Autor/es

Contreras, Juan ; Villarreal Castro, Genner

En

Editor

Universidad de Montevideo

Notas

Winkler and Pasternak established that the soil-structure interaction between the base of a structure and the foundation soil can be idealized as a set of stiffness springs that move as a result of the load applied to its surface (Ubani, 2022). The contribution of static models is the incorporation of the dynamic properties of the soil through linear elastic soil behavior models, facilitating the calculation procedures based on the mechanical properties obtained from the foundation soil stratum. By incorporating the static coefficients obtained with the elastic properties of the soil, in a structural model it is possible to verify if there may be any variation in the structural behavior of the model (Villarreal, 2017). In this aspect, the research arose with the objective of determining if these variations can be significant in affecting the structural behavior of the building that has a foundation slab as a foundation. For this purpose, the soil properties obtained from a soil mechanics study (SMS) were considered, through which it was determined that the soil is categorized as S3, with an elasticity modulus E_s=1150 ton/m2, Poisson coefficient υ=0.30 and height of the stratum in the study area. The seismic zone was determined as an acceleration zone with 0.25g. The results were obtained from the comparison of the model with earthquake-resistant design that considers as part of its parameters that the foundation soil is non-deformable, and the models with the SSI coefficients of Winkler and Pasternak. Through the results, it was concluded that there is a significant increase in the shear stresses at the level that is in direct contact with the foundation slab, while the variation in the fundamental period and the lateral deformation of the building was not significant, considering in part that the structure is highly rigid due to its structural system of shear walls.

Winkler y Pasternak establecieron que la interacción suelo estructura entre la base de una estructura y el suelo de cimentación, se puede idealizar como un conjunto de resortes de rigidez que se desplazan como resultado de la carga aplicada sobre su superficie (Ubani, 2022). El aporte de los modelos estáticos es la incorporación de las propiedades dinámicas del suelo mediante modelos de comportamiento elástico lineal del suelo, facilitando los procedimientos de cálculo en función a las propiedades mecánicas obtenidas del estrato del suelo de fundación.  Mediante la incorporación de los coeficientes estáticos obtenidos con las propiedades elásticas del suelo, en un modelo estructural es posible verificar si puede existir alguna variación en el comportamiento estructural del modelo (Villarreal, 2017). En este aspecto la investigación surgió con el objetivo de determinar si esas variaciones pueden ser significativas afectando el comportamiento estructural de la edificación que tiene como fundación una losa de cimentación. Se consideró para ello las propiedades del suelo obtenidas de un estudio de mecánica de suelos (EMS), mediante el cual se determinó que el suelo se categoriza como S3, con un módulo de elasticidad E_s=1150 tonf/m2, coeficiente Poisson υ=0.30 y altura del estrato en la zona de estudio. La zona sísmica se determinó como una zona de aceleración con 0.25g. Los resultados se obtuvieron de la comparación del modelo con diseño sismorresistente que considera como parte de sus parámetros que el suelo de la cimentación es indeformable, y los modelos con los coeficientes de ISE de Winkler y Pasternak. Mediante los resultados se llegó a concluir que existe un incremento significativo en los esfuerzos cortantes en el nivel que se encuentra en contacto directo con la losa de cimentación, mientras que la variación en el periodo fundamental y la deformación lateral de la edificación no fue significativa, considerando en parte que la estructura es altamente rígida por su sistema estructural de muros a corte.

Winkler e Pasternak estabeleceram que a interação solo-estrutura entre a base de uma estrutura e o solo de fundação pode ser idealizada como um conjunto de molas de rigidez que se movem em decorrência da carga aplicada em sua superfície (Ubani, 2022). A contribuição dos modelos estáticos é a incorporação das propriedades dinâmicas do solo por meio de modelos de comportamento elástico linear do solo, facilitando os procedimentos de cálculo com base nas propriedades mecânicas obtidas do estrato do solo de fundação. Ao incorporar os coeficientes estáticos obtidos com as propriedades elásticas do solo, em um modelo estrutural é possível verificar se pode haver alguma variação no comportamento estrutural do modelo (Villarreal, 2017). Nesse aspecto, a pesquisa surgiu com o objetivo de determinar se essas variações podem ser significativas em afetar o comportamento estrutural da edificação que possui uma laje de fundação como fundação. Para tanto, foram consideradas as propriedades do solo obtidas a partir de um estudo de mecânica dos solos (MSS), por meio do qual foi determinado que o solo é categorizado como S3, com módulo de elasticidade E_s=1150 ton/m2, coeficiente de Poisson υ=0,30 e altura do estrato na área de estudo. A zona sísmica foi determinada como uma zona de aceleração com 0,25g. Os resultados foram obtidos a partir da comparação do modelo com projeto resistente a terremotos que considera como parte de seus parâmetros que o solo de fundação é não deformável, e os modelos com os coeficientes SSI de Winkler e Pasternak. Por meio dos resultados, concluiu-se que há um aumento significativo nas tensões de cisalhamento no nível que está em contato direto com a laje de fundação, enquanto a variação no período fundamental e na deformação lateral da edificação não foi significativa, considerando em parte que a estrutura é altamente rígida devido ao seu sistema estrutural de paredes de cisalhamento.

Palabras claves

Interacción suelo estructura Modelos estáticos de Winkler y Pasternak Coeficientes de rigidez del suelo

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• Memoria Investigaciones en Ingeniería [266]