Publicación: Pruebas de vibración ambiental y ensayos upv de mampostería informal en colombia
Autores
Resumen en español
Las construcciones de mampostería informal son frecuentes en Colombia, especialmente en zonas urbanas marginales y áreas rurales, representando una parte importante del inventario nacional de viviendas. Estas edificaciones enfrentan riesgos significativos ante eventos sísmicos debido al incumplimiento de normativas estructurales vigentes y el desconocimiento generalizado de sus propiedades dinámicas y mecánicas reales. Esta investigación tiene como objetivo principal evaluar experimental y analíticamente las propiedades mecánicas de viviendas informales construidas con mampostería no reforzada en Colombia. La investigación establece el contexto de vulnerabilidad sísmica de estas construcciones, destacando su heterogeneidad, improvisación constructiva y la falta actual de datos confiables sobre sus características dinámicas. En primer lugar, se llevan a cabo ensayos de laboratorio destinados a determinar propiedades mecánicas fundamentales de elementos representativos de la mampostería informal colombiana, tales como la resistencia a la compresión en cubos de mortero, resistencia a compresión de muretes, resistencia a tracción diagonal de muretes y la velocidad de propagación ultrasónica (UPV). Estos ensayos permiten correlacionar las mediciones de UPV con las propiedades mecánicas del material, generando así herramientas para la estimación indirecta y no destructiva de dichas propiedades en campo. Posteriormente, se desarrollan campañas experimentales en campo sobre un conjunto de viviendas informales seleccionadas. Estas campañas incluyen la ejecución de ensayos de vibración ambiental, que proporcionan datos esenciales sobre las propiedades dinámicas globales, tales como frecuencias naturales, modos de vibración y factores de amortiguamiento estructural, actualmente desconocidas para este tipo de edificaciones. Asimismo, se realizan mediciones de UPV en campo para estimar las propiedades mecánicas reales de los elementos estructurales, utilizando las correlaciones previamente establecidas en laboratorio. A partir de la información experimental obtenida, se ejecuta una modelación lineal de las viviendas analizadas con el fin de reproducir numéricamente el comportamiento dinámico real observado. Finalmente, el estudio concluye enfatizando la relevancia de correlacionar métodos experimentales no destructivos con destructivos con el fin de caracterizar adecuadamente las propiedades de las viviendas informales colombianas. Los resultados obtenidos aportan datos para futuras evaluaciones de vulnerabilidad, formulación de estrategias de reforzamiento estructural y apoyo a la toma de decisiones en materia de gestión integral del riesgo sísmico.
Resumen en inglés
Informal masonry construction is widespread in Colombia, particularly in marginal urban zones and rural areas, constituting a significant portion of the national housing inventory. These structures exhibit considerable seismic risk due to widespread non-compliance with current structural codes, as well as the general lack of knowledge regarding their actual dynamic and mechanical properties. The primary objective of this research is to experimentally and analytically assess the structural properties of informal housing constructed with unreinforced masonry in Colombia. The research establishes, the seismic vulnerability context of these structures, emphasizing their heterogeneity, construction improvisation and the existing lack of reliable data concerning their dynamic characteristics. First, laboratory tests are conducted to determine fundamental mechanical properties of representative informal masonry elements including compressive strength of mortar cubes, compressive strength of masonry wallets, diagonal tensile strength of wallets, and ultrasonic pulse velocity (UPV). These laboratory experiments enable the correlation of UPV measurements with mechanical properties, thus providing tools for indirect and non-destructive in-situ estimation. Subsequently, experimental field campaigns are performed on selected informal dwellings. These include ambient vibration tests to obtain essential global dynamic parameters, such as natural frequencies, vibration modes, and structural damping ratios, which are currently unknown for these types of buildings. Additionally, in-situ UPV measurements are carried out to estimate real mechanical properties of structural elements by using correlations previously established through laboratory testing. Based on experimental data obtained, linear numerical modeling of the selected dwellings is conducted to analytically replicate their observed dynamic behavior. Finally, the study emphasizes the importance of correlating destructive and non-destructive experimental methods to adequately characterize the properties of informal housing in Colombia. The results provide data for future vulnerability assessments, formulation of effective structural strengthening strategies, and support informed decision-making for comprehensive seismic risk management.
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