Análisis estructural considerando interacción suelo - estructura en centro educativo Puente Piedra

Abstract

En la actual Norma Peruana de Diseño Sismorresistente, las características del suelo de fundación y su impacto en la respuesta de la estructura se representan en una modificación de la aceleración en el sitio de la edificación. Dicho factor se magnifica en la medida de la cantidad de energía remanente después de la disipada por la deformación del suelo debido a un determinado nivel de sismo. Por lo tanto, el efecto del suelo incide directamente en la construcción del espectro de diseño. Sin embargo, no se acompaña dicha consideración de las propiedades del terreno durante el proceso de análisis. El desarrollo de la investigación y planteamiento de modelos más acertados con el comportamiento estructural surge con la necesidad de incrementar la confiabilidad de los resultados acordes a los objetivos de la ingeniería de desempeño y resiliencia. Por tal motivo, la interacción suelo-estructura es una de las principales líneas de estudio y busca conocer la modificación del movimiento del sistema de fundación. En el presente trabajo de investigación se realiza un análisis modal espectral de un pabellón escolar de dos niveles y una azotea de muros de concreto armado, cimentado sobre un suelo arcilloso de baja plasticidad (clasificación S2 según Norma E.030). Se pretende validar los modelos dinámicos de interacción suelo-estructura propuestos en las guías de diseño sismorresistente ASCE 41-13 y GBDS 2020. Asimismo, se compara los resultados obtenidos frente a un modelo de base fija en términos de fuerzas y desplazamientos del sistema y los elementos estructurales, dentro de los lineamientos de la Norma Peruana. Finalmente, a partir de las comparaciones de cada modelo, se concluye que la flexibilización de la base genera un estiramiento del periodo, incremento de las derivas, así como problemas de irregularidad torsional. Asimismo, la incidencia en las fuerzas de diseño tiene una mayor variabilidad según el tipo de elemento y su ubicación.