Interacción suelo-estructura de una edificación de 10 plantas con presencia de nivel freático, empleando losa de cimentación, ubicado en el Macro Distrito Max Paredes

Abstract

El proyecto de grado tiene origen debido a la existencia de agua subterránea en el suelo y por los problemas que esta causa al momento de ejecutar la infraestructura de fundación, mismo que tiene por objeto analizar la interacción suelo-estructura a un edificio de 10 pisos con presencia de nivel freático entre la cota rasante y la cota de fundación, empleando losa de cimentación ubicado en el Macro-distrito max paredes, Av. Ismael Vásquez N°347, a su vez documento que será de referencia y orientación. La interacción suelo-estructura conlleva conceptos de vínculos y conexión entre el suelo de fundación y la estructura propiamente dicha, mismo que considera al suelo como elemento elástico deformable, donde la rigidez de este se simula con el coeficiente de balasto y las variables de la teoría de la elasticidad, por lo que tras la aplicación de cargas, en este caso el edificio; este sufre deformaciones y asentamientos, más aún cuando estas contienen agua subterránea, mismo que afecta a la capacidad portante de suelo, establecida por la teoría de Terzaghi y evidentemente los esfuerzos efectivos en el suelo disminuyen por la existencia de este. Para la solución de este problema, el proyecto de grado se apoya en softwares que resuelven por medio del método de los elementos finitos (MEF). En el proyecto de grado, se determinan parámetros de suelos, resultados que se obtienen por la excavación de 2 calicatas de 2.7[m] y 3.0[m] de profundidad, mismo que servirían para comparar y complementar resultados para el diseño de la fundación y la estructura, en cuento a granulometría, límites de consistencia, peso específico, gravedad especifica y corte directo, obteniendo en estos, resultados relativamente coherentes con cierto grado de diferencia debido a la composición heterogénea del suelo, mismo que predomina la arena arcillosa con grava según la clasificación SUCS (GC) y (SC); por otro lado se realiza ensayo complementarios de consolidación obteniendo en este último un índice de compresión de 0.163, y con las ecuaciones de la elasticidad un módulo elástico de 1543.9[kN/m2] y el coeficiente de poissón de 0.474, del mismo para un estrato relativamente uniforme de 4.5[m] y una profundidad de fundación de 3.0[m], por debajo del nivel del sótano se obtiene una capacidad portante de suelo ultimo para una falla local de 364.51[kN/m2] para una losa de cimentación de una superficie 220.71[m2], a su vez para la carga ultima que emite la estructura es de 161.97[kN/m2], del cual se obtiene un asentamiento total de 230.8[mm] de manera analítica y de 238.9[mm] para el software empleado (Plaxis 3D).