UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN

CRISTÓBAL DE HUAMANGA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS GEOLOGÍA Y CIVIL

E.F.P. INGENIERÍA CIVIL

  

RESTAURACIÓN DEL SISTEMA

ESTRUCTURAL

DE LOS MONUMENTOS: IGLESIA SANTA

TERESA Y LA IGLESIA SAN CRISTÓBAL.

  

Tesis para optar el Título de Ingeniero Civil, presentado por:

Hemerson Lizarbe Alarcón

ASESORES:

Ing. Cristian Castro Pérez

  

Arq. Juan Carlos Sánchez Paredes

   suual VRsuladsy dsuss

  du VMaalsy ds

  VClussy das

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

    contemporáneos usados en la restauración de monumentos históricos?

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

  Pisco-2007 Chile-2010 Italia

  Chile-2010

  • • 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.

OBJETIVO GENERAL

  Catedral de Arequipa, Jun.-2001

  OBJETIVOS ESPECÍFICOS Chile, Feb-2010

  A n

  • Realizar un análisis dinámico

  t e s modal espectral para

  D aproximar el modelo en caso e s p de movimientos sísmicos u

  é s

  • Determinar la efectividad de

  A n t los materiales compatibles e s usados en la restauración

  D e s p u é s HIPÓTESIS

  IGLESIA SAN CRISTÓBAL

IGLESIA SANTA TERESA

   suual VRsuladsy dsuss

  du VMaalsy ds

  VClussy das

  

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

La actual Ciudad de Huamanga fundado el 25 de Abril de 1540 por los Españoles como una

necesidad militar de orden estratégico.

  

ANTECEDENTES HISTÓRICOS

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

Los ricos mineros y encomenderos españoles financiaban la construcción de templos siendo

hoy su principal atractivo de estilos arquitectónicos muy variados y algunos de ellos únicos

  CENTRO HISTÓRICO AYACUCHO Octubre-2003, RS Nº2900-72-ED Centro histórico de la ciudad de Ayacucho -Ambiente urbano monumental Ordenanza Municipal Nº 061-2004-MPH/A -San Juan Bautista

  2 , Perímetro: 7,928.67 m Área: 1’760,000.00m -Carmen Alto TECHOS CON BÓVEDAS

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AYACUCHO: “CIUDAD DE LAS 33 IGLESIAS”(TECHOS CON BÓVEDA)

01) SAN AGUSTÍN 02) LA CATEDRAL 03) SAN FRANCISCO DE ASIS 04) SAN FRANCISCO DE PAULA 08) BUENA MUERTE 05) COMPAÑÍA DE JESUS 06) SAN JUAN DE DIOS 07) SANTA ANA 09) CAPILLA NSTRA. 10) EL BUEN PASTOR SRA. DE LORETO

  11) SANTO DOMINGO 12) SANTA TERESA

TECHOS CON TIGERALES DE MADERA

  

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  20) SANTA CLARA 23) DEÑOR DE LOS 24) SOQUIACATO 13) SAN JUAN BAUTISTA 15) LA AMARGURA 16) BELÉN 17) CHIQUINQUIRÁ 19) LA MERCED 22) NSTR. SRA. DE 14) EL CALVARIO

  AYACUCHO: “CIUDAD DE LAS 33 IGLESIAS”(TECHOS CON TIJERALES DE MADERA)

18) SAN SEBASTIÁN

  

AYACUCHO: “CIUDAD DE LAS 33 IGLESIAS” (TECHOS CON TIJERALES DE MADERA)

25) CARMEN ALTO 28) CAPILLA ESPIRITU SANTO DE PILACUCHO 26) SANTA MARÍA MAGDALENA 29) SAN CRISTÓBAL 27) CAPILLA ESPIRITU SANTO DE ANDAMARCA

  

AYACUCHO: “CIUDAD DE LAS 33 IGLESIAS”

30) CAPILLA SÑR. DE AREQUIPA 31) CAPILLA PAMPA CRUZ 32) CAPILLA DEL PANTEÓN 33) SANTUARIO DE QUINUAPATA

  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

  INMUEBLE FALTA DE IDENTIDAD CULTURAL FACTORES QUE DETERMINAN EL DETERIORO DE LOS MONUMENTOS

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  METODOLOGÍA PARA LA INTERVENCIÓN DESCRIPCIÓN E

  IDENIFICACIÓN Componentes de la Documentación y Expediente edificación levantamiento técnico ESTUDIO Y ANÁLISIS

  De la condición a Del material y de la Evaluación de valores nivel del material y edificación a través del

  Arquitectónicos análisis estructural tiempo RESPUESTA Establecer políticas de intervención

  Definir objetivos Desarrollar estrategias Preparar plan e implementar 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 ELIMINACIÓN DE LOS ELEMENTOS FÍSICOS DISTURBANTES DE LA LECTURA Y EXPRESIÓN FIDEDIGNA DEL MENSAJE HISTORICO Y/O ARTISTICO

  INTERVENCIONES PREVIAS CONCEPTOS BÁSICOS PARA LA INTERVENCIÓN DE UN MONUMENTO HISTÓRICO

DE UN MONUMENTO.

  REMODELACIÓN ANASTILOSIS RESTAURACIÓN REHABILITACIÓN CONSTRUCCIÓN ACCIÓN CONSERVADORA QUE CONJUNTO DE ACCIONES

  INTERVENCIÓN QUE COMPLEMENTARIA DE SITUA A LOS ELEMENTOS QUE TIENE COMO OBJETO ACONDICIONA LA ADICCIÓN O AUTENTICOS DE UN DEVOLVER A LA FORMA HABITABILIDAD DE REPLANTEO EN UN MONUMENTO CONSTITUIDA SU

  LA EDIFICACIÓN MONUMENTO O FRAGMENTADO A SU ORIGINALIDAD Y VERACIDAD. PARA SU USO

  ÁREA DESTINADA A POSICIÓN ORIGINAL. CONTEMPORANEO PERFECCIONAR SU ASEGURANDO LA

  USO O EXPRESIÓN CONTINUIDAD FISICA CONTEMPORANEA. DEL MISMO

  RECONSTRUC - CONSOLIDACIÓN REFACCIÓN REPARACIÓN REINTEGRACIÓN

  CIÓN

  INTERVENCIÓN

  INTERVENCIÓN QUE

  INTERVENCIÓN

  INTERVENCIÓN

  INTERVENCIÓN

  INTEGRAL QUE TIENE LAS DRÁSTICA POR LA QUE RESTITUYE

  QUE RESTITUYE COMPLEMENTA LA ALTERACIONES EN QUE SE REEDIFICA LA ESTABILIDAD ELEMENTOS REHABILITACIÓN

  PROCESO Y UN ELEMENTO DETERIORADA MUTILADOS O FISICA PARA ASEGURA AL EDIFICIO O O PERDIDA DE DESUBICADOS MEJORAR EL MONUMENTO AMBIENTE LA PARA DEVOLVER AMBIENTE SOCIAL DISPONIENDO DESAPARECIDO ESTRUCTURA LA UNIDAD AL ECONOMICO Y TEMPORALMENTE

  ARQUITECTÓNI CONJUNTO CULTURAL DE CONTRAFUERTES CA.

  INVOLOLUCRAN DO QUE APUNTALEN LA AL HOMBRE ESTRUCTURAOFRECI ENDO PUNTOS DE APOYO.

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  FACHADA PRINCIPAL ESCALA GRAFICA

CORTE A-A

  5

  10

  20 40m A

  A B B

  PLANTA PORTÓN FRONTON

  PILASTRAS DE CAMPANARIO ESTRUCTURA DE CAMPANARIO A TRIO

  ADMINISTRACIÓN SAGRARIO PRE SBITERIO

  PRE-SACRISTIA SACRIST ÍA

  CASA CAPITULAR SALON DE RECIBO 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

COMPOSICIÓN ARQUITECTÓNICO DE LAS IGLESIAS

COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL ARCO

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL DE LAS IGLESIAS

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL DE LAS IGLESIAS

  COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DE LAS BÓVEDAS

  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

  Muro ancho heterogéneo Mampostería de Mampostería de Bloques de piedra Bloques rectangulares bloques rectangulares piedras pequeñas sumergidos en mortero sumergidos en mortero

  Arcos de descarga

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA 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 hist
  • Documento de historia
  • Testimonio de historia 2.-Valores artísticos 3.-Valores científicos 4.-Valores históricos inmateriales.

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PRINCIPALES TIPOS DE FALLAS

  Falla por tracción

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 flexión

Las fuerzas sísmicas generan en los encuentros de los muros

transversales y las esquinas superiores grandes esfuerzos de tracción que

forman, en principio, grietas en las partes superiores y posteriormente, la

separación de dichos muros.

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  COMPOSICIÓN ARQUITECTÓNICO DE LAS IGLESIAS Falla por corte

Presentan una orientación diagonal siguiendo las juntas verticales y

horizontales (falla escalonada). Está relacionada con la resistencia de la

mampostería a la fuerza cortante.

  Falla por volteo

Los muros longitudinales, sometidos a cargas sísmicas, se agrietan y se

separan de los muros transversales, y se comportan como elementos en

voladizo independientes, generando flexión y producen, en la mayoría de

casos, el volteo de los muros.

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MECANISMOS DE DAÑO Y COLAPSO

  

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MECANISMOS DE DAÑO Y COLAPSO

  

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MECANISMOS DE DAÑO Y COLAPSO

  

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MECANISMOS DE DAÑO Y COLAPSO

  MEDIDAS PARA LA PROTECCIÓN DE ESTRUCTURAS DAÑADAS DESPUÉS DE UN SISMO

  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 aproximado. Esta transformación se logra generando una Discretización del Modelo, es decir, se divide el modelo en un número finito de partes denominados “Elementos”, cuyo comportamiento se especifica mediante un número finitos de parámetros asociados a puntos característicos denominados

  “Nodos” UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  • Elementos de lámina plana en el espacio y su desplazamiento
  • Desplazamientos y Fuerzas de Membrana Fuerzas de membrana y fuerzas de flexión

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA ANÁLISIS DE LÁMINAS PLANAS

  

Se pueden utilizar para modelar, analizar y diseñar losas, muros o

placas sometidas a flexión, corte y fuerza axial

  yi xi i f i w a yi xi i z f i

  M M F f

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA ANÁLISIS DE SÓLIDOS AXISIMÉTRICOS

  2

  

T

T

T N

  1 2 s d L r

  T N f f f

  A T e e e dA

  T T B D B e

  2

  B dA D B K K K

  A T e e e

  T e B D B K e

  1 2 s d L r

  2

  

L s d r ds r dA

  El esfuerzo normal en dirección perpendicular a la lámina se supone cero. Las fuerzas Nsq y Msq son nulas (simetría)

  Momentos flectores Curvaturas Matrices de Rigidez y de Fuerzas

  M M N N Fuerzas de membrana Deformaciones del plano neutro

  1 s s s s

s

s t vt vt t v v v E t

  1

  1

  12 / 12 /

  2 12 / 12 /

  2

  2

  2

  2

1 L s d r

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)

En las cáscaras, las cargas aplicadas producen que el elemento se comporte como la suma de una membrana y una placa. (rigidez en su plano y fuera de él).

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   suual VRsuladsy dsuss

  du VMaalsy ds

  VClussy das

  INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL PRINCIPIOS

  • 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.

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  INTERVENCIÓN ESTRUCTURAL Criterios

  • 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 agrietamiento inicial.

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PROCEDIMIENTO RECONSTRUCTIVO DE LA

  CIMENTACIÓN Y SOBRECIMENTACIÓN

MURO DE ADOBE

  Pañetear los 3 lados de la excavación típica Excavar y rellenar

  3

  1

  2 Parte Parte iento interior Luego exterior pa H

  9 excavar y rellenar

  8

  11

  12

  10

  13 F obrecim a eta

  5

  6

  7 y asi sucesivamente und

  Zapata E ariable de s cada capa

  5

  6

  1

  2

  3

  7

  4 Seg 0.30 m minimo G Nivel del terreno

  Altura v pa

  1

  5

  2

  6

  3

  7 A C a eta

  2.00 m mer

  7

  11

  8

  12

  9

  13

  10 Pri B D

  2.00 - 2.40 m

VISTA DE FRENTE

  VISTA DE CORTE Ancho variable Ancho variable Ancho variable Ancho variable Parte Parte Parte

  Parte Parte Parte Parte Parte exterior interior exterior interior exterior interior exterior interior H H H

  H F F F F E E E E Zapata G G G

  G 0.30 m minimo

  A f'c = 175 kg/cm2

  A A A C C C C espesor 2"

  B B B B D D D D EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO BASE DE MORTERO Y EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO BASE DE MORTERO Y

  Y PAÑETEO COLOCACIÓN DE PIEDRAS Y PAÑETEO COLOCACIÓN DE PIEDRAS Parte Parte Parte Parte Parte Parte Parte Parte interior interior interior interior exterior H exterior H exterior H exterior H

  F F F Pañetear los f'c = 175 kg/cm2 E E E 3 lados de la

  G G G G excavación espesor 2" típica

  A C A C A C A C B D B D B D B D EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO BASE DE MORTERO Y EXCAVACIÓN,APUNTALAMIENTO BASE DE MORTERO Y

  Y PAÑETEO COLOCACIÓN DE PIEDRAS Y PAÑETEO COLOCACIÓN DE PIEDRAS UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  REPARACIÓN DE FISURAS Y REFORZAMIENTO

EN MUROS TIERRA

  Restitución de materiales y uso de adobes estabilizados Uso del grouts de barro

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  

REPARACIÓN DE FISURAS Y REFORZAMIENTO

EN MUROS TIERRA

  Uso de llaves de madera LISTONES DE MADERA 4" X 3". LINEAS DE CONTORNO (TORNILLO O SIMILAR)

DEL MURO.

  a= ancho de muro L= 1.5 a

LLAVE DE MADERA

  Uso de las geomallas de polímero y mallas UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

EN MUROS TIERRA

  Uso de tensores de acero Uso de contrafuertes REPARACIÓN DE FISURAS Y REFORZAMIENTO

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  Tratamiento impermeabilizante de las tejas Curado y preservación de estructuras de madera TRATAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

TRATAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES

  

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COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS

  MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN Compatibilidad

  COMPATIBLE liviano, flexible, de del adobe con baja densidad ,fácil la madera trabajabilidad.

  Alta resistencia a la Compatibilidad compresión, baja del adobe con resistencia a la el acero tracción y moderada resistencia a la

  Compatibilidad cizalladura del adobe con el concreto

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COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS

  MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN Compatibilidad

  COMPATIBLE Usados como del adobe con refuerzos la madera horizontales y verticales para

  Compatibilidad evitar el volteo, es del adobe con reversible, pero el acero sufre perdida de tensión al trascurrir el tiempo por la

  Compatibilidad relajación del del adobe con acero. el concreto

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COMPATIBILIDAD DEL ADOBE CON LOS

  MATERIALES USADOS EN LA RESTAURACIÓN Compatibilidad

  INCOMPATIBLE homogéneo, del adobe con isótropo la madera incompatibilidades físicas, químicas y

  Compatibilidad mecánicas del adobe con posee módulo de elasticidad y rigidez el acero diferente por la contracción de

  Compatibilidad fraguado se pierde del adobe con la conexión el concreto

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO

  Viento

Arrastra partículas

de arena que

  Choque térmico

golpea contra la

estructura

  Cristalización produciendo de sales

desgaste por

abrasión,(energía

  Dilatación

cinética, densidad y

térmica

tamaño de la

partícula)

  Contaminantes

Forma alveolos por

  Agentes

el material abrasivo

biológicos en suspensión

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN

1.Mecanismos causantes de la degradación mecánica a través del tiempo

  MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO Viento

  

Cambios bruscos

de temperatura

Choque térmico

producen fallas ya

que las rocas

  Cristalización

tienen muy baja

de sales conductividad

térmica, esto

  Dilatación

provoca tensiones

térmica

en la capa

superficial

  Contaminantes

El agua en los poros

  Agentes

y fisuras producen

biológicos presión.

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO

  Viento

Se origina por el

ataque de una

  Choque térmico

atmósfera ácida

debido a la

  Cristalización contaminación. de sales

  El cemento portland son Dilatación portadores de un térmica cierto contenido de sales solubles que

  Contaminantes deterioran la

  Agentes estructura lítica biológicos

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO

  Viento El agua que asciende por

  Choque térmico capilaridad

Arrastra sales

  Cristalización solubles de sales

procedentes de

abonos, ácidos

  Dilatación húmicos, térmica excremento, orines provoca

  Contaminantes eflorescencias que

  Agentes

se cristalizan al

biológicos evaporarse el agua

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO

  Viento Compuestos de Azufre y Nitrógeno

  Choque térmico Procedentes del Humo de los

  Cristalización vehículos a motor y de sales

  ácido sulfúrico en

forma gotitas, junto

Dilatación a partículas solidas térmica de: hollín, ceniza, carbón, etc., ataca

  Contaminantes la piedra formando

  Agentes costras negras biológicos

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  MECANISMOS CAUSANTES DE LA DEGRADACIÓN MECÁNICA A TRAVÉS DEL TIEMPO

  Viento EL clima proporciona las

  Choque térmico condiciones para la proliferación de las

  Cristalización criptógamas de sales

  (hongos, algas, musgos y líquenes) Dilatación

  

Las tensiones

térmica

producidas por el

hinchamiento de

  Contaminantes

las raíces de las

  Agentes

plantas en

biológicos crecimiento.

  UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

   suual VRsuladsy dsuss

  du VMaalsy ds

  VClussy das

Iglesia Santa Teresa Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga E.F.P. Ingeniería Civil

  

Ubicado en la sexta cuadra del Jr. 28

de Julio del Sector 08, Mz.:10 Lte.: 07.

Cordenadas U.T.M. 583,931.5107 Este

y 8

  ’528,528.4648 Norte. Se encuentra a una altitud de 2,749 m.s.n.m.

  1 5 4 3 2 10 9 8 7 6 10 9 4 3 2 1 8 7 6 5 11 P R E S B

  23,29 2,33 1,16 2,34

  1,53 ,27 ,69 1,20 ,57 ,20

  2,22 5,92 4,18 ,40 ,54 2,13 2,13 ,59 ,70 1,07 2,13 2,13 1,07 ,70 ,95 2,13 2,13 ,95 ,70 1,03 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

  ,45 1,23 8,78

  IT E R

  ,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:

  Ayacucho - Perú Declarado como patrimonio cultural de la Nación según la Resolución R.S.Nº 2900-72-ED con fecha de 28 de Diciembre de 1972

  4,53 2,49 3,23 3,34 2,14 1,85

  ,48 ,68 ,57 1,01 ,57 ,68 ,48 4,48

CORTE A-A

  12,85 ,97 1,24

  ,64 1,84 1,39 ,65

  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

  ,95 ,50 ,84 ,54 ,77 ,29 ,67 ,90

  5,53 2,64 ,51 4,16

  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

  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

ING. CIVIL

  RESEÑA HISTÓRICA

  • El Rvdo. Padre Francisco, logró la dación de la Real Cédula firmada por el Rey de España Carlos II en Madrid el 26 de Febrero de 1678. Se adquirió del cabildo eclesiástico la casa huerta junto al templo de San Cristóbal mediante escritura del 12 de Noviembre de 1681.

  • La edificación del Santuario y Monasterio, fue concluido después de 20 años fueron inaugurados y consagrados por el Sr. Obispo Don Diego Ladrón de Guevara el 15 de Octubre de 1703.

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 NPT= +1.28

TIPOLOGIA ARQUITECTONICA

  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 los inicios del churrigueresco

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  SISTEMA Y COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL

  • 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.

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  SISTEMA Y COMPOSICIÓN ESTRUCTURAL 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 área, son de albañilería de ladrillo de arcilla de 1.0m de espesor aproximadamente

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  PATOLOGÍAS DEL MONUMENTO

  • 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

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  CAUSAS DE DETERIORO EN EL ÁREA DE INTERVENCIÓN

  • El pésimo 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
  • Infiltración por el techo de aguas pluviales
  • Deterioro del arco por acción de los tensores colocados

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ESQUEMA DEL PROCESO DE DISEÑO ESTRUCTURAL

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  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 NO

ACCIONES ESTATICAS

  Análisis estructural de la Iglesia

CARGAS DE MATERIALES MADERA DE EUCALIPTO

  740 kg/m3 Las fuerzas aplicadas son las

  

YESO

  25 Kg/m2 generadas por el peso propio

  

ADOBE

1600 Kg/m3

  MAMPOSTERIA DE PIEDRA IRREGULAR Y CAL 2000 Kg/m3 de los muros y la cubierta de

  CONCRETO 2400 Kg/m3 la nave.

  COBERTURA: Teja andina sobre torta de barro 160 Kg/m2 CAMPANA DE HIERRO FUNDIDO 4600 Kg El peso total de la Iglesia es

   CALCULO DEL PES O DE LA CUBIERTA POR METRO CUADRADO del orden de 6,537.10 t.

a) CUBIERTA DE LA NAVE

  b) CUBIERTA DE LA S ACRIS TÍA aproximadamente

  Peso del relleno sobre la bóveda Peso del relleno sobre la bóveda Densidad = 1.76 gr/cm3 1760 Kg/m3 Densidad = 1.76 gr/cm3 1760 Kg/m3

  Los muros tienen un peso p = m/v , W = pV p = m/v , W = pV V= 501.004 m3 V= 105.934 m3

  W = 881,766.160 Kg W = 186,443.664 Kg 5,345.01 t, (81.76%) del peso

  Peso propio de la cobertura Peso propio de la cobertura total.

  Area = 581.364 m2 Area = 122.926 m2 P. por m2 = 160.000 kg/m2 P. por m2 = 160.000 kg/m2 El peso de toda la estructura

  W = 93,018.240 kg W = 19,668.096 kg Peso de cielo razo de yeso con carrizo Peso de cielo razo de yeso con carrizo de techos (bóvedas, arcos y

  Area = 373.152 m2 Area = 74.796 m2 P. por m2 = 25.000 kg/m2 P. por m2 = 25.000 kg/m2 sistema de techo) es de

  W = 9,328.800 kg W = 1,869.900 kg 1,192.09 t, aproximadamente PES O TOTAL DE LA CUBIERTA PES O TOTAL DE LA CUBIERTA

  W = 984,113.200 kg W = 207,981.660 kg P. Cubierta = 1,692.766 kg/m2 P. Cubierta = 1,691.931 kg/m2 el 18.24% del peso total

  Se considera una carga viva de 100 kg/m2 en el proceso de construcción

y colocación de las tejas

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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

16 ACCIONES DINÁMICAS

  C = 5.39 Se usará C = 2.5 indicado como valor máximo por la Norma seg Ct h T n 278 .

  60 70 .

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ESPECTRO DE ACELERACIONES

  

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

  14.00

  2

  12.00 /s )m

10.00 Sa

  ( al

  8.00 ectr

  6.00 p es

  4.00 n ó

  2.00 aci er

  0.00

  0.00

  2.00

  4.00

  

6.00

  8.00

  10.00

  12.00 Acel Tp

  Tiempo (T) s UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  MODELO MATEMÁTICO EN 3D 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

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  MODELO MATEMÁTICO EN 3D

UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA Iglesia San ristal Universidad Nacional San Cristóbal de Huamanga E.F.P. Ingeniería Civil

  

Ubicado en la sexta cuadra del Jr. 28

de Julio del Sector 08, Mz.:21 Lte.:

  

23. Cordenadas U.T.M. 583,978.6831

Este y 8 ’544,513.4954 Norte. Se

encuentra a una altitud de 2,745

m.s.n.m.

NAVE PRINCIPAL

  Ø variable de 3" @ 6" Ø variable de 3" @ 6" Ø variable de 3" @ 6" Ø variable de 6" @ 8"

PRIMERA PLANTA

SEGUNDA PLANTA

ING. CIVIL

  PLANTA Declarado Monumento del Patrimonio Cultural de la Nación según la Resolución R.S.Nº 2900-72-ED con fecha de 28 de Diciembre de 1972.

  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.)

  Jr. 28 de J u l io

  SEGUNDA PLANTA ATRIO ALTAR SACRISTÍA

  Ø variable de 3" @ 6" En el muro Ø variable de 3" @ 6" Reposición de pinaculos

  TECHOS (Par) Esc. 1/100

  ATRIO Jr. 28 de J u l io

  Indicada Julio 2010 LAMINA:

  TESIS: PLANO: UBICACION: TESISTA: ESCALA : FECHA : B. Ing. Hemerson Lizarbe Alarcón.

  Ayacucho - Perú LUGAR : JR. 28 DE JULIO, CUADRA 6 UNIVERSIDAD NACIONAL SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA

  "RESTAURACIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL DE LOS MONUMENTOS:IGLESIA SANTA TERESA Y LA IGLESIA SAN CRISTÓBAL"

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