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18-07-2011

Preservación de monumentos de piedra en Angkor, Camboya

El equipo de investigación checo está participando en la salvación de los monumentos de piedra en Angkor, registrados como Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO, que actualmente están muy deteriorados.

El software de ingeniería estructural RFEM para análisis y diseño de elementos finitos de Dlubal Software se utilizó para crear los modelos numéricos y llevar a cabo el análisis estructural.

Estructura

Los monumentos de piedra de Angkor, construidos entre el siglo VIII y 15 siglo, son en su mayoría ruinas, en varias etapas de deterioro en la actualidad. La mayoría de los monumentos se construyeron con bloques de piedra ensamblados sin material de unión; en ocasiones se utilizaron ladrillos refractarios. En los templos conservados hasta ahora, se produce un desarrollo continuo de fallas, principalmente la desintegración de los bloques de piedra, causada por una combinación de varios factores diferentes.

Además de las técnicas de construcción incorrectas, como se considera con el conocimiento moderno, las condiciones climáticas exigentes representan una de las principales causas del deterioro.

Diseño estructural

El seguimiento de las deformaciones y temperaturas de los templos seleccionados mostró que la diferencia entre las temperaturas máximas y mínimas en superficies externas intensamente aisladas supera los 60 °C durante un ciclo de un año. También existen grandes diferencias térmicas entre la noche y el día. La temperatura en la superficie interna fue a menudo unos 40 ° C más baja que en la superficie externa.

Esto contribuye a la carga desigual y a los grandes movimientos de dilatación dentro de las estructuras de piedra. En combinación con otros factores, se produce una expansión gradual de las juntas entre los bloques y las piedras individuales caen de la estructura. Finalmente, las partes enteras del templo se desintegran o colapsan.

Las simulaciones numéricas del comportamiento estático de los monumentos se llevaron a cabo con el software RFEM de análisis por elementos finitos, que permite alcanzar una alta tasa de correspondencia entre las propiedades de los modelos numéricos y las estructuras reales de los templos de piedra. El objetivo del análisis es predecir el desarrollo posterior de su condición técnica, en función de los resultados de la simulación.

Entre otras cosas, los resultados obtenidos también podrían servir para elaborar un proyecto que proponga procedimientos de conservación óptimos para la estabilización y rescate de estos monumentos raros.

Hasta ahora, los modelos en 3D de segmentos estructurales típicos, tales Hasta un muro simple, una pirámide tetragonal, una galería de pilares cubierta y varias formas de torre.

Los modelos numéricos se formaron mediante sólidos, elementos de volumen que representan bloques de piedra individuales. La interacción mutua de los bloques se simuló mediante elementos de contacto que permiten la eliminación de los efectos de tracción perpendiculares a una unión y trabajar con diferentes intensidades de fricción entre los contactos del bloque.

Se procesó una serie de simulaciones para cargar los modelos mencionados por temperatura, considerando el subsuelo de construcción característico y varios tipos de conexiones de bloques de piedra. Los resultados de los análisis numéricos muestran una correspondencia considerable con el comportamiento de las estructuras de piedra' (deformaciones, fallos, etc.). La fase de investigación ejecutada hasta ahora ha demostrado que la carga de temperatura de los templos de Angkor alcanza valores significativos y tiene una influencia considerable en su condición técnica, que empeora constantemente.

En las próximas fases de investigación, los pasos realizados hasta ahora se desarrollarán de tal manera que la influencia de los cambios de temperatura en el comportamiento de los monumentos de piedra' en Angkor se pueda especificar con mayor precisión y se puedan proponer procedimientos óptimos para preservar estos monumentos para generaciones futuras.

Equipo de investigación checo en Angkor


Especificaciones del proyecto

Datos del modelo

Número de nudos 1947
Número de líneas 4441
Número de superficies 2804
Número de sólidos 497
Número de casos de carga 2
Peso completo 3.333 t
Dimensiones (métricas) 2,018 x 2,018 x 1,614 m
Dimensiones (imperiales) 6.62 x 6.62 x 5.3 feet
Versión del programa 4.04.10

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