Influencia del modelo de interacción suelo-estructura en el comportamiento de pórticos planos de acero de varios pisos con cimentaciones de zapatas superficiales
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Data de Publicação: | 2023 |
Outros Autores: | , , , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | eng |
Título da fonte: | Research, Society and Development |
Texto Completo: | https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/39320 |
Resumo: | Tradicionalmente, el análisis estructural se basa en la hipótesis de que los soportes son indesplazables por su simplicidad. Sin embargo, el diseño convencional en el que se desprecian los asentamientos de los elementos de cimentación puede dar lugar a resultados físicos incompatibles con la realidad. Este trabajo tiene como objetivo analizar la influencia de la consideración de la interacción suelo-estructura (ISE) en las respuestas de los elementos estructurales de acero, obtenidas mediante un análisis estático de segundo orden. Además, se evalúan las respuestas obtenidas por diferentes tipos de procedimientos para la consideración de la rigidez del suelo en el análisis estructural. Se emplean elementos sólidos considerando parámetros de materiales linealmente elásticos y elementos resorte basados en la teoría de Winkler. Se analizaron modelos de pórticos planos de acero con cimentaciones superficiales utilizando el software comercial SAP2000, ya sea considerando soportes convencionales o teniendo en cuenta la interacción suelo-estructura. Se consideran cimientos de zapatas poco profundas. Se analizaron tres pórticos con las mismas características, pero con diferente número de pisos, mostrando la influencia del aumento de altura y la rigidez del edificio en los resultados. Se ha demostrado que la consideración de los efectos de la interacción suelo-estructura en el análisis estructural de edificios puede tener una influencia significativa en la distribución de tensiones, desplazamientos y comportamiento estructural. Además, se concluye que la capacidad estructural de los pórticos de acero puede verse afectada por el tipo de soporte adoptado y por cambios en la forma en que el modelo considera la deformación del suelo. |
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Influencia del modelo de interacción suelo-estructura en el comportamiento de pórticos planos de acero de varios pisos con cimentaciones de zapatas superficialesInfluência da modelagem da interação solo-estrutura no comportamento de pórticos planos de aço de múltiplos andares com fundação rasaInfluence of soil-structure interaction modeling on the behavior of multi-story plane steel frames with shallow footing foundationsAnálise de segunda ordemInteração solo-estrutura (ISE)Elementos de molaMeio contínuo.Análisis de segundo ordenInteracción suelo-estructura (ISE)Elementos de resorteMedio continuoMedio continuo.Second order analysisSoil-structure interaction (SSI)Spring elementsContinuous medium.Tradicionalmente, el análisis estructural se basa en la hipótesis de que los soportes son indesplazables por su simplicidad. Sin embargo, el diseño convencional en el que se desprecian los asentamientos de los elementos de cimentación puede dar lugar a resultados físicos incompatibles con la realidad. Este trabajo tiene como objetivo analizar la influencia de la consideración de la interacción suelo-estructura (ISE) en las respuestas de los elementos estructurales de acero, obtenidas mediante un análisis estático de segundo orden. Además, se evalúan las respuestas obtenidas por diferentes tipos de procedimientos para la consideración de la rigidez del suelo en el análisis estructural. Se emplean elementos sólidos considerando parámetros de materiales linealmente elásticos y elementos resorte basados en la teoría de Winkler. Se analizaron modelos de pórticos planos de acero con cimentaciones superficiales utilizando el software comercial SAP2000, ya sea considerando soportes convencionales o teniendo en cuenta la interacción suelo-estructura. Se consideran cimientos de zapatas poco profundas. Se analizaron tres pórticos con las mismas características, pero con diferente número de pisos, mostrando la influencia del aumento de altura y la rigidez del edificio en los resultados. Se ha demostrado que la consideración de los efectos de la interacción suelo-estructura en el análisis estructural de edificios puede tener una influencia significativa en la distribución de tensiones, desplazamientos y comportamiento estructural. Además, se concluye que la capacidad estructural de los pórticos de acero puede verse afectada por el tipo de soporte adoptado y por cambios en la forma en que el modelo considera la deformación del suelo.Tradicionalmente, a análise estrutural é baseada na hipótese de que os suportes são indeslocáveis devido à simplicidade. Entretanto, o dimensionamento convencional em que os recalques dos elementos de fundação são desconsiderados pode levar a resultados físicos incompatíveis com a realidade. Este trabalho tem como objetivo analisar a influência da consideração da interação solo-estrutura (ISE) nas respostas de elementos estruturais de aço obtidas por uma análise estática de segunda ordem. Além disso, avaliam-se as respostas obtidas por diferentes tipos de procedimentos para a consideração da rigidez do solo na análise estrutural. Elementos sólidos considerando parâmetros de material linearmente elástico e elementos de mola, baseados na teoria de Winkler, são empregados. Modelos de pórticos planos de aço com fundações rasas foram analisados por meio do software comercial SAP2000, considerando apoios teóricos ou a interação solo-estrutura. Foram analisados três pórticos com as mesmas características, mas com número de pavimentos diferentes, afim de avaliar a influência do aumento da altura e da rigidez da edificação nos resultados. Foi demonstrado que a consideração dos efeitos da interação solo-estrutura na análise estrutural de edifícios pode produzir uma influência significativa na distribuição de tensões, deslocamentos e comportamento estrutural. Além disso, conclui-se que a capacidade estrutural de pórticos de aço pode ser afetada pelo tipo de apoio adotado e por mudanças na forma como o modelo considera a deformação do solo.Traditionally, structural analysis is based on the hypothesis that supports are indeslocable due to simplicity. However, the conventional design in which settlements of foundation elements are disregarded can lead to physical results that are incompatible with reality. This work aims to analyze the influence of the consideration of soil-structure interaction (SSI) on the responses of steel structural elements obtained by a static second order analysis. Furthermore, it is evaluated the responses obtained by different types of procedures for the consideration of soil stiffness in the structural analysis. Solid elements considering linearly elastic material parameters and spring elements based on the Winkler theory are employed. The analyses were performed with the commercial software SAP2000. Plane steel frames models were analyzed, either considering conventional supports or taking into account the soil-structure interaction. Shallow footing foundations are considered. Three frames with the same characteristics, but with a different number of floors were analyzed, showing the influence of the height increase and the building stiffness on the SSI results. It has been shown that the consideration of the effects of soil-structure interaction on structural analysis of buildings can have a significant influence on the stress distribution, displacements and structural behavior. In addition, it is concluded that the structural capacity of steel frames can be affected by the type of support adopted and by changes on the way the model considers soil deformation.Research, Society and Development2023-01-02info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/3932010.33448/rsd-v12i1.39320Research, Society and Development; Vol. 12 No. 1; e9512139320Research, Society and Development; Vol. 12 Núm. 1; e9512139320Research, Society and Development; v. 12 n. 1; e95121393202525-3409reponame:Research, Society and Developmentinstname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEIenghttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/39320/32409Copyright (c) 2023 Dayene Cardoso de Siqueira; Camila Aline Aguiar Almeida; Renata Gomes Lanna da Silva; Thiago Luiz Coelho Morandini; Harley Francisco Viana; Rodrigo Sernizon Costa; Armando Cesar Campos Lavallhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessSiqueira, Dayene Cardoso de Almeida, Camila Aline Aguiar Silva, Renata Gomes Lanna da Morandini, Thiago Luiz Coelho Viana, Harley FranciscoCosta, Rodrigo Sernizon Lavall, Armando Cesar Campos 2023-01-13T10:30:42Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/39320Revistahttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/indexPUBhttps://rsdjournal.org/index.php/rsd/oairsd.articles@gmail.com2525-34092525-3409opendoar:2023-01-13T10:30:42Research, Society and Development - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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Tradicionalmente, el análisis estructural se basa en la hipótesis de que los soportes son indesplazables por su simplicidad. Sin embargo, el diseño convencional en el que se desprecian los asentamientos de los elementos de cimentación puede dar lugar a resultados físicos incompatibles con la realidad. Este trabajo tiene como objetivo analizar la influencia de la consideración de la interacción suelo-estructura (ISE) en las respuestas de los elementos estructurales de acero, obtenidas mediante un análisis estático de segundo orden. Además, se evalúan las respuestas obtenidas por diferentes tipos de procedimientos para la consideración de la rigidez del suelo en el análisis estructural. Se emplean elementos sólidos considerando parámetros de materiales linealmente elásticos y elementos resorte basados en la teoría de Winkler. Se analizaron modelos de pórticos planos de acero con cimentaciones superficiales utilizando el software comercial SAP2000, ya sea considerando soportes convencionales o teniendo en cuenta la interacción suelo-estructura. Se consideran cimientos de zapatas poco profundas. Se analizaron tres pórticos con las mismas características, pero con diferente número de pisos, mostrando la influencia del aumento de altura y la rigidez del edificio en los resultados. Se ha demostrado que la consideración de los efectos de la interacción suelo-estructura en el análisis estructural de edificios puede tener una influencia significativa en la distribución de tensiones, desplazamientos y comportamiento estructural. Además, se concluye que la capacidad estructural de los pórticos de acero puede verse afectada por el tipo de soporte adoptado y por cambios en la forma en que el modelo considera la deformación del suelo. |
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