Evaluación probabilística del riesgo sísmico en edificios patrimoniales para reforzamiento con estructuras metálicas en la ciudad de Ambato
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Date
2022-09
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Maestría en Ingeniería Civil con Mención en Estructuras Metálicas
Abstract
The conservation of heritage assets is necessary for the preservation of the integrity and
identity of our city. The degree of seismic vulnerability of heritage buildings in the urban
parishes of Ambato canton requires the reinforcement of their structural elements or, in
turn, non-invasive interventions to ensure the safety of their inhabitants and the memories
they keep. It was determined that 92 percent of the buildings belonging to the Historic
Center are made of stone supporting elements, which require the application of techniques
to reinforce their structural system to resist seismic stresses. By observing through field
activities it was verified that these structures are built with typical materials of the time,
mostly pishilata stone, bahareque and adobe; in addition, their vulnerability was analyzed
by applying mathematical models, artifices were used to model the characteristics of the
materials, finding that their behavior under high level seismic stresses is unfavorable, due
to the great weight caused by the large dimensions of the supporting elements, mainly
walls, but which present a very small resistant capacity against tensile stresses. The
technique that most favors the improvement of the structural performance corresponds to
the recovery and reconstruction of the elements with materials similar to the original ones, with a minimum addition of structural profiles because the presence of humidity can
accelerate the corrosion processes and cause more damage to the patrimonial goods. In
the present case, as a reinforcement alternative, the addition of an upper confining beam
has been proposed as a collar beam, known as a sill beam, placed in the upper part of the
wall, which is built in the form of a box, in the central area of the wall; the idea is to
confine the wall and increase its resistance to lateral loads, for which reason at least 3
courses of stone are used so that the structural behavior is adequate.
Description
La conservación de los bienes patrimoniales resulta necesaria para la preservación de la
integridad e identidad de nuestra ciudad. El grado de vulnerabilidad sísmica de los
edificios patrimoniales en las parroquias urbanas del cantón Ambato requiere realizar el
reforzamiento de sus elementos estructurales o a su vez, realizar intervenciones no
invasivas que permitan garantizar la seguridad de sus habitantes y de las memorias que
guardan. Se determinó que el 92 por ciento de los edificios que pertenecen al Centro
Histórico están conformados con elementos soportantes de piedra, los cuales requieren
aplicación de técnicas de reforzamiento de su sistema estructural para resistir
solicitaciones sísmicas. Al observar mediante actividades de campo se verificó que estas
estructuras están construidas con materiales típicos de la época, en su mayoría piedra
pishilata, bahareque y adobe; además se analizó su vulnerabilidad aplicando modelos
matemáticos, se utilizaron artificios para modelar las características de los materiales,
encontrando que su comportamiento ante solicitaciones sísmicas de alto nivel es
desfavorable, debido al peso ocasionado por las grandes dimensiones de los elementos
soportantes, principalmente muros, pero que presentan una capacidad resistente muy pequeña frente a esfuerzos de tracción. La técnica que más favorece a mejorar el
desempeño estructural corresponde a la recuperación y reconstrucción de los elementos
con materiales similares a los originales, con una mínima adición de perfiles estructurales
debido a que la presencia de humedad puede acelerar los procesos de corrosión y causar
más daño a los bienes patrimoniales. En el presente caso se ha planteado como alternativa
de reforzamiento la adición de una viga de confinamiento superior a manera de viga
collar, conocida como viga solera, colocada en la parte superior del muro, la cual se
construye en forma de cajón, en la zona central del muro; la idea es confinar el muro e
incrementar su resistencia frente a las cargas laterales, por lo que se intervienen 3 hiladas
de piedra como mínimo para que el comportamiento estructural sea el adecuado.
Keywords
CONFINAMIENTO, EDIFICIOS PATRIMONIALES, ESTRUCTURAS METÁLICAS, EVALUACIÓN PROBABILÍSTICA, FACTORES DE RIESGO, MATERIALIDAD DE ESTRUCTURAS, REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL, RIESGO SÍSMICO, VIGA SOLERA, VULNERABILIDAD SÍSMICA