Influencia del comportamiento elástico de un suelo flexible en el diseño estructural de un centro comercial de cuatro niveles

Abstract

El presente informe de suficiencia está orientado al cálculo estructural de un centro comercial de cuatro niveles, considerando la influencia del ·comportamiento elástico de un suelo flexible de baja capacidad portante. Este efecto es conocido a nivel mundial como interacción suelo-estructura (ISE). Comúnmente en los análisis estático y dinámico se asumen modelos perfectamente empotrados a un medio rígido. Esta hipótesis constituye una adecuada representación de la situación física en el caso de estructuras cimentadas sobre macizo rocoso; sin embargo, en el caso de estructuras cimentadas sobre materiales no consolidados como es el caso de un suelo flexible estará muy distante del comportamiento real. Para ello se ha considerado en los análisis anteriormente mencionados la influencia del comportamiento elástico del suelo flexible en la estructura planteada, concluyéndose de que el suelo de fundación disipa parte de la energía sísmica, ocasionando variaciones en el cálculo de fuerzas y esfuerzos internos en los elementos estructurales. Se realizó la descripción general de la edificación. Para el módulo de estudio, los parámetros físicos, mecánicos, geotécnicos y dinámicos para el suelo de fundación se han tomado de un estudio de mecánica de suelos de tal manera que caracterice a un suelo flexible según las normas E.050 y E.030. Se realizó el predimensionamiento de los elementos estructurales tales como: losas macizas, vigas, columnas, muros de corte y la cimentación. Se desarrollaron modelos de estudio propuestos por investigadores en el campo de la ingeniería estructural y geotécnica, siendo el modelo dinámico de interacción suelo-estructura empleado para el presente informe de suficiencia el de Barkan-Savinov. Se realizaron los análisis sísmicos estáticos y dinámicos de la edificación, para ambas situaciones de estudio. Consecuentemente se realizó un análisis comparativo para ambos casos, notándose un aumento de los periodos, desplazamientos absolutos y relativos, así como también una disminución de las fuerzas cortantes en la base al considerar la interacción suelo-estructura. Se realizó el diseño de los elementos estructurales para ambas situaciones de estudio, tomando como base los resultados obtenidos en el análisis dinámico.