MODELOS ISE ESTUDIADOS

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
ANÁLISIS DE LA INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA DEL NUEVO
MERCADO AVICOMA, CONSIDERANDO LOS EFECTOS DE
FLEXIBILIDAD DEL SUELO DE CIMENTACIÓN PROPIO DE LA
CIUDAD DE PIURA.
Presentada por:
Wilson Chinguel Carhuallocllo.
Asesor:
Ing. Carlos Silva Castillo
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

2. Objetivos:
 Aplicar y analizar el
efecto de Interacción
Suelo – Estructura en
Edificaciones con
zapatas aisladas:
CENTRO COMERCIAL
AVICOMA & S.M de la
ciudad de Piura,
considerando la
flexibilidad del suelo
de cimentación
propio de la ciudad
de Piura.
 Determinar la respuesta dinámica
de la estructura teniendo en
cuenta la flexibilidad del suelo de
fundación.
 Realizar el análisis comparativo
entre modelos con Interacción
Suelo - Estructura y modelos
convencionales con base
empotrada, analizando la
variación de esfuerzos actuantes.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

3. Hipótesis:
El efecto de interacción suelo – estructura en suelos flexibles,
modifica las características dinámicas de la estructura,
aumenta la flexibilidad de la estructura, aumenta el periodo
de vibración, aumenta las derivas de entrepiso, variación del
cortante basal y de las fuerzas internas; debido a que hay
una redistribución de la energía sísmica desde la base hacia
la superestructura ya que parte de la misma se disipa en la
cimentación, variando así la respuesta estructural pasando
en algunos casos de un desempeño óptimo en
idealizaciones con base empotrada a un comportamiento
deficiente cuando se considera la interacción suelo
estructura, resultando en daño estructural o deformaciones
excesivas de la edificación.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

4. Se conoce como Interacción Suelo – Estructura a la
modificación del movimiento de terreno (en la base de la
estructura), provocado por la presencia de la estructura. Existe
una mayor interacción en la medida en la que el movimiento en
la base de la estructura se ve más modificado por la presencia
de la estructura.
SUELO DE SOPORTE
CIMENTACIÓN
ESTRUCTURA
INTERACCIÓN SUELO – ESTRUCTURA
RESPUESTA
ESTRUCTURAL
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

5. INTERACCIÓN SUELO – ESTRUCTURA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

6. TIPOS DE INTERACCIÓN
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

7. TIPOS DE INTERACCIÓN
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

8. ¿Cuándo es importante considerar la
Interacción Suelo – Estructura?
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

9. MÉTODOS Y NORMATIVA PARA CONSIDERAR LOS
EFECTOS DE INTERACCIÓN SUELO -ESTRUCTURA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

10. MÉTODO DEL FEMA 440
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

11. METODO DE LA
INFRAESTRUCTURA
ASCE/SEI 41_13
ASCE/SEI 7_10
Uso de funciones de
impedancia
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

12. Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

13. Pantalla de inicio del Software ISE–ZAPATAS AISLADAS
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

14. Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

15. MODELO DE BALASTOMODELO DE BALASTO
Se define como la relación entre la tensión “q” capaz de
generar una penetración de la placa en el terreno de 0,05” que
equivale a una deformación o asentamiento de la misma “y” de
0,127 cm, es decir que este coeficiente es la pendiente de la
recta que une el origen de coordenadas con el punto de la
curva “tensión – deformación” que genera un asentamiento de
la placa de 0.127 cm.
=
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

16. MODELO DE BALASTOMODELO DE BALASTO
Este módulo se obtiene mediante el ensayo de carga sobre el
terreno, que se realiza utilizando una placa metálica rígida de
sección cuadrada de 30,5 cm de lado o de sección circular de
30, 5 cm de diámetro.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

17. Tabla referencial
que relaciona el
esfuerzo admisible
con el modulo de
balasto vertical.
Ref. Tesis de
Maestría
“Interacción suelo
– estructura,
Semiespacio de
Winkler” UPC 1993,
Autor: Ing. Nelson
Morrison.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

18. D. D. BARKAN , científico ruso en 1948 propuso utilizar las
siguientes expresiones:
MODELO DINAMICO DE D. D. BARKAN – O.A SAVINOVMODELO DINAMICO DE D. D. BARKAN – O.A SAVINOV
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

19. Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

20. Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

21. Los coeficientes de rigidez se calculan por las siguientes formulas:
MODELO DINÁMICO DE LA NORMA SNIP 2.02.05-87MODELO DINÁMICO DE LA NORMA SNIP 2.02.05-87
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

22. MODELO DINÁMICO DE LA NORMA SNIP 2.02.05-87MODELO DINÁMICO DE LA NORMA SNIP 2.02.05-87
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

23. Edificio estudiado:
“CENTRO COMERCIAL AVICOMA & S.M”
La estructura planteada está formada por un sistema
aporticado en concreto armado, donde para un mejor
comportamiento sísmico se lo ha dividido mediante 5 juntas de
separación sísmica en 6 edificios estructuralmente independientes
pero conformando un todo único arquitectónico, para conservar
la estética, en las juntas de separación sísmica se colocaron
platinas metálicas.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

24. BLOQUE 1
BLOQUE2BLOQUE3
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

25. CUADRO RESUMEN - COEFICIENTES DE RIGIDEZ _ BLOQUE 1
ZAPATA MODELO ISE Kz (Tn/m) Kx (Tn/m) Ky (Tn/m) Kᵩx (Ton.m) Kᵩy (Ton.m) Kѱ (Ton.m)
BALASTO 15842.40
D. D. BARKAN 29103.136 22917.572 22917.572 19480.264 26255.589
V. A. ILICHEV 11751.159 32754.589 32754.589 10794.852 10794.852
A. E. SARGSIAN 13148.831 4247.998 4247.998 6918.97 6918.97
NORMA RUSA 33282.397 23297.68 23297.68 28079.601 28079.601 32073.14
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 20803.86 16382.52 16382.52 7560.902 13503.028
V. A. ILICHEV 8490.904 24266.95 24266.95 4802.826 4802.826
A. E. SARGSIAN 10217.826 3301.077 3301.077 2891.692 2891.692
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
BALASTO 8086.80
D. D. BARKAN 18641.025 14680.575 14680.575 5629.737 10596.79
V. A. ILICHEV 7633.308 21986.857 21986.857 3667.641 3667.641
A. E. SARGSIAN 9387.929 3032.962 3032.962 2195.741 2195.741
NORMA RUSA 20833.318 14583.322 14583.322 7812.53 7812.53 10507.827
BALASTO 6210.00
D. D. BARKAN 15653.25 12327.75 12327.75 5069.732 5069.732
V. A. ILICHEV 6489.558 18906.85 18906.85 2420.534 2420.534
A. E. SARGSIAN 8233.759 2660.083 2660.083 1925.806 1925.806
NORMA RUSA 17483.542 12238.479 12238.479 6556.406 6556.406 6556.406
BALASTO 24232.80
D. D. BARKAN 39987.675 31493.475 31493.475 24073.781 88199.918
V. A. ILICHEV 15604.326 42511.11 42511.11 21538.701 21538.701
A. E. SARGSIAN 16260.371 5253.244 5253.244 8557.006 8557.006
NORMA RUSA 45356.246 31749.372 31749.372 38269.301 38269.301 76623.68
BALASTO 19320.00
D. D. BARKAN 34153 26894 26894 16442.977 61982.929
V. A. ILICHEV 13403.549 36969.636 36969.636 14899.472 14899.472
A. E. SARGSIAN 14522.985 4691.946 4691.946 6038.68 6038.68
NORMA RUSA 38416.504 26891.55 26891.55 25610.966 25610.966 52022.313
ZAPT. - 5
ZAPT. - 6
COEFICIENTES DE RIGIDEZ CALCULADOS SEGÚN MODELOS DE INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA
ZAPT. - 1
ZAPT. - 2
ZAPT. - 3
ZAPT. - 4
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

26. SISMO EN DIRECION X - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (ᴓ = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
DIAFRAGMAS
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA AXIAL FUERZA CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P Max V max. M max T Max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 12.35 5.24 0.00 87.64 16.74 21.38 2.14
2 BALASTO 21.66 7.73 9.30 90.23 10.34 36.67 0.88
3 D. D. BARKAN 25.67 7.92 6.42 95.61 19.68 49.50 3.11
4 NORMA RUSA 31.05 9.72 7.12 94.88 18.80 49.21 4.05
SISMO EN DIRECION Y - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (ᴓ = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL DIAFRAGMAS
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA
AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P max V max. M max T max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 3.81 12.61 0.00 87.64 17.88 13.79 1.73
2 BALASTO 2.96 19.52 9.30 90.23 7.33 23.89 0.14
3 D. D. BARKAN 8.07 23.85 6.43 95.61 25.74 28.95 3.11
4 NORMA RUSA 4.43 23.33 6.23 94.88 25.87 27.72 3.71
ANÁLISISDINÁMICO
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

27. SISMO EN DIRECION Y - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (ᴓ = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
DIAFRAGMAS
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P max V max. M max T max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 1.90 13.81 0.00 87.64 19.70 15.44 1.81
2 BALASTO 2.44 21.10 9.30 90.23 27.57 21.92 2.97
3 D. D. BARKAN 5.26 30.87 6.77 95.61 29.55 24.63 3.83
4 NORMA RUSA 4.78 31.32 6.23 94.88 29.27 35.01 3.51
ANÁLISISESTÁTICO
SISMO EN DIRECION X - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (ᴓ = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL
DIAFRAGMAS
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P Max V max. M max T Max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 13.93 2.82 0.00 87.64 16.74 27.96 2.56
2 BALASTO 22.78 4.18 9.30 90.23 21.04 41.21 3.88
3 D. D. BARKAN 32.33 5.61 6.68 95.61 24.59 62.71 4.65
4 NORMA RUSA 39.04 6.50 8.15 94.88 18.80 61.08 5.27
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

28. NORMA PERUANA E_030 - 2014
N° MODELO DINÁMICO
PERIODO DE VIBRACION POR LA FORMA (Sec)
MODOS
1 2 3 4 5 6
1 EMPOTRADO 0.366 0.356 0.272 0.206 0.194 0.070
2 BALASTO 0.484 0.479 0.372 0.349 0.247 0.082
3 D. D. BARKAN 0.546 0.524 0.419 0.337 0.252 0.044
4 NORMA RUSA 0.580 0.553 0.438 0.335 0.252 0.046
NORMA PERUANA E_030 - 2014
N° MODELO DINÁMICO
FRECUENCIA ANGULAR POR LA FORMA (Cyc/sec)
MODOS
1 2 3 4 5 6
1 EMPOTRADO 2.735 2.810 3.671 4.859 5.167 14.282
2 BALASTO 2.065 2.087 2.691 2.865 4.051 12.126
3 D. D. BARKAN 1.831 1.909 2.384 2.971 3.974 22.912
4 NORMA RUSA 1.723 1.809 2.285 2.983 3.962 21.552
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

29. 0.366 0.356
0.272
0.206
0.194
0.070
0.484 0.479
0.372
0.349
0.247
0.082
0.546
0.524
0.419
0.337
0.252
0.044
0.580
0.553
0.438
0.335
0.252
0.046
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
1 2 3 4 5 6
PERIODOS(seg)
MODO DE VIBRACIÓN
VARIACIÓN EN LOS PERIODOS DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

30. ZAPATA MODELO ISE Kz (Tn/m) Kx (Tn/m) Ky (Tn/m) Kᵩx (Ton.m) Kᵩy (Ton.m) Kѱ (Ton.m)
BALASTO 16836.00
D. D. BARKAN 31541.625 24837.125 24837.125 21900.759 30689.091
NORMA RUSA 34755.122 24328.589 24328.589 30642.442 30642.442 35660.181
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 21621.6 17027.01 17027.01 7858.056 14032.758
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
BALASTO 16836.00
D. D. BARKAN 31541.625 24837.125 24837.125 21900.759 30689.091
NORMA RUSA 34755.122 24328.589 24328.589 30642.442 30642.442 35660.181
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 21621.6 17027.01 17027.01 7858.056 14032.758
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
COEFICIENTES DE RIGIDEZ CALCULADOS SEGÚN MODELOS DE INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA
ZAPT. - 1
ZAPT. - 2
ZAPT. - 3
ZAPT. - 4
RESULTADOS DEL ANÁLISIS – BLOQUE 2
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

31. ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA
AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P max V max. M max T max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 1.44 10.59 0.00 90.23 22.52 14.87 1.51
2 BALASTO 1.68 17.18 12.81 93.63 24.77 26.34 4.00
3 D. D. BARKAN 1.75 22.01 10.08 98.54 26.76 34.24 1.55
4 NORMA RUSA 1.85 21.07 9.82 98.35 26.13 35.88 1.54
SISMO EN DIRECION Y - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (α = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL DIAFRAGMAS
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA
AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P Max V max. M max T Max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 9.54 1.55 0.00 90.23 21.94 33.00 2.03
2 BALASTO 16.91 5.08 12.81 93.63 20.86 57.82 5.27
3 D. D. BARKAN 24.59 5.69 10.08 98.54 21.00 66.33 4.30
4 NORMA RUSA 25.11 5.87 9.82 98.35 20.70 69.57 4.50
SISMO EN DIRECION X - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (α = 0°)
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL DIAFRAGMASMODELO
DINÁMICO
N°
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

32. 1 2 3 4 5 6
1 EMPOTRADO 0.342 0.340 0.265 0.202 0.170 0.148
2 BALASTO 0.442 0.416 0.280 0.265 0.241 0.068
3 D. D. BARKAN 0.543 0.519 0.357 0.275 0.179 0.047
4 NORMA RUSA 0.527 0.524 0.363 0.274 0.178 0.048
NORMA PERUANA E_030 - 2014
N°
MODELO
DINÁMICO
PERIODO DE VIBRACION POR LA FORMA (Sec)
MODOS
0.342 0.340
0.265
0.202
0.170
0.148
0.442
0.416
0.280 0.265
0.241
0.068
0.543
0.519
0.357
0.275
0.179
0.047
0.527 0.524
0.363
0.274
0.178
0.048
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
1 2 3 4 5 6
PERIODODEVIBRACIÓN(Seg)
MODO DE VIBRACIÓN
VARIACIÓN EN LOS PERIODOS DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
NORMA PERUANA E_030 - 2014
N°
MODELO
DINÁMICO
FRECUENCIA ANGULAR POR LA FORMA (Cyc/sec)
MODOS
1 2 3 4 5 6
1 EMPOTRADO 2.927 2.945 3.772 4.947 5.891 6.744
2 BALASTO 2.265 2.402 3.572 3.778 4.158 14.716
3
D. D.
BARKAN 1.841 1.929 2.799 3.632 5.597 21.447
4
NORMA
RUSA 1.898 1.908 2.753 3.649 5.603 20.871
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

33. RESULTADOS DEL ANÁLISIS – BLOQUE 3
ZAPATA MODELO ISE Kz (Tn/m) Kx (Tn/m) Ky (Tn/m) Kᵩx (Ton.m) Kᵩy (Ton.m) Kѱ (Ton.m)
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 23354.1 18392.22 18392.22 8486.952 15157.161
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 23354.1 18392.22 18392.22 8486.952 15157.161
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 23354.1 18392.22 18392.22 8486.952 15157.161
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
BALASTO 9577.20
D. D. BARKAN 23354.1 18392.22 18392.22 8486.952 15157.161
NORMA RUSA 23378.563 16364.994 16364.994 10607.998 10607.998 13895.638
COEFICIENTES DE RIGIDEZ CALCULADOS SEGÚN MODELOS DE INTERACCIÓN SUELO - ESTRUCTURA
ZAPT. - 1
ZAPT. - 2
ZAPT. - 3
ZAPT. - 4
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

34. ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA
AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P Max V max. M max T Max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 3.59 0.26 0.00 64.51 17.20 15.49 12.21
2 BALASTO 10.26 0.74 18.01 61.38 18.32 20.90 11.19
3 D. D. BARKAN 15.69 1.13 13.70 69.05 18.39 24.38 12.02
4 NORMA RUSA 17.65 1.24 13.60 69.21 18.38 25.87 12.09
SISMO EN DIRECION X - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (α = 0°)
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL DIAFRAGMASMODELO
DINÁMICO
N°
ASENTAMIENTO
ZAPATAS
FUERZA
AXIAL
FUERZA
CORTANTE
MOMENTO
FLECTOR
MOMENTO
TORSOR
Xmax. Ymax. Zmax. P max V max. M max T max.
mm. mm. mm. Ton. Ton. Ton.m Ton.m
1 EMPOTRADO 0.19 1.25 0.00 64.51 19.02 12.46 12.21
2 BALASTO 0.65 2.02 18.01 61.38 18.32 11.42 11.19
3 D. D. BARKAN 1.00 2.07 13.70 69.05 17.59 13.38 12.02
4 NORMA RUSA 0.85 2.05 13.60 69.21 18.38 15.65 12.09
SISMO EN DIRECION Y - NORMA PERUANA E_030 - 2014 (α = 0°)
N°
MODELO
DINÁMICO
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL DIAFRAGMAS
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

35. NORMA PERUANA E_030 - 2014
N°
MODELO
DINÁMICO
PERIODO DE VIBRACION POR LA FORMA (Sec)
MODOS
1 2 3
1 EMPOTRADO 0.246 0.218 0.115
2 BALASTO 0.414 0.368 0.105
3 D. D. BARKAN 0.513 0.455 0.048
4 NORMA RUSA 0.545 0.478 0.053
NORMA PERUANA E_030 - 2014
N°
MODELO
DINÁMICO
FRECUENCIA ANGULAR POR LA FORMA (Cyc/sec)
MODOS
1 2 3
1 EMPOTRADO 4.072 4.597 8.683
2 BALASTO 2.415 2.716 9.558
3 D. D. BARKAN 1.950 2.199 20.768
4 NORMA RUSA 1.834 2.091 18.907
0.246
0.218
0.115
0.414
0.368
0.105
0.513
0.455
0.048
0.545
0.478
0.053
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
1 2 3
PERIODODEVIBRACIÓN(Seg)
MODO DE VIBRACION
VARIACIÓN EN LOS PERIODOS DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
4.072 4.597
8.683
2.415 2.716
9.558
1.950 2.199
20.768
1.834 2.091
18.907
0.000
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
1 2 3
FRECUENCIAANGULAR(Cyc/sec)
MODO DE VIBRACIÓN
VARIACION EN LA FRECUENCIA ANGULAR
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

36. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE
RESULTADOS
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

37.  La flexibilidad de la base de fundación, incrementa los períodos
de las formas de vibración. El incremento más notorio se da para la
primera forma de vibración por el modelo de la Norma Rusa para los
bloques 1 y 3, en tanto que para el bloque 2 el incremento más
notorio se da por el modelo de D. D. Barkan.
0.366 0.356
0.272
0.206 0.194
0.070
0.484 0.479
0.372
0.349
0.247
0.082
0.546
0.524
0.419
0.337
0.252
0.044
0.580
0.553
0.438
0.335
0.252
0.046
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
0.700
1 2 3 4 5 6
PERIODOSDEVIBRACIÓN(seg)
MODO DE VIBRACIÓN
VARIACIÓN EN LOS PERIODOS DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
0.246
0.218
0.115
0.414
0.368
0.105
0.513
0.455
0.048
0.545
0.478
0.053
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
0.500
0.600
1 2 3
PERIODOSDEVIBRACIÓN(Seg)
MODO DE VIBRACION
VARIACIÓN EN LOS PERIODOS DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

38. Dada la relación Periodo – Frecuencia de vibración, la
frecuencia disminuye al considerar el efecto de flexibilidad de la
cimentación para cada uno de los modelos analizados, se
muestra esta variación solo para el bloque 1; lo mismo sucede en
los bloques 2 y 3
2.735 2.810
3.671
4.859 5.167
14.282
2.065 2.087
2.691 2.865
4.051
12.126
1.831 1.909 2.384 2.971
3.974
22.912
1.723 1.809 2.285
2.983
3.962
21.552
0.000
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
0 1 2 3 4 5 6 7
FRECUENCIADEVIBRACIÓN(Cyc/seg)
MODO DE VIBRACIÓN
VARIACIÓN EN LA FRECUENCIA DE VIBRACIÓN
EMPOTRADO BALASTO D.D. BARKAN NORMA RUSA
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

39. Los desplazamientos se incrementan al considerar la flexibilidad
del suelo de cimentación, esto en correspondencia con el
incremento del período de vibración en cada uno de los modelos
analizados. Para el caso del bloque 1, el mayor desplazamiento se
da por el modelo de la Norma Rusa con el sismo en la dirección más
corta ( eje X), y para la dirección más larga (eje Y) predomina el
modelo de D.D. Barkan.
12.35
21.66
25.67
31.05
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00
EMPOTRADO
BALASTO
D. D. BARKAN
NORMA RUSA
DESPLAZAMIENTO MAXIMO (MM)
VARIACIÓN DE LOS DESPLAZAMIENTOS
12.61
19.52
23.85
23.33
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00
EMPOTRADO
BALASTO
D. D. BARKAN
NORMA RUSA
DESPLAZAMIENTO MAXIMO (MM)
VARIACIÓN DE LOS DESPLAZAMIENTOS
BLOQUE 1 – SISMO EN X BLOQUE 1 – SISMO EN Y
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

40. Al considerar la flexibilidad del suelo de fundación, en cuanto al
análisis de fuerzas internas, no se puede generalizar que siempre
disminuyen ó siempre aumentan con respecto a un modelo
convencional con base empotrada; ya que en esta investigación se
encontró diversas variaciones en los 3 bloques de la edificación
analizada. Por ejemplo para el caso de la fuerza cortante máxima en
el bloque 3 se observó que hay una notable disminución al considerar
la Interacción Suelo – Estructura, en cambio en el bloque 1 el momento
flector aumenta con cada uno de los modelos de estudio.
EMPOTRADO BALASTO D. D. BARKAN NORMA RUSA
17.20
18.32 18.39 18.38
19.02
18.32
17.59
18.38
V MAX. (TN)
SISMO EN X SISMO EN Y
EMPOTRADO BALASTO D. D. BARKAN NORMA RUSA
12.46 11.42 13.38
15.65
15.49
20.90
24.38 25.87
M MAX. (TN.M)
SISMO EN Y SISMO EN X
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

41.  Lo mismo ocurre en el bloque 2, la fuerza cortante máxima disminuye al
considerar la Interacción Suelo – Estructura, pero para distintas direcciones
de análisis este patrón de variación no se mantiene.
EMPOTRADO BALASTO D. D. BARKAN NORMA RUSA
21.94 20.86 21.00 20.70
22.52 24.77 26.76 26.13
V MAX (TON. M)
SISMO EN X SISMO EN Y
Vmax. – BLOQUE 2
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

42.  Para el análisis de asentamientos, de los 3 modelos de
Interacción Suelo - Estructura estudiados, el modelo de Balasto
vertical es el que da los mayores asentamientos, en todos los
edificios analizados, tanto para análisis estático como análisis
dinámico:
BLOQUE 1
BLOQUE 2
BLOQUE 3
9.30
12.81
18.01
6.42
10.08
13.70
7.12
9.82
13.60
ASENTAMIENTOS MÁXIMOS (MM)
NORMA RUSA D.D. BARKAN BALASTO
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

43. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

44.  Es muy importante considerar el efecto de la Interacción Suelo – Estructura, en el
análisis de edificaciones cimentadas sobre suelos flexibles, como es el caso de la
ciudad de Piura, ya que la respuesta estructural del edificio se ve grandemente
afectada, en comparación con un análisis convencional de base empotrada.
 Los desplazamientos y períodos de vibración se incrementan al considerar la
flexibilidad del suelo de cimentación, siendo esta variación más notoria en el
modelo dinámico de la norma Rusa SNIP 2.02.05-87, seguida por el modelo de D.D.
Barkan.
 No se puede afirmar que las fuerzas internas como: fuerza axial, fuerza cortante,
momento flector y momento torsor siempre disminuyen, ya que en esta
investigación se encontró que en algunos casos estas aumentaron al considerar el
efecto de interacción Suelo – Estructura. Esto se debe que hay una redistribución
de esfuerzos debido a que parte de la energía sísmica se disipa en la cimentación
 El cálculo sísmico con ayuda de los modelos dinámicos de Interacción Suelo –
Estructura, nos muestra que la flexibilidad de la base de fundación influye
directamente en la determinación de los parámetros de cálculo de estructuras
sismorresistentes.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil

45.  Los modelos dinámicos de D.D Barkan y el de la norma Rusa SNIP 2.02.05-87
tuvieron resultados muy cercanos en cada uno de los edificios analizados, siendo
estos los más recomendados para el análisis de edificios con Interacción Suelo –
Estructura, cuyas características sean las descritas en este proyecto de
investigación.
 Es muy notorio el efecto de la flexibilidad de la base de fundación en el análisis
sísmico, debiendo de incorporase a la normativa nacional de diseño sísmico, ya
que describe de una forma más aproximada el comportamiento de una estructura
frente a la actividad sísmica.
 Para conocer mejor el comportamiento dinámico de las estructuras, para
nuestras condiciones de suelo, resulta necesario dotar a las edificaciones de
instrumentos que registren la respuesta dinámica estructural ante las diferentes
solicitaciones sísmicas, típicas de Perú. Estos instrumentos deberían de colocarse
para estructuras con diferentes periodos de vibración, para diferentes condiciones
de cimentación y diferentes condiciones de suelo.
Wilson Chinguel Carhuallocllo
Universidad Nacional de Piura
Facultad de Ingenieria Civil