Análisis comparativo de cimentaciones superficiales en un edificio sismo resistente de concreto armado con sótano y otro similar sin sótano

Abstract

El desarrollo del siguiente estudio tiene como objetivo general el de demostrar de qué manera los sótanos influyen en el comportamiento estructural y diseño de las cimentaciones superficiales, en los edificios sismo resistentes de concreto armado. Para el desarrollo de este objetivo se presentó dos edificaciones una edificación de cinco niveles sin sótano destinados a servir de salones de clases; y la otra edificación de cinco niveles y un sótano, en el sótano se encuentran las aulas para actividades extracurriculares y los niveles del primer piso al quinto piso están destinados a servir de salones de clases. El suelo de cimentación, conforme al Estudio de Mecánica de Suelos, está constituido por arena con grava bien graduadas sueltas (SW), con capacidad portante de 2.30 kg/cm2 y un ángulo de fricción de 29.40° Ambas estructuras se han configurado según las recomendaciones de la norma sismo resistente vigente E. 030 (2016), obteniéndose un sistema de muros estructurales, en ambas direcciones “X y Y”; también con las recomendaciones de la norma ya mencionada se asegura la regularidad estructural ya que se trata de edificaciones de categoría A2. Asimismo, el diseño estructural de concreto armado respeta los requisitos y criterios mínimos de la Norma E.060 (2009), con la finalidad de garantizar que los elementos estructurales soporten de forma segura las solicitaciones a las cuales estarán sometidos, así como un comportamiento dúctil.

Finalmente, analizando las cimentaciones de los edificios sin sótano y edificios con sótano se concluye que la presencia del muro sótano mejora el comportamiento estructural de la cimentación de los edificios de varios pisos, ya que conforme se incrementa el número de niveles disminuyen considerablemente los momentos flectores en ambas direcciones “X y Y”; lo cual produce disminuciones en las siguientes características: dimensiones de la cimentación (área y peralte); cantidad de acero; y costo.