Etnoingeniería de los Putucos

ETNOINGENIERÍA EN CONSTRUCCIONES RURALES TIPO PUTUCOS DEL ALTIPLANO PUNEÑO

ETNOINGENIERÍA EN CONSTRUCCIONES RURALES TIPO PUTUCOS DEL ALTIPLANO PUNEÑO PERÚ 2015 CONOCIMIENTOS EMPÍRICOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS

Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille, eM.Sc. Ingeniero Civil con C.I.P. Nº 85845, con estudios de Maestría y Doctorado; Especialista en Investigación Científica; Catedrático en la Universidad Nacional del Altiplano, Universidad Néstor Cáceres Velásquez y Universidad Peruana Unión; Instructor de SENCICO; Especializado en Cálculo y Diseño Estructural, consultor de proyectos y Metodología de la Investigación Científica en Ingeniería. eMail: [email protected] Celular: 951-786565

Categoría: Estructuras y Construcciones. Palabras clave: Etnoingeniería, Putuco, Tecnología tradicional, Vernacular, Conocimientos Empíricos, Construcciones Rurales, Conocimiento Tradicional, Criterios Constructivos Empíricos Vernaculares Sinopsis: “Etnoingeniería de los Putucos de Puno” es producto del afán de conocer y revalorar nuestra identidad cultural, llega a sus manos para avivar el conocimiento ancestral, «aunque conocemos su existencia», no existen estudios al respecto y es necesario despertar interés, para discernir sobre la Etnoingeniería (ethnoengineering) y recuperar conocimientos ancestrales identificando la existencia de un saber escondido, transmitido de generación en generación, parte de nuestra reserva cultural para el futuro. El presente artículo pretende incrementar el conocimiento sobre la construcción de Putucos, e incidir tanto en el entendimiento de los conocimientos ancestrales, como en la mejora de los mismos, promoviendo el interés de propios y extraños en la aplicación de la denominada “Etnoingeniería de los Putucos”, entendida como concepto del proceso de diseño estructural tradicional, que deben ser recuperados, interpretados y revalorados, ya que en nuestro territorio existen muestras de saberes empíricos en estas construcciones que hasta la actualidad nos asombran por su belleza y funcionalidad; y ver la posibilidad de utilizar dichos conocimientos para ser replicados en construcciones rurales como una forma de combatir la agreste clima del altiplano.

1.

INTRODUCCIÓN:

Al desarrollar el estudio, identificamos adecuadamente la existencia de un saber escondido, que a pesar del transcurrir del indolente tiempo, ha sido transmitido de generación en generación hasta llegar a nuestros días, siempre de la mano de maestros expertos que están encontrando resistencia en la juventud actual para que estas sigan siendo replicas en el futuro, a causa de las nuevas tendencias o modernidad que viene de fuera, que; por lo visto; consumirá y desaparecerá nuestra identidad. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

Los estudios desarrollados y presentados en el presente artículo, intentan mostrar con gran claridad la Etnoingeniería de los Putucos, estudiando un contexto mundial de otras expresiones arquitectónicas similares, que podrían tener relación gracias a un ancestro común, además se desarrolla la ingeniería de la construcción en la cual se detalla las herramientas utilizadas, el análisis y comportamiento estructural del Putuco y los procedimientos constructivos que fueron aprendidos de sus antepasados y, por lo visto, no han sido olvidados. Además, el 30 de octubre del año 2014, mediante la RESOLUCIÓN VICEMINISTERIAL N°116-2014Folio Nº 1 de 10 DEL DOCUMENTO


VMPCIC-MC, se declaró como Patrimonio Cultural de la Nación a los conocimientos, saberes y técnicas relacionadas con la construcción de Putucos en los distritos de Taraco, Huancané, Samán y Arapa, de la provincia de Azángaro, departamento de Puno.

ingenio las personas con lazos culturales, sociales o de cualquier otra índole, los cuales intercambian visiones, valores y patrones, bien de tipo social, cultural, económico y religioso. “La Etnoingeniería es una disciplina cuyo objetivo es el de incorporar, a través de métodos participativos, las particularidades socioculturales de los beneficiarios y ambientales de su hábitat, en la planeación, diseño y ejecución de obras de infraestructura” [Ref. 1]. “…Es el proceso constructivo que incluye una serie de principios y metodologías ancestrales con el que se intenta adecuar las obras de infraestructura, los equipos y sus procesos de implementación de ingeniería civil a las particularidades culturales de los grupos étnicos beneficiarios” (Op.cit.).

Figura 01: Vivienda tipo Putuco en Taraco - Puno

2. 

3.

OBJETIVOS: El objetivo primordial del presente artículo es despertar el interés en el lector, para que pueda discernir el conocimiento denominado Etnoingeniería (ethnoengineering) como criterios constructivos empíricos vernaculares de los Putucos del Titicaca Puneño.

ETNOINGENIERÍA

La revisión etimológica del término Etnoingeniería refiere a etnos (de ethos, del griego ethnikos) que significa todo grupo humano unido por vínculos de raza o nacionalidad; en su acepción más simple representa la idea de pueblo. Etnia como término representa la agrupación natural de individuos de igual idioma y cultura, mientras que el término ingeniería deriva del latín ingenium que significa ingenio. En este sentido, se puede interpretar a la Etnoingeniería como el ingenio de agrupaciones, es decir, hacer Etnoingeniería es llegar a comprender al detalle lo que hacen, dicen y piensan con

En nuestro medio encontramos una inadecuación ambiental, social y cultural de obras de infraestructura realizadas tanto por el estado, por empresas transnacionales y particulares que muchas veces trasgreden los saberes ancestrales de los grupos éticos; es así que la Etnoingeniería surge como una alternativa de solución que busca revalorar estos saberes y armonizarlos con los conocimientos científicos, en este caso sobre ingeniería. La Etnoingeniería también es denominada ethnoengineering por Mukhopadhyay, Powell y Frankenstein (2009), los cuales además de definir a la etnomatemática, también incluye las formas indígenas de diseñar y las denomina ethnodesign. Por tanto la Etnoingeniería, puede entenderse como: “Forma de promover y resaltar la incorporación de conocimientos tradicionales en tareas no sólo de conservación y manejo sustentable de los recursos naturales; sino también en la previsión de fenómenos naturales, heladas e inundaciones, por ejemplo el uso de Putucos” [Ref. 2]. Perafán manifiesta que por su carácter de disciplina, la Etnoingeniería comprende una serie de procedimientos específicos dentro del ciclo de proyecto: i. La adecuación de líneas de base y el establecimiento de una metodología de participación para la identificación y priorización de proyectos;

Figura 02: Referencias gráficas de los PUCULLOS, de Huamán Poma de Ayala. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

Folio Nº 2 de 10 DEL DOCUMENTO


ii. La incorporación de variables ambientales y socioculturales en el diseño de los proyectos priorizados; y

a. ANTECEDENTES HISTÓRICOS

iii. La identificación de responsabilidades sociales y de sus apoyos correspondientes para la implementación de los proyectos.

La Etnoingeniería ofrece soluciones en cuanto al abastecimiento sostenible con materiales autóctonos. En el caso de la construcción de los Putucos, las ch’ampas se propendería a soluciones híbridas, combinando módulos; conservando el equilibrio de los materiales, dentro de la dicotomía existente, como se ha podido evidenciar sus potencialidades en las formas de protección del frio, del calor, o de las inundaciones de manera que se incentive y promueva.

4.

CONTEXTO MUNDIAL

A nivel local y mundial, existen varias tipologías constructivas, algunas de ellas nos recuerdan que los Putucos no son las únicas construcciones que tiene una forma típica tan diferente. El cronista Felipe Huamán Poma de Ayala, en su obra “El Primer Nueva Crónica y buen Gobierno”, denomina PUCULLO a pequeñas edificaciones funerarias del altiplano. El término PUTUCO, es utilizado por Vicente Guerra Carreño en su obra “Kanchi, la Provincia de los Canchis a Través de su Historia”, empleándolo para designar construcciones abovedadas de carácter funerario construidas con piedra y barro. Viajeros y estudiosos relataron en sus escritos, observaciones, presentando fotografías y gravados: George Squier (1864) generó el primer gravado impreso de un Putuco que denominó “Casa de césped” (George Squier: pág. 213); Arnold Heim (1947) “Wunderland Peru”; Volker Hartkofp (1981), “Indigenous Building Techniques of Peruand Their Potential for Improvementto Better With Stand Earthquakes”, dedica un breve capítulo a la tecnología constructiva con champa y hace mención a los Putucos. En la actualidad se pueden apreciar en la zona quechua y aimara (en las riberas del lago Titicaca).

Figura 04: Cerámica de una casa de Tiahuanaco2 Evidencias arqueológicas de edificaciones semejantes, corresponde a la cultura Wankarani (1,000-1,500a.C. hasta 100-200d.C.), extendida al norte-noreste del lago Popó (Bolivia), quienes desarrollaron sus construcciones sobre montículos de tierra (5-25m); en la cultura Tiahuanaco (en Bolivia es llamado Tiwanaku, 300-1200d.C.), donde se pudieron identificar cimientos de piedra, además de pequeñas representaciones en cerámica (museo Tiahuanaco). [Ref. 3] Encontramos también las edificaciones denominadas Kullpis (grupo étnico de Atavillo), que usan ingeniosamente piedras de las partes altas de la cordillera. Los Cajatambos y los Yauyos (Lima) también se distinguieron con sus construcciones tipo falsa bóveda. En el altiplano, evidencias analógicas están representadas por las Chullpas (torres funerarias), teniendo mayor relevancia que las viviendas comunes. Al respecto el cronista Pedro Cieza de León manifiesta: “Y verdaderamente me admiraba de pensar como los vivos se daban poco por tener casas grandes y galanas, y con cuanto cuidado adornaban las sepulturas de estos indios, hechas como pequeñas torres de cuatro esquinas, unas de piedra sola y otras de piedra y tierra, algunas anchas y otras angostas…” [Ref. 4]; corroborada en la construcción de las Chullpas de Sillustani y Chullpas de Vizcachani (Pucará), estas últimas con revestimiento de tierra y núcleo de piedras estructuradas mediante el sistema de falsa bóveda. b. REFERENTES HISTÓRICOS Se tienen referentes de este tipo de construcción y tradición ancestral en muchas de las culturas, las cuales tuvieron hegemonía alrededor del lago Titicaca.

Figura 03: Casa de césped cerca de la desembocadura del río Rámis1

Las culturas que se asentaron en la cuenca del lago Titicaca, además del lago Popo, tuvieron una forma constructiva muy similar, en la cual utilizaron desde bloques de adobe y piedra, hasta trabajos más

1

Grabado de George Squier, citado por Javier Escalante Moscoso

Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

2 Representación de una muestra del museo regional de Tiwanaku, Fuente: Javier Escalante Moscoso



elaborados de piedra, la cual fue utilizado como sepulcro de sus miembros más resaltantes, tal como mencionan las crónicas de Pedro Cieza de León y las crónicas de Huamán Poma de Ayala. Existen muchas construcciones que podemos tomar como referencia, algunas de las más importantes son: LOS GINTILES: En las riveras del lago Titicaca, a 3,827 m.s.n.m., en zonas elevadas y asegurándose de que los rayos matutinos del sol lleguen primero a las puertas rectangulares o cuadradas muy pequeñas para que una persona pueda ingresar con facilidad. CHULLPAS DE JACHAPHASA: Es una fortaleza situada a unos 2 km al noreste de Rosario. El interior de la fortaleza amurallada orientada en dirección OesteEste hay varios edificios (100 chullpas de piedra la mayoría redondos), concentradas en unos 10 ó 12 grupos.

Gintiles

Chullpa de Jachaphasa

VIVIENDAS DE LA CULTURA UMASUYO: Al norte del altiplano, se encuentra una tipología interesante de viviendas unifamiliares construidas con bloques de ch’ampa y muy raras veces de adobe, la forma esencial es piramidal en algunos casos, es usado también para enterrar a sus muertos. PUTUCOS DE LOS URUS CHIPAYAS: Son denominados también como Trulys, Phutukus, Qullqa o Chulpas, están ubicados cerca de los 4,000 m.s.n.m., en el altiplano boliviano, viviendas de las comunidades Chipayas y también como edificaciones de carácter religioso en las culturas Tiahuanaco. Son cabañas de planta circular y techo abovedado donde viven uno de los pueblos más antiguos de Bolivia. Las paredes de los Phutukus se construyen con tepes (pedazos de tierra cubiertos de hierba) y barro, mientras que ramas de arbustos entrelazadas con tiras de cuero sujetan el techo.

Vivienda de Umasuyo

Trulys o Phutukus del pueblo Chipaya

Figura 05: Tiplogía constructiva regional.

5.

ARQUITECTURA DE LOS PUTUCOS

Muchas manifestaciones arquitectónicas tienen formas relacionadas con las semiesferas, elipsoides y secciones troncocónicas, las que son utilizadas en la construcción de Putucos. Es necesario conocer la forma y la función de la tipología constructiva utilizada y de esta forma podremos replicar dichos conocimientos e identificarlos y revalorarlos. El potencial de la tierra cruda como material de construcción ha perdido credibilidad y sus propiedades y amplias posibilidades se han ido olvidando y desacreditando especialmente en países en vías de desarrollo y áreas rurales, potenciándose el prejuicio de ser considerado “material de los pobres”, material poco resistente ante amenazas naturales o foco de enfermedades.

b. CONCEPTUALIZACIÓN DEL PUTUCO Los Putucos consideran un enfoque del pensamiento andino más que el pensamiento occidental, por tanto para entenderla podemos dándole una forma o un concepto singular y representarlo como una célula de barro, y cuya definición singular dará lugar a un mini organismo viviente que influirá en su crecimiento, entendimiento y su transformación, teniendo un modelo conceptual e integral de la arquitectura, contexto urbanístico y territorial.

a. ARQUITECTURA VERNÁCULA De un tiempo a esta parte, la Arquitectura Vernácula está siendo revalorada por autores nacionales y extranjeros, poniendo en consideración e importancia a los materiales de entorno en que se construyen las viviendas, además de las adecuaciones de las técnicas constructivas en función de los recursos disponibles, generando la optimización de los recursos y la reutilización de materia prima que en este aspecto es respetado y revalorado por los pobladores desarrollado rituales preestablecidos de acuerdo a la zona en la que se encuentran. Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

Figura 06: Conceptualización como célula de barro c. TIPOLOGÍA, FORMA Y VOLUMETRÍA En planta, un Putuco asume una forma rectangular ligeramente curvada, dicha morfología depende del tipo de material empleado para su construcción, la función que va a cumplir más adelante y la forma del techo. Folio Nº 4 de 10 DEL DOCUMENTO


Los muros portantes que evocan una forma troncopiramidal, comienza desde la base hasta la altura donde se inicia el techo, tienen una inclinación hacia el interior un ángulo variable entre 75º a 80º, el ángulo de inclinación juega un papel muy importante en el comportamiento de la estructura frente a los agentes atmosféricos que atacan a las estructuras de tierra, tales como la acción erosionable del agua, ya que de esta forma el agua fluye más rápido o con mayor velocidad que en pendientes suavizadas. La forma y volumétrica del techo construido tiene generalmente una forma cónica la cual es perceptible en viviendas de planta simétrica, la forma geométrica cónica empieza desde la altura en la cual terminan los muros portantes y culmina en el final de la cobertura. El techo es muy parecido a una cúpula o techo abovedado, el ángulo de inclinación varían entre 50º a 60º sexagesimales, que también es un factor muy importante para la durabilidad del techo e incremento de

la carga en periodo de precipitaciones pluviales intensas y duraderas del altiplano puneño. d. FORMA DEL CONJUNTO ARQUITECTÓNICO El conjunto arquitectónico formado por la agrupación de Putucos, es en la mayoría de los casos repetido por todas las viviendas de cada familia, teniendo en consideración una forma circular o rectangular con muros perimetrales y viviendas que se encuentran unas en frente de otras, teniendo en consideración que cuando se tiene una vivienda con cocina y dormitorio separados, estos dos siempre están uno al frente de otro, y las viviendas usadas como almacén se encuentra hacia los lados o al frente del acceso principal. e. UBICACIÓN GEOGRÁFICA La tradición constructiva de los Putucos, se presenta en un área geográfica de Puno, existe presencia de dichas construcciones en los distritos de Taraco, Samán y Arapa, que circundan la laguna de Arapa y el Lago Titicaca, esencialmente en la vía Taraco-Huancané.

Figura 07: Detalle arquitectónico típico y dimensiones de un Putuco.

6.

INGENIERÍA DE LOS PUTUCOS

En la construcción de un Putuco, intervienen diversos materiales los mismos que son organizados para poder generar una estructura; que por un efecto de prueba y error: es construida con conocimientos empíricos transmitidos de generación en generación y reflejan un amplio conocimiento ingenieril que debería ser rescatado y porque no, utilizado en procesos constructivos actuales. a. MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Los recursos extraídos o transformados del suelo, son utilizados en la construcción de un Putuco, conocimientos que fueron transmitidos de generación en generación, y usados por los comuneros que viven en territorio rural de toda la rivera del lago Titicaca. Para este fin cuentan con un ritual que agradece y pide permiso a la Pachamama para el uso de los mismos, estos frutos de la madre tierra, son utilizados con la ayuda de una destreza innata adquirida empíricamente Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

y por repetición, el cual es transmitido y practicado por los maestros constructores, a los cuales además de conocer los procesos constructivos, además se les exige conocimientos míticos y rituales, siendo estos imprescindibles en la construcción de Putucos. El material de construcción más frecuentemente utilizado es la denominada “Ch’ampa”, ó “T’epe”, el cual tiene un proceso de extracción que no representa un costo elevado y es accesible para la población, además de tener mayor estabilidad y resistencia a condiciones extremas (otro material utilizado con frecuencia es el “Adobe”, que representa un mayor costo). b. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL MATERIAL Las características técnicas estudiadas para el material predominante en la construcción de los Putucos, permiten una adecuada comprensión de los componentes inherentes en el material al momento de su extracción, y además permite conocer cuáles son las ventajas y desventajas de este material, el cual es muy utilizado en la zona para la construcción de los muros y cobertura de los Putucos. Folio Nº 5 de 10 DEL DOCUMENTO


ESTRUCTURA DE LA CH’AMPA

PESO ESPECÍFICO

Para su extracción, generalmente es ubicado cerca de la zona de construcción, a una profundidad de 20cm. Está compuesta de suelo limo arcilloso orgánico de mediana plasticidad, generalmente de color oscuro, reforzado por pastos silvestres, denominados como: Ch’iji y Quemello.

El peso específico promedio de las unidades de ch’ampa es de 1,054.80 kg/m³, que al comparar con el peso específico promedio del adobe igual a 1,700.00 kg/m³, se puede afirmar que las unidades de ch’ampa son 38% menos pesadas que las unidades de adobe. PLASTICIDAD

El Ch’iji, es resistente al agua, ya que en una inundación, que puede durar entre 4 a 5 meses, la planta no sufre descomposición ni daños.

Límite Liquido promedio del suelo es de 48.43%, el cual es cercano a 50%, entonces, se puede afirmar, que es un suelo de plasticidad mediana. Límite plástico promedio obtenido en los ensayos de laboratorio es de 38.49%.

El diámetro promedio que alcanzan los tallos subterráneos horizontales, es de 3.65mm, mientras que el diámetro que alcanzan los tallos subterráneos verticales, es de 1.20mm. El diámetro de las raíces varía de 1.00mm a menos.

GRANULOMETRÍA Este ensayo, se ha realizado con doble objetivo: el primero fue, complementar la clasificación del suelo; y el segundo para determinar el contenido de grama (tallo subterráneo y raíz) en peso, de la unidad de ch’ampa.

Tabla 01: Diámetro de los tallos subterráneos. Diámetro (mm) Tallo subterráneo Tallo subterráneo horizontal vertical 6.00 1.50 3.00 1.00 2.50 1.45 2.00 1.25 3.00 1.00

Nº de Muestra 1º 2º 4º 6º 7º Diámetro promedio

3.64

Tabla 02: Porcentaje de paja existente en una ch’ampa Cálculo de Porcentaje de tallos del Ch’iji DETALLES Paso Nº Cantidad Descripción del procedimiento (gramos) 1º Peso de la muestra seca antes 1,378.00 de lavado (Wm) 2º Peso seco de la paja después del 131.40 lavado (Wp) Porcentaje de paja en peso (Wp/Wm) 9.54%

1.21

CURVA GRANULOMETRICA 3"21/2" 2" 11/2"

1"

3/4"

1/2" 3/8"

1/4" N4

8 10

16

20

30

40

MALLAS U.S. STANDARD

50 60

80 100

200

100 80 70 60 50 40 30 20

Las unidades de Ch’ampa se caracterizan por ser flexibles, por lo que, la propiedad mecánica más importante es la resistencia al esfuerzo de flexión. Cuando la vivienda sufre inundaciones, existen asentamientos en el suelo de fundación, las unidades de ch’ampa se adecuan sin problemas a estos efectos. Se ha realizado ensayos a flexión in-situ, de las unidades de ch’ampa, para ello se ha utilizado las dimensiones reales de las unidades, asentadas en la construcción de los módulos, debido a que en el muro, toda la unidad deberá de resistir esfuerzos a flexión. Datos con el cual se procederá al análisis del modelo matemático del Putuco.

eMail: [email protected]

0.10

0.074

0.149

0.180

0.250

0.300

0.420

0.590

1.00

0.840

TAMAÑO DEL GRANO EN mm

PROPIEDADES MECÁNICAS

Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille

1.190

2.000

2.380

4.760

6.350

10.00 9.525

12.700

19.050

25.400

38.100

50.600

63.500

100.00

0

0.01

CURVA GRANULOMETRICA

10 76.200

% QUE PASA EN PESO

90

Los ensayos a flexión se han desarrollado en bloques de 50x40x12.5cm, y 70x50x12.5cm, a los cuales se les ha colocado apoyados con 5.00cm de contacto, y se ha aplicado una carga en la mitad de su longitud. Los resultados fueron analizados por la fórmula siguiente:

PL  Esfuerzo  1.50 2  b d 

kg/cm  2

Donde: P :

Carga máxima (Kg) Folio Nº 6 de 10 DEL DOCUMENTO


L : b : d :

Distancia entre apoyos Ancho de la ch’ampa Altura de la ch’ampa

Además se pudo determinar el módulo de elasticidad, el cual alcanza un valor de 9,043.00kg/cm². Y de acuerdo a las recomendaciones de varios autores que trabajaron viviendas de adobe, se ha determinado el coeficiente de poisson, para de esta forma poder desarrollar un modelo matemático que represente a este sistema estructural. Tabla 03: Cálculo del esfuerzo por flexión Cálculo de esfuerzo de flexión para ch’ampa de 50 x 40 x 12.5cm. Datos P (kg) 95.00 L (cm) 40.00 b (cm) 40.00 d (cm) 12.50 Esfuerzo (kg/cm2) 0.912 Cálculo de esfuerzo de flexión para ch’ampa de 70 x 70 x 12.5cm Datos P (kg) 70.00 L (cm) 70.00 b (cm) 50.00 d (cm) 12.50 2 Esfuerzo (kg/cm ) 0.941

7.

DISCUSIÓN Y DESARROLLO

En función de un modelo y análisis matemático, además de las propiedades mecánicas, y las características técnicas, se generaran respuestas estructurales, las mismas que; de haberlo; reflejaran la Etnoingeniería oculta de los Putucos. a. MODELO MATEMÁTICO Los Putucos son destacables tanto por la simplicidad de su técnica constructiva, pues se logra mediante hiladas concéntricas de bloques sólidos (ch’ampas y/o adobes) que se van reduciendo progresivamente hasta concluir en un semidomo. Es necesario recalcar que este tipo de elementos soportan esfuerzos normales, fuerzas tangenciales, momentos flectores (esfuerzos por flexión), fuerzas cortantes y momentos torsores. b. RESPUESTA E INTERPRETACIÓN ESFUERZOS NORMALES Los esfuerzos internos que pueden generarse en un elemento, en los planos de superficie A-BC-D, A'-B'-C'-D', A-D-D'-A' y CB-B'-C', son esfuerzos normales Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

perpendiculares a dichos planos. Para un mejor análisis, es ideal manejarlo por unidad de longitud, por tanto un esfuerzo “S1” normal o axial, el cual se considera como un esfuerzo externo al elemento diferencial aislado, pero esfuerzo interno con respecto a toda la cáscara. Por tanto, si (e) es el espesor del elemento diferencial, S1 es el esfuerzo que actúa por unidad de longitud en dicho espesor (kg/cm ó kg/m), son expresados como cargas distribuidas, siendo S1 el esfuerzo total sobre una sección determinada del elemento.

Figura 08: Respuesta estructural: Diagrama de fuerzas normales en las direcciones 1 (verticales) y 2 (horizontales) [kg/cm]. El esfuerzo normal experimentado por el modelo, muestra que las fuerzas verticales en la dirección 1 (S1) se concentran en la base central del elemento, generando zonas de compresión (máximo negativorojo), zonas que soportan la mayor cantidad de cargas y esto justificaría la leve curvatura que se le da a esta a sección durante el proceso constructivo; y el menor esfuerzo de compresión ocurre en la zona de menor carga (cero-azul) que se presenta en la parte más alta del elemento cúpula superior y en la parte superior de la puerta, por tanto esta justifica de que los ductos de ventilación suelen colocarse en esta zona. Los esfuerzos horizontales en la dirección 2 (S2) solo son mayores en las zonas con mayor tramo o luz libre, en este caso el centro del elemento representado por la cúpula. MOMENTOS FLEXIONANTES Otro de los esfuerzos internos que se pueden presentar en las superficies ya sean rectas o curvas, en los planos o elementos de superficie A-B-C-D, A'-B'-C'-D', A-D-D'A' y C-B-B'-C', son momentos dados por unidad de longitud, que en caras opuestas son iguales “MI” en la dirección 1 y “MII” en la dirección 2, representados por las unidades “kg-cm/cm”. La respuesta estructural se puede analizar teniendo en cuenta que al tener luces libres, Folio Nº 7 de 10 DEL DOCUMENTO


debido a su peso se flexionan por tanto al analizar el elemento en la dirección vertical 1 (MI), el mayor esfuerzo de flexión ocurre en las zonas libres centrales inclinadas y las paredes laterales (máximo positivo– verde), además de tener sobreesfuerzos en la base de los muros (máximo negativo–rojo) por lo que la falta de cimentación rígida (el Putuco no cuenta con una cimentación) articula la base y permite la disipación de estos valores. Además podemos observar que en un gran porcentaje del elemento los momentos flexionantes son neutros (valores mínimos y cercanos a cero–amarillo y naranja), por lo cual se deduce que el elemento no experimenta grandes deflexiones garantizando la estabilidad de la estructura. En el caso de la dirección horizontal 2 (MII), los valores máximos solo se encuentran en las zonas centrales de forma similar a la dirección 1 (máximo valor positivo–azul), mientras que las demás zonas tienen valores casi nulos (valores mínimos–amarillo y naranja).

diagrama anterior podemos analizar además que se presenta una forma de «medialuna» y zonas focalizadas circulares (color rojo fig. 11) que en el proceso constructivo es reforzado con rollizos de madera en uno dos niveles.

Figura 11: Diagrama de esfuerzos S11 (dirección 1 vertical) y S22 (dirección 2 horizontal), [kg-cm²]. Estos rollizos de madera construidos en la cúpula de los Putucos, es un procedimiento que ha sido transmitido de generación en generación (posible aprendizaje de prueba y error), lo cual muestra la extraordinaria intuición constructiva de las viviendas y su adecuada solución estructural, teniendo en cuenta que en el proceso no se desarrolla ningún tipo de cálculo estructural.

Figura 09: Respuesta estructural: Diagrama de momento flexionante en la dirección 1 (verticales) y 2 (horizontales) [kg-cm/cm]. ANÁLISIS DE LA CÚPULA Y EL MURO

Figura 12: Adecuada solución constructiva en zonas de máximas exigencias estructurales

Figura 10: Diagrama de esfuerzos S11 (dirección 1 vertical) y S22 (dirección 2 horizontal), [kg-cm²]. De acuerdo a lo observado, en los diagramas de esfuerzos, aparecen valores altos en las zonas con mayor luz libre, es decir en la parte central de los muros de la cúpula (máximos valores–naranja y rojo), advirtiéndonos de que puede ser propensa a sufrir fallas o colapsar debido a cargas muertas y externas, en el Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

En lo referente a la base de la cúpula, podemos ver que de acuerdo al análisis, en los vértices finales del muro del primer tramo inclinado de la construcción de un Putuco, se presentan esfuerzos pequeños e incluso muy bajos oen algunos casos nulos (color verde y naranja fig. 10) y que se desplazan por los vértices hacia la parte superior de la cúpula, en la cual ocurre lo mismo, prediciendo — mediante el análisis del modelo matemático— que dichas zonas son susceptibles a permanecer estables en la vida útil del sistema estructural. Folio Nº 8 de 10 DEL DOCUMENTO


Algo interesante que ver es que las zonas de máximo esfuerzo (color rojo fig. 11 y 15) suelen colapsar con mayor frecuencia, y las zonas de menor esfuerzo (color naranja y amarillo fig. 10 y 11) son las que se mantiene en pie aunque el resto de la estructura colapse completamente. Con respecto a los muros, podemos notar que los esfuerzos son transmitidos por los muros a hacia la base del Putuco, distribuyéndolas adecuadamente en el terreno de fundación.

8.

Figura 13: Adecuada solución constructiva en las cuatro esquinas superiores del muro y sobre la puerta Esta respuesta nos indica que dichas zonas no reciben excesivas cargas de compresión o flexión por lo que en estas zonas no se producen fallas o estas son adecuadamente absorbidas por las ch’ampas utilizadas, y si verificamos el procedimiento constructivo, podemos notar que en estas zonas suelen colocarse precarias estructuras de soporte, además son las zonas elegidas para darle al curvatura a la cúpula, ya que implícitamente descubrieron que son zonas con poca carga y por tanto se garantiza el funcionamiento del elemento estructural, lo mismo que en las puertas.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se puede observar que el sistema estructural tiende a equilibrarse (compresión) y las aristas reciben muy poco esfuerzo, haciendo de la construcción adoptada empíricamente; los cuales demuestran un conocimiento intuitivo escondido en la construcción de Putucos; completamente eficientes. Es necesario entonces rescatar estos procedimientos, que es sí mismos son óptimos y han sido utilizados por los pobladores del altiplano Puneño, además se ha visto que estas soluciones estructurales fueron similares en diferentes construcciones a nivel del planeta tierra. Gracias a los modelos matemáticos y un adecuado estudio de los materiales de construcción, podemos hacer aproximaciones relativamente exactas del comportamiento de los sistemas estructurales de los Putucos, tal como podemos ver a continuación:

Figura 14: Zonas resistentes y zonas colapsables

Figura 15: Modelo que muestra la falla en la cúpula Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]

Figura 16: Putuco que presenta deformaciones acorde al modelo matemático desarrollado Folio Nº 9 de 10 DEL DOCUMENTO


Es necesario tener en consideración que actualmente faltan trabajos que revaloren nuestros conocimientos ancestrales, los mismos que; por lo visto en el presente artículo; pueden aportar nuevas ideas y soluciones,

9.

retroalimentando a la Ingeniería Civil abriendo nuevas líneas de Investigación y mostrando al mundo propuestas netamente peruanas.

BIBLIOGRAFÍA [Ref. 1] [Ref. 2] [Ref. 3] [Ref. 4]

PERAFÁN, Carlos; Etnoingeniería, marco conceptual; Unidad de Pueblos Indígenas y Desarrollo Comunitario del BID.; Washington, D.C., EUA: 2001. (Pág. 01) VITULAS Q. Yasmani T., REYNOSO M. KarinaB.; Etnoingeniería de los Putucos; Universidad Nacional del Altiplano; Editorial Altiplano E.I.R.L., Puno - Perú: 2013 (Pág. 17) ESCALANTE MOSCOSO, Javier F.; Arquitectura Prehispánica en los Andes Bolivianos; ed. CIMA; La Paz – Bolivia: 1993. (Pág. 37) CIEZA DE LEÓN, Pedro de; Crónica de Perú; Biblioteca Peruana – Ediciones PEISA; Lima: 1975. (Pág. 227-228)

Ing. Yasmani Teófilo Vitulas Quille eMail: [email protected]


Etnoingeniería de los Putucos

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