Capacidad sísmica y umbrales de daño en edificaciones de mampostería no reforzadas típicas del Centro Histórico de Cuenca
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Date
2023-08-22
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Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
Ecuador is in the Pacific Ring of Fire. It is a zone with high tectonic activity. Therefore, its
population and infrastructure must be prepared to face seismic environments. It is the case of
Cuenca, a city recognized by UNESCO as an Intangible Cultural Heritage of Humanity in 1999
due to its historic architecture with masonry buildings dating back more than a century.
Between the 1940s and 1980s, the use of unreinforced masonry-bearing walls combined with
flexible floor systems became popular in the construction of buildings. However, the lack of
confinement and reinforcement in this type of structure results in poor seismic behavior
compared to modern construction techniques. It emphasizes the need to evaluate their
seismic capacity. In the present work, MNR buildings are characterized as a function of time
and size, considering geometrical aspects such as the distribution of openings, inter-story
heights, walls, and joint thicknesses. In addition, the mechanical properties of brick, mortar,
and masonry are analyzed and characterized. Nine models representing the different
construction periods were studied using two-dimensional macro-elements. Also, a family of
capacity curves using nonlinear static analysis is studied. Subsequently, limit states are
analyzed, and damage thresholds are established according to the NTC2018 standard. The
results are analyzed in terms of ductility and maximum base shear.
Resumen
Ecuador, ubicado en el Cinturón de Fuego del Pacífico, es un país con una alta actividad
tectónica. Por lo tanto, tanto su población como su infraestructura deben estar preparadas
para enfrentar ambientes sísmicos. Es el caso de Cuenca, ciudad reconocida como
Patrimonio Cultural de la Humanidad por la UNESCO en 1999 por su arquitectura histórica
con edificaciones de mampostería de hace más de un siglo. Durante el período comprendido
entre los años 1940 y 1980, en la construcción de edificaciones se popularizó el uso de muros
portantes de mampostería no reforzada (MNR) combinadas con sistemas de piso flexible. Sin
embargo, la falta de confinamiento y refuerzo en este tipo de estructuras resulta en un
comportamiento sísmico deficiente en comparación con técnicas de construcción modernas,
lo cual enfatiza la necesidad de evaluar su capacidad sísmica. En el presente trabajo, se
clasifica y caracteriza las edificaciones de MNR en función del tiempo y el tamaño, se
considera aspectos geométricos como la distribución de aberturas, las alturas de entrepiso,
espesores de paredes y juntas, etc. Además, se analizan y caracterizan propiedades
mecánicas del ladrillo, mortero y la mampostería. Se realiza nueve modelos que representan
los distintos periodos de construcción utilizando macroelementos bidimensionales, y se
obtiene una familia de curvas de capacidad mediante un análisis estático no lineal.
Posteriormente, se analizan los estados límites y se establecen umbrales de daño conforme
a la normativa NTC2018. Finalmente, se analizan los resultados en términos de ductilidad y
cortante basal máximo obtenido.
Keywords
Ingeniería Civil, Mampostería, Arquitectura histórica
Citation
Código de tesis
TI;1304
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Civil