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EDITORIAL

Estimados Colegas Ingenieros:

H

a pasado casi un año desde la entrega de la última revista donde nos despedimos y hacíamos un balance de nuestra gestión durante los años 2010-2011. Por razones que ya son conocidas y por mandato de la Resolución del Tribunal Registral N° 912-2012 SUNARP-TR-L, tuvimos que reincorporarnos a nuestras funciones que deben al fin concluir este 31 de diciembre. Todos estos imprevistos entre otros, afectaron el cumplimiento de metas propuestas por el Ing. Roque Sanchez Cristóbal quien estuvo a cargo del Capítulo de Ingeniería Civil de enero a julio del presente, posteriormente reasumí el cargo por la prórroga de mandato indicada por SUNARP. En los primeros meses del año se continuó con algunas actividades de capacitación, con las limitaciones de no contar con la disponibilidad de los recursos económicos, desde agosto hemos procurado intensificar la actualización de conocimientos con varias conferencias gentilmente dictadas por destacados profesionales nacionales y extranjeros a quienes estamos profundamente agradecidos. Este año hemos celebrado la Semana de la Ingeniería Civil compartiendo con la promoción de 1962 en sus Bodas de Oro y con la promoción de 1987 en sus Bodas de Plata. La más bulliciosa, alegre y vital ha sido sin lugar a dudas la promoción de 1962 y sólo me queda agradecerles por compartir su amplia experiencia de vida profesional. En esta última entrega de nuestra revista institucional hemos tocado temas sobre construcción de sistemas constructivos no convencionales. Así mismo, al estar nuestra población rural muy familiarizada con el adobe, estamos presentando la propuesta de una vivienda de adobe mejorado con la prueba de un buen comportamiento ante el sismo del 2007 en el sur del Perú. Por otro lado, especialistas de la PUCP nos presentan el mejoramiento de las viviendas de adobe ante exposición prolongada al agua que es un tema muy relevante para varias zonas de nuestro país.

Entre los grandes proyectos de infraestructura que se están desarrollando en nuestro país, les presentamos algunas características del Proyecto Vía Parque Rímac. Además, resaltamos el tema de ingeniería en protección contra incendios porque la ingeniería está siempre al lado de la seguridad y protección de las vidas humanas en especial. Igualmente, queremos presentar un importante tema para reconocer el valioso aporte de la Ingeniería Civil de los Incas, resaltando que sus magníficas construcciones no son producto del azar o de la suerte, sino de un profundo conocimiento de los principios de la ingeniería basados en las experiencias y buen manejo de la estática que ha garantizado la permanencia de sus obras por largo tiempo. Este último punto es muy importante porque ante el aumento de la capacidad económica, igualmente se ha incrementado la autoconstrucción y algunas voces por desconocimiento, las alientan, porque confían en que sí los incas construyeron maravillas que permanecen en el tiempo, cualquiera puede hacer buenas construcciones. Eso no es así señores, los incas tenían amplios conocimientos relacionados a la ingeniería civil, como ya afirmamos anteriormente, y el Colegio de Ingenieros siempre será claro al señalar que toda construcción debe estar asistida por un profesional que garantice consideraciones básicas para desarrollar inversiones en viviendas de acuerdo a la calidad del suelo y buscando la seguridad antisísmica. A la par de este tema, estamos presentando una propuesta sobre aisladores y amortiguadores sísmicos para garantizar un mejor comportamiento de la infraestructura ante sismos severos. Reiterando mi agradecimiento profundo a todos los que colaboraron en estos casi dos años y medio, me despido deseándoles que Dios nos bendiga e ilumine siempre para ejercer con valores y conocimientos actualizados, esta maravillosa carrera de la Ingeniería Civil. Ing. Elsa Carrera Cabrera Presidente del Capítulo de Ingeniería Civil Consejo Departamental de Lima - CIP San Isidro, diciembre de 2012

Revista Ingeniería Civil

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INDICE GENERAL

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Mejoramiento de las Viviendas de Adobe ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones

20 COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚ Consejo Departamental de Lima

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Experiencias sobre la utilización de materiales locales en la Construcción de Sistemas Constructivos No Convencionales -SCNC Sistemas Constructivos No Convencionales "SCNC" CAÑACRETO

Ingeniería en protección contra incendios y su relación con la Ingeniería Civil

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VÍA PARQUE RÍMAC, La obra modelo que transformará Lima

Capítulo de Ingeniería Civil

La ingeniería civil de los incas y la ingeniería del presente

26 28 30

Junta Directiva 2010 - 2012 Presidenta Ing. Elsa Carrera Cabrera Vice-Presidente Ing. Leonardo Alcayhuaman Accostupa Secretario Ing. Juan José Benites Díaz Pro-Secretario Ing. Alejandro Burga Ortíz Vocales Ing. José Carlos Matías León Ing. Daniel Roberto Quiun Wong Ing. Miguel Luis Estrada Mendoza Ing. Erika Fabiola Vicente Meléndez Ing. Felipe Edgardo García Bedoya

14 16

PROYECTO PACARÁN una alternativa segura

Ingeniería sismorresistente con aisladores y amortiguadores sísmicos Colegiados 2012 Capacitados 2012 Semana de la Ingeniería Civil 2012

CONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA Decano: Ing. Francisco Aramayo Pinazo

Colaboradores - Ing. Hernán Agustín Arboccó Valderrama - Ángel San Bartolomé, Daniel Cabrera, Walter Huaynate y Daniel Quiun - SENCICO - Ing. CIP Alfonso Panizo O. Professor José L. Torero, PhD - Dr. Ing. Leonardo Alcayhuaman Accostupa 2 - Ing. Iván Gonzales Revista Ingeniería Civil

La revista “Ingeniería Civil” no se solidariza necesariamente con las opiniones expresadas en los artículos firmados en la presente edición. Se permite la reproducción parcial o total de los artículos consignando la fuente.

Diseño e Impresión Crea Ediciones Gráficas e.i.r.l 99 830*7348 [email protected]

CAPÍTULO DE INGENIERÍA CIVIL Marconi Nº 210 / San Isidro / Telefax: 422 8047 Correo: [email protected]

www.ciplima.org.pe/civil

Experiencias sobre la utilización de materiales locales en la

Construcción de Sistemas Constructivos No Convencionales -Scnc Ing. Hernán Agustín Arboccó Valderrama [email protected]

INTRODUCCIÓN En nuestro país, tenemos gran diversidad de condiciones climáticas, como de regiones naturales muy diferentes, pasando de Costas desérticas, a Serranía con picos de más de 6000m, fértiles valles costeros e interandinos y luego, la gran Selva que ocupa el 50% del territorio nacional, con enorme riqueza forestal mal explotada. En la Costa, se encuentran arenas de origen eólico, suelos granulares de origen aluvialaluvional, conglomerado, arena de río, suelos arcillosos cercanos a los ríos, en cuyas riberas se encuentran plantaciones naturales de caña carrizo, de caña brava o también de bambú.

OBJETIVO El objetivo del presente tema, es motivar a los estudiantes de ingeniería civil, para reflexionar sobre la utilización de los materiales locales en nuestro país, que viene desde épocas remotas, y relacionarlas con experiencias relativamente recientes para buscar aplicaciones que nos permitan ofrecer alternativas de construcción de viviendas y locales comunales, desarrollando nuestras regiones, deprimidas económicamente pero que poseen un gran potencial que puede ser empleado en beneficio de la población local.

Lima, así como las Huacas: Pucllana, Huallamarca, Pachacámac, Puruchuco, ubicadas en Lima, entre muchos otros, en las que se construyó con tapiales y adobes de diferentes dimensiones y formas.

Caral – Supe - Lima

Casa con tablones, palmas y cartones en AAHH en Iquitos - Loreto

Restos arqueológicos de Sechín en Casma

y de Chavín de Huántar – Ancash

Chan Chan – Trujillo – La Libertad

Casas construidas con madera rolliza y palmas en Moyobamba – San Martín

En la Costa y Sierra, se tienen restos arqueológicos donde los antiguos pobladores emplearon la piedra para construir sus edificaciones, como se observa en los sitios arqueológicos de Sechín y Chavín de Huántar en Ancash, las Chullpas en Puno, así como en Amazonas o Huánuco y en la ciudad del Cusco.

HISTORIA En nuestro país existen restos arqueológicos donde se observa que se empleaba muy bien la tierra para construir edificaciones, estando como la mejor muestra, la ciudadela de ChanChan en Trujillo, las Pirámides de Túcume en Lambayeque, la Fortaleza de Paramonga en

ciones en forma precaria que puede y debe mejorarse.

En la Selva, se observa el uso de las maderas rollizas, cañas y palmas para construir sus viviendas, realizando actualmente las construc-

El material mas importante que se utilizó en la época virreinal, fue la Quincha, producto del mestizaje entre los materiales y técnicas empleadas por los pobladores prehispánicos y la tecnología, equipos y herramientas traídas por los españoles. La quincha constituye la unión de una estructura de madera formada por pies derechos, arriostres horizontales y diagonales, con forros de caña de bambú, caña brava o de carrizo, revocados con barro y estucado de yeso. El comportamiento sísmico de las construcciones de quincha fue tan favorable, que después del terremoto ocurrido el 28 de Octubre de 1,746, el Cabildo de Lima dispuso que se utilizara este material en todas las edificaciones a partir del segundo piso, debido a que las casas de adobe y ladrillo en la ciudad de Lima y el puerto del Callao habían sufrido una gran destrucción, salvo las casas construidas con quincha. Revista Ingeniería Civil

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de Capacitación-Producción, participando la población local con Mano de Obra. Considerando la gran cantidad de materiales locales existentes en las diferentes regiones de nuestro país, mencionados anteriormente, como ingenieros civiles debemos estudiar la utilización de materiales que son conocidos por los pobladores, pero realizando algunas mejoras que le proporcionen mejor comportamiento sísmico y mejores características de habitabilidad.

segunda estructura de concreto armado de 5 cm de espesor, que sirve de forro a la primera, y que puede llevar encofrado perdido realizado con caña bambú abierta y extendida. Los materiales naturales necesarios para realizar edificaciones de Cañacreto, son: Madera aserrada de calidad estructural del grupo C, encofrado o planchas de caña bambú o esteras de caña carrizo; y Suelos granulares apropiados. Complementariamente se emplean otros materiales industrializados, de uso frecuente, como cemento, alambrón de acero, clavos y alambre. Este sistema se aprobó el año 1994, habiéndose construido la casa modelo para someterla a los ensayos de vibración forzada y de carga, obteniendo resultados satisfactorios con la recomendación de considerar una carga de diseño de los muros de corte, de 2.15 tf/m.

Edificaciones con adobe y quincha – Centro de Lima

La utilización de la quincha se fue adaptando a los requerimientos de los usuarios y los materiales “nuevos” que fueron apareciendo a través de los años, por lo que se observa en algunas edificaciones de inicios del siglo XX, que las construcciones con quincha fueron empleando pies derechos de madera con relleno de piezas de adobe o unidades de ladrillo asentadas con mortero, dándole más cuerpo y recibiendo mejor acabado en las caras de los muros, lo que se puede observar en casas construidas entre los años 1920 - 1,935.

Edificación con una variante de la quincha en la Urbanización Santa Beatriz - Lima

En la investigación y mejora de Sistemas constructivos, el Ex-ININVI - Instituto Nacional de Investigación y Normalización de la Vivienda, desarrolló los estudios de investigación de la construcción con paneles de Quincha Prefabricada, llegando a construir viviendas demostrativas en AAHH de nuestra capital así como en provincias. Posteriormente, el año 1,995 el SENCICO asume las funciones de investigar y normalizar, absorbiendo al ININVI y construyendo comedores populares y escuelas unidocentes con dicho sistema, bajo la modalidad 4

Revista Ingeniería Civil

Módulo construido con cañas bambú y quincha prefabricada en el Lote experimental de SENCICO en Lagunas de Oxidación de SEDAPAL

ASPECTOS CONTRARIOS A LOS SCNC - La actividad de construcción es un proceso en el que se tienen diferentes materiales y calidades para productos prefabricados similares, lo que lleva a desconfiar de las bondades del producto ofrecido y la población prefiere construir con ladrillo y concreto. - Prejuicios negativos por considerarlos de menor valor (status), o de menor resistencia. - Los Bancos Comerciales no cotizan favorablemente a las viviendas construidas con SCNC

Casa modelo del SCNC Cañacreto, construida con dos estructuras, de madera para resistir cargas verticales y concreto armado para responder ante cargas horizontales.

SCNC Desarrollados por el Ing. Hernán Agustín Arboccó Valderrama CAÑACRETO

R

Sistema Constructivo No Convencional (SCNC) caracterizado por estar constituido por la integración de dos estructuras, una de madera a manera de esqueleto, formada por postes, vigas y viguetas de madera, integrada con una R

Casa modelo terminada

rrollando paralelamente programas de cultivo de cañas en lagunas de oxidación y reforestación de bosques tropicales que contribuyan a mejorar el medio ambiente, manteniendo programas de cultivo y de explotación adecuados.

Como comprobación de los resultados obtenidos de los ensayos realizados sobre la casa modelo, se construyó un muro de prueba de 2.40m x 2.40m, en el Laboratorio de Estructuras del CISMID – UNI, que fue sometido al Ensayo estático cíclico por control de fuerzas, llegando a una carga última de 15.6 tf, (6.5 tf/m) confirmando la recomendación de estimar una carga de diseño de 2 tf/m, que es la tercera parte de la Carga de Rotura Este SCNC se aprobó mediante RM 301-94/ MTC-15VC, y se Patentó en INDECOPI, con el Título N° 0691. CAÑACRETO MODULAR Dentro de las funciones de Investigación, en el año 1,996 el SENCICO aceptó la propuesta del suscrito para realizar una investigación sobre la variante modular del sistema Cañacreto R , a fin de utilizar paneles prefabricados durante el proceso constructivo, facilitando el desarrollo de Programas de auto construcción, capacitando a maestros constructores y pobladores, para cumplir los objetivos de reducción del déficit de viviendas, comprometer la participación del poblador en satisfacer sus necesidades y construir unidades de vivienda con un sistema cuyo comportamiento sísmico hubiere sido satisfactorio, como era el caso del Sistema Cañacreto R .

Variante Cañacreto Modular construida y ensayada en el CISMID-UNI

Los ensayos realizados sobre los muros de corte arrojaron resultados satisfactorios con un valor de carga última promedio, superior a 5 tf/m y recomendando asumir igualmente una carga de diseño de 2 tf/m de muro. Cabe resaltar que de los estudios de SCNC, realizados por el CISMID en el año 1998, se observa que el módulo de dos plantas resistió una carga lateral de 37 tf, casi tres veces su propio peso, lo que equivaldría a la aplicación de una fuerza 10 veces superior a la que se hubiera producido durante un sismo similar al de Chimbote 70’ (286 gal). VENTAJAS DEL SISTEMA “CAÑACRETO” R : • Emplea productos locales, naturales y renovables. • Emplea Mano de Obra local, pudiendo realizar programas de auto construcción (mediante la modalidad de Capacitación - Producción) • Se requiere de menor volumen de cimentación y por ende, de excavación. • Los muros tienen un espesor ya acabado, de aproximadamente 11 cm, permitiendo lograr mayores áreas interiores en los ambientes, lo que en lotes de menores dimensiones es bastante provechoso. • El costo de la construcción de un casco se encuentra en aprox. $ 70 / m2 • Se puede emplear en la construcción de casas de emergencia recuperables • Se construyen edificaciones de gran resistencia y ductilidad, teniendo menor peso que similares construidas con materiales convencionales, lo que conlleva a menores fuerzas horizontales originadas por movimientos sísmicos, proporcionando mayor seguridad durante la ocurrencia de un sismo severo. • Promueve la utilización de materiales naturales, oriundos de nuestra Amazonía y de zonas rurales, generando puestos de trabajo en el cultivo, extracción, comercio, transporte, y actividades propias del Diseño y Construcción con estos materiales. Lo que se desea obtener es una construcción que emplee materiales y mano de obra locales, así como el que los materiales empleados sean renovables, como la caña y madera, desa-

En esta forma estaremos consiguiendo bienestar para los pobladores necesitados de vivienda, para los campesinos que cultiven caña en valles de Costa, Selva y valles interandinos, así como a los extractores, comercializadores y transportistas de madera, debiendo mantener obligatoriamente una explotación racional y realizar reforestación de bosques, con maderas utilizadas comúnmente en construcción, contribuyendo al crecimiento económico del Sector construcción y a las industrias conexas, beneficiando a las familias peruanas dedicadas a estas actividades y logrando la reducción de los costos de construcción de la vivienda para los sectores menos favorecidos. CONSTRUCCIONES CON TIERRA De otra parte, si analizamos los resultados de los censos de vivienda que se han realizado en el Perú en los últimos 30 años, notamos que a nivel nacional, existe gran cantidad de viviendas construidas con tierra cruda (aprox. 40%), sea en forma de tapial o de adobe, pero este porcentaje va disminuyendo, debido a que en las zonas urbanas se están demoliendo las edificaciones de adobe para dar paso a nuevas edificaciones de ladrillo y concreto armado, generalmente multifamiliares debido a las necesidades del crecimiento urbano y a los cambios de zonificación. En las zonas rurales continúa utilizándose el adobe y tapial, llegando a más del 60% debido a la existencia del material a costo cero. CONCRETIERRA El Suelo-Cemento se desarrolló y patentó en Estados Unidos hacia la década de 1,920 para la construcción de carreteras y hacia finales de la década de 1,960 se trabajó bastante sobre la estabilización de suelos con asfalto, lo que dio origen al programa COBE, Construcción con Bloques Estabilizados, para la construcción de viviendas con mejores unidades de adobe que no sean afectadas por la humedad, que es el principal problema que produce la desintegración de las mismas, porque el agua era absorbida por las partículas de arcilla y al emplear emulsión asfáltica en su elaboración, cada partícula de arcilla es recubierta por la emulsión asfáltica, que al evaporarse el agua, deja la partícula aislada y no podrá ser nuevamente hidratada. El ININVI construyó varias unidades demostrativas de las cualidades de los bloques estabilizados cumpliendo con los objetivos de un proyecto pero no se ha desarrollado la intro-

Revista Ingeniería Civil

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ducción de la tecnología en forma masiva en la realización de programas de vivienda rural. Buscando mejorar las construcciones con tierra, el suscrito elaboró bloques de concretierra, empleando tierra impermeabilizada con acei-

te quemado de desecho, y estabilizada con un % de cemento menor al que emplearía el suelo cemento, para obtener a la vez, mayor resistencia mecánica, lo que permite construir bloques de menores dimensiones que puedan ser reforzados con acero, logrando construir mayor número de viviendas de tierra con una misma cantidad de material, mejorando así mismo su comportamiento sísmico. CONSTRUCCIONES CON ELEMENTOS DE CONCRETO

Porcentajes de Absorción en el transcurso del tiempo Muestra

Tiempo de inmersión en agua 5 min. 10 min. 30 min. 1 hora 24 horas

30.2 destruida Adobe Suelo-cemento 5.9 11.65 12.8 1.0 2.2 2.8 Concretierra II

13.5 3.1

14.2 4.6

Otros SCNC aprobados para su utilización en nuestro país desde 1970, corresponden a aquellos que usan componentes de concreto de mayores dimensiones, como bloques, plaquetas, columnetas, viguetas pretensadas, losas de concreto a manera de encofrado, etc. que se están usando bastante actualmente porque contribuyen a agilizar el proceso constructivo.

CONSTRUCCIONES CON PANELES

BLOQUETAS MACHI HEMBRADAS

PANELES CASA-YA

En los poblados donde existen suelos granulares depositados por la ocurrencia de huaycos, que presentan una granulometría adecuada o se pudiera mejorar con la adición de otros agregados, se hace posible fabricar bloquetas de suelo cemento, resultando mas económicas al utilizar los materiales locales, y que, contando con el apoyo de personal técnico que realicen los trabajos de capacitación, se pueda desarrollar los programas indicados de autoconstrucción, ya sea de viviendas o de locales comunales, con estructura de albañilería armada, beneficiando a los pobladores usuarios, distribuidores, comerciantes locales y en general, elevando el nivel socio-económico de la población de las diferentes regiones donde se apliquen dichos programas.

Buscando emplear materiales locales y construir edificaciones livianas, y mejorando el panel de Cañacreto, se han fabricado paneles modulares con bastidores de madera y una cara de microconcreto, que se ubica hacia el exterior de la vivienda y después de armada la estructura de muros, se forra interiormente con planchas de cemento o de yeso, según el requerimiento del usuario. Con este panel se ha construido un núcleo de SSHH en un local del INABIF en Independencia.

25 20 15

Adobe

10

Suelo-cemento

5

Concretierra II

0 5 min.

10 min.

30 min.

1 hora

24 horas

Ensayos de Compresión Se utilizó una prensa de lectura digital, de 30 toneladas de capacidad, obteniendo los resultados promedio siguientes:

Muestra

Resistencia Adobe Suelo-cemento Concretierra II

Rotura a 7 días

Rotura a 28 días

Kg/cm2

Kg/cm2

9.5 9.9 23.0

14.7 17.7 24.0

Estas bloquetas, al estar machihembradas permiten asentar una primera hilada y luego, las que se asientan son encajadas con las ya asentadas, asegurando el alineamiento y verticalidad adecuados, con mejor apariencia y menor insumo de mortero en tarrajeos. Aplicación de mezcla de micro-concreto en una cara del panel de bastidores de madera

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Adobe

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Suelo-cemento

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Concretierra II

0 7 días

6

28 días

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Ensamble de paneles para los SSHH de Adultos Mayores, Damas y Caballeros

Armando las piezas de madera y colocando el relleno de botellas vacías de plástico

Módulo de SSHH de Adultos Mayores, terminado con enchapes de mayólica

PANELES HARVAL Continuando con el estudio del empleo de materiales de reciclado, se ha diseñado paneles modulares con bastidores de madera, relleno con botellas vacías de plástico desechadas del consumo de aguas gaseosas y ambas caras con microconcreto, proporcionando mayor rigidez y disminuyendo el sonido “hueco” de paneles contraplacados. En lo que respecta a la facilidad de producción de paneles y de armado de una edificación, se ha mostrado a los estudiantes del curso de Industrialización de la Construcción en la FICUNI, cómo se puede construir partes de una edificación, empleando materiales locales y de reciclado, trabajados con sus propias manos, para motivarlos a buscar soluciones de fácil aplicación y de bajo costo en la construcción.

Construcción de una Caseta de Vigilancia con los Paneles HARVAL Colocando la mezcla de microconcreto en ambas caras del panel ventana

CICLO 2012-1 “Fabricación” de un panel techo y Ensayos en el LEM-FIC-UNI Se “fabrica” un panel techo, con los bastidores de madera y relleno de botellas vacías de 2.5 lt,con refuerzos de acero de ¼” y mallas de alambre, recubiertas con micro-concreto

CONCLUSIONES Lo que podemos hacer los ingenieros civiles, es estudiar y proponer alternativas que utilicen materiales locales mejorando las técnicas empleadas ancestralmente, con la introducción de diseños estructurales que permitan resistir los esfuerzos producidos durante la ocurrencia de un sismo severo que puede presentarse en cualquier momento en nuestro país, así como evitar que se construya en zonas de alta peligrosidad, como son los cauces de ríos, o de huaycos, como se observa en diversas zonas en nuestro país. También deben realizarse estudios para promover la utilización de los recursos naturales renovables, dentro de los que se encuentran las cañas carrizo, caña brava y bambú, las que deben servir para mejorar el medio ambiente, sembrándose en las lagunas de tratamiento de aguas residuales, y que puedan proveer de trabajo en su cultivo, así como en la elaboración de artículos de artesanía, para producción de papel o para la construcción de viviendas y locales de las comunidades.

Se muestran algunas fotografías de la fabricación de paneles participando con los alumnos en un Taller del curso de Industrialización de la Construcción. DAC-FIC-UNI. CICLO 2011-1 “Fabricación” de un panel Muro

Finalmente, lo que podemos hacer como ingenieros civiles es desarrollar y emplear nuestras capacidades para transformar los recursos naturales y de reciclado obteniendo buenos productos para construir viviendas y locales seguros, en la Costa, Sierra y Selva de nuestro extenso, variado y generoso país. Paneles ensayados en el Laboratorio de Ensayos de Materiales –FIC-UNI Revista Ingeniería Civil

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Sistemas Constructivos No Convencionales - “SCNC”

CAÑACRETO

R

Ing. Hernán Agustín Arboccó Valderrama [email protected]

Los sistemas constructivos no convencionales difieren de los empleados comúnmente y que están normalizados por el organismo rector del sector vivienda y construcción. Paralelamente a la búsqueda de emplear los materiales locales para construcción de casas y edificaciones comunales en las diferentes regiones del Perú, se necesita desarrollar varias alternativas de “SCNC” que cuenten con la necesaria flexibilidad y al mismo tiempo posean la suficiente rigidez que permita la construcción de edificaciones seguras ante la ocurrencia de sismos severos que en cualquier momento se pueden producir en nuestra región.

Sistemas constructivos empleados en el Perú, de la quincha al Cañacreto En el Perú tenemos muchas muestras de empleo de diferentes materiales como caña y barro como se muestra en los restos arqueológicos existentes a lo largo de nuestra costa, que fue injertada con los conocimientos que trajeron los españoles, desarrollando las construcciones con quincha, que se emplearon desde el siglo XVI al siglo XX, habiendo demostrado su buen comportamiento durante los grandes terremotos producidos en la ciudad de Lima, desde 1,746 hasta 1,974 Con el desarrollo tecnológico se produjeron nuevos materiales como cemento y acero, que al integrarse en una forma mas íntima con la estructura de madera, se logra construir una edificación mas liviana y resistente al mismo tiempo, dado que se consigue aunar la flexibilidad de la caña y madera, con la rigidez del concreto.

concreto de 5 cm de espesor, reforzado con dos mallas de acero de ¼”, que puede estar confinado entre dos planchas de caña de bambú a manera de encofrado perdido. • Los estudios se realizaron en los años 1,992 y 1,993 elaborando los cálculos estructurales y de instalaciones interiores, para una casa modelo de dos plantas. En el año 1,994 se construyó la casa modelo y se obtuvo la aprobación del SCNC Cañacreto para construcción de edificaciones hasta de dos plantas, por parte del ININVI y la autorización del MTC, mediante la R.M. N° 301-94/MTC15VC.

CASA MODELO en construcción y terminada 4

• Las pruebas a las que se sometió la casa durante su construcción, fueron realizadas por personal especializado del Laboratorio de Estructuras del CISMID - UNI, determinando que el SCNC tendría una resistencia de 2.15 tn por cada metro lineal de muro, dentro de un comportamiento completamente elástico (sin ninguna muestra de defectos). • En el año 1,995 se construyó un muro de corte en el CISMID, corroborando los datos obtenidos en la casa modelo y recomendando una carga de diseño de 2 tf por metro lineal de muro, antes de presentar ninguna

Variante Cañacreto Modular

Cañacreto - Como Construcción In Situ

• En el año 1,996 con apoyo del SENCICO y de Empresas privadas se realizó una serie de ensayos de verificación del comportamiento sísmico de la variante Cañacreto Modular con la finalidad de realizar construcciones de cañacreto empleando paneles prefabricados, con una cartilla de instrucciones y una previa capacitación a maestros y pobladores para realizar programas de autoconstrucción.

• El SCNC Cañacreto consiste en la integración de dos estructuras, una de material celulósico conformada por postes, vigas y viguetas de madera, con una segunda estructura de

• En el CISMID se construyó una serie de tres muros y un Módulo de dos plantas, con paneles de 4” de espesor para someterse a cargas cíclicas.

Estructura de la casa modelo

(Observación: normalmente, las casas de quincha no se destruyen con los terremotos sino por la falta de mantenimiento y cuidado de los ocupantes)

Desarrollo del Sistema Constructivo:

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fisura y llegando a tener una carga máxima de 6 tf por metro lineal de muro.

Revista Ingeniería Civil

Encofrado de una cara del muro, previo al vaciado de concreto en el sobrecimiento de 7.5 cm

• Los resultados de los ensayos fueron muy satisfactorios y se determinó que la variante modular mantiene las características de resistencia y flexibilidad del Cañacreto aprobado el año 1,994. • Las cargas horizontales a las que se sometió el Módulo de dos plantas fueron de 37 tf, equivalentes a casi tres veces su peso propio, con lo que se demuestra que las edificaciones construidas con este SCNC pueden resistir sismos de gran magnitud y que la falla final sería dúctil, sin producir desprendimientos de partes que pudieren sepultar una persona, como suele ocurrir con una edificación de ladrillo, adobe o tapial

• Las dimensiones interiores de los ambientes son mayores que los de una construcción convencional, porque los muros tienen espesores del orden de 11 a 13 cm terminado, mientras los de construcción convencional tienen de 17 a 28 cm

MÓDULO DESPUÉS DEL ENSAYO (Después de haber sido sometido a cargas horizontales de tres veces su peso propio)

Y EN PROCESO DE DEMOLICIÓN Se observa que la estructura se puede reparar y restituir sus características iniciales)

• Menor Costo de edificación en un 20 a 25% en la construcción in-situ y de 35% en la construcción de la variante modular, llegando a un 45 a 50% en caso de emplear la modalidad de autoconstrucción

MÓDULO DE DOS PLANTAS antes del ensayo (CISMID - UNI)

Las Principales ventajas del SCNC Cañacreto: • Menor volumen de Movimiento de tierras y menor volumen de cimentación. • Características de acabado son similares a los de una construcción convencional. • Emplea materiales locales, desarrollando zonas rurales y forestales. • Sistema con gran flexibilidad y Resistencia final, al ser sometido a cargas horizontales mayores que su peso propio. • Permite realizar programas de Autoconstrucción, principalmente bajo la modalidad de Capacitación – Producción, empleando la Mano de Obra local y los materiales existentes en cada zona.

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERÚ CONSEJO DEPARTAMENTAL DE LIMA

Capítulo de Ingeniería Civil Calle Guillermo Marconi 210 - San Isidro Telf.: 202-5029 / 422-8047 [email protected] Horario de atención: Lunes a Viernes de 2:00 pm a 8:45 pm www.cip-civil.com

Htt://www.facebook.com/civil.cip

Revista Ingeniería Civil

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Mejoramiento de las Viviendas de Adobe

ante una exposición prolongada de agua por efecto de inundaciones Ángel San Bartolomé, Daniel Cabrera, Walter Huaynate, Daniel Quiun Pontificia Universidad Católica del Perú

Resumen

económicas para proteger la base de los muros de adobe a fin de que no se socaven por la acción del agua. Es necesario indicar que estas soluciones no protegen a las viviendas de adobe contra la acción de huaycos que arrastran grandes piedras.

Se conoce que los muros tradicionales de adobe colapsan en forma frágil cuando están expuestos a la acción de agua por un período largo de tiempo. Las lluvias copiosas que

La primera solución (muro MC), se basó en el reemplazo de la base de adobe tradicional por un sobrecimiento de concreto simple (no reforzado). La segunda solución (muro ME), consistió en reemplazar en la zona expuesta al agua al adobe tradicional por adobe estabilizado con 5% de cemento. En la tercera solución (muro MT) se protegió la zona expuesta al agua con una capa de mortero cemento-arena (tarrajeo) aplicada sobre una malla de alambre debidamente conectada al muro.

Fig.1 - Colapso de viviendas de adobe por inundación en el Cusco en el año 2010.

incrementan el caudal de los ríos producen inundaciones frecuentes que pueden afectar a las casas de adobe que se construyen en las áreas inundables, lo cual es común en el Perú. Para evitar dichos colapsos, tres técnicas experimentales se estudiaron en el Laboratorio de Estructuras de la Universidad Católica del Perú, con resultados satisfactorios. Las técnicasestudiadas fueron simples y económicas, y tuvieron el objetivo de proteger la base de los muros de adobe para evitar los efectos negativos de la acción del agua. El muro MC se construyó con un sobrecimiento de concreto en reemplazo de las hiladas inferiores de adobes. En el muro ME las hiladas inferiores expuestas al agua tuvieron unidades de adobe especiales, estabilizadas con 5% de cemento. El muro MT tuvo un tarrajeo externo de mortero de cemento aplicado sobre una malla de alambre conectada al muro. Adicionalmente, con fines comparativos, se ensayó un muro tradicional (MP). Los ensayos realizados fueron: succión y absorción de las unidades de adobe, y un ensayo de inundación de los cuatro muros. Los cuatro muros fueron construidos sobre un canal de concreto armado dividido en cuatro partes similares. El muro MP colapsó en forma frágil después de sólo 20 minutos de exposición al agua, similar a las casas reales de adobe en áreas inundadas. De otro lado, los muros MC, ME, y MT soportaron más de 16 días sin daños. El excelente comportamiento 10

Revista Ingeniería Civil

alcanzado muestra que es posible proteger las casas de adobe contra las inundaciones con técnicas simples y económicas

1. INTRODUCCIÓN Como resultado de nuestra diversidad climática, el Perú se ve afectado de manera periódica por lluvias intensas que generan inundaciones del tipo fluvial por el desborde de los ríos. Por otra parte, uno de los defectos más críticos del adobe tradicional es su alta vulnerabilidad ante la exposicion prolongada en el agua de estas inundaciones, que pueden causar el colapso de las viviendas (Fig.1). De este modo fue necesario realizar esta investigación, donde se trató de encontrar tres soluciones sencillas y

Adicionalmente, con el objetivo de comparar las mejoras planteadas, se analizó el caso del adobe convencional, al cual se le denominó Muro Patrón (MP). Se realizaron pruebas de laboratorio consistentes en ensayos de succión y absorción de unidades de adobe y una prueba de inmersión de muros con la finalidad de simular los efectos de una inundación controlada y recopilar datos sobre el desempeño de las diversas soluciones ante periodos tempranos y prolongados de exposición al agua.

2. CANAL IMPERMEABILIZADO El canal utilizado para la inundación simulada es una estructura de concreto armado que

MT MP

MT ME

MC

Fig.2 – Características del canal y disposición de los 4 muros ensayados.

fue adecuada para cumplir con los requisitos de impermeabilidad y estanqueidad. La adecuación consistió en segmentar el canal en cuatro secciones de iguales dimensiones, con la finalidad de obtener canales independientes y de esta forma analizar las variables de absorción, capilaridad y desempeño a lo largo del tiempo para cada muro. Se optó por utilizar cerámicas cortadas fijas en los extremos del canal. Después, se procedió con la impermeabilización del canal; este procedimiento consistió de cuatro pruebas de estanqueidad, dos reparación de fisuras y puntos de filtración, terminando con el impermeabilizado final mediante dos capas de la base polímera acrílica “Plasticoat”.

3. CARACTERÍSTICAS DE LAS UNIDADES DE ADOBE Y DE LOS MUROS El ancho de las unidades de adobe fue dimensionado de tal modo que los muros en aparejo de soga presenten un espacio de 7.5cm respecto a la cara interna del canal, cuyo ancho interno era 28cm, de esta manera el ancho de los adobes fue definido en 13cm, mientras que su altura fue 7.5cm y su longitud 26cm. Estas unidades fueron fabricadas por personal capacitado de una adobera y para el caso del adobe estabilizado (muro ME), se añadió al suelo seco 5% (en peso) de cemento Portland tipo 1, notándose en este caso que la mezcla húmeda se endurecía rápidamente.

por variación en la mano de obra. • Las juntas verticales y horizontales de los muros tuvieron 1.5cm de espesor y el mortero fue hecho con el mismo material utilizado en los adobes. 3.2 Características del Muro Patrón MP El muro MP no presenta ninguna mejora y el mortero utilizado fue de barro, hecho con el mismo material con que se fabricaron los adobes. 3.3 Características del Muro con Sobrecimiento de Concreto MC Para la construcción del sobrecimiento de concreto simple (no reforzado), se utilizó concreto embolsado de f´c = 210 kg/cm2. No se detectaron cangrejeras ni fisuras. Este cimiento alcanzó una altura de 30cm por encima del nivel del agua y tuvo un espesor igual al del muro, el cual fue construido con adobes y mortero convencionales (similares a MP). 3.4 Características del Muro con Adobe Estabilizado ME En el muro ME desde la base del canal hasta una altura de 30cm por encima del nivel de agua, se utilizaron adobes estabilizados con 5% de cemento (en peso), asentados con mortero de barro estabilizado con la misma proporción de cemento, mientras que las hiladas superiores estuvieron compuestas por adobes y mortero similares a MP.

Las características de los 4 muros aparecen en la Fig.3.

4. PRUEBAS DE HUMEDAD EN LAS UNIDADES DE ADOBE Con la finalidad de analizar en la unidad de adobe el grado de impermeabilización de las distintas soluciones planteadas, se realizaron pruebas de Succión en un minuto y de Absorción en 24 horas, siguiéndose la NTP 399.613 para ladrillos de arcilla cocida, ya que la Norma de Adobe E.080 no especifica procedimientos para estos ensayos. Estas pruebas se ejecutaron sobre 3 especímenes de adobe convencional, 3 de adobe estabilizado con 5% de cemento, 3 de adobe tarrajeado totalmente con mortero de cemento (sin la malla de gallinero) y 3 de adobe recubierto totalmente con 2 capas del polímero acrílico “Plasticoat” (impermeabilizante usado en el canal de concreto armado). El adobe convencional no aprobó la prueba de succión, desintegrándose su base en contacto con el agua, tampoco aprobó la prueba de absorción al desintegrarse totalmente.

3.1 Características Comunes de los 4 Muros • Con excepción del muro MT cuyo espesor se incrementó por el tarrajeo colocadoalrededor de su base, todos los muros cuentan con las mismas dimensiones: 1.50m de alto, 1.65m de largo y 0.13m de espesor. • Se utilizó el mismo tipo de aparejo o amarre de “soga” para el asentado de los muros. • Las hiladas impares estuvieron compuestas por 6 unidades enteras, mientras que las pares fueron conformadas por 5 unidades enteras y dos medías unidades. • Todos los muros fueron construidos por el mismo personal para eliminar el factor de incertidumbre

3.5 Características del Muro Tarrajeado MT MT fue construido totalmente con adobes y mortero de barro convencionales (similares a MP), y luego fue tarrajeado con una mezcla cemento-arena fina 1:5, de 1.5cm de grosor, desde la base hasta una altura de 30cm por encima del nivel de agua. Con la finalidad de que el tarrajeo no se desprenda del muro (al humedecerse el adobe se expande), se ancló al muro una malla de gallinero (alambre galvanizado), mediante alambre #8 que atravesó al muro para luego doblarlo 90º y amarrarlo a la malla con alambre #16.

Para el caso en que se usó Plasticoat (sólo en la prueba de absorción), la capa impermeabilizante se expandió desligándose del adobe, por lo que tampoco aprobó la prueba. 4.1 Resultados Promedios de las Pruebas de Succión y Absorción En la Tabla 1 se presenta los resultados promedios de las pruebas de succión y absorción para los especímenes que aprobaron las pruebas.

Fig.3 – Secciones transversales de los 4 muros.

En ambas pruebas puede notarse que el adobe ta-

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rrajeado superó ampliamente al adoTabla 1. Resultados promedios de Succión y Absorción. be estabilizado al succionar y absorber Tipo de adobe Absorción Succión (gr/min/200cm2 ) menor cantidad de agua, requisito inEstabilizado (usado en ME) 80 16 % dispensable para mejorar el comportamiento ante la exposición prolonTarrajeado (usado en MT) 16 10 % gada de agua, en tanto que el adobe convencional no aprobó ninguno de se repuso el volumen de agua perdida por 3) Se inundaron los cuatro sectores del canal estos ensayos y terminó desintegrándose. absorción de los muros y evaporación. Dupor separado con un volumen conocido de rante este periodo se dilataron los tiempos agua. 4.2 Ascenso Capilar en la Prueba de de medición y reposición de agua, por lo 4) Desde el momento inicial de inundación se Succión que no fue filmado, sólo fue documentado definieron dos periodos: Al finalizar la prueba de succión (contacto de mediante fotografías y mediciones diarias. a. Periodo Corto de Inundación (PCI): hasta la base del adobe con una película de agua 9) Concluido el ensayo se derrumbaron los cumplir 72 horas de inundación. de 3mm de altura durante 1 minuto), pudo muros desde la hilada superior, llevando un b. Periodo Prolongado de Inundación observarse un ascenso capilar del agua en una registro fotográfico de una unidad por cada (PPI): desde el final del PCI hasta cumplir altura de 2cm para el adobe convencional, 2 hiladas para documentar su consistencia 16 días de inundación. 1cm para el adobe estabilizado y 0.5cm para al tacto y observar cuán húmedo se el adobe tarrajeado, en una proporción 4:2:1, 5) Durante el Periodo Corto de Inundación encontraba su núcleo al partirla en dos. la base del muro pasa de un estado de respectivamente, por lo que nuevamente el humedad natural a un estado de saturación. adobe tarrajeado superó al estabilizado y éste De no soportar este período se considera 5.2 Comportamiento de los Muros al convencional. que el muro no resiste la inundación. Este El muro Patrón (MP) resistió sólo 20 minutos periodo intenta representar una inundación de inundación (inferior al período corto de 4.3 Variación de Dimensiones en la Prueba por crecida de ríos en la cual la reposición inundación), desintegrándose los adobes de Absorción ubicados en la base para enseguida volcar el de agua es constante. El adobe humedecido trata de expandirse volumétricamente, por lo que antes y después de 6) Durante el Periodo Prolongado de muro. Los muros MC, ME y MT soportaron 16 Inundación se entiende que la base del días de inundación y su estado final aparece haberse sumergido 24 horas en agua se midiemuro se encuentra saturada y que sobrevivió en la Fig.4. ron sus dimensiones, notándose un incremenal ambiente agresivo. De colapsar un muro to del orden de 1mm en el adobe estabilizado, 5.3 Cuantificación de Resultados durante este periodo se considerará que mientras que el adobe tarrajeado no mostró Con la finalidad de comparar los resultados de es resistente a la inundación, pero como diferencias en sus dimensiones y el adobe las 3 técnicas que tuvieron comportamiento producto de esta, sufre daños irreparables convencional se desintegró totalmente. satisfactorio en el ensayo de inundación, se por erosión que conllevan a descartar la consideraron los siguientes factores: solución empleada. Este periodo intenta • Grado de Absorción y de Capilaridad en el 5. PRUEBA DE INUNDACIÓN SIMULADA representar la evaporación paulatina del EN LOS MUROS ensayo de inundación de los muros. agua y el desaguado de la inundación. • Grado de humedad de los adobes al terminar Cualquier muro que se mantenga en pie 5.1 Técnica de Ensayo el ensayo de inundación simulada. luego de este periodo, se considerará como • Consistencia de los adobes de la base al Después de 28 días de haberse construido exitoso en cuanto a la mejora empleada. los cuatro muros, fueron sometidos a una terminar el ensayo de inundación. inundación simulada mediante el siguiente 7) Durante el Periodo Corto de Inundación se realizaron mediciones de absorción y Estos factores fueron cuantificados en protocolo: apilaridad cada hora y cada 24 horas se proporciones relativas a la mejor técnica (MC) 1) Para medir la cantidad de agua absorbida repuso el volumen de agua perdida por para tratar de obtener un “Índice Comparativo por cada muro, se usó una regla de absorción de los muros y evaporación. de Daño” ante inundaciones (acápite 5.4). medición inversa en cada sector del canal, Durante este periodo se usó una filmadora con divisiones cada centímetro y con una de manera continua para registrar el Factor “Grado de Absorción” altura total de 30 centímetros. instante de colapso del muro. 2) Para medir la cantidad de agua que sube En la Fig.5 (izquierda) se muestra la absorción a través de cada muro por capilaridad, se 8) Durante el Periodo Prolongado de Inunda- de agua (en litros) que tuvo cada muro durante ción se realizaron mediciones de absorción los 16 días de ensayo. Allí puede notarse una marcaron niveles horizontales espaciados a y capilaridad cada 24 horas. Cada semana rápida absorción de agua durante el período 5cm en cada muro. corto de inundación, mientras que durante el período largo de inundación las pendientes de MT las gráficas fueron: 4.07, 2.64 y 1.27 litros por día para los muros ME MC ME, MT y MC, respectivamente, prácticamente en una proporción MT ME 3: 2: 1.

Fig.4. Estado final de los muros MC, ME y MT tras 16 días de inundación y estado de los adobes localizados en la base de los muros MT y ME

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Revista Ingeniería Civil

Factor “Grado de Capilaridad” En la Fig.5 (derecha) se muestra el ascenso capilar (en centímetros) por encima del nivel del agua que tuvieron los muros durante los 16 días de inundación. Allí se aprecia que este ascenso para MC fue de

las soluciones adobe estabilizado (ME) y sobrecimiento de concreto (MC) solo podrían aplicarse a viviendas nuevas. Esta solución MT podría mejorarse empleando un tarrajeo de cemento pulido.

Bibliografía

Fig.5 – Volumen de agua absorbida por los muros (izquierda) y ascenso capilar (derecha)

9cm sin llegar al adobe y se estabilizó a las 48 horas, por lo que al terminar la prueba la relación por ascenso capilar fue 1.65: 1: 0, para los muros ME, MT y MC, respectivamente. Factor “Grado de Humedad de los Adobes” Luego de terminar la prueba de inundación en los muros, se desmontaron sus 15 hiladas, notándose que las 8 primeras hiladas de ME y las 6 primeras de MT estaban húmedas, mientras que todos los adobes de MC estaban secos, por lo que la proporción por grado de humedad puede fijarse en 4: 3: 0 para los muros ME, MT y MC, respectivamente. Factor “Consistencia de los Adobes de la Base” Al tacto se comprobó que los adobes localizados en la base (Fig.4) de los muros ME y MT estaban en un estado de inestabilidad parcial, mientras que los adobes de MC estaban secos, por lo que la proporción puede fijarse en 1:1:0 para los muros ME, MT y MC, respectivamente. 5.4 Índice Comparativo de Daños ante Inundaciones (ICD) y Costos De acuerdo a la importancia de los 4 factores (indicados en el acápite 5.3) en generar daños en el muro por inundación, se asignaron pesos que luego se multiplicaron por los factores y se sumaron para determinar el ICD de cada muro. Los resultados aparecen en la Tabla 2, donde además aparece el costo de cada muro por unidad de área. La Fig.6 y la tabla 2 indican que duplicando el costo del muro patrón (MP), mediante una solución con sobrecimiento de concreto (MC), el daño por inundación es prácticamente nulo, mientras que aumentando el costo del muro patrón en 15% y 41%, mediante las soluciones de adobe estabilizado (ME) y tarrajeo de la base (MT), respectivamente, se logra evitar el colapso del adobe convencional ante las inundaciones, aunque la base del muro quede dañada.

6. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS • Los ensayos demostraron la alta vulnerabilidad de los adobes convencionales ante la

1. Reglamento Nacional de Edificaciones (2006). “Norma Técnica de Edificación E.080 Adobe”. Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. Lima, Perú. 2. Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI). 2007. “Censos Nacionales 2007: XI de Población y VI de Vivienda”. Lima, Perú. 3. Unidades de Albañilería. Métodos de muestreo y ensayos en ladrillos de arcilla usados en albañilería. Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales. INDECOPI. Lima, Perú. 4. San Bartolomé, A. 1994. “Construcciones de Albañilería - Comportamiento Sísmico y Diseño Estructural - “. Fondo Editorial PUCP 1994 Lima, Perú. 5. Univision Videos. Reportaje “Inundación en la ciudad de Ica (flooding of the city of Ica) - http://www.univision.com/uv/ video/Inundaci%F3n-de-la-Ciudad-de-Icafloodin/id/1988345202 6. América TV. Reportaje: “Lluvias e inundaciones en Cusco - Enero 2010” - http://www. youtube.com/watch?v=zbPpW5vORu4 7. Videos del capítulo “Albañilería de Tierra Cruda” del blog http://blog.pucp.edu.pe/ albanileria

acción erosiva del agua, registrándose un tiempo estimado de colapso de la estructura de 20 minutos, con un tipo de falla frágil. Obviamente el tiempo señalado dependerá del espesor y de la consistencia del adobe. Por lo tanto, se recomienda evitar el uso del adobe convencional en zonas donde la probabilidad de ocurrencia de inundaciones sea elevada. • La técnica con mejores resultados contra el colapso por inundación prolongada fue la utilización de un sobrecimiento de concreto simple en la base del muro de adobe convencional, con un peralte 30cm mayor que la altura de agua esperada. En esta técnica sólo se observó un ascenso de agua por capilaridad de 9cm en el concreto que no llegó a afectar a ningún adobe. Con esta técnica se duplicó el costo del muro de adobe convencional. Para abaratar costos, es necesario estudiar esta solución utilizando un sobrecimiento de concreto ciclópeo o de albañilería de arcilla industrial. • Si se busca una solución acorde con la realidad económica peruana, se concluye que de las dos propuestas restantes (adobe estabilizado ME y tarrajeo de protección en la base del muro MT de adobe convencional), la solución tarrajeo de la base (MT) proporciona mejores resultados al presentar menor ascenso de agua por capilaridad y menor absorción de agua, aunque su costo es 23% mayor al de la solución adobe estabilizado (ME). • La solución tarrajeo en la base (MT) podría aplicarse a vivien- Fig.6 – Índice Comparativo de Daños (ICD) normalizado al muro menos dañado (MC) y costos normalizados al muro patrón (MP). das existentes, mientras que

Peso MP ME MT MC

Tabla 2. Índice Comparativo de Daños (ICD) y Costos Factor Factor Factor Factor ICD Capilaridad Absorción Humedad Consistencia 10 30 10 50 100 Colapsó a los 20 minutos de iniciada la inundación 1.65 3 4 1 197 1 2 3 1 150 0 1 0 0 30 Revista Ingeniería Civil

Costo 2 Soles/m 31.37 36.02 44.23 58.69 13

PROYECTO PACARÁN una alternativa segura

SENCICO El Perú se encuentra ubicado en lo que se conoce como Cinturón de Fuego, al igual que Ecuador y Bolivia. Es una zona geográfica de la costa del Océano Pacífico de alta intensidad sísmica. De igual modo, por su ubicación geográfica, las Placas de Nazca, también ubicadas en costas peruanas, hacen que nuestro país sea una zona de alta vulnerabilidad frente algún evento sísmico. Uno de los sismos más relevantes de nuestros tiempos se produjo el 15 de agosto del 2007, y tuvo como epicentro la región de Ica y Nazca, lo cual si duda, trajo consigo tragedia y pérdidas humanas como materiales. El adobe es una pieza de construcción hecha de arcilla, paja y arena en forma de ladrillo. Toda esa mezcla es puesta a secar al sol. Con este material se construyen paredes y muros de diversas edificaciones. La quincha, por su parte, es un sistema tradicional de construcción proveniente de Sudamérica que consta de un entramado de caña de bambú recubierto de barro. La unión de adobe en el primer nivel y quincha en el segundo nivel se convierte en un sistema constructivo que no sólo brinda una calidad estancia sino que además la convierte en una vivienda segura frente a sismos severos.

EL PROYECTO PACARAN Y VIVIENDAS DE ADOBE MEJORADO Tras 30 años de investigación del adobe como material de construcción en nuestro país, se propuso el uso de este material, aplicable con ciertas condiciones, incluso en zonas sísmicas y teniendo en cuenta los criterios de diseño arquitectónico, diseño estructural y acabado de las edificaciones. La Norma Técnica de edificación E080 ADOBE, del reglamento Nacional de Edificaciones. Elaborada por la gestión y coordinación de SENCICO, reúne los conceptos de diseño y construcción del adobe. Este sistema, ampliamente estudiado ha sido mejorado con técnicas que le dan resistencia frente a movimientos sísmicos de mediana intensidad y a una mejora en las condiciones de funcionalidad confort y durabilidad. Su aplicabilidad se extiende a zonas rurales y semirurales de la costa sierra. Desde noviembre de 2005 a abril de 2006, la gerencia de Investigación y Normalización de SENCICO realizó un programa de capacitación 14

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sistema de teclado con estructura de madera y cerramiento de caña de torta y barro. La Gerencia de Investigación y Normalización de SENCICO incluyó en su programa de investigación del año 2006 el estudio de edificaciones mixtas de adobe en el primer piso, y quincha en el segundo, con el

El uso del adobe y de la quincha en el Perú se remonta a épocas virreinales, épocas en las que las disposiciones oficiales obligaban a utilizar este material. El adobe era utilizado en el primer piso, mientras que la quincha en el segundo debido a su resistencia símica comprobada en los sismos ocurridos en los siglos XVII y XVIII, el particular los de 1687 y del 1746. para la construcción de viviendas a b ase de adobe mejorado en las localidades de Lunahuaná y Pacarán en Cañete. Debido a la alta vulnerabilidad sísmica de la zona, se tuvo en cuenta las consideraciones en el manejo de criterios de diseño y construcción recomendados en la Norma E80 ADOBE, para el caso de zonales sísmicas. Este tipo de vivienda contaba con dos tipos de materiales de acuerdo a la ubicación de la planta : Primer piso con paredes de adobe reforzados vertical y horizontalmente con caña y una solera de madera donde se conectan los parantes de los bastidores de la quincha empleada en el segundo piso. Las paredes son prolongadas formando una especie de mocheta. Se construyeron dos tipos de viviendas en Lunahuaná y otras dos en Pararán. Ambas de adobe con un refuerzo similar al anterior y un

objetivo de tener un informe que demuestre su resistencia ante algún movimiento de esta naturaleza. Con este estudio se pretendió demostrar el comportamiento de la conexión quincha-adobe así como el del piso de madera como diafragma y su influencia de este en el comportamiento del muro. Este estudio se desarrolló con la asesoría del Ing. Luis Zegarra Ciquero, Profesor de la Pontificia Universidad Católica del Perú.

CARACTERISTICAS DE LOS PROTOTIPOS DE ENSAYO Se construyeron dos modelos a escala equivalente al 85% de la escala natural, en forma de prisma rectangular recto, de 3.16m, con ventanas laterales de 1m x 1m y dos puertas de 1.0 x 1.67m, esto en el segundo nivel. Esta estructuración se realizó de acuerdo a los criterios establecidos en las normas de diseño de adobe y las recomendaciones técnicas dadas para la construcción con quincha prefabricada. De igual manera, la verificación se realizó considerando las condiciones del suelo y los parámetros de zonificación sísmica correspondientes. Estos módulos fueron sometidos a ensayos de simulación sísmica, aplicando las rectificaciones correspondientes a sismos reales de intensidad creciente. El primer modulo fue sometido a cinco ases de movimientos, la primera fase corresponde a movimientos de 1.5mm de desplazamientos, que crea (en escala) sismos recientes muy leves; las fases siguientes 2, 3, 4 contienen desplazamientos de frecuencia creciente, es decir simulaciones sísmicas de mayor intensidad, hasta llegar a la fase 5 de 15mm. De desplazamientos, que corresponde a sismos severos. El modelo de construcción a escala fue sometido hasta 6 fases. Las cinco primeras con las mismas características del primer módulo, explicado líneas arriba y en la sexta fase, se utilizó la intensidad a escala del terremoto

ocurrido en 1970, captado por el Instituto Geofísico del Perú, con las señales sísmicas peruanas de mayor poder destructivo.

EL RESULTADO DEL ESTUDIO Los modelos construidos en escala y sometidos a las pruebas de rigor, frente a un eventual sino no se derrumbaron, aún en las etapas de fases mayores con movimientos telúricos severos. Además, estos ensayos han demostrado la importancia de los refuerzos colocados en la albañilería de adobe, que consiste en refuerzo horizontal interior de la caña y viga solera. Todo el resultado del estudio llega a la conclusión comprobada de que las construcciones hechas a base de adobe mejorado pueden resistir sismos de median y gran intensidad. La relevancia del revestimiento con malla electrosoldada asegura una mayor resistencia ya que disipa sustancialmente la energía que se dispersa durante un sismo. Cabe indicar que este proyecto participo en el concurso UN HÁBITAT de Naciones Unidas y el Municipio de Dubái, efectuado en Noviembre de 2012 logrando clasificarse entre las 100 mejores prácticas a nivel mundial. En el marco del Premio Internacional de Dubái 2012 sobre Mejores Prácticas para transformar N° Referencia Dubai -2012 PER254-12

A PRUEBA DE SISMOS Es de suma importancia hacer mención a la mayor prueba exitosa del proyecto Pacarán. Durante el lamentable sismo acaecido el 15 de agosto del 2007 de magnitud 7.5 con epicentro en la ciudad de Ica Perú, las viviendas de adobe mejorada, ya entontes construidas gracias al Proyecto, pasaron la prueba de mayor rigor superando el evento natural exitosamente, pues se contuvieron en pie resistiendo los 7.5 grados que sacudieron el país entero. Como se ve, el mérito a este noble y profesional proyecto no es en vano. Este sistema de construcción puede salvar la vida de muchas familias que no disponen de una economía suficiente para construir o adquirir una vivienda de concreto. Es importante recalcar que el proyecto está dirigido a una capa de la sociedad menos beneficiada dándole una alternativa de bajo costo y de mucha rendición y donde la calidad no se deja de lado. Este es el proyecto Pacarán. las Condiciones de Vida, el Comité Técnico evaluador se reunió en la Dubái, Emiratos Árabes Unidos y seleccionó las 100 Mejores Prácticas presentadas a nivel mundial. El proyecto Pacarán de SENCICO se encuentra dentro de este selecto grupo de iniciativas a nivel mundial. Formar parte de esta selección es un reconocimiento internacional muy importante para las organizaciones, las cuales serán distinguidas con un certificado de mención como Mejor Práctica otorgado por Naciones Unidas. Esta distinción obliga al SENCICO a renovar sus esfuerzos en investigaciones y proyectos Título

tendientes a mejorar las condiciones de vida de nuestra población.

Construcción con Adobe Mejorado y Construcción Mixta de Adobe y Quincha en Zonas Sísmicas: Viviendas seguras para la vida de la comunidad. (SENCICO)

Región

Clasificación

Lima/Cañete / Pacarán - Lunahuana

Revista Ingeniería Civil

Buena Práctica

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Ingeniería en Protección contra incendios y su relación con la Ingeniería Civil Ing. CIP Alfonso Panizo O. Engineering Services S.A.C. / Sociedad Nacional de Protección Contra Incendios - Lima, Perú Professor José L. Torero, PhD The University of Queensland - Australia / BRE Centre of Fire Safety Engineering - Edimburgo, Escocia Previo al desarrollo del presente concepto que expondré líneas mas adelante, deseo a agradecer sinceramente a la Directiva del Capítulo de Ingeniería Civil esta oportunidad, en la que me permiten expresar la relación entre las ingenierías en materia de protección contraincendios. Fundamentalmente deseo resaltar esta oportunidad de mirar al futuro, que nos permite abrir puertas, a un inimaginable futuro, con el propósito de mejorar la protección contra incendios en el Perú y, sobre todo, terminar con los mitos sobre esta disciplina, lo que nos ayudará a tomar soluciones de primer nivel, para estar al alcance de las nuevas creaciones y arte que vienen innovando los arquitectos nacionales y extranjero, así como los requerimientos del mercado.

Introducción El diseño y protección de estructuras para garantizar un adecuado comportamiento en caso de incendios, es uno de los temas poco analizado en la Ingeniería Estructural, más aun al no existir ningún requerimiento en el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE). Tanto las distintas herramientas, como las normas, reglamentos y pruebas estandarizadas vienen siendo utilizadas, durante décadas, para diseñar estructuras sin un mayor entendimiento de los objetivos, ventajas y limitaciones de las mismas, con buenos resultados, ya que los grandes factores de seguridad así como la robustez de la estrategia de protección contra incendios en edificaciones convencionales han dado como resultado un número muy reducido de incendios que han comprometido las estructuras, por ende existe una confianza generalizada en las metodologías existentes. Sin embargo, las últimas dos décadas se han caracterizado por una gran innovación en la industria de la construcción, que ha desplazado el diseño estructural fuera del área de confianza en la cual se desarrollan las metodologías tradicionales de protección contra incendios. El resultado ha sido un renacimiento del diseño estructural explicito para garantizar el buen comportamiento de una estructura en caso de incendio, que ha llevado a la evolución de normas y reglamentaciones a la vez que el desarrollo de metodologías de calculo que establecen el desempeño de una estructura en caso de un incendio. En esta breve reseña se presenta un resumen de esta evolución.

La Estrategia de Protección Contra Incendios Para poder comprender la importancia de la ingeniería civil como parte del concepto de protección contra incendios, y desmitificar el concepto 16

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de que esta protección se basa en “agua”, para extinguir, es fundamental que se involucren en la disciplina o ciencia de xx ..yy ..zz y comprendan tres escenarios:

plásticos o los líquidos combustibles e inflamables. En cada caso la capacidad de entregar calor proveniente del incendio también es distinta.

• Dinámica de los incendios, la evacuación y la resistencia estructural al fuego. • Capacidad de contención y control de los incendios. • Asegurar la estabilidad estructural y protección de los respondedores.

Lo que nos interesa conocer es:

Los incendios ocurren, y no vamos en esta oportunidad a analizar “probabilidades” de ocurrencia, de hecho esta ciencia se basa en que “existe” una determinada carga térmica en los diversos materiales combustibles de un determinada edificación. Así tenemos que cada material, en función a su composición química y estructura molecular, se “quema” a distintas velocidades y libera una determinada cantidad de calor, con la consecuente perdida de masa y generación de humo. Por ahora dejemos el “humo” para otra oportunidad, y concentrémonos en la cantidad de calor generado y la masa de los combustibles. La velocidad de quemado se refiere a cuan rápido arden los materiales, ya que dependen de su composición química. La madera tiene un proceso de combustión más lento, que los

a. Cuánto calor libera determinado “tipo” de incendio, se refiere a cuál es la “potencia” de este incendio (Kw/h) para comprender cuál será la intensidad y geometría de la llama, y con esto comprender cuánto calor será trasmitido a la estructura. Cálculo básico también para comprender cuánto humo se podría generar. b. Sin embargo, también hay que conocer la “masa” de material incendiado para conocer el tiempo potencial de duración de un incendio y, con ambos parámetros, establecer el tiempo de resistencia estructural al fuego. c. Ambas informaciones básicas (tipo de material y cantidad) establecen la clasificación de riesgo de los incendios, en base a los Kcal /m2 como ligero, ordinario y alto. La fórmula ideal es que la velocidad de quemado de un material genere el tiempo suficiente para que las personas puedan evacuar (hoy traducido como distancia de viaje del evacuante) y que el tiempo que dure el incendio, léase el consumo de toda la masa combustible, pueda ser soportado por la estructura. En resumen, lo más importante es que el tiempo de “estabilidad” que proporciona una estructura, en caso de incendios, que soporte todo el tiempo que involucre este proceso de quemado, debido a que es la “única” redundancia del sistema, convirtiéndose en indispensable. La estructura no debe colapsar a consecuencia de un incendio.

Relación entre la resistencia estructural al fuego y la intervención de bomberos ¿Entonces cual es la relación de los Bomberos y la resistencia estructural al fuego?, inimaginable, y para pasar de conceptos empíricos a ingeniería, hay que comprender que la experiencia de campo vivida por los bomberos indica que en el Perú, por ejemplo, que los almacenes colapsan (situación natural sin rociadores), que los techos de casi la mayor parte de industrias incendiadas han colapsado en 10 a 15 minutos. Esta experiencia de vida hace que la estrategia del combate del incendio se modifique, pasando de un ataque frontal, directo del incendio, dentro de una edificación (ataque ofensivo), a una táctica de “irse” atrás y proteger la vida de los bomberos, con tácticas defensivas, y protección de exposiciones vecinas, lo que prácticamente elimina la posibilidad de que los bomberos puedan tener control del incendio y reducir la severidad el incendio. Un ejemplo sencillo, fue el incendio del Teatro Municipal de Lima en (Agosto 2, 1998fecha) en donde en los primero 15/20 minutos, los bomberos se encontraban en el interior del teatro combatiendo el incendio, en un esfuerzo importante para salvarlo, con todas las limitaciones, por todos conocidas, sin embargo, dentro de la evolución normal de un incendio, la estructura principal del techo colapsó completa, literalmente se desprendió de su base, cayendo sobre las butacas, incrementado considerablemente el incendio, dando la “señal” al jefe de los bomberos de que la estructura no era segura y, por falta de información confiable, se optó por cambiar la estrategia de ofensiva a defensiva, puesto que la prioridad es proteger a las personas. Como se comprenderá, la resistencia al fuego de la estructura es un factor fundamental, entonces, el tema central es qué ofrece la ingeniería para resolver estos problemas que conllevan: * Perdida de vidas * Pérdida de infraestructura * Pérdida de continuidad del negocio de los inversionistas, que son parte de la economía nacional. En ese entorno nos encontramos ante grandes interrogantes e inquietudes, como cuál es el papel que juegan las regulaciones, los proyectistas, las constructoras, los instaladores y las autoridades, principalmente el regulador, el Ministerio de Vivienda. Lo que viene sucediendo en el país, en materia de resistencia estructural al fuego es que

desde el año 1970, en el antiguo Reglamento Nacional de Construcciones (RNC) y, ahora, a partir del 2006, con el actual RNE aún NO se establece “dónde” y “cómo” se requiere la resistencia al fuego; así, LEGALMENTE se permite que se construyan una serie de edificaciones sin resistencia estructural al fuego, en donde existe el riesgo potencial de colapso estructural. En este sentido, es de verse que en el Ministerio de Vivienda no se toma con la suficiente celeridad “procesar” una modificación, mejora o ampliación, por ejemplo, a la escasa regulación vigente hasta el día de hoy no asimila la importancia de “establecer tiempos de resistencia estructural al fuego”, a pesar que hay una propuesta desde hace más de 5 años en el citado ministerio.

Innovación en Arquitectura - Estructura, construcción y materiales. Hoy en día, la innovación en la construcción, junto con el incremento en la velocidad de ejecución, nos lleva a soluciones mixtas de acero y concreto, así, por ejemplo: • Tiendas y supermercados con columnas de concreto y vigas de acero sin protección al fuego y con una solución de “conexiones” en donde no se consideran las diferencias de dilatación entre los materiales en caso de fuego, genera una situación que “apura” el colapso estructural, ya que es común ver en condiciones desfavorables, en caso de incendio, empalmes de vigas I / H de tipo

lateral con vigas de concreto, en donde al no expandirse el concreto, la viga de acero tenderá a “deformarse”. • La búsqueda de lograr espacios más amplios, abiertos, sin obstáculos, y salir del comportamientos ya conocidos, nos ha llevado a soluciones de vigas pre-tensadas y post- tensadas, y otras soluciones, muy innovadoras, en cuanto al diseño de losas. Siendo que en estos diseños, generalmente, no toman en cuenta el recubrimiento necesario para “protegerlas de incendio”. Es de hacerse notar que, en estos casos, la estabilidad de una loza o viga depende del cableado interno y que la dilatación del cable se produce y genera problemas a temperaturas muy bajas, por ende el recubrimiento debe establecerse en función de cada diseño particular. RESPECTO DEL CONCRETO.No se pretende, de forma alguna, favorecer al concreto en contra del acero, en lo absoluto, el concreto tiene también sus problemas, el “spalling” (fractura, desconchado, pérdida del recubrimiento, fractura por dilatación diferencial) que se da en caso de incendio, de forma más rápida y con tamaños más gruesos conforme aumenta la resistencia del concreto, ello permite la exposición de las barras de la estructura, la transferencia de calor y consecuente dilatación de las mismas, generando la pérdida de resistencia estructural. RESPECTO DEL ACERO.Por otro lado, también es necesario eliminar el mito que el acero no es bueno para incendios, y que debe estar cubierto siempre de algún material aislante, esto no es siempre cierto, muchas estructuras que los arquitectos desean mostrar, como parte del arte, se ven innecesariamente “malogradas” al ponerle “cobertura”, solución típicamente propuesta por proveedores, por la falta de ingeniería. El acero puede ser una opción muy valida en una estructura si se conoce que se quema, por cuanto tiempo, y cuanto calor se genera. Un ejemplo directo de esta aplicación es el Centro Georges Pompidou en Paris, donde el aporte de la ingeniería de protección contra incendios permitió el diseño del edificio en acero sin ningún recubrimiento aislante. La estructura sin protección se logró mediante un análisis del comportamiento estructural y de la evolución de la carga térmica de los posibles incendios, dando como resultado un diseño de secciones y conexiones adecuado y la total omisión del aislamiento térmico.

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Fundamentos de base de la Ingeniería de Protección Contraincendios Como puede apreciarse, la base de la ingeniería de protección contra incendios, es trasferencia de calor, química, física, termodinámica, es comprender el fuego y el comportamiento de la estructura, el manejo del humo, la liberación de calor. Estamos en el año 2012, la resistencia estructural al fuego tiene, como disciplina más de 50 años en Europa y Estados Unidos, existe una carrera de ingeniería que proviene de las ingenierías civil y mecánica, como formación de base, para proteger personas y bienes. Sin embargo, continuamos creyendo en el Perú que la protección contra incendios es una especialidad exclusiva de la ingeniería sanitaria, situación que no ocurre en ningún país del primer mundo. El problema es más complejo aun, el sector vivienda y construcción, lejos de reconocer la posición del CIP, que estableciera en 2006/2007,,,, afirmando que esta es una disciplina multidisciplinaria, y que se debe trabajar en formar una especialización para cubrir esas exigencias, en el nuevo RNE ha dividido aun mas el tema, impidiendo que se establezca una estrategia coherente de protección contraincendios, confundiendo aun mas lo poco avanzado y generando contradicción y/o conflicto, o por lo menos discordancia, innecesarios, en la misma regulación, por ejemplo: • La administración de humos, no esta compatibilizada con la extracción de CO y queda como una solución mecánica. • La detección y alarma de incendios “solo” debe ser desarrollada y firmada por ingenieros electrónicos. • Los sistemas de agua contra incendios (no los de espuma, ni PQS, agentes limpios, ni neblinas, o cualquier otro agente extintor de incendios) son parte de la especialidad Sanitaria • La resistencia estructural al fuego NO ha sido plenamente desarrollada en el RNE. Bajo este escenario descoordinado, pierde sentido la procura del desarrollo del establecimiento de una estrategia de protección contra incendios, desde las facilidades de evacuación y la capacidad de contener los incendios sin que se afecte la estructura.

Análisis Estructural Detallado La sección anterior muestra la necesidad de asegurarse que el comportamiento de la estructura sea consistente con la estrategia de protección contra incendios. Este cálculo consiste, por lo general, de un estudio detallado del incendio, seguido por un análisis de transferencia de calor y de comportamiento estructural; este tipo de análisis

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requiere, mayormente, de la utilización de modelos de tipo CFD para el incendio y de tipo elementos finitos (FEM) para la transferencia de calor y comportamiento estructural.

El análisis estructural detallado para predecir el comportamiento de las estructuras en caso de incendios tiene su origen en los ensayos de Cardington, los mismos que son una serie de incendios desarrollados en una edificación de ocho pisos, construida específicamente para analizar su comportamiento en caso de incendios. Estos ensayos consisten en dos pruebas, una con un edificio de acero y losas combinadas y la segunda con un edificio de hormigón. Los ensayos de Cardington sirven para demostrar que el comportamiento de una estructura en un incendio está controlado, principalmente, por la expansión térmica. En tal sentido, la restricción natural al desplazamiento impuesta por columnas es suficiente para generar una serie de comportamientos que van a definir la resistencia estructural, teniendo en cuenta que el efecto de la expansión térmica restringida es mucho mayor que el efecto de deterioración de los materiales. Por ende, los ensayos de Cardington demuestran que la prueba estándar de resistencia al fuego solo contempla una parte secundaria del comportamiento estructural.

El análisis del edificio en acero es mucho más detallado y es por esta razón que va a ser utilizado como ejemplo para explicar una serie de fenómenos que se presentan cuando una estructura es sometida al calor de un incendio. La combinación de carga muerta, gradientes de temperatura y expansión térmica va a resultar en una serie de esfuerzos que definen el comportamiento de una estructura compuesta con losa de hormigón y vigas y columnas de acero. Durante el calentamiento de una losa de hormigón y de la viga de acero sobre la cual se apoya hay que tener cuenta una serie de componentes importantes. En primer lugar hay que tener en cuenta la diferencia de conductividad térmica. El acero tiene una alta conductividad por ente el calor se transfiere rápidamente hacia el interior y por lo tanto se calienta homogéneamente (Figura 1(a)). Al no haber gradientes de temperatura a lo largo de la sección del acero este elemento estructural se va a expandir homogéneamente a medida que se calienta. La carga muerta va a generar la distribución de momentos que va a aumentar la compresión en el ala inferior y reducirla en el ala superior. Esta distribución de momentos lleva al pandeo del ala inferior a temperaturas muy bajas, como muestra la Figura 1(a). Estas temperaturas son por lo general menores a 200oC que está muy por debajo de los valores normalmente citados para fallas en acero (550oC). Si bien una primera forma de falla se manifiesta, esta puede o puede no tener ningún efecto en la estabilidad de la estructura. Si el acero está separado por un aislante térmico, este va a proteger al acero. Al ser su conductividad térmica mucho más baja que la del acero todo el calor se va a quedar cerca de la superficie y la temperatura de la superficie del aislante rápidamente alcanza la temperatura del gas. Es por ende común asumir que gas y superficie del aislante siguen la misma evolución de temperatura (Figura 1(a)). Esta hipótesis es la base de las metodologías más usadas para el cálculo de transferencia de calor en elementos estructurales de acero aislados. El aislante sirve de barrera al calor pero no va a afectar el comportamiento estructural del acero. A medida que pasa el tiempo, en la losa de hormigón, que tiene una conductividad térmica más alta que la del aislante pero mucho más baja que la del acero, se empiezan a generar gradientes de temperatura (Figure 1(b)). Estos gradientes de temperatura resultan en expansión térmica diferencial que introduce curvatura a la losa de hormigón. El mismo comportamiento se va a dar en vigas de hormigón. La curvatura va a ser cada vez más pronunciada y, eventualmente, va a imponerse sobre

Temperatura Temperatura de de loslos Refuerzos Refuerzos [oC][oC]

Temperatura Temperatura [oC][oC] Viga Viga

TGasTGas Tiempo Tiempo ↑↑

TVIGA TVIGA

TRefuerzos TRefuerzos TGasTGas

Aislante Aislante 1 hr 1 hr

2 hr 2 hr

3 hr 3 hr

TGasTGas

Aislante Aislante Falla Falla 2 hr 2 hr (1 hr (1 Resistencia) hr Resistencia)

3 hr 3 hr

1 hr 1 hr 550550

Falla Falla (3 hr (3 hr Resistencia) Resistencia)

550550 Falla Falla (2 hr (2 hr Resistencia) Resistencia)

20 20

20 20 Tiempo Tiempo [horas] [horas] (a)(a)

Tiempo Tiempo [horas] [horas] (b)(b)

Figura 1 – Comportamiento de una estructura en acero aislada (a) y una en hormigón (b).

la viga de acero, definiendo la curvatura del conjunto. Esta curvatura va a definir los esfuerzos en la losa dando lugar a las diferentes posibilidades de falla. La falla de la losa tiende a darse cuando la temperatura de los refuerzos de acero llega a un valor crítico que no puede soportar los esfuerzos introducidos por las deformaciones térmicas y los refuerzos se rompen. Sin embargo antes de llegar a esta forma de falla (Figure 1(b)) los diferentes esfuerzos generados resultan en resquebrajamiento del hormigón o en efectos de tipo membrana que en algunos casos tienden a dar mayor estabilidad a la estructura. Como se ve hacia el final del calentamiento en la Figura 1(a), grandes deformaciones pueden producirse durante un incendio generando una catenaria. Estas deformaciones tienden a relajar los esfuerzos y en muchos casos mantienen la integridad de la estructura muy por encima de lo esperado cuando se usa un criterio como una temperatura critica de falla. Este efecto ha sido utilizado para mostrar que en muchos casos se puede reducir el aislante térmico y lograr una estructura estable. El caso más común es el caso en el cual se elimina la protección pasiva de vigas secundarias y el comportamiento de la estructura (dominado por los gradientes térmicos en el hormigón) no cambia. Esta es una opción de ahorro importante que un cálculo detallado puede abrir, sin embargo debe hacerse con mucho cuidado y sobre todo teniendo en cuenta el efecto que grandes deformaciones pueden tener en la compartimentación. Dado el comportamiento de estas losas combinadas queda claro que a medida de la luz entre columnas crece el riesgo de encontrar zonas de tensión que resulten en la rotura de los refuerzos aumenta. Lo mismo sucede cuando se utilizan elementos estructurales inusuales como vigas perforadas que aumentan la transferencia de calor hacia el alma de la

viga reduciendo la estabilidad de la estructura. En estos casos hay que analizar la estructura con mucho detalle. Un elemento importantísimo del cálculo es el análisis de los elementos de conexión, dependiendo de la geometría de la estructura y del tipo de conexión, estas uniones pueden fallar en diferentes momentos. El caso más común es la falla de las conexiones durante el enfriamiento que puede dar lugar al colapso de la estructura. Durante el enfriamiento las vigas y la losa se contraen pero las deformaciones permanentes no permiten a las vigas y losa regresar a su condición inicial, por ende el largo efectivo de estos elementos estructurales queda reducido y las conexiones se ven sometidas a altos esfuerzos de tensión que pueden resultar en su ruptura. Un caso de este tipo de ruptura se ve al final de la Figura 1(a). Es importante recalcar que el análisis de las pruebas de Cardington, mostró que las estructuras tienden a tener más resistencia de lo anticipado por las pruebas estándar, y como consecuencia una serie de edificaciones han

sido analizadas eliminando protección pasiva. El colapso del World Trade Center y el análisis subsecuente mostró, por primera vez, el caso contrario, indicando las potenciales dificultades que se pueden dar cuando un edificio es diseñado de manera poco convencional. Una conclusión natural de estos análisis es que el comportamiento de la estructura esta mas influenciado por la geometría que por el material. Concreto.El hormigón representa una barrera natural al calor por ende tiene una resistencia natural al fuego. Sin embargo no es necesariamente una mejor solución que el acero, puesto que el comportamiento global de la estructura va a estar dado por los gradientes térmicos. En el caso de un incendio de crecimiento muy rápido o en el caso de elementos de hormigón cóncavos donde la vena inferior va a quedar sometida a grandes esfuerzos de compresión (por ejemplo en túneles) el hormigón puede dar lugar a fallas catastróficas prematuras. El tipo de hormigón va a definir el coeficiente de expansión térmica y la conductividad térmica, por ende también va a tener un gran efecto en el comportamiento global de la estructura. El hormigón queda caracterizado por los mismos criterios del acero pero por un lado representa una barrera natural al calor pero por el otro introduce una serie de incertidumbres que no permiten refinar el cálculo. Es por esta razón que las metodologías de cálculo tradicionales, que se basan en el desempeño puramente térmico, son efectivas para el diseño de estructuras de hormigón. El diseño de estructuras de hormigón para buen comportamiento en incendios es por ende más convencional y no permite mayores innovaciones. Acero.En el caso del acero, la barrera natural al calor no existe y fallas muy tempranas se presentan afectando el comportamiento global de la estructura. Sin embargo, dada la alta conductividad térmica, el acero es menos susceptible a los gradientes térmicos y los cálculos estructurales son más precisos por que la evolución de las propiedades del acero con la temperatura está bien definida. El acero no tiene la barrera térmica pero se presta a cálculos estructurales más detallados. Edificios Complejos.- Las metodologías convencionales de diseño implican riesgo, por lo tanto, para edificios complejos, un análisis detallado de la estructura puede permitir prever el comportamiento global de la estructura y permitir, en algunos casos, la eliminación de protección pasiva superflua. En el caso de incendios el acero se presta más para la innovación.

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VÍA PARQUE RÍMAC

La obra modelo que transformará Lima Vía que incluye Túnel subterráneoque se extenderá bajo el lecho del río Rímac ya está en marcha. Constructora OAS s.a. Se trata de Vía Parque Rímac (VPR), una concesión otorgada por la Municipalidad Metropolitana de Lima a la empresa peruana Línea Amarilla SAC (LAMSAC). Con un total de 25 km de rutas, con 2 kilómetros construidos por debajo de las aguas del río Rímac, VPR permitirá integrar 11 distritos. Llegar desde Surco al Callao en 20 minutos será una realidad. En Lima hay aproximadamente nueve millones de habitantes y uno de los principales problemas es la congestión del tránsito. Con una inversión de US$ 703 millones, el proyecto Vía Parque Rímac, ayudará a reducir este importante problema.Se proyecta, por ejemplo, que en la Vía de Evitamiento se reducirá la congestión vehicular en un 80%.

“En la actualidad, el trayecto desde el Callao hasta Surco se hace en, como mínimo, 45 minutos. Con VPR, se estima que esa distancia se recorra en 20 minutos, una reducción de más del 50%. Un desarrollo en la infraestructura de transporte de esta magnitud no tiene precedentes en el país” afirma Juan Pacheco, gerente de Relaciones Institucionales de LAMSAC.

El Túnel debajo del río Rímac VPR es una realidad que además marcará un hito en la ingeniería del Perú: la construcción de un túnel por debajo del río, cuyas obras, que se llevan a cabo las 24 horas del día, empezaron en abril de 2012. La construcción de este túnel es necesaria, puesto que el Centro Histórico de Lima fue declarado como Patrimonio de la Humanidad, por lo que no está permitida la construcción de nuevas vías aéreas. En América Latina, solo hay un túnel similar en Chile. La construcción del túnel tiene cinco fases. En la primera, ya realizada, se ha colocado una división y encauzado provisionalmente al río 20

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para ejecutar en la mitad liberada las excavaciones y el armado de la estructura del túnel. La segunda fase, que se realiza actualmente, consta de las excavaciones cuidadosas para luego en una tercera fase proceder al armado de la estructura. En una cuarta etapa se instalará una manta de impermeabilización y encima el relleno, de tierra y rocas para impedir la socavación del cauce.

Actualmente vienen trabajando en la zona unos 600 trabajadores, proyectándose que pasarán los 1000 conforme avance la obra. El túnel tendrá seis carriles, tres de ida y tres de vuelta y facilitará el tránsito de vehículos ligeros, buses interprovinciales, transporte público y privado y camiones de carga.

periférica Rodoanel y la nueva ruta subterránea de la línea 7 del Metro de Sao Paulo. Otra de las obras importantes de Vía Parque Rímac es la recuperación de 6 km de laderas del río Rímac con muros de contención y áreas verdes, un aporte ambiental importante del Proyecto. Por otro lado, la Municipalidad Metropolitana de Lima tiene previsto desarrollar a la par, el Proyecto Río Verde en la zona de Cantagallo, como parte de la transformación del área de intervención. Éste incluirá la construcción de un parque con 25 hectáreas de áreas verdes, infraestructura deportiva, recreacional y comercial. Contará con lo último en medidas de seguridad, las mismas que se usan en las vías subterráneas de los países del primer mundo: Ocho salidas de emergencia, señalización inteligente, teléfonos de emergencia y detectores automáticos de humo y CO2, además de un complejo sistema de ventilación mediante turbinas, iguales a las utilizadas para redes de metro y túneles. Contará también con una red de extintores a lo largo de sus dos kilómetros de extensión. Todos los aspectos de seguridad son prioritarios. Se tiene previsto que un circuito cerrado de televisión monitoree permanentemente lo que ocurra dentro del túnel. El Centro de Control de Operaciones se encontrará ubicado en el Parque de la Muralla.

Más obras importantes Además del Túnel, VPR contempla la construcción de 11 viaductos y uno en particular que permitirá la interconexión del Cercado de Lima con San Juan de Lurigancho, el distrito más poblado del Perú. El VIADUCTOS VIADUCTOS DE VÍA PARQUE RÍMAC: - Viaducto 1: Av. Universitaria - Av. Morales Duárez - Viaducto 2: Av. Dueñas - Av. Morales Duárez - Viaductos 3, 4, 5 y 6: Sector de 1º y 2 de Mayo (Morales Duárez) - Viaducto 7: Zona de Huascarán (Rímac) - Viaducto 8, 9 y 10: Tramo entre los puentes Huánuco y Huáscar - Viaducto 11: San Juan de Lurigancho

“Con mucho orgullo ya podemos decir que esta vía es una realidad. Inclusive, en mayo de este año, recibimos el premio de mejor proyecto de ingeniería de América Latina en el 10° Foro de Liderazgo Latinoamericano, que tuvo lugar en Lima. VPR es un proyecto innovador y proporciona oportunidades para una ciudad que crece a todas luces”. André Bianchi, Gerente General de LAMSAC.

En general toda la ciudad de Lima será beneficiada con la modernización de la gestión del tráfico.

Inversión y desarrollo social

Los estudios de ingeniería fueron aprobados por la comuna limeña luego de un año de análisis por parte de profesionales del rubro de Brasil, España y Perú.

Los pobladores que habitan en las riberas del río Rímac se beneficiarán también de la transformación de la zona. La Municipalidad de Lima y LAMSAC han programado la inversión de 10 millones de soles en proyectos de desarrollo social para las familias de la margen izquierda. Actualmente se desarrollan dos proyectos educativos importantes: Matemáticas para todos y Aulas de Innovación Tecnológica en 10 instituciones educativas del área de influencia directa del Proyecto. Asimismo, se han instalado 21 Puestos de Auxilio Rápido PAR para apoyar el trabajo de seguridad ciudadana que realiza la Policía y la Municipalidad de Lima; entre otras importantes inversiones realizadas en la margen izquierda del río Rímac, afirma Juan Pacheco, Gerente de Relaciones Institucionales.

Línea Amarilla ha encargado el proceso constructivo a la empresa OAS, líder en el sector construcción de Brasil, que actualmente desarrolla operaciones en 16 países y cuenta con 30 años de experiencia en proyectos de gran envergadura como la Vía Expresa Línea Amarilla de Río de Janeiro, la autopista

Otro tema social importante es que el Proyecto viene facilitando y gestionando el traslado de las familias cuyas viviendas están involucradas en la vía. Para ello contamos con un Programa de Compensación de Viviendas cuyas opciones se adecúan a las necesidades de cada familia, finaliza el funcionario de LAMSAC.

Lima es una ciudad sísmica, es por ello que la planificación de la obra se ha realizado pensando en esta condición. Las paredes y la estructura del túnel, así como los viaductos, están diseñados para soportar terremotos en conformidad con las normas internacionales. Revista Ingeniería Civil

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LA INGENIERÍA CIVIL DE LOS INCAS y la Ingeniería del Presente Dr. Ing. Leonardo Alcayhuaman Accostupa Vicerrector Académico de la Universidad Ricardo Palma Vicepresidente del Capítulo de Ingeniería Civil - Consejo Departamental de Lima

Introducción

INGENIERÍA DEL PASADO

La historia de la humanidad muestra que la ingeniería ha sido parte integral de la vida cotidiana, prueba de ello son las grandes obras del pasado representativas de las culturas de los diferentes pueblos. Las pirámides de Egipto, el Partenón de Atenas, los acueductos Romanos, La gran Muralla China, las obras de Ingeniería Hidráulica como los canales incas de Tipón (Cusco) y Cumbemayo (Cajamarca), Machupicchu, la ciudadela de Pachacamac(Lima), las Huacas del Sol y la Luna en el norte del Perú, las galerías filtrantes en Nazca (Ica), son, entre otros, testigos mudos de la Ingeniería de los incas y de los deseos del hombre de construir obras que perpetúen su existencia.

A mediados del siglo XII aparecen los primeros indicios de los que hoy se conoce como Ingenieros, hombres que aplicaron los conceptos básicos de la mecánica de los materiales al diseño y construcción de estructuras. En la edad media, así como en el coloniaje se promovió la concepción, el diseño y construcción de monasterios y grandes catedrales que su estado actual evidencian su buen funcionamiento estructural. A finales de la edad media se inicia la utilización de las máquinas en pequeños talleres, Sin

reloj, los molinos de viento y la construcción de los canales de irrigación impulsaron el pensamiento ingenieril provocando un fuerte impacto en el pensamiento filosófico de la época. El reloj se convierte en el modelo de la mecánica del universo. A mediados del siglo XVII sobresalieron los trabajos de Galileo Galilei (1564- 1642), haciendo aportes importantes al campo de la dinámica, realizó las primeras mediciones sobre cuerdas vibrantes, demostró que los tonos o modos de vibración está relacionada con la frecuencia de vibración, estableció la mecánica de la caída libre y determinó la frecuencia de un péndulo, demostrando que es independiente

Hoy, la ingeniería ha desarrollado grandes obras como edificios altos de hasta 800m, grandes puentes y represas, intercambios viales, la carretera interoceánica, el Eurotúnel que son el patrimonio y orgullo de muchos países, en el futuro se construirán edificaciones inteligentes aplicando la nanotecnología al diseño y mantenimiento utilizando materiales autoreparables. En el presente artículo se presenta un breve resumen de la ingeniería Civil de los Incas y del presente , tomando como base las vivencias y experiencias propias.

embargo, los avances más relevantes en este periodo de la historia se dieron debido a la proliferación de las guerras y a la navegación como fuente para el desarrollo del comercio y de los mercados. En el siglo XV la minería promovió el uso de las bombas hidráulicas facilitando las perforaciones profundas. El renacimiento impulsó la productividad con el perfeccionamiento de las máquinas, los avances en las armas de fuego, la pólvora, los barcos, los instrumentos de navegación, el 22

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de la amplitud de oscilación, a Galileo se le considera el precursor de la teoría estructural, entre los siglos XVII Y XVIII aparecen las investigaciones del Científico Inglés Robert Hooke ( 1635-1703) acerca de la teoría de los resortes, la ley planteada demostraba que la fuerza varía linealmente con la deformación de los materiales, ley conocida como la ley de Hooke. Años más tarde aparecieron trabajos relevantes que han contribuido notablemente al desarrollo de la Ingeniería, se cita a Isaac Newton, Brook Taylor, John Bernoulli, Leonhard Euler quien calculó la carga crítica de una columna; Jean D”Alambert; Charles Coulomb presentó el análisis de las vigas elásticas y definió las vibraciones torsionales y la fuerza de fricción. Todo esto ocurría en el occidente y en nuestro país, en el Tahuantinsuyo se desarrollaban grandes obras de Ingeniería Hidráulica, Caminos como el gran camino de los Incas, Ccpac Ñan, el puente Queshuachaca, se

La excelencia de la ingeniería hidráulica inca y el trabajo en piedra se muestra en la estructura de triple caída en Tipón, tal como se muestra en la siguiente fotografía. La interrogante que se plantea es: ¿Cómo se mantiene el flujo constante en una pared vertical en una pendiente tan fuerte?

GEOMETRIA, DESTREZAYYBELLEZA BELLEZAPROPIA PROPIADE DE GEOMETRÍA, DESTREZA LOS CANALES TIPON LOS Pozas de aireación aireación con para reducir • Pozas consaltos saltosmezcladores mezcladores para reducir la DBO la DBO Dos Dos saltos, saltos, Y de y poza de aireación aireación Cuatro saltos, saltos, Cuatro con caída con caída regular regular

Salida, Salida , con con vertedero vertedero rectangular rectangular

construía Sacsayhuaman, Machupicchu, en la costa se construía la ciudadela de Pachacamac, Puruchuco, Huaca Pucllana entre otros, en ellas se aprecia el gran conocimiento de los principios de Ingeniería, el manejo de la estática garantizando la estabilidad de las edificaciones, la verticalidad de los muros tanto en piedra como en adobe, la geometría de las ventanas, la distribución simétrica en planta, el manejo de la iluminación y ventilación demuestran que los Ingenieros Andinos, tenían el gran conocimiento de la geometría, de las ciencias naturales, de las matemáticas y las ciencias de la ingeniería, gracias a ello hoy esas obras son la maravilla del mundo, como se aprecian en las fotografías. Para ilustrar la ingeniería andina o la ingeniería civil de los incas, se hace un análisis de una de las obras de ingeniería hidráulica más relevantes como los canales de Tipón.

•• Obra maestra de ingeniería hidráulica del imperio de los incas. Admirable y distinguida herencia cultural y técnica a tan sólo 21 km al este del Cusco . •• Reconocido por el congreso Panamericano de ingenieros (Atlanta 2006) como: Monumento histórico internacional de la ingeniería hidráulica. •• Evidencia el alto nivel en la construcción de estructuras hidráulicas de caída de agua a niveles inferiores desde una terraza a otra. •• Además : Los incas como hijos del sol sabían que se podía almacenar energía solar en altos muros de contención que luego irradiarían calor durante las noches frías y evitarían el efecto de las heladas (Cómo?: Muros con ligera inclinación o pendiente.

Características generales canales Característica generales dede loslos canales FACTOR GEOMÉTRICO: FACTOR GEOMETRICO : ALINEAMIENTO RECTO, ENCHAPADO EN PIEDRA - ALINEAMIENTO RECTO, ENCHAPADO EN PIEDRA -

- SECCIÓNRECTANGULAR RECTANGULAR SECCIÓN PENDIENTE FLUJO SUPERCRITICO - PENDIENTEGEOMETRICA GEOMÉTRICA == 0.01; FLUJO SUPERCRITICO

El Ingeniero Kennet Wright estudioso de la ingeniería civil de los incas y autor del libro de Ingeniería Civil de Machupicchu expresa: De los millones de personas del imperio, rendimos especial tributo a sus ingenieros civiles por construir obras públicas que demuestran su genialidad en el campo de la planificación, el diseño y construcción. Su trabajo en piedra constituye un legado para los jóvenes del Perú. La excelencia de la ingeniería hidráulica inca y el trabajo en piedra se muestra en la estructura de triple caída en Tipón, tal como se muestra en la siguiente fotografía. La interrogante que se plantea es: ¿Cómo se mantiene el flujo constante en una pared vertical en una pendiente tan fuerte? La forma cómo discurre el agua en una pared vertical, se puede representar mediante el siguiente gráfico, donde la trayectoria es aproximadamente una parábola y entonces cómo se ha logrado que el flujo sea vertical?, una de las posibles soluciones sería mediante los disipadores de energía o elementos de rectificación de la distribución de velocidades, mediciones realizadas en los canales principales, donde el flujo es de alta velocidad debido a la pendiente demuestran que el número de Froude es F>5, siendo F= v . Si el flujo no tendría rectificado√gy

res de velocidad en sus paredes, la trayectoria sería como se muestra en la figura 1. TERRAZAS

Cómo resolvieron los ingenieros andinos?. Los detalles de diseño, los ingenieros andinos lo

Figura 1 Revista Ingeniería Civil

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resolvieron utilizando: disipadores laterales en ángulo. expansiones y contracciones bruscas manteniendo una plantilla de pendiente constante, para evitar la acumulación de los sedimentos, lo que hoy ocurre al pie de los tanques de amortiguamiento como se muestra:

DISIPADOR LATERAL EN LOS CANALES TIPON DISIPADOR LATERAL EN LOS CANALES TIPON •Con Con cambios de dirección en 120º cambios de dirección en 120º

120º 120º

Tanque de amortiguamiento: Canal de Tipón.

El desarrollo de la ingeniería vial de los incas también es monumental, ella se manifiesta en los grandes caminos como Ccapac Ñan con una extensión aproximada de 20000 km . Ccapac ñan, el camino Real Inca, se mantiene consistente en la actualidad como una obra concreta de la civilización Inca y como una metáfora en la evolución de la ingeniería andina. Después de más de quinientos años de destrucción del Imperio Inca y de la desarticulación del proceso cultural autóctono, el sistema vial y muchos patrones culturales pre-occidentales siguen vigentes entre las comunidades andinas. El camino real en cierto modo significa para los Quechuas un mundo vivo, que nunca ha muerto, vibrante en su función y permanente en su apoyo a la gente. Sigue siendo el sistema de rutas antiguas que no ha perdido su originalidad, su contexto social y su asociación a la grandeza del imperio Inca. El Ccapac ñan en cierto modo fue el nervio central del mundo Inca, continuamente renovado para estar al servicio de los humanos y su gobierno. Fue una magnifica articulación de diversos espacios de universo natural y espiritual en el universo andino, la cual demuestra el alto nivel de la ingeniería.

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Los estudios de ingeniería Inca y los datos arqueológicos coinciden en señalar que buena parte de la conservación del camino se sustentaba en la adecuada selección del terreno durante el trazado de la vía, evitando terrenos con problemas en el subsuelo, humedad y erosiones. Las estrategias de construcción se adecuaban a la topografía y naturaleza del suelo. Algunas de estas estrategias fueron repetidas en lugares donde el terreno es igualmente plano, sin vegetación, pero afectados por intensas lluvias estacionales, por eso se preocuparon por construir drenes, canales y cunetas, dejando el rasante con desnivel, como senderos a desnivel transitable en cualquier estación, mientras que los suelos con fuerte humedad eran empedrados o adoquinados. El Ccapac ñan es un símbolo de la sabiduría incaica, un importante hito en la evolución de la ingeniería civil, en la construcción de caminos y sistemas de comunicación, un orgullo para los andinos de hoy y de siempre. Para las comunidades contemporáneas de los Andes, el camino real sigue siendo la única infraestructuraque les sirve para su comunicación, los Quechuas entienden que el camino es parte de la

herencia Incaica y por tanto debe ser cuidada. En las faenas comunales todavía se advierte las antiguas tradiciones de interacción social (yanapacuy), de compartir el trabajo (ayni), intercambiar bienes de uso y de servicios y participar en las obras públicas (mit’a) y las tradicionales ofrendas religiosas, pagos y despachos. Uno de los más famosos puentes de suspensión es el Queswachaca que se encuentra sobre el río Apurimac, con 85.00 m de largo y 45.00 m sobre el río. Este puente tejido con ichu se renueva cada tres años y está al cuidado de las comunidades usuarias.

LA INGENIER\ÍA DEL PRESENTE Las facilidades actuales de las tecnologías de información y comunicación a escala mundial, permiten, el desarrollo del trabajo por equipos que están separados geográficamente, dando lugar al profesional Concurrente, ya está en uso la Mecánica Computacional y la Ciencia de los Materiales a plenitud, debido a sus avances espectaculares, ya que ahora se puede proyectar con materiales que tengan cualquier combinación deseada de: densidad, rigidez

Puente Queswachaca.

y resistencia. Lo que es más, se pueden crear materiales inteligentes cuyas propiedades se ajustan automáticamente, pudiéndose reparar a sí mismos, como lo hace la piel humana, controlando así su comportamiento y el de la estructura. La nanotecnología está ya vigente en las aplicaciones tecnológicas y se está aplicando a las obras civiles. La ciencia, la tecnología e innovación son temas de hoy, los países desarrollados, así como los países emergentes más exitosos priorizan la ciencia, la tecnología y la innovación(CTI) y realizan grandes y sostenidas inversiones en investigación y desarrollo(I&D) para asegurar el crecimiento económico y el bienestar de su población, resultado de ello son los nuevos materiales de alta resistencia y buen comportamiento a altas temperaturas, se tiene el hormigón o concreto translúcido, aceros de alta resistencia, vidrios y vitrales de alta resistencia al fuego, así como los superplásticos son los materiales con los cuales se hacen edificaciones de grandes luces y altura. Como se tiene en la ciudad de Dubai, Arabia Saudita, en EE.UU, China y Japón, como se muestran en la siguientes fotografías.

En el diseño de estas edificaciones se utilizaron sofware´s especializado y de última generación y se utilizaron los nuevos materiales de alta resistencia.

CONCLUSIONES: 1. La ingeniería civil de los incas sigue siendo una tecnología de alta calidad. 2. Las edificaciones Incas demuestran el conocimiento de las matemáticas, las CC.NN y el dominio de ingeniería hidráulica entre otros. 3. La Ingeniería Civil o Andina ha sido muy respetuoso del medio ambiente: le rendía culto a la naturaleza. 4. Hoy: La ingeniería se ha desarrollado exponencialmente tanto en el diseño y en el uso de nuevos materiales, muestra de ello son las edificaciones de gran tamaño, muchos de ellos han tomado modelos de la ingeniería andina. 5. La ingeniería del futuro aún será más asombroso por la aplicación de la nanotecnología y el uso de materiales livianos

de alta resistencia y buen comportamiento al fuego.

REFERENCIAS: - Angel Vargas V (1988). Historia del Cusco Incaico. Editorial Gráfica S,A, Lima. Perú. - Giesecke, A (1912). Tipón. Una visita a una ruina antigua cerca del Cusco. Revista Universitaria del Cusco. - Protzen, J.P (1993) Inca Architecture and Construction at Ollantaytambo, Oxford University Press, New York. - R. Wright Kenneth (2006). Tipón Water