Análisis de la vulnerabilidad sísmica para el reforzamiento del monumento histórico Iglesia del Espíritu Santo - distrito de Chiguata, Arequipa 2023

Abstract

El presente estudio tiene como objetivo analizar la influencia de la acción sísmica en la vulnerabilidad estructural del monumento histórico Iglesia del Espíritu para la propuesta de reforzamiento en el distrito de Chiguata, Arequipa. Para lo cual se empleó una metodología aplicada, de enfoque cuantitativo y nivel descriptivo. La vulnerabilidad estructural general fue analizada mediante el Método de Benedetti y Petrini y la vulnerabilidad localizada se determinó mediante Elementos Finitos con el software SAP2000. Adicionalmente se determinó la resistencia a la compresión de muretes de sillar sin reforzar y reforzado con mallas de acero. Por último, se elaboraron planos con los reforzamientos propuestos. Los resultados fueron los siguientes: Aplicando el Método de Benedetti y Petrini, el Índice de Vulnerabilidad es de 211.5, este valor indica que la infraestructura se encuentra en una situación de “muy vulnerable a la acción sísmica”, debido en gran medida a los indicadores del parámetro estructural que tienen una clasificación “D” (situación muy crítica o muy vulnerable) principalmente por la antigüedad de la estructura. En cuanto a la vulnerabilidad localizada, la distorsión actuante (Ψxa=0.1238) supera a la distorsión admisible (Ψx=0.005). Del mismo modo, los esfuerzos actuantes del sismo (S11max) superan a los esfuerzos resistentes del edificio (v’m=3.37 kgf/cm2), por lo que el orden de falla por acciones sísmicas empezaría por la cúpula, seguida por la bóveda y en menor medida en los muros. Razones por las cuales, se propuso dos reforzamientos: para el control de desplazamientos laterales se propuso reforzar con elementos de concreto armado (placas y vigas), mientras que para el control de daños por agrietamientos y fisuras de elementos (cúpula, bóveda y muros) se propuso reforzar con mallas de acero (v’m=4.38 kgf/cm2). Realizando las verificaciones correspondientes, las distorsiones están por debajo del límite (0.005), asimismo, los esfuerzos actuantes sísmicos se redujeron considerablemente (hasta un 99%), por lo que se concluye que la acción sísmica influye en el incremento de la vulnerabilidad estructural, principalmente en los factores o parámetros de condición estructural, lo que permitió reforzar a la estructura y con ello mejoró significativamente su estabilidad.