precisión de los modelos de cálculo a través de un uso adecuado de las condiciones reales en las construcciones durante los sismos, basándose en el uso de los avances tecnológicos e informáticos.” (Carhuapoma, 2015)
(…) “En la actualidad estamos guiándonos al cambio de los métodos de cálculo más seguros; en la búsqueda de algunas nuevas metodologías de análisis para resolver problemas constructivos, y el uso frecuente en las construcciones
antisísmicas y a la reducción de costos, lo que nos conllevaría a un mejor desde un punto estructural y económico.”
(…) “Con lo mencionado o indicado, no se podrá resolver los múltiples problemas de la Ingeniería sísmica, sin una adecuación en las modelaciones estructurales y la elección de un modelo de Interacción suelo-Estructura, por ende, se proporciona una aproximación cercana a su comportamiento real.”
(…) “Veremos en uno de los modelos más representativos y tradicional, es el modelo de péndulo Invertido sin peso, con masas puntuales a nivel de entre pisos y empotrado en la base (suelo de Fundación), en el cual se puede comunicar a la estructura la acción sísmica externa en dos direcciones
mutuamente perpendiculares, Como se observará en la Imagen (2.24).” (p.32).
(…) “En la interpretación de este modelo, se presenta las siguientes carencias: se pierde la posibilidad de la descripción de varios efectos dinámicos del trabajo real de la estructura; donde no se muestra el sentido físico de la Interacción Suelo –
Estructura, debido a los desplazamientos del suelo que interactúa junto con la estructura.” (p.32).
Imagen 2. 24 Masas puntuales a nivel de entre pisos y empotrado en la base de fundación
Fuente: (CARHUAPOMA, 2015)
Imagen 2. 25 Masas a nivel de Interacción suelo Estructura.
(…) “Después, se formuló un modelo donde el esquema de
cálculo fue una barra en voladizo con masas puntuales, donde m1 es la masa del estrato, que se apoya en suelo rocoso como se observara en la siguiente imagen 2.19.” (p.35).
(…) “Se entiende que ante la acción sísmica la masa m1 realiza desplazamientos horizontales y giros. El amortiguamiento, tanto en la edificación, como en el suelo se considera por
hipótesis equivalentes de resistencias viscosas; aunque la diferencia se muestra en el trabajo de la estructura en el suelo.” (p.35).
2.2.9.1. TEORÍA DE LA FLEXIBILIDAD D ELA BASE DE
FUNDACIÓN EN LA INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA “El objetivo principal de la Interacción sísmica suelo estructura es la determinación de la respuesta dinámica de la estructura teniendo en cuenta la flexibilidad del suelo de fundación y la radiación de energía hacia el infinito.”(Jamanca, 2003, p. 23). (…) “El comportamiento del suelo y la estructura empieza cuando se activan la excitación sísmica, nos haremos una pregunta y empezaremos a responderla, ¿Cómo responde una cimentación rígida y una cimentación flexible ante los efectos de la Interacción Sísmica Suelo – Estructura?, en la siguiente
información del Doctor en Estructuras Luciano Roberto Sola Publicado en el 2013.” (p.24)
“Consideremos los movimientos que se estudiaran en las diferentes partes de un sistema suelo-cimentación – estructura y las modificaciones que puede mostrar en cada una de sus etapas. Donde consideramos dos tipos de estructuras desplantadas, una sobre una roca rígida, (Base Indeformable) y el otro suelo sobre un suelo de baja rigidez (Base Deformable), tal como se puede mostrar en la figura 2.16.”(Fernández-sola, 2013).
(…) “Como se puede visualizar en la imagen y se da una interpretación en el caso de la estructura con base indeformable, los movimientos en toda la cimentación son los mismos como se pueden ver en los puntos A y B, por lo que la exasperación en la base de la estructura en el punto B, está definida por el
movimiento en la superficie en el Punto B. Por ende, esta exasperación se considera muy poco en todo el lecho rocoso.”
Imagen 2. 26 Diferencias del movimiento en distintos puntos de un sistema suelo cimentación -estructura
(…) “Para un mejor entendimiento a la cimentación deformable o con una rigidez baja del suelo por ello consideremos la fig. 2.17 para su mejor explicación.”
“Como se puede visualizar en la imagen, el punto C corresponde al movimiento en el lecho rocoso definido anteriormente. La primera diferencia aparece que el suelo descansa sobre una base rocosa que a la vez tendría
propiedades distintas, lo que se traduciría en una variación del movimiento entre los puntos C, D y E, además que no existiera la cimentación. Cuando se introduce la cimentación, ya que es un elemento de rigidez mayor que el suelo, es claro que el campo de desplazamiento impuestos en el terreno libre, en ausencia de esta se pueda ver modificado por su presencia misma. Por lo general esto ocurre cuando hay una reducción en las amplitudes de los movimientos de alta frecuencia que se introduce una
Imagen 2. 27 Respuesta Dinámica de una edificación sobre roca y sobre un suelo de rigidez baja.
exasperación rotacional en la base de la cimentación como se puede ver en el Punto O, ya que los puntos E y D se verá que no se pueden moverse independiente entre ellos. A las
modificaciones del movimiento que son debidas a la presencia de una mayor rigidez, que esto se le denomina como una
“Interacción Cinemática”, ya que esto solamente interviene la difracción de ondas producida por el contraste de rigideces entre el terreno y la cimentación. Si la estructura somete a este par de excitaciones de entrada (las traslaciones modificadas tanto por los efectos de sito, como por la rigidez de la cimentación y las rotaciones producidas por el movimiento diferencial en los puntos E y D), los movimientos que se experimentarán estarán
compuesto por tres partes fundamentales.”(Fernández-sola, 2013).
- Los movimientos traslacionales que introduzcan las fuerzas de inercia de la superestructura en el sistema deformable suelo- cimentación.
- Los desplazamientos debidos a los giros impuestos en el sistema deformable suelo – cimentación, por los momentos de volteo producto de las fuerzas de inercia de la superestructura. - Los desplazamientos permitidos por las propiedades y
Las diferencias entre los análisis de estructuras sobre base indeformable y sobre base deformable se verá en la tabla que se muestra.
Tabla 15 Diferencia de Una Base Indeformable con Una Base Deformable
BASE INDEFORMABLE BASE DEFORMABLE
• No hay modificaciones del movimiento en los distintos puntos del terreno.
• No hay desplazamiento relativo de la cimentación respecto al terreno. • No hay componentes de movimiento de cuerpo rígido de la superestructura.
• Existe una modificación del movimiento en los distintos puntos del terreno.
• Existe una modificación del movimiento de campo libre, debido a la presencia de la cimentación.
• Existe un desplazamiento relativo de la cimentación respecto al terreno
producido por las fuerzas de inercia de la
superestructura.
2.2.10. TIPOS DE INTERACCIÓN SÍSMICA SUELO ESTRUCTURA