Laboratorio de Estructuras Antisísmicas – LEDI

Contacto:

626-2000 anexo 4640

El Laboratorio de Estructuras Antisísmicas “Cristóbal de Losada y Puga” del Departamento de Ingeniería (LEDI) fue inaugurado el 22 de octubre de 1979, siendo Rector el Dr. José Tola Pasquel como parte de un Proyecto de Cooperación Internacional entre el Gobierno Peruano y el Gobierno de los Países Bajos.

Desde sus inicios, el LEDI tuvo como misión principal estudiar el comportamiento sísmico de viviendas de bajo costo, entre ellas, las viviendas rurales de adobe y proponer sistemas de refuerzo que reduzcan y mitiguen los efectos destructivos de los sismos en este tipo de construcciones. Para ello y por las características mecánicas propias de la construcción con adobe es que se implementa una plataforma de simulación de sismos con capacidad de ensayar módulos de adobe a escala natural, la cual fue inaugurada el 2 de febrero de 1982 con asistencia del presidente de la República, arquitecto Fernando Belaúnde Terry. En el simulador de sismos se realizan luego pruebas con variaciones de refuerzo para las construcciones de adobe habiendo desarrollado varias técnicas efectivas de reducción de la vulnerabilidad sísmica de viviendas. Los ensayos realizados sirvieron de base para la elaboración de la norma E.080 ADOBE en 1985 y sus sucesivas versiones. En la actualidad el desarrollo de estas técnicas se complementa con trabajos de análisis numérico para dar sustento cuantitativo a las soluciones.

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Equipo humano

Jefe del Laboratorio
Daniel Torrealva Dávila

Jefe del Área de Estructuras
Wilson Silva Berríos

Jefa del Área de Materiales
Laura Navarro Alvarado

Jefe del Área de Mecánica
Ing. Marcos Fuentes Mujica

Jefe del Área de Electrónica
Michel Zarzosa Rojas

Asistente Administrativa
Carmen Zevallos Saavedra

Asistente Administrativa
Nicolle Ariza Gonzalez

Coordinador del Sistema de Gestión de Calidad y SST
Isabel Mateo Suarez

Asistente del Área de Estructuras
Joel Arzapalo Guerra

Equipamiento y software

Mesa vibradora

La mesa vibradora es el equipo más importante del Laboratorio tiene una superficie de 4.40m x 4.40m, soporta un peso de 150KN y tiene una capacidad de desplazamiento de +/-150mm. El rango de frecuencias varía desde 0.1 hasta 10 hertz.

Puente grúa

Se cuenta con un puente grúa de 16ton de capacidad y sistema de control eléctrico cuya función consiste en trasladar los especímenes que serán ensayados del patio de construcción a la nave de ensayos.

Actuador del simulador de sismos

MTS 204.81 de 500kN de capacidad y amplitud de desplazamiento de +/- 150mm.

Actuador estructural

MTS 204.81 de 500kN de capacidad y amplitud de desplazamiento de +/- 150mm.

Máquina universal

Máquina Universal de Ensayo MTS 312.31 de 250KN de capacidad y amplitud de desplazamiento de +/-100mm.

Celdas de carga

El Laboratorio cuenta con celdas de carga de trabajo de 5 kN, 50 kN, 200 kN, 500 kN, 1MN y 2 MN y celdas de carga Patrones de 20 kN, 200 kN, 1 MN y 2 MN en compresión así como celdas de carga Patrones de 5 kN y 500 kN en tracción y compresión.

Sensores de desplazamiento

  • Tipo LVDT: ±1 mm, ±10mm, ±20 mm, ± 50 mm, ±100 mm, ± 200 mm.
  • Tipo WA: 0-10 mm, 0-20 mm, 0-50 mm, 0-100 mm, 0-200 mm, 0-500 mm.

Acelerómetros

Tipo B12/200: 200 m/s2 respuesta de 0 a 100 Hz.

Controladores

  • Controlador MTS Modelo FlexTest 40 para el sistema de control de la Máquina Universal y Máquina Estructural.
  • Controlador MTS Modelo FlexTest 40 para el sistema de control del Simulador Sísmico.

Equipos de medición

  • Amplificadores MGCplus de HBM con capacidad de medición hasta 32 canales de strain gauges simples o en configuración de puente completo.
  • Amplificadores MGCplus de HBM con capacidad de medición hasta 32 canales incluyendo sensores de desplazamiento, acelerómetros y celdas de carga.
  • 02 tarjetas de adquisición de datos de National Instruments de 40 canales cada una.

Sistema de adquisición de datos

  • Catman: Amplificadores HBM serie KWS3073 y amplificadores MGCplus usados en los ensayos tanto estáticos como dinámicos.
  • LabVIEW: Tarjetas PCI-6225 de National Instruments usado en los ensayos tanto estáticos como dinámicos.

Investigación

La inauguración del Laboratorio en 1979 potenció la labor de investigación que se venía desarrollando principalmente en la línea de la vivienda rural de adobe. Posteriormente se abrieron líneas de investigación experimental en albañilería de ladrillo, concreto armado y materiales de construcción.

Todas las investigaciones han sido realizadas por profesores de la Sección de Ingeniería Civil en forma individual o asociada siendo el Laboratorio de Estructuras la unidad que apoya la investigación experimental brindando asesoría para la correcta ejecución de los ensayos.

Cursos

Dinámica de estructuras
Se complementa la comprensión de las estructuras sometidas a cargas dinámicas con ensayos de laboratorio.

Materiales de construcción
Estudia la naturaleza, métodos de obtención, características, propiedades y usos de los materiales de construcción más importantes. Se relacionan las propiedades con lo observado en pruebas de laboratorio, indicando los procedimientos de ensayo según las normas técnicas usualmente empleadas.

Laboratorio de materiales de construcción tradicional
Los alumnos trabajan en grupo construyendo diferentes módulos a escala reducida de albañilería de adobe los cuales son al final del curso sometidos a un ensayo de simulación sísmica para analizar comparativamente su comportamiento sísmico.

Servicios

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Ensayos acreditados

En el marco de la implementación de sistemas de gestión de calidad, el Laboratorio de Estructuras Antisísmicas cuenta con acreditación ISO 17025 emitido por INACAL.

Contamos con cuatro ensayos acreditados:

  • Compresión Axial en Probetas Cilíndricas de Concreto (NTP 339.034)
  • Flexo tracción cargado a los tercios de luz en Vigas de Concreto (ASTM C78)
  • Obtención de Núcleos y Vigas de Concreto (NTP 339.059)
  • Resistencia al Tránsito de Tapas de Concreto con Marco de Fierro fundido para buzones e instalaciones afines (NTP 339.111)
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Ensayo de control de calidad de materiales

Responsables: Ing. Laura Navarro (lnavarro@pucp.edu.pe)

  • Ensayos y evaluación de las propiedades de los conglomerantes, aditivos, adiciones minerales, resinas, epoxis, grouts y afines.
  • Dosificación y caracterización de morteros y concretos convencionales y especiales.
  • Evaluación de materiales componentes del concreto para su aplicación en obras nuevas y reparación de estructuras dañadas.
  • Elaboración de especificaciones para obras civiles.
  • Control de calidad del concreto en obra.
  • Ensayos y evaluación del concreto lanzado ó concreto reforzado con fibras: Absorción de energía, resistencia a la compresión, contenido de fibra, etc.
  • Evaluación de permeabilidad al agua del concreto.
  • Ensayos y evaluación de unidades de albañilería de arcilla cocida, concreto, silico calcáreo, etc.
  • Ensayos no destructivos en concreto armado: Detección de acero, esclerometría, Velocidad del pulso ultrasónico, medición de espesores en pavimentos, detección de vacíos y/o fisuras, juntas frías, etc.
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Evaluación de estructuras

Responsables: Ing. Wilson Silva Berrios (wsilva@pucp.edu.pe)

  • Análisis de patologías en la construcción, diagnóstico y sus posibles soluciones por sobrecargas, incendios, explosiones, sismos, agresión química, atmosférica, hídrica.
  • Asesoramiento para la puesta en valor de edificios patrimoniales.
  • Evaluación de la seguridad sísmica de estructuras.
  • Evaluación del deterioro de los materiales.
  • Ensayos de carga en obra.
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Comportamiento estructural de sistemas y sub-sistemas

Responsables: Ing. Wilson Silva Berrios (wsilva@pucp.edu.pe)

  • Análisis, evaluación y verificación experimental del comportamiento estructural de elementos constructivos.
  • Análisis, evaluación y verificación experimental del comportamiento estructural de sistemas especiales.
  • Análisis, evaluación y verificación experimental de Sistemas de Construcción No Convencional (SCNC).
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Calibración de equipos de carga y medición

Responsables:

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Calibración de equipos de carga y medición 2

Responsables:

Preguntas frecuentes

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¿Hay alguna norma nacional para reparar y reforzar viviendas?

En el Reglamento Nacional de Construcciones (RNC) no existe una norma técnica específica para reparar o reforzar edificaciones existentes.

Existen referencias a estas acciones en el Capítulo 8 de la norma E.030 DISEÑO SISMORRESISTENTE.

Para viviendas de ladrillo sin refuerzo existe la guía “GUÍAS PARA LA EVALUACIÓN Y REFUERZO DE VIVIENDAS INFORMALES DE MAMPOSTERÍA DE LADRILLO PARA REDUCIR SU VULNERABILIDAD SÍSMICA” que se encuentra en la página web de SENCICO.

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He desarrollado un sistema de construcción que no está comprendido en el RNC. ¿Qué debo hacer para poder utilizarlo en el país?

Cualquier sistema constructivo que no esté comprendido en el RNC debe obtener autorización del Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento para lo cual debe cumplir con los requisitos de aprobación que se encuentran en el las Normas para aprobación de SISTEMAS CONSTRUCTIVOS NO CONVENCIONALES (SCNC) las cuales se encuentran en la página web de SENCICO.

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Tengo un sistema constructivo que se utiliza en otro país. ¿Qué necesito para poder usarlo en el Perú?

Al igual que los sistemas constructivos locales, deben obtener autorización del Ministerio de Vivienda Construcción y Saneamiento para lo cual debe cumplir con los requisitos de aprobación que se encuentran en el las Normas para aprobación de SISTEMAS CONSTRUCTIVOS NO CONVENCIONALES (SCNC). Existe sin embargo la posibilidad de validar parte de ensayos que hayan sido ejecutados en el extranjero.

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¿Cómo puedo determinar si mi edificación es segura contra sismos?

Se debe solicitar una EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE LA SEGURIDAD SÍSMICA DE UNA EDIFICACIÓN EXISTENTE, la cual debe incluir también la seguridad de los “elementos no estructurales”. En caso que la edificación haya sido construida bajo alguna versión de la norma técnica de edificaciones se puede verificar su seguridad comparando con los requisitos actuales del reglamento de diseño sísmico. En caso la edificación sea de una antigüedad anterior a la aplicación de los reglamentos se debe evaluar su seguridad mediante análisis específicos de ingeniería considerando las características propias de los materiales y sistemas constructivos de la edificación.

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Quiero comprar una vivienda ya construida ¿Cómo verifico su calidad y su seguridad sísmica?

Debe contratar la asesoría de un ingeniero estructural y verificar varios aspectos: en primer lugar el año de construcción y si fue construida formalmente con licencia municipal; si tiene más de 20 años debe inspeccionar la vivienda en busca de signos de corrosión, incluso menos años si su ubicación es cerca al litoral; revisar los planos de estructuras y verificar que cuenta con elementos estructurales competentes para resistir un sismo. Si no se cuenta con planos de estructuras entonces se debe realizar previamente un levantamiento de elementos estructurales.

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¿Puedo obviar la prueba de diamantina y usar solamente pruebas de esclerometría para evaluar la resistencia del concreto existente en obra?

La prueba diamantina consiste en la extracción de un testigo de concreto y luego su ensayo a compresión hasta la rotura. Es una prueba directa de la resistencia del concreto. La prueba de esclerometría mide la dureza superficial del concreto por medio del rebote de una masa conectada a un resorte, luego a través de tablas se estima la resistencia equivalente del concreto, es una prueba indirecta de resistencia. La confiabilidad de los resultados de la esclerometría es mucho menor que la de la diamantina. Lo mejor es hacer una combinación de las dos pruebas con unas cuantas diamantinas y con esclerometría para ver la uniformidad de la resistencia en más puntos.

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Quiero hacer una ampliación de mi vivienda en altura ¿Hasta cuántos pisos es seguro construir?

Debe contratar la asesoría de un ingeniero estructural, evaluar los planos de estructuras y verificar que cuenta con elementos estructurales competentes para resistir un sismo considerando la ampliación futura. Si no se cuenta con planos de estructuras entonces se debe realizar previamente un levantamiento de elementos estructurales. La evaluación puede determinar que se requiera reforzar la estructura existente desde el primer piso.