Comportamiento físico mecánico de la tapia por pandeo y conexión de esquina. Caso Teatro Imperial de Pasto.

Abstract

Introducción: La tapia, es un muro ancestral fabricado artesanalmente en tierra apisonada, con la que se construyeron edificaciones patrimoniales en la ciudad de Pasto, (zona de amenaza sísmica alta), entre ellas el teatro Imperial el cual es considerado como un patrimonio invaluable (1922) conocido como el “Decano de los Teatros del Sur” [1] declarado como de uno de los bienes inmuebles de interés cultural de la nación y protegido por las leyes que regula el Ministerio de Cultura. Metodología: La investigación se desarrolla a partir de evaluación patológica causada por antecedentes sísmicos en el comportamiento estructural por pandeo y conexión de esquina de las edificaciones en tierra, para ello se evalúa el comportamiento físico mecánico de la tapia a partir de procesos convencionales como el módulo de rotura, evaluación de resistencia admisible a la compresión de la tapia, como una respuesta al pandeo y la valoración dinámica para caracterizar la razón de amortiguamiento y frecuencia de resonancia con base en la evaluación de vibraciones libres. Como metodología la investigación propone un nuevo ensayo a partir de una probeta que permita establecer los esfuerzos que se desarrollan en la conexión de esquina y el refuerzo que contrarreste dicha vulnerabilidad. Resultados: El muro en tapia se caracteriza como un sólido deformable altamente frágil, sujeto a pandeo y fisuramiento, valorado como un medio continuo, con base en el cálculo de elasticidad (72 Mpa), esfuerzo cortante (28 Mpa), relación de deformación vertical y horizontal (0,33) y resistencia a la compresión (0,59 Mpa), caracterizado como un suelo consolidado de consistencia media dura, con un módulo de rotura (0,14Mpa). Conclusiones: El desprendimiento de las esquinas de los muros en tapia se presenta por la alta concentración de esfuerzos, los cuales se resuelven mediante la instalación de conectores o clavos. El ensayo de vibraciones libres permite obtener los modos de vibración longitudinal, transversal y torsional para determinar la capacidad de amortiguamiento de la acción dinámica causada por un sismo. El módulo de rotura permite interpretar la capacidad de respuesta frente a la flexión y pandeo que se causa en un muro en tapia.

Introduction− The Tapia, is an ancestral wall material made by hand in packed earth, which heritage builtdings were built with in Pasto City, (area of high seismic threat) includ-ing the Imperial Theater (1922), known as the “Dean of the Southern Theaters” [1] declared it as one of the real estate of cultural interest of the nation, protected by the Ministry of culture’s laws.Methodology−The investigation is developed from pathologi-cal evaluation caused by seismic antecedents in the structural behavior by buckling and corner connection of buildings on land, for this the physical mechanical behavior of the wall is evaluated from conventional processes such as the breaking module , evaluation of admissible resistance to the compression of the wall, as a response to buckling and dynamic assessment to characterize the damping ratio and resonance frequency based on the evaluation of free vibrations. As a methodology, the research proposes a new test from a piece that allows es-tablishing the efforts that are developed in the corner connec-tion and the reinforcement that counteracts this vulnerability.Results−The Tapia wall is characterized as a deformable solid highly fragile, subject to buckling and cracking which was assessed as a continuous medium based on the calcula-tion of elasticity (72 Mpa), shear (28Mpa), ratio of vertical and horizontal deformation (0.33) and compressive strength (0.59 Mpa) characterized as a consolidated soil of medium hard con-sistency, with a modulus of rupture (0.14Mpa). Conclusions−It is possible to improve the behavior of build-ings on land subjected to bending stress, applying a reinforced cloth with cement floor and reinforcing mesh. The detachment of the corners of the walls is presented by the high concentra-tion of efforts, which are resolved by the installation of con-nectors or nails. The free vibration test allows to obtain the longitudinal, transversal and torsional vibration modes to determine the damping capacity of the dynamic action caused by an earthquake. The breaking module allows to interpret the capacity of response in front of the bending and buckling that is caused in a wall in the wall.