Evaluación estructural de construcciones históricas en la costa peruana utilizando tecnologías modernas: el caso del hotel 'El Comercio' en Lima

摘要

La conservación de construcciones históricas es de gran importancia no solo poraspectos culturales sino también económicos. Este tipo de construcciones forman partedel patrimonio cultural del mundo y a la vez son una fuente de ingreso debido a laactividad turística que generan. Las culturas que se desarrollaron siglos atrás en elPerú dejaron como legado una gran cantidad de construcciones históricas. La falta demantenimiento y monitoreo permanente en este tipo de construcciones, acompañadacon la ocurrencia de movimientos sísmicos y otros fenómenos naturales como lluvias einundaciones, ponen en riesgo su estabilidad y podrían ocasionar su desaparición.En esta tesis se presenta una herramienta para la evaluación estructural deconstrucciones existentes que son los ensayos experimentales de identificación modal.Estos ensayos tienen como finalidad la de estimar el comportamiento real de lasestructuras mediante la identificación de sus propiedades dinámicas (frecuencias,amortiguamiento y modos de vibración). Estos ensayos son de gran utilidad para elestudio de construcciones históricas porque se alinean con las filosofías modernas deconservación ya que son experimentos no destructivos en los cuales se usa solo elruido ambiental como fuente de excitación de la estructura.En la costa del Perú, la construcción en la época del virreinato (siglo XVI – XIX)consistió básicamente de muros de adobe y quincha. Inicialmente, con la llegada de losespañoles (siglo XVI), se decidió reconstruir la ciudad empleando principalmente adobecomo material de construcción. Sin embargo, después del terremoto de 1746, latendencia del uso de adobe cambió debido a los efectos devastadores y pérdida devidas que se produjeron en este tipo de construcciones. A partir del siglo XVIII, seempezó a utilizar un sistema de construcción mixto en base a madera, caña y barro elcual se conoce como quincha. A partir del mismo siglo, se decidió limitar el uso deadobe solo para el primer nivel y se utilizó quincha para los niveles superiores de lasconstrucciones.El caso de estudio de esta tesis es el hotel “El Comercio”, una construcción de trespisos del siglo XIX de adobe y quincha la cual está ubicada frente al Palacio deGobierno y a una cuadra de la Plaza de Armas de Lima. Los ensayos de identificaciónmodal permitieron estimar experimentalmente nueve modos de vibración, con sus respectivas frecuencias y amortiguamientos. A partir de los resultados experimentalesse pudo apreciar que una de las fachadas del edificio tiene un comportamientodiferente al resto de la estructura lo cual es un indicador de daño. Para complementarla evaluación estructural del hotel, se construyó un modelo numérico en elementosfinitos en el cual se modelaron los muros y el sistema de entrepiso de la estructura. Apartir de los resultados experimentales y el modelo numérico, se realizó un proceso decalibración preliminar para completar la evaluación estructural.Los resultados muestran la dificultad de realizar modelos numéricos precisos enconstrucciones que presentan daño extenso con condiciones de frontera ycaracterísticas mecánicas de los materiales inciertas. Se muestra que también lautilidad de los estudios experimentales ya que con ellos se consiguió caracterizarapropiadamente la respuesta real de la edificación.