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2011-07-18

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 8 de y los siglos XIV, son en su mayoría ruinas, en diversas etapas de deterioro en la actualidad. La mayoría de los monumentos se construyeron a partir de bloques de piedra ensamblados sin material de unión; A veces 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 inadecuadas, consideradas con conocimiento moderno, las condiciones climáticas exigentes representan una de las principales causas de deterioro.

Análisis estructural

El seguimiento de las deformaciones y temperaturas de los templos seleccionados mostró que la diferencia entre las temperaturas máxima y mínima 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 era a menudo aproximadamente 40 ° C más baja que en la superficie externa.

Esto contribuye a una carga desigual y a 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 se desprenden de la estructura. Finalmente, partes enteras del templo se desintegran o colapsan.

Las simulaciones numéricas del comportamiento estático de los ' monumentos se realizaron con el software FEA RFEM, 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 futuro de su condición técnica, basándose en 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 raros monumentos.

Dentro de la investigación, se han creado y probado modelos 3D de segmentos típicos seleccionados de estructuras de piedra en el programa RFEM - un solo muro, una pirámide tetragonal, una galería de columnas techada y varias formas de torre.

Los modelos numéricos se formaron por sólidos - elementos de volumen que representan bloques de piedra individuales. La interacción mutua de los bloques se simuló mediante elementos de contacto que permiten eliminar los efectos de tensión perpendiculares a una articulación y trabajar con diferente intensidad de fricción entre los contactos del bloque.

Se procesaron una serie de simulaciones para la carga de los modelos mencionados por temperatura, considerando el subsuelo de construcción característico y varios tipos de conexión de bloques de piedra. Los resultados de los análisis numéricos muestran una correspondencia considerable con el comportamiento de las estructuras de piedra ' (deformaciones, fallas, etc.). La fase de investigación ejecutada hasta el momento ha demostrado que la carga de temperatura de los templos de Angkor alcanza valores significativos y tiene una influencia considerable en su estado técnico, que está empeorando constantemente.

En las próximas fases de investigación, los pasos realizados hasta ahora se seguirán desarrollando 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 Director del proyecto
Dr. Karel Kranda
Academia de las Ciencias de la República Checa
Instituto de Física Nuclear
neutron.ujf.cas.cz

Jefe de investigación
Doc. Ing. Jan Pašek, Ph.D.
Facultad de Ingeniería Civil de la CTU (Universidad Técnica Checa)
Departamento de Construcción
kps.fsv.cvut.cz

Miembros del equipo
Ing. Jiří Svoboda
Ing. Hansley Pravin Gaya
Otakar Veverka


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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