Análisis estático no lineal de un módulo escolar con muros de albañilería confinada con interacción suelo-estructura

Abstract

El comportamiento sísmico de los módulos escolares 780 existentes en el Perú ya ha sido estudiado en la dirección longitudinal de pórticos de concreto armado, mas no en la dirección transversal, compuesto por muros de albañilería confinada. Asimismo, la normativa peruana presente no especifica lineamientos a seguir para incluir la interacción suelo-estructura en el modelamiento matemático de estructuras, en especial no hay antecedentes en albañilería confinada. En esta investigación se busca analizar la respuesta estructural sísmica de este tipo de módulo escolar en la dirección de los muros de albañilería confinada, así como comparar las variaciones en sus respuestas, cuando se considera interacción suelo-estructura. En primer lugar, se recopilaron investigaciones acerca de la no linealidad de los materiales, la interacción suelo-estructura y el análisis no lineal en estructuras de albañilería confinada. En suma, se identificó un módulo escolar 780 de tres aulas por piso y dos niveles, ubicado sobre un suelo intermedio, tipo S2 de la Norma E.030 Diseño Sismorresistente (2018). A continuación, mediante un software comercial, se generaron cuatro modelos matemáticos, uno con base empotrada y tres con base flexible para considerar la interacción suelo-estructura. Seguidamente, se aplicó el método pushover de control de desplazamientos laterales, para obtener la curva de capacidad en todos los modelos y comparar sus respuestas. Los resultados muestran un incremento en los periodos fundamentales y desplazamientos laterales, con una disminución en la rigidez inicial y ductilidad estructural, además una casi nula variación de la fuerza cortante basal en los modelos con base flexible respecto al de base empotrada. Estos resultados implican que es recomendable usar metodologías de interacción suelo-estructura para modelar y analizar edificaciones con muros de albañilería confinada con el tipo de suelo utilizado y suelos más blandos a fin de obtener resultados adecuados, que influyen en el diseño estructural.