Comportamiento físico mecánico de la tapia por pandeo y conexión de esquina. Caso Teatro Imperial de Pasto.

Resumen

Introducción: La tapia, es un muro ancestral fabricado artesanalmente en tierra apisonada, con la que se construyeron edificaciones patrimoniales en la ciudad de Pasto, (zona de amenaza sísmica alta), entre ellas el teatro Imperial el cual es considerado como un patrimonio invaluable (1922) conocido como el “Decano de los Teatros del Sur” [1] declarado como de uno de los bienes inmuebles de interés cultural de la nación y protegido por las leyes que regula el Ministerio de Cultura. Metodología: La investigación se desarrolla a partir de evaluación patológica causada por antecedentes sísmicos en el comportamiento estructural por pandeo y conexión de esquina de las edificaciones en tierra, para ello se evalúa el comportamiento físico mecánico de la tapia a partir de procesos convencionales como el módulo de rotura, evaluación de resistencia admisible a la compresión de la tapia, como una respuesta al pandeo y la valoración dinámica para caracterizar la razón de amortiguamiento y frecuencia de resonancia con base en la evaluación de vibraciones libres. Como metodología la investigación propone un nuevo ensayo a partir de una probeta que permita establecer los esfuerzos que se desarrollan en la conexión de esquina y el refuerzo que contrarreste dicha vulnerabilidad. Resultados: El muro en tapia se caracteriza como un sólido deformable altamente frágil, sujeto a pandeo y fisuramiento, valorado como un medio continuo, con base en el cálculo de elasticidad (72 Mpa), esfuerzo cortante (28 Mpa), relación de deformación vertical y horizontal (0,33) y resistencia a la compresión (0,59 Mpa), caracterizado como un suelo consolidado de consistencia media dura, con un módulo de rotura (0,14Mpa). Conclusiones: El desprendimiento de las esquinas de los muros en tapia se presenta por la alta concentración de esfuerzos, los cuales se resuelven mediante la instalación de conectores o clavos. El ensayo de vibraciones libres permite obtener los modos de vibración longitudinal, transversal y torsional para determinar la capacidad de amortiguamiento de la acción dinámica causada por un sismo. El módulo de rotura permite interpretar la capacidad de respuesta frente a la flexión y pandeo que se causa en un muro en tapia.
Palabras clave: Patología estructural, amenaza sísmica, atrimonio histórico, rehabilitación de edificaciones, caracterización físico mecánica de materiales

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Acerca de los Autores

William Arturo Castillo Valencia, Universidad de Nariño. Pasto (Colombia)
William Castillo Valencia nació en Pasto (Nariño), se graduó como ingeniero civil en la Universidad de Nariño, además obtuvo su título como especialista en estructuras, y en la actualidad está postulado como maestrante en Ingeniería con énfasis en Ingeniería Civil con orientación a estructuras de la universidad del Valle. Pertenece al grupo de investigación G7 en Ingeniería sísmica eólica y estructuras, ha sido ponente internacional en países como Cuba, México, Guatemala, Perú, EU y Argentina; actualmente es profesor de tiempo completo en la Universidad de Nariño, profesor internacional invitado de la Universidad de Michoacan San Nicolás de Hidalgo-Morelia (México), investigador del observatorio de culturas urbanas y OCUR de la Universidad de Nariño. Ha recibido premios de reconocimiento por representacionesinternacionales de la rectoría de la Universidad de Nariño y se desempeña como consultor en estructuras, miembro activo de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. https://orcid.org/0000-0002-5739-6494
Gilberto Areiza Palma, Universidad del Valle (Colombia)
Gilberto Areiza Palma es Ingeniero civil de la Universidad del Valle, master en Ingeniería estructural de Lehigh University, Bethlehem, PA (EU). Profesor tiempo completo de pregrado y postgrado en la Escuela de Ingeniería Civil y Geomática de la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Valle. Profesor de posgrado en las facultades de Ingeniería de la Universidad Industrial de Santander (UIS) en Bucaramanga y de la Universidad del Quindío en Armenia. Miembro del grupo de investigación G7 de la Universidad del Valle, dinámica eólica y estructuras. Miembro fundador y primer Presidente del Instituto Colombiano de la Construcción en Acero – ICCA. Autor de publicaciones bibliográficas, seminarios y conferencista en varias oportunidades. Investigadordel desempeño sísmico de edificaciones de muros estructurales delgados en concreto reforzado, Consultor de la firma GAP. INGENIER IA SAS, miembro activo de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica–AIS, del Instituto Colombiano de la Construcción en Acero–ICCA y del American Institute of Steel Construction–AISC. https://orcid.org/0000-0002-8028-5573
Hugo Coral Moncayo, Universidad del Valle. Cali (Colombia)
Hugo Coral Moncayo es Ingeniero civil de la Universidad del Cauca, doctor en Ingeniería sísmica y dinámica estructural de la Universidad Politécnica de Cataluña, magister en geotecnia de la Universidad Nacional de Colombia, profesor del postgrado de la maestría en Ingeniería con énfasis en ingeniería civil orientación geotecnia, mención de felicitaciones en reconocimiento a la labor académica realizada en ACOFI y ECAES. Consultor en geotecnia de la firma Ingeniería de Suelos y Cimentaciones, se desempeñó como profesor tiempo completo de la Universidad de Nariño en pregrado y postgrados, investigador del grupo G7 de la universidad del Valle y miembro activo de la Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. https://orcid.org/0000-0002-7019-9479
Fig. 14. Distancia entre muros de apoyo para evaluar un comportamiento de una tapia excitada por acción sísmica. (Castillo, Areiza y Coral, 2018)
Publicado
2018-12-19
Cómo citar
Castillo Valencia, W., Areiza Palma, G., & Coral Moncayo, H. (2018). Comportamiento físico mecánico de la tapia por pandeo y conexión de esquina. Caso Teatro Imperial de Pasto. INGE CUC, 14(2), 81-86. https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.08