Experimental characterization and retrofitting of masonry barrel vaults from Yucatan churches, Mexico

Autor: Rodríguez Pérez, Isis Elizabeth
Přispěvatelé: Lourenço, Paulo B., Vasconcelos, Graça, Universidade do Minho
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2023
Předmět:
ISSN: 2008-1081
Popis: Programa doutoral em Civil Engineering
No México existe um enorme conjunto de construções religiosas, principalmente igrejas, que foram construídas paralelamente à evolução da história do país dos séculos XVI a XVIII. Estas apresentam valor histórico, que merece ser preservado por meio de uma conservação efetiva. A maioria das igrejas apresenta hoje em dia deterioração e danos, que resultaram no colapso de algumas dessas igrejas. Esta investigação foca-se na caracterização de materiais e na análise estrutural de componentes de igrejas do estado de Yucatán, localizadas no sul do México e construídas entre os séculos XVI e XVIII. O foco é a análise experimental do comportamento estrutural de abóbadas de berço em igrejas de vão único e formato retangular. A investigação visa preencher lacuna relacionada com a ausência de dados sobre a: (i) caracterização mecânica de materiais de alvenaria e alvenaria de pedra das igrejas de Yucatán; (ii) análise estrutural de abóbadas de berço típicas de alvenaria em relação a assentamentos verticais diferenciais; (iii) possível melhoria do desempenho estrutural de abóbadas de alvenaria submetidas a assentamentos verticais diferenciais após o reforço. Neste contexto, foram definidos quatro objetivos específicos: (1) caracterização morfológica das igrejas de Yucatán: (2) caracterização geométrica das igrejas; (3) caracterização mecânica de materiais; (4) avaliação estrutural do comportamento de abóbadas semicirculares sob assentamentos verticais antes e depois do reforço. O plano de trabalhos foi composto principalmente por quatro tarefas para responder diretamente aos objetivos da investigação: (i) Tarefa 1 relacionada com a caracterização morfológica e construtiva das igrejas de Yucatan (objetivos de investigação 1), (ii) Tarefa 2 focada na caracterização geométrica de igrejas de Yucatán; (objetivo de pesquisa 2) (iii) a Tarefa 3 relacionada com a caracterização mecânica e física dos materiais provenientes de igrejas de Yucatan (objetivo de investigação 3); (iv) Tarefa 4 destinada à avaliação estrutural experimental de abóbadas de berço semicirculares submetidas a assentamentos diferenciais e do desempenho do sistema de reforço proposto (objetivo de investigação 4). Como principais resultados, salienta-se a: (1) obtenção das propriedades mecânicas e físicas dos materiais das igrejas de Yucatan; (2) obtenção do comportamento estrutural de abóbadas de berço sob assentamentos verticais; (3) avaliação do desempenho de uma técnica de reforço baseada malhas de fibra de vidro embebida em argamassa de reboco (GFRM).
In Mexico, there is a huge set of religious constructions, especially churches, which were built in parallel with the country's history evolution from sixteenth to eighteenth centuries. They are considered to have historical value, which deserves to be preserved through effective conservation. Most Mexican churches nowadays evidence decay and damage, which resulted in the collapse of some churches. This research focuses on materials characterization and structural analysis of structural members of churches from Yucatan state, located in southern Mexico and built from the sixteenth to eighteenth centuries. The focus is the experimental structural analysis of barrel vaults from single span and rectangular shape. The research aims at overcoming a research gap related to the absence of information on: (i) the mechanical characterization of masonry materials and stone masonry from the Yucatan churches; (ii) structural analysis of masonry typical barrel vaults against differential vertical settlements; (iii) possible enhancement of the structural performance of masonry vaults against differential vertical settlements after strengthening. In this context, four main specific objectives have been defined, namely: (1) morphological characterization of Yucatan churches: (2) Geometrical Characterization of Yucatan churches; (3) Mechanical characterization of stone materials; (4) structural assessment of the behaviour of semi-circular vaults under vertical settlements before and after retrofitting. The research plan was composed mainly by four technical tasks to directly answer the research objectives: (i) Task 1 dealing with morphological and constructive characterization of Yucatan churches (research objectives 1), (ii) Task 2 focused on the geometrical characterization of Yucatan churches; (research objective 2) (iii) Task 3 is mainly related with the mechanical and physical characterization of raw materials from Yucatan churches (research objective 3); (iv) Task 4 aimed at carrying out the experimental structural assessment of semi-circular masonry barrel vaults under vertical settlements and the evaluation of the effectiveness of the proposed retrofitting system (research objective 4). As the main outcomes, it is possible to mention: (1) obtainment of the mechanical and physical properties of materials from Yucatan churches; (2) obtainment of the overall structural behaviour of barrel vaults under vertical settlements; (3) assessment of the performance of a retrofitting technique based on glass fibre mesh with mortar (GFRM).
I would also like to recognize that this work was supported and financed in their different stages by (1) the Teacher Professional Development Program, PRODEP (Spanish acronym) from Mexico, (2) FCT / MCTES through national funds (PIDDAC) under the R&D Unit, Institute for Sustainability and Innovation in Structural Engineering (ISISE), under reference UIDB/04029/2020, (3) LANNBIO Cinvestav Mérida, under support from projects FOMIX-Yucatán 2008-108160 CONACYT LAB-2009-01-123913, 188345, 204822, 292692, 294643 and technical help is acknowledged to MSc. D. Aguilar and Ing. Daniel Poot” and (4) the Fassa Bortolo company.
Databáze: OpenAIRE
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