Evaluación de la curva esfuerzo-deformación mediante ensayos a tracción de las cuerdas principales del puente Q’eswachaka en condiciones húmeda y seca

Abstract

El puente Q´eswachaka (puente tejido-puente de cuerdas) es una muestra de la ingenieríainca, que se mantiene hasta el día de hoy por medio de un ritual de renovación que es parte decostumbres y tradiciones transmitidas a través del tiempo. La investigación consistió en obtenerpropiedades mecánicas del tipo de cuerdas del puente Q’eswachaka como son el esfuerzo máximo,deformación y módulo de elasticidad mediante las curvas esfuerzo-deformación, así mismo,describir el comportamiento de las cuerdas obtenidas a partir de ensayos a tracción. A tales efectos, en el presente estudio se confeccionaron cuerdas a base de fibra Q’oya(festuca dolichopylla) a escala real del tipo Q’eswa en condiciones húmedas (parcialmente ycompletamente húmedas) y secas; y a escala 1:4 para las cuerdas del tipo Maqui y Duro encondiciones secas. Como parte del proceso del estudio se tuvieron etapas que incluyeron ensayosde carga y descarga de humedad, densidad lineal y caracterización geométrica que proporcionarondatos previos a los ensayos de tracción, de éstos últimos se obtuvieron datos de magnitud para elesfuerzo (MPa, N/tex) y deformación (mm/mm, %). Examinando los resultados alcanzados para la cuerda tipo Q’eswa, se observó que lascuerdas con presencia de humedad exhiben una mayor ductilidad, ya que se registrarondeformaciones superiores en comparación con aquellas en condición seca; asimismo, al 5% designificancia en cuanto a los esfuerzos máximos en MPa, no se evidenció una variaciónsignificativa, en cambio, para los esfuerzos máximos en N/tex, se constató una disminución de losmismos con un mayor contenido de humedad. En relación con las cuerdas del tipo Maqui y Duro,se registraron mayores deformaciones totales, mientras que los niveles de esfuerzo máximo fueroninferiores en comparación con las cuerdas Q’eswa. Respecto al módulo de elasticidad, se apreció un valor significativamente superior de la Q’eswa en condición en seca frente a las Q’eswas encondición húmeda, así mismo, frente al Maqui y Duro. Basándonos en la evaluación de las curvas de esfuerzo-deformación, se establece que semanifiestan fenómenos de endurecimiento y ablandamiento. Estos fenómenos se repiten enconcordancia con la cantidad de torones presentes en la cuerda.

The Q'eswachaka bridge (woven bridge-rope bridge) is an example of Inca engineering, which is maintained to this day through a renewal ritual that is part of customs and traditions transmitted over time. The research consisted of obtaining mechanical properties of the type of ropes of the Q'eswachaka bridge, such as maximum stress, deformation and modulus of elasticity through stress-strain curves, as well as describing the behavior of the ropes obtained from tensile tests. For this purpose, in the present study, ropes based on Q'oya fiber (festuca dolichopylla) were made on a full scale of the Q'eswa type in humid (partially and completely humid) and dry conditions; and at a 1:4 scale for Maqui and Duro type ropes in dry conditions. As part of the study process, there were stages that included moisture loading and unloading tests, linear density and geometric characterization that provided data prior to the tensile tests. From the latter, magnitude data for the stress (MPa, N/ tex) and deformation (mm/mm, %). Examining the results achieved for the Q'eswa type rope, it was observed that ropes with the presence of humidity exhibit greater ductility, since higher deformations were recorded compared to those in dry condition; Likewise, at 5% significance in terms of the maximum stresses in MPa, no significant variation was evident; however, for the maximum stresses in N/tex, a decrease was observed with a higher moisture content. In relation to the Maqui and Duro type ropes, greater total deformations were recorded, while the maximum stress levels were lower compared to the Q'eswa ropes. Regarding the elasticity modulus, a significantly higher value was observed for Q'eswa in dry condition compared to Q'eswas in wet condition, as well as compared to Maqui and Duro. Based on the evaluation of the stress-strain curves, it is established that hardening and softening phenomena are manifested. These phenomena are repeated in accordance with the number of strands present in the rope.