Influencia de la altura en la consideración de la interacción dinámica suelo-estructura en edificaciones con tipología mixta ubicadas en zonas de alto peligro sísmico

Nelson Fundora Sautié; Patricia Braña Nuez; Roberto Gamón Payret; Janet O. Martínez Cid

doi:10.14482/inde.40.01.621.852

Authors

Nelson Fundora Sautié Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría (CUJAE)
Patricia Braña Nuez Restaura. Proyectos de Arquitectura y Urbanismo
Roberto Gamón Payret EMPROY
Janet O. Martínez Cid Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría (CUJAE)

DOI:

https://doi.org/10.14482/inde.40.01.621.852

Keywords:

Displacements, Drifts, Dynamic Soil-Structure Interaction (DSSI), Reinforced concrete, Seismic response, Vibration periods

Abstract

The structural behavior of buildings under the action of seismic loads can sometimes be modified with the consideration of the Soil-Structure Dynamic Interaction (IDSE), an aspect that demonstrates the importance of studying its effects on it. Considering the Dynamic Soil-Structure Interaction (DSSI) in the structural behavior of buildings exposed to seismic activity can be of great importance in some cases. The present study was developed using the software ETABS V17, for buildings with 5, 10 and 15 stories respectively, located on type D soil in Santiago de Cuba province, classified as a seismic high-hazard zone in the NC 46:2017[1]. Buildings are characterized by a reinforced concrete dual system, with the same distribution in plan and elevation. For the three different heights models, a comparison was made taking into account the values of the vibration periods, seismic loads by level, displacements at the top of the building and drifts considering two boundary conditions at the base: Fixed and with Dynamic Soil-Structure Interaction (DSSI) using the formulations of Sargsian. The results showed a greater influence of the DSSI consideration on the structural response of the 10 and 15 stories buildings.

Author Biography

Nelson Fundora Sautié, Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría (CUJAE)

MSc. Ing. Civil

Profesor Asistente en la Universidad Tecnológica de la Habana José Antonio Echeverría CUJAE.

Facultad de Ingeniería Civil, Departamento de Estructuras

References

NC-46, “Construcciones sismorresistentes. Requisitos básicos para el diseño y construcción”. Oficina Nacional de Normalización. 2017, p.106.

E. M. Rondón and G. C. Cho, “Estimación de las funciones de vulnerabilidad sísmica en edificaciones en tierra”, Revista Científica Ingeniería Y Desarrollo, vol. 5, no. Enero-Junio, 2009, pp. 180–199, 2009.

E. M. Rondón, I. G. Araújo, and G. C. Cho, “Aplicación de los conjuntos difusos en la evaluación de los parámetros de la vulnerabilidad sísmica de edificaciones de mampostería”, Revista Científica Ingeniería Y Desarrollo, vol. 22, no. Julio-Diciembre, 2007.

Piscal Arevalo, C. M., & Lopez Almansa, F, “Comparación de las dos metodologías de análisis y diseño más recientes de ASCE 7, para el análisis de su posible empleo en edificaciones con aislamiento sísmico de base en Colombia”, Revista Científica Ingeniería Y Desarrollo, 37(1), 57–70, 2019, doi.org/10.14482/inde.37.1.624.2

C. I. Coyolt, “Interacción Dinámica Suelo Estructura,” Tesis de Maestría, Universidad Nacional Autónoma de México, México. Recuperado de https://repositorio.unam.mx/contenidos/99983, 2016.

H. Tahghighi and A. Mohammadi, “Numerical Evaluation of Soil–Structure Interaction Effects on the Seismic Performance and Vulnerability of Reinforced Concrete Buildings,” International Journal of Geomechanics, vol. 20, no. 6, 2020.

G. Espinoza, F. Benedetti, P. Álvarez, and E. Bonilla, “Influence of the seismic excitation frequencies content on the behavior of a tunned mass damper in low rise building considering Soil-Structure Interaction,” Latin American Journal of Solids and Structures, vol. 15, no. 8, 2018.

C. Cruz and E. Miranda, “Evaluation of soil – structure interaction effects on the damping ratios of buildings subjected to earthquakes” Soil Dynamics and earthquake Engineering, vol. 100, pp. 183–195, 2017.

R. Gamón, O. Reyes, N. Fundora, and J. O. Martínez, “Interacción dinámica suelo-estructura en edificaciones con tipología mixta ubicadas en zona de bajo riesgo sísmico.,” in Convención 2021. Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Simposio Internacional de Construcciones., 2021. Disponible en: https://convencion.uclv.cu/es/event/simposio-internacional-de-construcciones-108/track/interaccion-dinamica-suelo-estructura-en-edificaciones-con-tipologia-mixta-ubicadas-en-zona-de-bajo-riesgo-sismico-3493

Z. Corratgé Yzaguirre, “Influencia de la interacción dinámica suelo - desempeño de una edificación de 10 niveles” Tesis de maestría. Facultad de Ingeniería Civil. Departamento de estructuras. Universidad Tecnológica de La Habana José Antonio Echeverría CUJAE, 2020.

G. Villarreal Castro, Interacción sísmica suelo-estructura en edificaciones con plateas de cimentación. Lima, Perú, ISBN: 978-612-00-2696-0, 2017, p. 60.

A. A. E.-R. Farghaly and A. M. El-Khamisy, “Seismic Performance of Raft Foundation of H. R. B. with SSI Effect”. American Journal of Engineering Research (AJER), no. 5, pp. 147–151, 2018.

M. Modi and N. Shah, “Raft Foundation with SSI and without SSI Effects on Different Story” International Journal of Engineering Development and Research (IJEDR), vol. 4, no. 2, pp. 764–766, 2016.

F. D. D. Guzmán, F. E. Barreras, R. S. Vergara, and C. I. H. López, “Respuesta dinámica de un edificio considerando el efecto de interacción suelo-estructura” Monografías de ingeniería sísmica. Editor A.H. Barbat, p. 145, 2012.

A. Byresh and R. Umadevi, “Effect of soil structure interaction in RC framed building compared to fixed base,” International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, vol. 5, no. 8, pp. 14450–14458, 2016.

R. Meli Piralla, “Diseño estructural”, Segunda Edición. Noriega Editores. México, 1986, p.587.

M. R. Villarraga H., M. Pineda A., A. F. Ramírez R., C. E. Ramírez R., J. D. Arango R., R. A. Rodríguez A., and J. Valencia C., “Estudio paramétrico de los efectos de la interacción sísmica suelo estructura.” IV Encuentro Nacional de Ingenieros De Suelos y Estructuras. Foro Internacional sobre Microzonificación Sísmica., 2006.

NC-283, “Densidad de materiales naturales, artificiales y de elementos de construcción como carga de diseño.” Oficina Nacional de Normalización. 2003, p.11.

NC-284, “Edificaciones. Cargas de uso.” Oficina Nacional de Normalización. 2003, p.12.

Z. Corratgé, J. Martínez, and W. Cobelo, “Influencia de la interacción dinámica suelo-estructura en el mecanismo de colapso y nivel de desempeño de edificaciones de hormigón armado,” Hormigón y Acero, vol. 73, no. 296, pp. 41–53, 2022, doi.org/10.33586/hya.2021.3027