Ingeniería Sismoresistente - Sesión 3: Interacción Sísmica Suelo-Estructura en Edificios con Pilotes
1. INTERACCION SISMICA
SUELO-ESTRUCTURA EN
EDIFICIOS CON PILOTES
DR. GENNER VILLARREAL CASTRO
DOCTOR (Ph.D) EN INGENIERIA SISMO-RESISTENTE
PROFESOR PRINCIPAL EN PREGRADO Y POSTGRADO UPC
PREMIO NACIONAL ANR 2006, 2007, 2008
2. USO DE LA CIMENTACION CON
PILOTES
• En Kobe, los daños en las
cimentaciones superficiales
fueron 1,5 veces mayor que en
cimentaciones con pilotes
• Sobretodo se usa para
edificios altos
• Se usa cuando los suelos son
desfavorables
• El grupo de pilotes permite la
disminución de la deformación
de la edificación en 3 a más
veces, comparándolo con la
cimentación superficial
5. MASAS EN EL CENTROIDE DEL CABEZAL
N
N
i 1
i 1
*
m x ,red mr x mi , p mi ,0
m z ,red mr
,red ,r
N
*
z
m
i, p
i 1
N
*
z
N
mi ,o
i 1
N
2
m r mi ,0 rh2,i h2 mr
2
i , p h ,i
i 1
,red ,r
i 1
N
*
x
N
m r mi ,0 rv2,i
i 1
2
i , p v ,i
i 1
6. COEFICIENTES DE RIGIDEZ
_
K x ,red
NEb I 3
p
*
K z ,red
K z ,red
1
*
K z ,red l 0
NEb Ap
K ,red
K z ,red
K ,red
K x ,red
N
N
N
r
2
h ,i
i 1
N
r
i 1
2
v ,i
29. Desplazamiento en el eje
OX (mm)
60
50
40
30
20
10
0
0
45
90
Angulo de inclinación del sismo
Común
Ilichev
Norma Rusa
DESPLAZAMIENTO MAXIMO DEL CENTRO DE MASAS EN EL
16-vo PISO EN EL EJE OX (NORMA PERUANA E030-2003)
30. Desplazamiento en el
eje OY (mm)
100
80
60
40
20
0
0
45
90
Angulo de inclinación del sismo
Común
Ilichev
Norma Rusa
DESPLAZAMIENTO MAXIMO DEL CENTRO DE MASAS EN EL
16-vo PISO EN EL EJE OY (NORMA PERUANA E030-2003)
31. Desplazamiento por el
eje OY (mm)
100
80
60
40
20
0
Común
Iliche v
N orm a R usa
Modelo dinámico
Norma Peruana E030-2003
Acelerograma de Chimbote
Acelerograma de Lima
DESPLAZAMIENTO MAXIMO DEL CENTRO DE MASAS EN EL
16-vo PISO EN EL EJE OY
38. DISTRIBUCION DE ENERGIA EN EL EDIFICIO
EFECTO DE DISIPACION DE ENERGIA
Ymáx
(%)
Nmáx
(%)
Vmáx
(%)
Mmáx
(%)
↓2,8
↓3,6
↓3,2
↓1,0
39. AMORTIGUADOR EN EL CENTROIDE DEL CABEZAL
CENTROIDE DEL CABEZAL
ACELEROGRAMA DE CHIMBOTE
Modelo dinámico
ACELEROGRAMA DE LIMA
uy
(mm)
vy
(m/s)
ay
(m/s2)
uy
(mm)
vy
(m/s)
ay
(m/s2)
Norma Rusa
(sin disipación)
0,51
0,023
1,382
0,96
0,033
1,850
Norma Rusa
(con disipación)
0,48
0,021
1,231
0,87
0,031
1,695
40. ALABEO EN LA LOSA DEL 16-vo PISO
102
306
Y
X
17
221
DESPLAZAMIENTOS VERTICALES DE LA LOSA DEL 16vo PISO (mm)
Nudo
Formas de vibración
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
102
-1,22
12,01
11,00
-1,67
-0,37
41,66
-10,82
-0,54
29,01
-0,11
306
-0,95
-12,04
-11,22
0,36
-4,34
-41,49
10,73
1,63
-29,02
0,14
17
1,21
9,43
-16,39
1,73
0,84
3,83
48,64
1,23
19,41
-0,69
221
0,96
-9,41
16,61
-0,30
3,14
-4,00
-48,55
-2,32
-19,39
0,94
41. •El mayor efecto de flexibilidad de la base de
fundación se da en el modelo ILICHEV
* El menor efecto de flexibilidad de la base de
fundación se da por el modelo NORMA RUSA con
disipación de energía en la base (amortiguador en
el centroide del cabezal)
* El efecto de flexibilidad de la base de fundación
será muy notorio en edificios con suelo blando