Modelamiento y analisis de Edificaciones con Sotanos

bmx · 27 de October de 2014, 03:26:09 PM

En algo puedo ayudar.
Me parece que lo mostrado en el Manual de Carreteras trata el efecto racking en el suelo, en comparación a los efectos de empuje de tierras en condiciones sísmicas (mononobe-okabe). Con el primero, por ejemplo, se pueden obtener los efectos debido a la masa del suelo en condiciones sismicas frente a estructuras enterradas como los tuneles; mientras que el segundo en mas usado para efectos sísmicos del suelo pero en muros de contención (estructuras superficiales).
En el caso de tener un edificio con muchos sotanos, ante cargas de gravedad los efectos del suelo originarian en los muros perimetrales enterrados empujes en reposo. En condiciones sismicas, propongo hacer un análisis estático lineal para el calculo de todas las estructuras por debajo del terreno, colocando hacia un lado y como cargas externas los empujes activo por mononobe-okabe, y en el otro lado (o muros contrarios) los resortes a compresión que podrian ser estimados a groso modo como el empuje en reposo (ya que se requieriria una desplazamiento irreal para lograr una fuerza pasiva) divido por el numero de nodos en el modelo.

En realidad me parece que en estos casos el modelamiento es muy complejo debido a la presencia no lineal el suelo. Convendria modelar toda la estructura con muchos resortes no lineales (varian de acuerdo a la profundidad) y realizar un analisis tiempo historia, ya que no se puede hacer uno espectral. Pero no se hasta que punto sea posible, porque todo lo piden para ayer... y todo lo hace el sap3000...

PROYECTOR · 27 de October de 2014, 03:57:15 PM

Me parece que los modelos descritos en el manual que nos muestra Rapaig se podrían aplicar al caso de sótanos de edificaciones. Por lo que puedo ver, y sin entrar de lleno en las ecuaciones, este manual nos muestra una metodología para obtener la rigidez lateral y vertical del suelo, que a fin de cuentas, es lo que necesitamos para realizar el modelo estructural.

Tal como lo indica bmx, no es posible contemplar el comportamiento no lineal del suelo con un análisis modal de espectro de respuesta. Sin embargo, pienso que a fin de evaluar la respuesta dinámica del edificio (no para diseñar los muros de sotano) se podrían modelar los muros de sotano considerando la mitad de la rigidez lateral del suelo. Esto para no tener que realizar un análisis dinámico no lineal tipo time history.

Por otra parte, difiero con bmx en cuanto a usar el método de mononobe-okabe para determinar los empues sísmicos del suelo sobre los muros ya que este es una extensión de la teoría de Coulomb y esta última sólo aplica para muros desplazables "yielding walls". Los muros de sótano se consideran muros rígidos o restringidos "non-yielding walls", los cuales no se deforman lo suficiente como para movilizar la resistencia al corte del suelo de relleno. Como resultado, las condiciones límites de empuje activo mínimo y empuje pasivo máximo no se pueden desarrollar por lo que estaríamos en la condición de empuje al reposo. En estos casos se pueden aplicar métodos como el de Wood (1973) o como el que se describe en el documento adjuntado por Rapaig.

Saludos,