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. / Tesis

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.

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. / Tesis

En la actualidad, un gran porcentaje de las viviendas construidas en Perú son producto de la autoconstrucción, estas son construidas con materiales inadecuados, presentan deficiencia estructural y se encuentran ubicadas en zonas no aptas para la construcción, lo cual genera peligro a la población. En el primer trimestre del 2017, ocurrió el fenómeno del Niño Costero, en el cual se generaron importantes daños a la población, viviendas, infraestructura vial, servicios básicos y paralización de actividades socio-económicas. Piura fue uno de los departamentos más afectados por el fenómeno del Niño Costero, donde se registraron en total 105 369 viviendas afectadas y destruidas, 889 establecimientos educativos y 240 establecimientos de salud afectados, 189 790 km de caminos rurales, 1377 km de carreteras afectados y destruidos, y 27 puentes destruidos. Hasta la fecha, las obras e intervenciones de reconstrucción y soluciones de vivienda, no se han ejecutado según lo planificado, motivo por el cual, existe una gran cantidad de familias damnificadas que esperan acceder a una vivienda segura. En la presente investigación, se desarrolló la propuesta de diseño general de un módulo de vivienda sostenible con el objetivo de implementar y valorar la construcción de módulos de vivienda sostenibles en el distrito de Sondorillo - Huancabamba - Piura, basado en la Construcción Vernácula a través del uso de materiales eficientes según los criterios establecidos en el Reglamento Nacional de Edificaciones. El diseño general de la vivienda modular sostenible desarrollado en la presente investigación, está compuesto por una cimentación corrida de concreto ciclópeo de 0.40 m de ancho de base, 0.50 m de altura y sobrecimiento de 0.30 m; vigas soleras de sección de 4” x 4” con longitud máxima de 6.25 m y longitud mínima de 3.30 m; columnas de sección de 4” x 4” y 2.50 m de altura; muros de quincha con ancho desde 0.40 m - 1.40 m con espesor de 0.10 m y alturas de 1.00 m, 1,90 m y 2.50 m; el techo del ambiente social de 4.80 m de luz con viguetas transversales de madera y viguetas de caña en el mismo sentido de la caída del agua con secciones 2” x 4” y 25 mm respectivamente, techo de la cocina comedor de 3.30 m de luz con viguetas transversales de madera y viguetas de caña en el mismo sentido de la caída del agua de secciones 2” x 4” y 25 mm respectivamente. Asimismo, se desarrolló el análisis estático y el análisis dinámico, según los parámetros establecidos en la E.030 Norma de Diseño Sismoresistente y la E.080 Norma de Diseño y Construcción con tierra reforzada, donde se determinó la fuerza sísmica horizontal o cortante basal de 3.51 t, y se registró la aceleración espectral más baja de 0.18 para un periodo mayor de 3 segundos Así mismo, se comparó la literatura estudiada con un modelo matemático analizado en SAP 2000, cumpliendo los criterios de resistencia, estabilidad y comportamiento sismo resistente, donde el øRn fue menor que el Ru con valor de 3509.9 kg. / Nowadays, a large percentage of the houses built in Peru are the product of self-construction, these are built with inadequate materials, have structural deficiencies and are located in areas not suitable for construction, which generates danger to the population. In the first quarter of 2017, the Coastal Child phenomenon occurred, in which significant damage was generated to the population, housing, road infrastructure, basic services and paralysis of socio-economic activities. Piura was one of the departments most affected by the El Niño Costero phenomenon, where a total of 105,369 affected and destroyed houses, 889 educational establishments and 240 affected health establishments, 189,790 km of rural roads, 1,377 km of affected roads, and destroyed, and 27 bridges destroyed. To date, the reconstruction works and interventions and housing solutions have not been carried out as planned, which is why there are a large number of affected families waiting to access safe housing. In the present investigation, the general design proposal of a sustainable housing module was developed with the objective of implementing and evaluating the construction of sustainable housing modules in the Sondorillo - Huancabamba - Piura district, based on Vernacular Construction through the use of efficient materials according to the criteria established in the National Building Regulations. The general design of the sustainable modular house developed in the present investigation, is made up of a continuous cyclopean concrete foundation of 0.40 m in base width, 0.50 m in height and a rise of 0.30 m; 4 "x 4" section sole beams with a maximum length of 6.25 m and a minimum length of 3.30 m; columns of section 4 "x 4" and 2.50 m high; quincha walls with width from 0.40 m - 1.40 m with thickness of 0.10 m and heights of 1.00 m, 1.90 m and 2.50 m; the ceiling of the social environment of 4.80 m light with wooden cross joists and cane joists in the same direction as the waterfall with sections 2 "x 4" and 25 mm respectively, ceiling of the kitchen-dining room of 3.30 m light with transverse wooden joists and cane joists in the same direction as the water fall of sections 2 "x 4" and 25 mm respectively. In addition to this, the static analysis and the dynamic analysis were developed, according to the parameters established in E.030 Design Standard for Earthquake Resistant and E.080 Design and Construction Standard with reinforced earth, where the horizontal seismic or shear force of 3.51 t, and the lowest spectral acceleration of 0.18 ms2 for a period greater than 3 seconds Likewise, the literature studied was compared with a mathematical model analyzed in SAP 2000, meeting the criteria of resistance, stability and earthquake resistant behavior, where the øRn was less than the Ru with a value of 3509.9 kg. / Tesis

En la ciudad de Lambayeque, el uso de técnicas constructivas vernaculares ha tenido variaciones a lo largo de la historia. El centro histórico de la ciudad, donde permanecen aún ciertos monumentos, actualmente presenta una pérdida del 60% de edificios que eran testimonio de estas técnicas constructivas ancestrales. Esta investigación busca realizar un estudio de técnicas constructivas vernaculares, con el objetivo de lograr su registro y reconocimiento para preservar y transmitir el patrimonio de antepasados, fortaleciendo la identidad cultural y arquitectónica de la ciudad, además de servir como fuente de información para ser usada por futuras generaciones. Para ello se seleccionaron un conjunto de viviendas construidas en las épocas colonial y republicana en el centro histórico de la ciudad, estudiando su evolución, materialidad, sistema formal, funcional y constructivo además de su estado de conservación visual. Este análisis permitió encontrar que, en la época colonial se utilizó un estilo barroco destacando principalmente el uso, además de técnicas constructivas como el adobe y la quincha, que se utilizaron principalmente como respuesta al entorno, el clima y las características sociales de la gente de la época.

Un gran porcentaje de las viviendas construidas en Latino América son producto de la autoconstrucción, es decir, no cuentan con estudios preliminares, licencias de construcción, supervisión profesional, son construidas con materiales inadecuados, presentan deficiencia estructural y están ubicadas en zonas no aptas para la construcción. Esto genera peligro a la población, a pesar de que se realice mediante procesos constructivos convencionales sugeridos y asistidos por los maestros de obra. En los primeros meses de 2017, se registraron intensas lluvias debido al Fenómeno del Niño Costero, y se generaron importantes daños en viviendas y carreteras en la Costa de Latino América. Las obras de reconstrucción no se han realizado y existe una gran cantidad de familias damnificadas que esperan acceder a una vivienda segura. En la presente investigación se desarrolló la propuesta de un diseño general de vivienda modular sostenible basado en la Construcción Vernácula a través del uso de materiales eficientes como la caña, la madera, la fibra paja y el barro. / A large percentage of homes built in Latin America are the result of the self-construction, which in most cases means, they do not have preliminary studies, building permits, professional supervision, are built with inadequate materials have structural deficiency and are located in unsuitable areas for construction; despite the fact that it is carried out through conventional constructive processes suggested and assisted by the construction masters it still generates danger to the population. In the first months of 2017, intense rains were recorded due to the El Niño Coastal Phenomenon, and significant damage was caused to homes and roads in the Latin American Coast. The reconstruction works has not been carried out and there are many families affected who hope to access safe housing. In the present investigation the proposal of a general design of sustainable modular housing based on Vernacular Construction was developed with efficient materials such as cane, wood, straw fiber and mud. / Trabajo de investigación

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.

Las propuestas de intervención y restauración que garanticen la conservación de una edificación histórica deben estar orientadas a solucionar los problemas detectados en un diagnóstico estructural previo. El uso de métodos no destructivos durante la ejecución del diagnóstico estructural es recomendable debido a su carácter no invasivo. Dentro de este tipo de métodos se encuentra la termografía infrarroja que tiene la ventaja de proporcionar información en tiempo real y no requerir un contacto directo con la superficie estudiada. El objetivo de la presente tesis es explorar una herramienta de diagnóstico estructural no destructiva mediante el uso de termografía infrarroja pasiva y activa desde un enfoque cualitativo. Para alcanzar este fin se realizó una revisión bibliográfica de la aplicación de termografía infrarroja en ingeniería civil. Además, se realizaron ensayos de termografía infrarroja pasiva y activa en dos casos de estudio en laboratorio para evaluar las ventajas que proporcionan ambos métodos en la visualización de inserciones y anomalías estructurales. Luego, se formularon protocolos de ensayos de termografía infrarroja pasiva y activa, recolección de datos y post-procesamiento de datos (integración de la termografía infrarroja con fotogrametría). Por último, los protocolos propuestos fueron validados mediante su uso en el diagnóstico estructural de una casona de adobe y quincha del siglo XX ubicada en Lima y la fachada de un módulo de adobe. Los resultados obtenidos muestran que la termografía infrarroja se presenta como una útil herramienta de diagnóstico estructural para estudiar anomalías superficiales y sub-superficiales, visualizar sistemas estructurales como la quincha y detectar cambios de material. Por otro lado, la integración de termografía infrarroja con fotogrametría demostró ser capaz de proveer información espacial de las anomalías detectadas en los termogramas y posibilita diferenciarlas de irregularidades geométricas. Finalmente, los protocolos propuestos demostraron ser herramientas que facilitan la ejecución de ensayos de termografía infrarroja y que podrían ser empleados por profesionales involucrados en el ámbito del estudio y conservación de patrimonio cultural. / Intervention and restoration proposals that guarantee the conservation of a historic building must be aimed at solving the problems detected in a previous structural diagnosis. The use of non-destructive methods during the execution of a structural diagnosis is recommended due to its non-invasive nature. This type of method includes infrared thermography, which has the advantage of providing information in real time and does not require direct contact with the surface being studied. The objective of this thesis is to explore a non-destructive structural diagnostic tool using passive and active infrared thermography from a qualitative approach. To this end, a bibliographic review of the application of infrared thermography in civil engineering was carried out. In addition, passive and active infrared thermography tests were performed in two laboratory case studies to evaluate the advantages provided by both methods in the visualization of insertions and structural anomalies. Then, protocols for passive and active infrared thermography, data collection and post-processing (integration of infrared thermography with photogrammetry) were formulated. Finally, the proposed protocols were validated through their use in the structural diagnosis of a 20th century adobe and quincha house located in Lima and the façade of an adobe module. The results indicate that infrared thermography is presented as a useful structural diagnostic tool to study surface and sub-surface anomalies, visualize structural systems such as the quincha and detect material changes. On the other hand, the integration of infrared thermography with photogrammetry proved to be capable of providing spatial information of the anomalies detected in the thermographs and makes it possible to differentiate them from geometric irregularities. Finally, the proposed protocols proved to be tools that facilitate the execution of infrared thermography tests and that could be used by professionals involved in the study and conservation of cultural heritage.