Diseño y análisis computacional de un prototipo de ladrillo, para la mejora de las características mecánicas y la solidez estructural, Moquegua, 2025

Abstract

El presente estudio tuvo como objetivo diseñar y analizar computacionalmente un prototipo de ladrillo con geometría optimizada que permitiera mejorar sus características mecánicas y su solidez estructural en comparación con los ladrillos convencionales utilizados en la región de Moquegua. La investigación se desarrolló como un estudio básico, con enfoque cuantitativo y de nivel descriptivo, orientado a generar conocimiento teórico sobre el comportamiento estructural de un ladrillo optimizado mediante herramientas avanzadas de simulación. El diseño metodológico fue no experimental, ya que el análisis se realizó exclusivamente mediante software especializado (ANSYS Workbench y RFEM 6) sin manipulación física de las variables. La muestra estuvo conformada por 10 simulaciones computacionales. Los resultados evidenciaron un desempeño superior del prototipo diseñado, destacando una resistencia a compresión equivalente a 20 MPa, un factor de seguridad de 3, una carga admisible de 192 kN, una distribución uniforme de tensiones y deformaciones mínimas tanto en el ladrillo como en el muro simulado. Asimismo, el modelo de muro construido con este ladrillo optimizado alcanzó una capacidad portante total de 2 400 kN, superando ampliamente a los ladrillos convencionales elaborados con la misma materia prima. Se concluyó que la optimización geométrica mediante diseño computacional sí mejora significativamente las características mecánicas y la solidez estructural del ladrillo de arcilla, confirmando la validez de las hipótesis planteadas y demostrando el potencial del diseño computacional como herramienta para innovar unidades constructivas empleadas en la arquitectura regional.