Esta tesis presenta los resultados del análisis dinámico lineal por elementos finitos de un
prototipo de casa de adobe a escala natural. Este prototipo fue ensayado en la mesa vibradora
del Laboratorio de Estructuras Antisísmicas del Departamento de Ingeniería (LEDI) de la
Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). El ensayo consistió en tres fases de
simulaciones sísmicas de aceleración incrementada y tres vibraciones libres. Durante el ensayo
se registraron desplazamientos y aceleraciones en los muros y en la base, incluyendo la fuerza
resultante en el actuador de la mesa vibradora. Luego, se procesaron los registros para obtener
el periodo de vibración y la rigidez lateral del prototipo.
El análisis numérico se realizó con el objetivo de obtener un modelo de elementos finitos cuyo
comportamiento sea similar al experimento del prototipo de adobe en el rango lineal. El módulo
de elasticidad (E) de la albañilería de adobe del modelo numérico fue calibrado de tal forma que
el periodo del primer modo de vibración sea igual al periodo experimental. El cociente de
amortiguamiento (ξ) fue tomado de investigaciones realizadas por Groenenberg (2010) y Tarque
(2008). El modelo numérico lineal fue sometido a una aceleración igual a la registrada en la mesa
vibradora durante la primera simulación del ensayo experimental. La similitud entre periodo de
vibración, respuesta de aceleraciones y cortante basal validan la calibración realizada. También
se identificó la coincidencia entre esfuerzos máximos de tracción del modelo con las zonas
agrietadas del prototipo sometido a una mayor aceleración en la tercera fase. Por lo tanto, el
modelo numérico representa numéricamente el comportamiento elástico del prototipo de adobe
y predice las zonas potenciales de agrietamiento.
El modelo y las zonas agrietadas predicen la formación de bloques de adobe separables. Esta
predicción mejorará el análisis del prototipo de adobe como un sistema de bloques rígidos
divididos. El objetivo es diseñar un reforzamiento de cuerdas que envuelvan los muros de adobe,
impidan la excesiva separación de estos bloques y eviten el colapso de la estructura. Sosa y
Soto (2014) reforzaron con cuerdas un prototipo de adobe impidiendo el colapso con
simulaciones sísmicas de hasta 1.3 g. Sin embargo, debido a que no hay un diseño, se busca
simular el movimiento e impacto de los bloques de adobe reforzado. Los programas de análisis
estructural más comunes no modelan el impacto, pero si modelan el movimiento amortiguado.
Por ello se realizó una primera aproximación del movimiento de un bloque que impacta en
traslación. Se simuló el movimiento con impacto que ocurre con coeficiente de restitución, con el
movimiento amortiguado con cociente de amortiguamiento. La equivalencia se comprobó para
casos en que el bloque impacta con una superficie estática, acelerada armónicamente y con
aceleración sísmica. / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/7016 |
| Date | 22 June 2016 |
| Creators | Sarmiento Huamán, Javier Carlos |
| Contributors | Blondet Saavedra, Jorge Marcial |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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