Aplicaciones del análisis modal a la peritación de edificios civiles con estructura de fábrica. El caso de la edificación civil sevillana

Abstract

During the professional activity of building technicians usually appears the need to ensure the structural safety of domestic buildings with masonry structure. This activity is usually not ad¬dressed with the same intensity that in other more important buildings in which a comprehensive recognition and a large number of destructive or not destructive tests are performed Masonry structure buildings have low stresses and a stable and monolithic spatial configurations. However, they can be affected by pathological processes, which may end in a dislocation of the elements. This greatly affects the stability of the whole structure. Unlike in monumental building, in residential buildings damages may have been “camouflaged” by users. It is difficult to find them hidden by wallpaper, paneling, or behind a wardrobe. The author of the thesis is member of the research group TEP-114 which is developing a damage detection method by using simple dynamic tests to be applied in residential buildings with ma¬sonry structure. In order to produce concise results, the scope of this study has therefore been confined to the topic: the traditional sevillian domestic building. This building type has quite homogeneous mor¬phological, constructive and structural characteristics. This has allowed us to systematize the re¬search through the study of various archetypes. Theoretical studies in this thesis provide references that will allow to analyze the dynamic tests to be performed to complete the research project A review of current methods of research in this field is presented after the introductory chapter. The third chapter describes the features of the object of study, the traditional sevillian domestic building. Its geometric configuration, building characteristics and common damages. Chapter four shows the theoretical framework for selecting and evaluating the set of parameters that will be used to create the models. In addition, it displays the calculation method chosen to obtain the results that this thesis analyzes. Chapter five describes the construction of the models, by parametric design tools: Rhinoceros and Grasshopper. Models have been calculated using Sap2000 v16, performing two analysis methods, modal and PSD. Results are shown in annex 3 and discussed in Chapter 6. Chapter 7 presents the conclusions and proposes next steps to be taken to complete the research project

Durante la actividad profesional de los técnicos de edificación suele aparecer con frecuencia la necesidad de garantizar la seguridad estructural de edificios domésticos con estructura de obra de fábrica. Esta actividad no suele abordarse con la misma intensidad que en edificios más impor¬tantes, en los que se realiza un reconocimiento exhaustivo y un importante número de ensayos. Los edificios con estructura de fábrica de ladrillo se caracterizan por tener unas tensiones de tra¬bajo relativamente bajas y una configuración espacial bastante monolítica y estable. Sin embargo, se ven afectados por procesos patológicos que pueden terminar en una desestructuración de los elementos, afectando en gran manera a la estabilidad del conjunto. A diferencia de lo que ocurre en la edificación monumental, es muy frecuente que las lesiones en edificios residenciales hayan sido “camufladas” por los propios usuarios y no es fácil encontrarlas ocultas por papel pintado, trasdosados o tras un armario. El grupo de investigación TEP-114, del que forma parte el autor de la tesis, está trabajando en el desarrollo de un método de detección de daños en los edificios residenciales con estructuras de obra de fábrica, mediante ensayos dinámicos sencillos. Para ello, se ha seleccionado un ámbito de estudio suficientemente acotado: la edificación tra¬dicional sevillana. Este tipo edificatorio presenta características morfológicas, constructivas y es¬tructurales bastante homogéneas. Esto nos ha permitido sistematizar la investigación mediante el estudio de varios arquetipos. En la presente tesis se realizan los estudios teóricos que generarán las referencias para analizar los ensayos dinámicos que se efectuarán para completar el proyecto de investigación. Para ello, tras el capítulo introductorio se hace una reseña de los métodos actuales de investiga¬ción en este campo. En el tercer capítulo se describen las características del objeto de estudio, la edificación domés¬tica tradicional sevillana. Su configuración geométrica, tipos constructivos y lesiones habituales. A lo largo del capítulo cuatro se expone el marco teórico que permite seleccionar y valorar el con¬junto de parámetros con los que se van a construir los modelos. Se describe además el método de cálculo PSD, seleccionado para obtener los resultados que esta tesis analiza. En el capítulo cinco se describe la construcción de los modelos, para los que se ha contado con la ayuda de herramientas de diseño paramétrico: Rhino y Grasshopper. Los modelos han sido calculados mediante el programa Sap2000 v.16, realizando en cada uno dos tipos de análisis: modal y PSD. Los resultados de estos cálculos se exponen en las gráficas del anejo 3 y se analizan en el capítulo seis. En el capítulo siete se exponen las conclusiones y se proponen los siguientes pasos a seguir para concluir el proyecto de investigación, así como nuevas líneas de desarrollo.