Análisis del comportamiento estructural de un edificio con muros de hormigón armado incorporando la interacción de suelo
Fecha
2016-08
Profesor Guía
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Universidad de Valparaíso
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Departamento o Escuela
Escuela de Ingenieria Civil
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Nota general
Resumen
La respuesta sísmica de la estructura está profundamente relacionada a la forma como los
movimientos sísmicos del terreno afectan a la estructura a través de su fundación. Las características dinámicas del suelo dependen principalmente de la rigidez del suelo, la disposición
de la fundación y el sistema estructural de la edificación.
El proceso de diseño convencional de una edificación comienza por el análisis y el cálculo
dinámico de la estructura, que en general se encuentra empotrada o fija a la fundación, es decir, en un material indeformable. Posteriormente, obtenidas las solicitaciones que se transmiten de la
estructura a la fundación, se procede con su dimensionamiento, comprobando que las tensiones y
deformaciones transmitidas al suelo estén dentro de lo admisible. La realidad es que ni el cálculo
de las fuerzas internas ni de los asentamientos de la estructura está hecho bajo hipótesis
consistentes, pues ni el suelo es indeformable ni la estructura tan flexible para que sus efectos no
estén interrelacionados.
El hecho que no se considere la rigidez de la fundación ni las características dinámicas del suelo
en el análisis sísmico, puede conducir a variaciones en la respuesta dinámica estimada y la
respuesta real de la estructura.
Según la NSR [1], se presentan efectos en la respuesta de la estructura ante solicitaciones
estáticas y dinámicas con respecto a la situación donde no se considera la interacción suelo y
estructura en los siguientes aspectos:
a) La presencia de suelos blandos y .compresibles en la distribución de esfuerzos y
deformaciones bajo losas de fundación, tanto ante solicitaciones de carga vertical como de
fuerzas horizontales.
b) Variaciones en los períodos de vibración de la edificación.
e) Aumento del amortiguamiento equivalente del sistema estructura-fundación-suelo.
d) Aumento de las derivas de la estructura antes solicitaciones sísmicas.
e) Variación en la distribución de las fuerzas cortantes horizontales producidas por los
movimientos sísmicos, entre los diferentes elementos del sistema de resistencia sísmica.
En la actualidad el método comúnmente utilizado para estimar el comportamiento del suelo es el
modelo Winkler, consistente de resortes del tipo discreto, independiente y de comportamiento lineal elástico, que supone aproximarse al comportamiento real del suelo hasta ciertas deformaciones (figura1 .1 ). A partir de esto se realizó una variación al modelo incorporando un segundo parámetro que pretende estimar mejor el comportamiento del suelo. Entre ellos el modelo de Pasternak que propone la interacción por corte entre los resortes verticales y el modelo de Vlazov basado en una disminución de la deformación de los resortes en profundidad y una transmisión de la fuerza aplicada a elementos de suelo contiguo.
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Lugar de Publicación
Auspiciador
Palabras clave
CONSTRUCCION, EDIFICIOS, DISEÑO DE ESTRUCTURAS -- NORMAS