Evaluación numérica por elementos finitos de ensayos de 5 muros tipo Pircas con diferente configuración

Abstract

En la ciudad de Lima, la constante migración, y el alto costo de conseguir vivienda en la capital, ha ocasionado que las personas más desfavorecidas ocupen terrenos precarios en zonas inseguras como las laderas de cerros. Es por ello, que para nivelar estos terrenos y construir sus viviendas, los pobladores optaron por usar un método ancestral de construcción como son los muros de piedra para soportar sus viviendas, que son conocidas como “pircas” o “DSRW”. Sin embargo, las pircas son propensas a fallas y una de las principales es la falla por volteo. Este tipo de falla, debido a sismos, ha ocasionado que muchas viviendas se hayan destruido. Si bien es cierto las pircas es un método de construcción antiguo, si se construyen debidamente, pueden soportar grandes fuerzas externas hasta antes de su colapso debido a la fuerza de fricción entre sus elementos. No obstante, en departamentos como Lima lo construyen personal con poca capacidad técnica y sin supervisión para su correcto armado. Por ello, se evalúa el comportamiento de ensayos de 5 muros de “pircas“. Esa evaluación se realiza modelando los 5 muros en el software Abaqus y así comparar su comportamiento ante volteo frente al comportamiento de pircas en ensayos experimentales. Después de comparar con el ensayo de laboratorio, se llega a la conclusión que se puede modelar el comportamiento de las pircas con elementos finitos, debido a que se encuentra con resultados similares. En los ensayos experimentales, los ángulos de colapso para las “pircas” 1, 2, 3, 4 5 son de 20°, 23°, 19°, 21° y 19° respectivamente. Mientras que en el modelo numérico se tiene ángulos de 19°, 19°, 19°, 20° y 19° para las “pircas” 1, 2, 3, 4 y 5 respectivamente. El presente trabajo busca contribuir con el estudio y modelación de estructuras tipo pirca para evaluar su comportamiento estructural.

In the city of Lima, constant migration, and the high cost of finding housing in the capital, has caused the most disadvantaged people to occupy precarious land in unsafe areas such as the slopes of hills. That is why, to level these lands and build their homes, the residents chose to use an ancestral construction method such as stone walls to support their homes, which are known as “pircas” or “DSRW”. However, pircas are prone to failure and one of the main ones is overturning failure. This type of failure, due to earthquakes, has caused many homes to be destroyed. Although it is true that pircas are an ancient construction method, if they are built properly, they can withstand large external forces even before they collapse due to the friction force between their elements. However, in departments like Lima, it is built by personnel with little technical capacity and without supervision for its correct assembly. For this reason, the behavior of tests of 5 “pircas“ walls is evaluated. This evaluation is carried out by modeling the 5 walls in the Abaqus software and thus comparing their behavior against overturning versus the behavior of pircas in experimental tests. After comparing with the laboratory test, the conclusion is reached that the behavior of the pircas can be modeled with finite elements, because similar results are found. In the experimental tests, the collapse angles for “pircas” 1, 2, 3, 4 and 5 are 20°, 23°, 19°, 21° and 19° respectively. While in the numerical model there are angles of 19°, 19°, 19°, 20° and 19° for “pircas” 1, 2, 3, 4 and 5 respectively. The present work seeks to contribute to the study and modeling of pirca-type structures to evaluate their structural behavior.