ITERACION SISMICA SUELO - ESTRUCTURA EDIFICACIONES DE ALBAÑILERIA CONFINADA EN MOQUEGUA

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Figura 1: edificación de Albañilería confinada

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- Cimentación

- Definición

La cimentación es el conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales.

- Tipos de cimentación superficial

- Zapatas aisladas

Son elementos estructurales que se van a encargar de soportar una única columna y de transmitir las cargas al suelo de fundación. El área de la zapata irá variando hasta que el suelo soporte el esfuerzo transmitido sin problemas de asentamiento.

Las zapatas aisladas pueden ser un bloque macizo de concreto o pueden ser armadas en la parte inferior con varillas de acero en malla con una separación máxima entre barras de treinta (30) centímetros. Se debe considerar, como en todo elemento estructural, el debido recubrimiento, que es de 7 centímetros, para proteger la armadura de la corrosión.

- Zapatas combinadas

Así como las zapatas aisladas soportan la carga de una sola columna y transfieren el esfuerzo al suelo de cimentación, las zapatas combinadas se encargan de soportar más de una columna. Las dimensiones de las zapatas combinadas deben ser tales que su

centroide coincida con el centroide de las cargas que llegan a la zapata y como en toda cimentación el esfuerzo transmitido al suelo debe ser menor que el esfuerzo máximo admisible de éste. Se suelen usar zapatas combinadas de dos tipos: de lindero y las intermedias. Cuando se tiene un suelo malo y la carga de lindero es alta, entonces se suele combinar las zapatas, de manera que las zapatas del lindero se unen con las zapatas interiores (Ver figura 2).

Figura 2: Zapatas combinadas en lindero

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Fuente: Canales 2006:66

Y las zapatas combinadas intermedias se generan cuando dos (2) columnas cuya distancia entre ejes es pequeña producen zapatas aisladas con dimensiones tales que terminan estando tan juntas que resulta más práctico unirlas (Ver figura 3).

Figura 3: Zapatas aisladas muy cercanas.

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Fuente: Canales 2006:67

- Cimiento corrido

Es un tipo de cimentación, que se encarga de soportar los muros de la edificación. Este elemente tiene a su longitud como dimensión predominante comparado con su ancho y altura. Se recomienda que ésta última no tenga una longitud menor de 1 metro. El cimiento corrido es positivo para la edificación, ya que gracias a su gran masa, la estructura está más unida y disminuye los asentamientos diferenciales.

- Plateas de cimentación

Este tipo de estructura puede ser definido como una placa de concreto armado recostada en la superficie del terreno que, como en los otros casos de cimentaciones superficiales, se encarga principalmente de distribuir las cargas provenientes de la edificación al suelo. Esta losa de apoyo contiene vigas en todo el perímetro, y debajo de los muros que transmiten cargas. Debido a que la platea o losa de cimentación tiene una gran área de apoyo en el terreno, es bastante recomendable su uso en suelos poco portantes, por eso es común observarlas en zonas con suelo tipo blando.

También desarrollan un comportamiento bueno en suelos de poca homogeneidad, ya que en éstos se podrían generar asentamientos diferenciales si es que se decide usar otro tipo de cimentación, o como recomendación general, cuando el área de contacto con cimentaciones diferentes a la platea de cimentación excede el 75% del área total del terreno, se debería analizar la posibilidad de usar la losa de cimentación.

- Iteración Suelo – Estructura

- Definición

Es la modificación del movimiento de terreno (en la base de la estructura) provocado por la presencia de la estructura. Existe una mayor interacción en la medida en la que el movimiento en la base de la estructura se ve más modificado por la presencia de la estructura.

El tema de la ISE ha sido analizado y explicado por diversos científicos, tales como A.A. Amosov, A.V. Anikev, D.D. Barkan, D.N. Birulia, I.G. Filipov, V.A, Ilichev, A.E. Sargsian, N.N. Shaposhnikov, J. Jauzner, B.K. Karapetian, A.Z. Kats, B.G. Korenev, entre otros. Cada uno ha tenido un punto de vista propio, aportando en cuanto a las características a considerar del suelo. Esto se ve reflejado en determinados coeficientes

de rigidez, los cuales van a ser necesarios para el cálculo. A pesar de esto, la información y estudio de este tema siguen siendo limitados.

La investigación sobre la ISE es necesaria, ya que no hay una edificación que pueda desarrollar su comportamiento sísmico natural, sin tener un contacto dinámico con el suelo.

Lo que plantea la ISE es tomar en cuenta las propiedades elásticas del suelo, es decir, el suelo no es infinitamente rígido, como suele plantearse en la mayoría de análisis, sino que tiene cierto grado de amortiguación y absorbe parte de la energía entregada por el sismo. Esto va a ocasionar que una menor cantidad de energía llegue a la superestructura, por ende, los elementos estructurales soportarán menores fuerzas internas que lo que se obtiene del cálculo común sin ISE.

- Modelos de Interacción Suelo-Estructura

Existen modelos dinámicos aceptados que, a través de coeficientes de rigidez, van a expresar cómo es que realmente interactúa el suelo con la estructura. A continuación se muestran algunos de los modelos ISE más conocidos:

- Modelo dinámico D.D. Barkan – O.A. Savinov

Es un modelo teórico-experimental, que está basado en la forma con la que interactúa la cimentación con la base de fundación en forma de un proceso establecido de vibraciones forzadas. El científico D.D. Barkan propuso unos coeficientes de rigidez que estén en función de los coeficientes de compresión y desplazamiento elástico que actúan sobre una inercia y área. En este modelo se restringe el