Interação solo-estrutura de uma edificação com laje de fundação com os modelos estáticos de Winkler e Pasternak

Resumo

Winkler e Pasternak estabeleceram que a interação solo-estrutura entre a base de uma estrutura e o solo de fundação pode ser idealizada como um conjunto de molas de rigidez que se movem em decorrência da carga aplicada em sua superfície (Ubani, 2022). A contribuição dos modelos estáticos é a incorporação das propriedades dinâmicas do solo por meio de modelos de comportamento elástico linear do solo, facilitando os procedimentos de cálculo com base nas propriedades mecânicas obtidas do estrato do solo de fundação. Ao incorporar os coeficientes estáticos obtidos com as propriedades elásticas do solo, em um modelo estrutural é possível verificar se pode haver alguma variação no comportamento estrutural do modelo (Villarreal, 2017). Nesse aspecto, a pesquisa surgiu com o objetivo de determinar se essas variações podem ser significativas em afetar o comportamento estrutural da edificação que possui uma laje de fundação como fundação. Para tanto, foram consideradas as propriedades do solo obtidas a partir de um estudo de mecânica dos solos (MSS), por meio do qual foi determinado que o solo é categorizado como S3, com módulo de elasticidade E_s=1150 ton/m2, coeficiente de Poisson υ=0,30 e altura do estrato na área de estudo. A zona sísmica foi determinada como uma zona de aceleração com 0,25g. Os resultados foram obtidos a partir da comparação do modelo com projeto resistente a terremotos que considera como parte de seus parâmetros que o solo de fundação é não deformável, e os modelos com os coeficientes SSI de Winkler e Pasternak. Por meio dos resultados, concluiu-se que há um aumento significativo nas tensões de cisalhamento no nível que está em contato direto com a laje de fundação, enquanto a variação no período fundamental e na deformação lateral da edificação não foi significativa, considerando em parte que a estrutura é altamente rígida devido ao seu sistema estrutural de paredes de cisalhamento.