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Evaluación de la idealización en elementos verticales y cimentaciones sobre la respuesta estructural: comparación entre modelos empotrados y modelos con interacción suelo-cimentación-estructura
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Fecha
2025-12-04
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Editor
Universidad Católica de Santa María
Resumen
La presente investigación titulada “Evaluación de la idealización en elementos verticales y
cimentaciones sobre la respuesta estructural: comparación entre modelos empotrados y
modelos con interacción suelo–cimentación–estructura (ISE)” busca analizar cómo la
condición de apoyo influye en el comportamiento de edificaciones ante cargas sísmicas.
El problema surge porque, en la práctica común, las cimentaciones se idealizan como
empotradas, sin considerar la flexibilidad del suelo, lo que puede generar errores en la
estimación de desplazamientos, derivas y esfuerzos estructurales.
El objetivo principal fue evaluar la influencia de la interacción suelo–estructura en la
respuesta estructural de una edificación, comparando modelos empotrados y con ISE. Se
desarrollaron modelos tridimensionales en ETABS, aplicando resortes de rigidez y
amortiguamiento equivalentes según la norma NIST GCR 12-917-21, para suelos tipo S2
(intermedio) y S3 (blando).
Los resultados mostraron que los desplazamientos y derivas aumentan entre 40 % y 250 %
al considerar la ISE, mientras que los momentos flectores y cortantes se reducen entre 20 %
y 35 %. En las placas de cimentación, los esfuerzos también disminuyen, optimizando la
cuantía de acero. Además, el amortiguamiento del suelo redujo las deformaciones hasta en
20 %, demostrando un efecto favorable en la respuesta sísmica.
Se concluye que la idealización rígida de los apoyos sobrestima la rigidez de la estructura,
mientras que la inclusión de la interacción suelo–estructura permite un análisis más realista
y eficiente, mejorando la seguridad y el diseño estructural, especialmente en edificaciones
asentadas sobre suelos blandos.
Descripción
Palabras clave
Rigidez, Análisis estructural