 6,02 1,76 1,46 12,36 ELEVACIÓN FACHADA PRINCIPAL
NPT= -0.38 NPT= -0.15 NPT= 0.00
ELEVACIÓN FACHADA LATERAL
Esc: 1/150 Esc: 1/150 1,06 CORTE A-A Esc: 1/150 CORTE B-B Esc: 1/150 ,35 ,28 ,45 1,97 ,24 4,16 ,34 3,48 1,42 1,05 ,72 1,18 1,71 2,46 5,53 2,64 ,51 4,16 12,85 ,97 1,24
,48 ,68 ,57 1,01 ,57 ,68 ,48 4,48 4,53 2,49 3,23 3,34 2,14 1,85 1,53 ,27 ,69 1,20 ,57 ,20 2,22 5,92 4,18 ,40 ,54 2,13 2,13 ,59 ,701,07 2,13 2,13 1,07,70,95 2,13 2,13 ,95,701,03 2,13 2,13 1,01,70 1,86 2,13 2,13 3,78 1,13
6,50 7,10 6,85 7,00 11,03
1,39 1,76 ,89 4,04 1,08 1,54 2,38 2,69 13,15 MU RO TE S T E R O ,62 1,01 2,03 3,66 22,08 1,24 1,24 2,30 2,23 1,92 15,11 1,32 1,28 1,08 1,02,86 2,51 ,82,88 1,25,42 2,96 1,24
14,63 3,84 8,42 4,21 46,20 1,92 ,87 5,28 3,72 ,43 5,50 23,29 2,33 1,16 2,34 ,45 1,23 8,78 ,37
1,01 1,65 3,08 1,02 1,39 2,09 ,79 2,57 ,49 ,62 2,47 ,58 ,58 2,02 ,85 1,16 3,46 1,35
11,03 9,33 10,18
42,77 DISTRIBUCIÓN
Esc: 1/150
NPT= +0.00
NPT= +0.42 NPT= +0.70
,18
NPT= +2.23 NPT= +0.17
DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : HUAMANGA DISTRITO : AYACUCHO
UNSCH "RESTAURACIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL DE LOS MONUMENTOS:IGLESIA SANTA TERESA Y LA IGLESIA SAN
CRISTÓBAL"
Ayacucho - Perú
LUGAR : JR. 28 DE JULIO, CUADRA 6
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
TESIS: PLANO: UBICACION: TESISTA:
ESCALA: FECHA:
B. Ing. Hemerson Lizarbe Alarcón. Indicada Mayo 2010
LAMINA:
ING. CIVIL
Ayacucho - Perú
RESE
Ñ
A HIST
Ó
RICA
El Rvdo. Padre Francisco, logró la
daci
ó
n de la Real C
é
dula firmada
por el Rey de Espa
ñ
a Carlos II en
Madrid el 26 de Febrero de 1678.
Se adquiri
ó
del cabildo eclesi
á
stico
la casa huerta junto al templo de
San Crist
ó
bal mediante escritura
del 12 de Noviembre de 1681.
NPT= +0.00
NPT= +0.20 NPT= +0.26 NPT= +0.35 NPT= +0.41 NPT= +0.52
NPT= +0.75
NPT= +0.91 NPT= +1.44
NPT= +0.43 NPT= +0.53
NPT= +0.74 NPT= +0.66
NPT= +0.81
NPT= +0.92 NPT= +1.02
NPT= +1.52 NPT= +1.43
El techo de la nave es de bóveda de
cañón en cuatro módulos limitados
por arcos torales con lunetos, que
albergan los vanos circulares de las
ventanas laterales
Tras el acceso principal un sotacoro
abovedado con arco carpanel
El altar mayor posee tres
cuerpos, coronación y tres calles
Existen seis altares, como el de
Santa Libereta con una
expresión de barroco tardío o de
•
Cimentación
Los cimientos son de
piedra grande de río con
mortero de barro y cal.
•
Muros
Son de piedra con juntas
de mortero de cal con
espesores desde 0.89
hasta un máximo de 2.64
m.
•
Contrafuertes o
machones
Son de piedra con 2.46 m
de largo y 1.27m de
espesor, su altura es la
misma del muro que esta
arriostrando en la
sacristía.
SISTEMA Y COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Techo
Conformada de una sola
bóveda de cañón, sobre el
cual esta relleno con tierra
dándole la forma inclinada
a dos aguas en el que
descansan las tejas
artesanales de la región.
Torre
Tiene dos torres de
17.59m de altura, cada una
de 16.81m2 de
á
rea, son
de alba
ñ
iler
í
a de ladrillo
Disgregación del
sobre cimiento
por la absorción
de la humedad
Desprendimiento
de los acabados
de la torre
Arbustos en el
paramento
Rajaduras
presentes en las
torres
PATOLOGÍAS DEL MONUMENTO
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El p
é
simo drenaje
pluvial que cae a los
pies de los muros
Variación en la
profundidad de la
cimentación.
Los muros no cuenta
con ningún tipo de
protección
Infiltraci
ó
n por el
techo de aguas
pluviales
Deterioro del arco
ESQUEMA DEL PROCESO DE DISEÑO ESTRUCTURAL
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
DEFINICIÓN PRELIMINAR
DEL PROBLEMA
NECESIDADES Y OBJETIVOS
EXPERIENCIA EN
DISEÑOS ANÁLOGOS POR
PARTE DEL PROYECTISTA
POSIBLES ALTERNATIVAS
DISEÑO INICIAL
ANÁLISIS ESTRUCTURAL
EVALUACIÓN DE
RESULTADOS
DISEÑO DEFINITIVO
¿
VALIDO?
LEYES FISICAS
ANTECEDENTES
SI
An
á
lisis estructural de la Iglesia
b) CUBIERTA DE LA S ACRIS TÍA Peso del relleno sobre la bóveda
Densidad = 1.76 gr/cm3 1760 Kg/m3 Densidad = 1.76 gr/cm3 1760 Kg/m3
V= 501.004 m3 V= 105.934 m3
W = 881,766.160 Kg W = 186,443.664 Kg
Peso propio de la cobertura
Area = 581.364 m2 Area = 122.926 m2
P. por m2 = 160.000 kg/m2 P. por m2 = 160.000 kg/m2
W = 93,018.240 kg W = 19,668.096 kg
Peso de cielo razo de yeso con carrizo
Area = 373.152 m2 Area = 74.796 m2
P. por m2 = 25.000 kg/m2 P. por m2 = 25.000 kg/m2
W = 9,328.800 kg W = 1,869.900 kg
PES O TOTAL DE LA CUBIERTA
Peso propio de la cobertura
Peso de cielo razo de yeso con carrizo
PES O TOTAL DE LA CUBIERTA
p = m/v , W = p V
CALCULO DEL PES O DE LA CUBIERTA POR METRO CUADRADO a) CUBIERTA DE LA NAVE
p = m/v , W = p V
Peso del relleno sobre la bóveda
ACCIONES ESTATICAS
MADERA DE EUCALIPTO 740 kg/m3
YESO 25 Kg/m2
ADOBE 1600 Kg/m3
MAMPOSTERIA DE PIEDRA IRREGULAR Y CAL 2000 Kg/m3
CONCRETO 2400 Kg/m3
COBERTURA: Teja andina sobre torta de barro 160 Kg/m2
CAMPANA DE HIERRO FUNDIDO 4600 Kg
CARGAS DE MATERIALES
Las fuerzas aplicadas son las
generadas por el peso propio
de los muros y la cubierta de
la nave.
El peso total de la Iglesia es
del orden de 6,537.10 t.
aproximadamente
Los muros tienen un peso
5,345.01 t, (81.76%) del peso
total.
El peso de toda la estructura
de techos (bóvedas, arcos y
sistema de techo) es de
Factor de Zona (Z)
: 0.3 (Aceleración sísmica,Ayacucho,zona 2, 2.94m/s)
Factor de Uso (U)
: 1.3 (Monumento histórico)
Factor de Suelo (S)
: 1.2 (Suelo intermedio)
Factor de Reducción Sísmico (R)
: 1.0 (Para mampostería de piedra, la solicitación
sísmica será aplicada sin ser reducida, pues se quiere
determinar para fines de análisis la fuerza cortante
basal que impondría un sismo)
Factor de amplificación sísmica (C)
: C= 2.5 x (Tp/T), C ≤ 2.5
T: Periodo de vibración
hn: altura total del módulo sin cimentación = 16.70 m (torre)
Ct: 60 para estructuras con muros
C
= 5.39
Se usará C = 2.5 indicado como valor máximo por la Norma
seg
Ct
h
T
n0
.
278
60
70
.
16
ACCIONES DINÁMICAS
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
ESPECTRO DE ACELERACIONES
ra
ció
n
es
p
ectr
al
(Sa
)m
/s
2
Un espectro elástico es el conjunto de las respuestas máximas de diferentes
estructuras de un grado de libertad, caracterizadas por un período y un
amortiguamiento, sometidas a un acelero grama, y se representa como una
función de aceleraciones espectrales vs. valores de período o de frecuencia
El análisis se realizó en el
SAP200 (STRUCTURAL
ANALYSIS PROGRAMS)
El modelo cuenta con
144 elementos tipo
barra
Los muros y coberturas
fueron modelados con
2,678 elementos tipo
cáscara
2,700 nodos con
13,500 grados de
libertad
MODELO MATEMÁTICO EN 3D
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Iglesia San ristal
Universidad Nacional San Cristóbal
de Huamanga
TECHOS (Par)
Esc. 1/100
ATRIO
Jr. 28 de J
u lio
Anclaje con rollizo de madera de 2m Ø 4"
Esc. 1/100
Esc. 1/100
Esc. 1/100
TIPOS DE PISOS
SIMBOLO DESCRIPCION
Ladrillo (11 cm. * 20 cm.). Laja.
Canto Rodado (Variable). Tierra.
DEPARTAMENTO : AYACUCHO PROVINCIA : HUAMANGA DISTRITO : AYACUCHO
UNSCH "RESTAURACIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL DE LOS MONUMENTOS:IGLESIA SANTA TERESA Y LA IGLESIA SAN
CRISTÓBAL"
Ayacucho - Perú
LUGAR : JR. 28 DE JULIO, CUADRA 6
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
TESIS:
PLANO:
UBICACION: TESISTA: ESCALA: FECHA:
B. Ing. Hemerson Lizarbe Alarcón. Indicada Julio 2010
LAMINA:
ING. CIVIL
Ayacucho - Perú
SEGUNDA PLANTA
Ø variable de 3" @ 6"
Ø variable de 3" @ 6"
Ø variable de 3" @ 6"
Ø variable de 6" @ 8" Ø variable de 3" @ 6"
En el muro
Ø variable de 3" @ 6"
Reposición de pinaculos
SEGUNDA PLANTA
ATRIO
ALTAR SACRISTÍA
PRIMERA PLANTA
Jr. 28 de J
u lio
NAVE PRINCIPAL
ATRIO
Piedra de 25 x 60 (cm.)
laja de 40 x 40 (cm.)
laja de 40 x 40 (cm.)
Ladrillo de 11 x 20 (cm.)
PLANTA
Campanario de piedra con mortero de cal Pináculo faltante Fisura V-02A A E E Esc. 1/100 Esc. 1/100 Esc. 1/100 1,16 4,69 ,60 3,32 3,13 2,18 5,03 10,34 4 ,5 3 2 ,28 ,73 1 ,3 8 4 ,3 9 9,77 1,10 4,43 1,09
6,62 1,24 19,08 20,32 2,63 7,10 9,73 1,30 8,35 2,06 15,48 ,99 28,19 2,20 ,95 B B Fisura Fisura Grieta
Grieta de revestimiento Desprendimiento
Fisura de humedad y sales
Presencia
Grieta
Estructura de par y nudillo Rollizos de arriostre
Desplome de muro Desplome de muro Desplome de muro de revestimiento Desprendimiento N. =+1.09 2,26 1,05 3,68 6,99 1,92 ,82 3,20 ,43 ,74 ,18 ,17 7,46 1,69 ,66 3,93 6,27 Poyo revestido con concreto pulido
1,32 5,97 7,29 4,67 2,02 ,24 1,68 3,87 5,55 Poyo revestido con concreto pulido Poyo revestido
con concreto pulido
NPT= +0.00 NPT= +0.17 NPT= +0.35
N = +1.09 N = +1.52
NPT= +0.24 NPT= +0.47
CORTE C - C
1,60 4,57 1,31 7,48 1,62 5,86 7,48 SACRISTIA Eliminar tubo de concreto
en regular estado
en mal estado Piso de piedra
de 0.40 x variable en regular estado
Proyección de campanario
en regular estado
en regular estado
en regular estado en regular estado
en mal estado Poyo revestido con concreto pulido
en regular estado en mal estado
Muro doble en el muro
C C D D V-01 V-03 P-03 P-04
de 25 x 60 cm. Piedra rectangular
Piso de piedra de 0.40 x 0.40 m.
Piso de concreto pulido
Altar de concreto pulido Piso de ladrillo de 0.11 x 0.20 m.
Ø variable de 6" @ 8" Piedra de rio de Ø variable de 3" @ 6"
Piedra de rio de
Ø variable de 3" @ 6" Piedra de rio de Piedra de rio
N.P.T. =-0.79 N.P.T. =+1.02 N.P.T. =+0.24 N.P.T. =+1.02 N.P.T. =+0.35 N .P. T . = + 0 .1 7 N.P.T. =+0.47 N.P.T. =+0.00 P-01 P-02 PR ES B IT E R IO SACRISTÍA
NAVE PRINCIPAL AL
TAR BE M A M UR O TES TE RO NART EX
MURO DE LA EPISTOLA
MUR O
D
E PI ES
MURO DEL EVANGELIO
MUR O D E PI E S ATRIO
FACHADA - ELEVACION
M UR O TES TE RO CORTE B-B Jr . 2 8 de J uli o
RESEÑA HISTÓRICA
Se edificó pocos días después que Vasco de Guevara
fijó el plano de la nueva población de San Juan de la
Frontera de Guamanga.
Perpetúa la histórica fundación del templo al patrón de
los caminantes, En el cabildo de 1º de Enero de 1540
se trato de la primera Iglesia que se edificaría con 21
vecinos encomenderos, cuyo número de indios
ascendía a 610. Considerado la primera capilla de culto
construido en la Ciudad que fue como la primera
catedral de Huamanga.
El 6 de septiembre de 1542, se desarrolla la Batalla de
Chupas, dirigidas por el Comisionado Vaca de Castro
sobre Almagro "El Mozo", Fueron enterrados en su
interior, según se asegura a los Pizarristas y Almagristas
que murieron en la batalla.
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
TIPOLOGIA ARQUITECTONICA
Tiene un estilo
Ayacuchano o regional,
por la sencillez
arquitectónica.
La fachada, cuenta con
un solo vano en arco de
medio punto,
correspondiente a la
portada de piedra y atrás
esta un reducido atrio de
donde arranca la escalera
que conduce al
TIPOLOGIA ARQUITECTONICA
La torre esta hecha de
piedra de cantería.
El interior cuenta con una
sola nave, íntegramente de
adobe y piedra de cantera,
carece de ventanas, en el
muro testero un altar de
adobe con un sagrario. El
techo modesto de troncos
de madera y techumbre de
paja vertiente que fue
posteriormente
reemplazado por teja.
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SISTEMA Y COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL
Planta
Conformada por una sola nave y una sola torre. El cuerpo
principal de la fachada se compone de fábrica mixta de
adobe con piedra.
Cimentación
Los cimientos son de piedra grande de río con mortero de
barro o cal.
Muros
Todos los muros son de adobe para la nave principal con
espesor promedio de 1.25m. Mientras que hacia la
fachada está edificada con piedras de campo irregulares
carentes de calidad artística adherida con cal.
Techo
El techo es inclinado, formado por una estructura de
madera rolliza de eucalipto. La cobertura es una
EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
El 04 de Abril del 2003 colapso el
techo, debido a la temporada de
lluvias, a la
mala aplicación del
proceso constructivo
y mal diseño
EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL
La cimentación no cuenta con
un mismo
nivel de fundación
,
dificultando el comportamiento
uniforme de sus elementos.
Parte de la cimentación se
encuentran
expuestos al medio
ambiente
,
lo
que
viene
originando la disgregación de
estos, así como absorbe la
humedad por capilaridad.
EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL ESTADO ACTUAL
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
Buena parte de los muros
se
encuentran
a
la
intemperie
debido al
colapso de la cubierta,
por
lo
que
están
expuestos al ataque de
agentes externos como
las lluvias, vientos, etc.,
lo que viene ocasionando
deterioro en los mismos.
Los muros longitudinales
que corresponden a la
Nave
han
perdido
CAUSAS DEL DETERIORO EN EL ÁREA DE INTERVENCIÓN
Cimientos:
No existe un
buen drenaje pluvial.
Absorbiendo
la
humedad, originando el
disgregamiento
del
mortero.
Sobrecimientos:
piedra
caliza y poca altura
Cobertura:
la
sobrecarga debido al
exceso de la torta de
barro y poca pendiente
de la cobertura
ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA IGLESIA
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
Acciones estáticas
Las fuerzas aplicadas son las
generadas por el peso propio
de los muros y los elementos
que conforman la cobertura
liviana.
El peso total de la Iglesia es
del orden de 1,196.49 t.
Los muros tienen un peso del
orden de 1,136.02 t, (94.95%)
El peso de toda la estructura
del techo es de 60.48 t,
(5.05% ).
Peso de la armadura de par y nudillo (Eucalipto) Densidad = 0.55 gr/cm3 550 Kg/m3
D = 0.15 m 2*W1= 93.303 Kg L1 = 4.80 m W2 = 41.986 Kg L2 = 4.32 m Wtotal = 135.289 Kg V1 = 0.085 m3
V2 = 0.076 m3 Peso total de la armadura de par y nudillo
Nro de armaduras = 39 W = 5276.259 Kg
Peso de los sobrepares Peso de la cumbrera
D = 0.15 m D = 0.15 m
L = 4.56 m L = 27.9 m
V = 0.081 m3 V = 0.493 m3 2W = 88.637 kg W = 271.161 kg Peso total de los sobrepares
Nro de sobrepares = 86 W = 7622.818 Kg
Peso del arriostre Peso propio de la cobertura D = 0.1 m Area = 254.448 m2
L = 27.9 m P. por m2 = 160 kg/m2 V = 0.219 m3 W = 40711.7 kg W = 120.516 kg
Peso total de dos arriostres Peso de cielo razo de yeso con carrizo Nro de arriotres = 2 Area = 254.169 m2
W = 241.0316 Kg P. por m2 = 25 kg/m2 W = 6354.2 kg
PES O TOTAL DE LA CUBIERTA
W = kg
P. Cubierta = 237.6799 kg/m2 P. area de influencia de cada par =
Se considera una carga viva de 100 kg/m2 en el proceso de construcción y colocación de las tejas
p = m/v , W = pV
CALCULO DEL PES O DE LA CUBIERTA POR METRO CUADRADO
60477.175
El modelo cuenta con 3,772
elementos tipo barra
(frame) para representar
los elementos de madera
encontrados en el techo y
llaves en los muros.
Los muros y coberturas
fueron modelados con
2,475 elementos tipo
cáscara (Shell).
Tiene 2,666 nodos
Modelo matemático de elementos finitos
TIPOLOGIA ARQUITECTONICA
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
suual
VRsuladsy
du
VMaalsy
VClussy
Resultados
- FEMA-154 (1988).
- EMS-98 (European Seismological Commision, 1998)
- Índice de vulnerabilidad de Benedetti-Petrini (1984)
- Cardona y Hurtado (1990)
- AIS (AIS y FOREC, 2001)
- ATC-13 (Aplied Technology Council, 1985).
METODOS DE ANÁLISIS DE VULNERABILIDAD SÍSMICA
Cual es la metodología adecuada evaluar la vulnerabilidad de los
edificios?
Parámetros
Clase Ki
PesoWi
A B C D
1. Organización del sistema resistente. 0 5 20 45 1.00
2. Calidad del sistema resistente. 0 5 25 45 0.25
3. Resistencia convencional. 0 5 25 45 1.50
4. Posición del edificio y cimentación. 0 5 25 45 0.75
5. Diafragma horizontales. 0 5 15 45 1.00
6. Configuración en planta. 0 5 25 45 0.50
7. Configuración en elevación. 0 5 25 45 1.00
8. Distancia máxima entre los muros. 0 5 25 45 0.25
9. Tipo de cubierta. 0 15 25 45 1.00
10. Elementos no estructurales. 0 0 25 45 0.25
11. Estado de conservación. 0 5 25 45 1.00
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
ÍNDICE DE VULNERABILIDAD SÍSMICA CON EL MÉTODO
DE BENEDETTI-PETRINI
11
1
i
KiWi
IV
Ki: Clasificación de un valor numérico
Wi: Coeficiente de peso
vulnerabilidad baja (Iv<20%)
A
B
C
D
1. Organización del sistema resistente.
5
1
5
2. Calidad del sistema resistente.
5
0.25
1.25
3. Resistencia convencional.
45
1.5
67.5
4. Posición del edificio y cimentación.
5
0.75
3.75
5. Diafragma horizontales.
15
1
15
6. Configuración en planta.
45
0.5
22.5
7. Configuración en elevación.
0
1
0
8. Distancia máxima entre los muros.
5
0.25
1.25
9. Tipo de cubierta.
15
1
15
10. Elementos no estructurales.
0
0.25
0
11. Estado de conservación.
0
1
0
IV =
131.25
Parámetros
Clase K
iPeso
W
i∑ Ki
W
iIv=131.25/3.825→ Iv=34.31%
Modelo sin tensores Modelo con tensor
Modo Periodo % de masa efectiva Periodo % de masa efectiva
T UX UY T UX UY
1 1.2646 1.7000 0.0000 1.2619 2.6262 0.0001
2 1.2186 3.0000 0.0010 1.0237 3.3773 0.0005
3 0.9674 0.1877 0.0000 0.9656 0.6115 0.0000
4 0.7810 38.5000 0.0000 0.7777 36.5527 0.0001
5 0.7278 0.5968 0.0015 0.7246 1.5256 0.0011
6 0.7059 10.6000 0.0003 0.7051 9.8753 0.0004
7 0.6580 2.2000 0.0001 0.6477 1.0616 0.0002
8 0.6439 0.1718 0.0012 0.6401 1.4996 0.0011
9 0.5854 0.0023 0.0001 0.5852 0.0001 0.0002
10 0.5744 0.1604 0.0006 0.5743 0.1701 0.0006
11 0.5307 0.7669 0.0111 0.5254 0.2872 0.0025
12 0.5173 0.3339 0.0163 0.5124 0.6159 0.0256
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
M
O
D
O
1
M
O
D
O
M
O
D
O
2
M
O
D
O
SISMO EN DIRECCIÓN X-X
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
DESPLAZAMIENTOS LATERALES DEBIDOS A ACCIONES DE
SISMO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
MÁXIMO EN LA DIRECCIÓN X
UBICACIÓN
MODELO
SIN
TENSOR
MODELO
CON
TENSOR
En la parte
superior de la
bóveda ubicada
hacia el centro de
la Iglesia.
7.14 cm
6.75 cm
En la parte
superior de la
torre
SISMO EN DIRECCIÓN Y-Y
DESPLAZAMIENTOS LATERALES DEBIDOS A ACCIONES DE
SISMO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
MÁXIMO EN LA DIRECCIÓN Y
UBICACIÓN
MODELO
SIN
TENSOR
MODELO
CON
TENSOR
En la parte
superior de la
bóveda ubicada
hacia el centro de
la Iglesia.
0.09 cm
0.09 cm
En la parte
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
ESFUERZOS DEBIDOS AL PESO PROPIO
El peso propio produce esfuerzos de compresión
moderados en la mayor parte de las bóvedas. En lo que
sigue se supone que las tracciones son positivas y las
compresiones negativas (Tn/m2). La Figura de esfuerzos
principales
mínimos,
muestra
las
máximas
compresiones debidos al peso propio en el techo de la
estructura.
ESFUERZOS DE CORTE POR UNIDAD DE ÁREA BAJO LA
ACCIÓN DEL SISMO EN DIRECCIÓN Y-Y
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
ESFUERZOS DE CORTE POR UNIDAD DE ÁREA BAJO LA
ACCIÓN DEL SISMO EN DIRECCIÓN X-X
Sismo X-X, en los muros transversales X
Sismo X-X, en los muros longitudinales Y
X
COMPORTAMIENTO SISMORESISTENTE DE LA IGLESIA
•
La estructura de la Iglesia está concebida para soportar cargas de gravedad. La forma de arcos y
bóvedas es tal que la resultante de fuerzas en cualquier sección está dentro del núcleo central.
Esto significa que no se producen tracciones, que no podrían ser resistidas con el material
empleado. Por otro lado, a pesar de tenerse una estructura de gran peso los esfuerzos de
compresión debidos a las cargas de gravedad son relativamente bajos (soporta la estructura).
Esto se debe a las grandes dimensiones de los muros que son los principales elementos
estructurales.
•
Las acciones sísmicas son intrínsecamente variables. Para eventos de pequeña intensidad
puede esperarse que la resultante de fuerzas en una sección cualquiera se desplace
ligeramente, manteniéndose toda la sección comprimida, o quizás con tracciones tolerables.
Sin embargo, en eventos de mayor intensidad pueden tenerse tracciones importantes. Éstas
podrían superar largamente a las compresiones preexistentes debidas a las cargas de gravedad.
En la condición actual, tales tracciones podrían originar el colapso parcial de las bóvedas,
desencadenando sucesivas fallas.
Resultados
A
B
C
D
1. Organización del sistema resistente.
20
1
20
2. Calidad del sistema resistente.
5
0.25
1.25
3. Resistencia convencional.
45
1.5
67.5
4. Posición del edificio y cimentación.
5
0.75
3.75
5. Diafragma horizontales.
45
1
45
6. Configuración en planta.
45
0.5
22.5
7. Configuración en elevación.
0
1
0
8. Distancia máxima entre los muros.
25
0.25
6.25
9. Tipo de cubierta.
25
1
25
10. Elementos no estructurales.
0
0.25
0
11. Estado de conservación.
5
1
5
Iv =
196.25
∑ Ki
W
iParámetros
Clase K
iPeso
W
iIv=196.25/3.825→ Iv=51.31
Modelo actual Modelo propuesto
Modo Periodo % de masa efectiva Periodo % de masa efectiva
T UX UY T UX UY
1 1.2237 0.0511 40.1000 0.9810 0.0005 42.9000
2 1.0991 9.5000 0.3123 0.7659 21.7000 0.0107
3 0.6804 0.1460 0.0369 0.6660 0.2454 0.2382
4 0.5794 0.1031 1.7000 0.5779 0.0254 1.3000
5 0.5373 0.0002 0.0448 0.4954 0.0001 1.8000
6 0.4839 0.2220 3.0000 0.4813 0.0175 7.5000
7 0.4079 0.0564 2.4000 0.4202 0.0048 1.6000
8 0.3824 7.4000 0.9969 0.3825 5.8000 1.1000
9 0.3313 0.2747 7.2000 0.3709 0.1619 2.9000
10 0.3143 5.7000 0.0011 0.3540 0.0000 2.2000
11 0.2927 0.0493 0.1753 0.3220 0.0027 0.7136
12 0.2826 2.9000 0.1412 0.2938 0.0636 3.0000
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
PERÍODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACIÓN
PRIMER
MODO DE
VIBRACIÓN
SEGUNDO
MODO DE
VIBRACIÓN
PERÍODOS NATURALES Y MODOS DE VIBRACIÓN
SISMO DIRECCIÓN X-X
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Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
DESPLAZAMIENTOS LATERALES DEBIDOS A
ACCIONES DE SISMO
MODELO ACTUAL
MODELO PROPUESTO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL MÁXIMO EN LA
DIRECCIÓN X
UBICACIÓN
MODELO
ACTUAL
MODELO
PROPUESTO
la parte
superior del
muro (vértice) .
SISMO DIRECCIÓN Y-Y
DESPLAZAMIENTOS LATERALES DEBIDOS A
ACCIONES DE SISMO
MODELO ACTUAL
MODELO PROPUESTO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL MÁXIMO EN LA
DIRECCIÓN X
UBICACIÓN
MODELO
ACTUAL
MODELO
PROPUESTO
desplazamientos
máximos en los
muros
longitudinales.
UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA
Tesis: Restauración del sistema estructural de los monumentos: Iglesia Santa Teresa y la Iglesia San Cristóbal
