Análisis del comportamiento estructural de un edificio con muros de hormigón armado incorporando la interacción de suelo

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2016-08

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Universidad de Valparaíso

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Facultad

Facultad de Ingeniería

Departamento o Escuela

Escuela de Ingenieria Civil

Determinador

Recolector

Especie

Nota general

Licenciado en Ciencias de la Ingeniería
Título de Ingeniero Civil

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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Auspiciador

Palabras clave

CONSTRUCCION, EDIFICIOS, DISEÑO DE ESTRUCTURAS -- NORMAS

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