tarea 1.3 y 1.41

8/19/2019 tarea 1.3 y 1.41

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1.3 INTERACCION SUELO ESTRUCTURA

Son los procedimientos mediante los cuales, se determinan los esfuerzos decontacto entre la masa del suelo y la cimentación para así obtener los

desplazamientos verticales o asentamientos.

Una buena cimentación debe llenar tres requisitos:

1. Debe colocarse a una profundidad adecuada para impedir:

• Daños por las eladas

• Daños por levantamientos

• !as socavaciones o los daños que puedan causar futuras

construcciones cercanas.". Debe ser se#ura contra la falla del suelo.$. %o debe asentarse tanto que desfi#ure o dañe la estructura.

Capacidad de carga

Despu&s de aber seleccionado un tipo de cimentación determinado, esto es,abiendo considerado las car#as de servicio actuantes, así como laspropiedades del suelo, se opta por la cimentación m's eficiente. (a)o lascondiciones que prevalecen en el lu#ar, es necesario )uz#ar el probablefuncionamiento de la cimentación, al trasmitirse los esfuerzos que #eneran lascar#as de la estructura al terreno. *or una parte, toda cimentación o cualquierade sus elementos, pueden fallar +fi#. %o. " porque el suelo sea incapaz desoportar la car#a- este comportamiento se relaciona con la resistencia del suelode apoyo y se llama falla por capacidad de car#a/.

0ipótesis en las que se basa la teoría de erza#i:

• 2stratos omo#&neos.

• !a zona 1 se considera rí#ida y las zonas " y $ se plastifican cuando se

moviliza la m'3ima resistencia al corte.

• !a cuña 1 penetra y empu)a lateralmente a la cuña ".

• !a cuña " ace deslizar acia arriba a la cuña $.

4i#. %o. " ilustración de falla por capacidad de car#a

Se#5n la teoría de erza#i.

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*ara suelos #ranulares en estado compacto y suelos coesivos ri#idos laszonas " y $ se plastifican totalmente- a este tipo de falla se le llama #eneral.

2n otros tipos de suelos antes de que se plastifiquen las zonas " y $ por completo, se presenta la falla por undimientos e3cesivos- a este tipo de falla

se llama local.

EFECTOS ASOCIADOS CON LA INTERACCION SUELO-ESTRUCTURA.

Dependiendo de las características de la estructura, de su cimentación y del

suelo subyacente, la respuesta de la estructura ante solicitaciones est'ticas

verticales y din'micas +sismo puede variar con respecto al estimativo que se

realiza sin tener en cuenta la interacción suelo6estructura en los si#uientes

aspectos.

a !a presencia de suelos blandos y compresibles en las distribución de

esfuerzos y deformaciones ba)o losas de fundación, tanto ante

solicitaciones de car#as verticales como de fuerzas orizontales.b 7ariaciones en os periodos de vibración de la edificación.c 8umento del amorti#uamiento viscoso equivalente del sistema

estructural6cimentación6suelo.d 8umento de las derivas de la estructura ante solicitaciones sísmicas.e 7ariaciones en la distribución de las fuerzas cortantes orizontales

producidas por los movimientos sísmicos entre los diferentes elementos

del sistema de resistencia sísmica, especialmente cuando se combinan

elementos con ri#ideces y sistemas de apoyo en la cimentación

diferentes, como puede ser el caso de combinación de pórticos y muros

estructurales. resistencia sísmica especialmente cuando se combinan.

!os efectos de interacción suelo6estructura no deben confundirse con los

efectos de sitio causados por la amplificación de la onda sísmica al via)ar desde

la roca asta la superficie.

ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

8 continuación se describe el alcance mínimo de los aspectos que debe tener en cuenta el in#eniero estructural, para describir los efectos de interacción

suelo6estructura.

TIPO DE MODELO

!os modelos matem'ticos pueden ser est'ticos o din'micos y deben describir

las características de ri#idez de la estructura, la cimentación y el suelo, a

niveles compatibles con las deformaciones esperadas en los modelos

estructurales utilizados en el an'lisis de la estructura deben introducirse

condiciones de apoyo el'stico de los muros, columnas y elementos de sistemade resistencia sísmica al nivel de la cimentación consistentes con las ri#ideces

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supuestas para obtener la respuestas de la estructura teniendo en cuenta los

efectos de interacción suelo6estructura.

FUERZAS DE DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

2l modelo matem'tico empleado debe utilizarse en la evaluación de lascaracterísticas propias de la respuesta de la estructura ante las diferentes

solicitaciones. !a distribución de las fuerzas internas de la estructura que se

utilice en el diseño de la misma debe ser la que se obtiene a trav&s de an'lisis

que incluye los efectos de interacción suelo6estructura.

DERIVAS

!as derivas obtenidas al utilizar los procedimientos de interacción suelo6

estructura deben cumplir con los límites establecidos. 2n la #ran mayoría de los

casos deben esperarse derivas mayores que la que se obtuvieran al suponer la

estructura empotrada en su base.

CORTE SISMICO EN LA BASE

2n aquellos casos en los cuales se presente un aumento en el cortante sísmico

en la base, el diseño debe realizarse para el cortante obtenido utilizando la

interacción suelo6estructura. 9uando debido a un aumento en elamorti#uamiento efectivo se presente una disminución del cortante sísmico de

diseño en la base, el valor del cortante sísmico de diseño en la base no puede

ser menos que el que se obtendría utilizando el m&todo de la fuerza orizontal

equivalente.

VALORES MAIMOS Y MINIMOS DE LOS EFECTOS DE INTERACCIONSUELO-ESTRUCTURA

Debido a la incertidumbre que presenta la determinación de los par'metros del

suelo utilizado en el an'lisis de interacción suelo6estructura, deben

considerarse los valores m'3imos y mínimos esperados de tales par'metros y

utilizarse aquellos que produzcan los efectos m's desfavorables. anto en la

determinación de los cortantes de sísmicos como para c'lculo de las derivas de

piso y las fuerzas de diseño de los elementos de la estructura y la cimentación.

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1.4 OBTECION DE CARGAS

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