Resumen de Interacción Suelo-Estructura para edificaciones con platea de cimentación por los modelos estático y dinámico

Raúl Olivera, Genner Villarreal

• español

  Las condiciones dinámicas del suelo y la flexibilidad de la cimentación, son factores que condicionan la respuesta estructural de las edificaciones, sin embargo, actualmente se considera para el diseño sismorresistente que el suelo es completamente rígido e indeformable, con nula capacidad de amortiguamiento, condición que se determina y establece mediante el empotramiento perfecto de la edificación en la base. Este criterio hipotético de empotramiento facilita el análisis y diseño de las estructuras sismorresistentes, sin embargo, se obvia un factor condicionante de importancia, pues al presentarse rigidez variable en los estratos, amortiguamiento y asentamientos diferenciales, los esfuerzos y las deformaciones en los elementos estructurales pueden variar, disminuyendo o incrementando la demanda sísmica. Con estos precedentes, en el estudio se consideraron las condiciones dinámicas del suelo, mediante los principales modelos de interacción suelo-estructura. En el estudio, se realizó la modelación de una estructura multifamiliar con los diversos coeficientes obtenidos de los modelos desarrollados por Winkler, Pasternak, Barkan & Savinov, Norma Rusa, Gazetas & Mylonakis, Pais & Kausel, en el estudio de suelos se determinó que el suelo se clasifica como flexible S3, y la zona de peligro sísmico es Z=4 correspondiente al distrito y provincia de Tumbes. Con los resultados obtenidos del modelamiento, se demostró que los esfuerzos, las deformaciones y la frecuencia de vibración de la estructura se incrementaron, en comparación con la misma estructura modelada con el criterio hipotético de restricción en la base.

• English

  The dynamic conditions of the soil and the flexibility of the foundation are factors that condition the structural response of the buildings, however, currently it is considered for the seismic-resistant design that the soil is completely rigid and non-deformable, with no damping capacity, a condition that It is determined and established by the perfect embedment of the building in the base. This hypothetical embedment criterion facilitates the analysis and design of seismic-resistant structures, however, an important conditioning factor is ignored, since when there are variable stiffness in the strata, damping and differential settlements, the stresses and deformations in the structural elements can vary, decreasing or increasing the seismic demand. With these precedents, the study considered the dynamic conditions of the soil, through the main Soil Structure Interaction models. In the study, the modeling of a multifamily structure was carried out with the various coefficients obtained from the models developed by Winkler, Pasternak, Barkan & Savinov, Norma Rusa, Gazetas & Mylonakis, Pais & Kausel, in the soil study it was determined that the soil is classified as flexible S3, and the seismic danger zone is Z=4 corresponding to the district and province of Tumbes. With the results obtained from the modeling, it was shown that the stresses, the deformations and the vibration frequency of the structure increased, in comparison with the same structure modeled with the hypothetical criterion of restriction in the base.

• português

  As condições dinâmicas do solo e a flexibilidade da fundação são factores que determinam a resposta estrutural dos edifícios, no entanto, actualmente considera-se para o projecto resistente a sismos que o solo seja completamente rígido e indeformável, com capacidade de amortecimento zero, uma condição que é determinado e estabelecido pelo perfeito encaixe do edifício na base. Este hipotético critério de embutimento facilita a análise e dimensionamento de estruturas resistentes a terremotos, porém ignora um importante fator condicionante, pois quando há rigidez variável nos estratos, amortecimentos e recalques diferenciais, as tensões e deformações nos elementos estruturais podem variar, diminuindo ou aumentando a demanda sísmica. Com esses precedentes, as condições dinâmicas do solo foram consideradas no estudo, através dos principais modelos de interação solo-estrutura. No estudo foi realizada a modelagem de uma estrutura multifamiliar com os diversos coeficientes obtidos a partir dos modelos desenvolvidos por Winkler, Pasternak, Barkan & Savinov, Norma Rusa, Gazetas & Mylonakis, Pais & Kausel, no estudo de solos foi determinado que o O solo é classificado como flexível S3, e a zona de perigo sísmico é Z=4 correspondente ao distrito e província de Tumbes. Com os resultados obtidos na modelagem, foi demonstrado que as tensões, deformações e frequência de vibração da estrutura aumentaram, em comparação com a mesma estrutura modelada com o critério hipotético de restrição na base.