1.
PLACAS DE CIMENTACION RIGIDAS vs PLACAS FLEXIBLES: COMO DIFERENCIARLAS
Seguiremos el tema de losas y diafragmas rígidos o flexibles por partes para poder insertar gráficos. En este artículo veremos cómo podemos diferenciar diferenciar una losa o placa de de cimentación. Podemos tener diferentes configuraciones configuraciones de columnas y muros muros sobre el terreno, terreno, pero como saber si la placa es rígida o flexible?. Para que una placa de de cimentación sea rígida !"ebe predominar el "ise#o por $orte o Pun%onado. Esto es lógico porque cuando dise#amos por flexión el elemento adquiere resistencia pero sigue siendo deformable. !El espesor de la placa debe ser lo suficiente grande como para que la placa soporte los esfuer%os tangenciales sin la participación del acero de corte. !$olumnas adyacentes no deben variar en más de &'( en sus s us cargas. !El espaciamiento entre columnas adyacentes no sea mayor de &'( y sea inferior a S ) *.+e& *.+e& - b "onde b es el anco de la columna columna y +e / 0ai% cuarta12Ec.3456 "ebemos darnos cuenta que es incorrecto incorrecto decir que una placa es rígida o flexible. +o son con respecto al terreno. Por esa ra%ón en el cálculo de +e aparece la constante elástica del suelo. En las %onas sismicas es preferible que las placas placas y cimientos sean rigidos para que integren los elementos portantes y compatibilicen los despla%amientos laterales. Esto ultimo significa que al al estar acoplados los los elementos estructurales a un cimiento que no puede alabearse, alabearse, solo despla%arse, dicos elementos elementos se despla%aran en su base todos al tiempo. El cimiento sera el
autobus y los elementos estructurales, los pasa7eros.
2.
DIAFRAGMAS RÍGIDOS Y FLEXIBLES
Formas de Desplazamiento y giro de un Diafragma Rigido +o que nos viene a la mente desde que mencionan las palabras "iafragma 0ígido es pensar en losas bien peraltadas, no? Sin embargo existen otros factores a tomar en cuenta. 8unque cumplamos los requerimientos de diafragma rígido existen otras condiciones a cumplir como son las condiciones de conexión que deben garanti%ar la transferencia de las cargas desde el diafragma a los elementos portantes. 9E:8 exige una relación entre los lados de las losas no mayor de ;. er 0eglamentos sismicos locales6.
Se a notado en los diferentes sismos ocurridos en los ltimos anos que si esto no se cumple se generan fuer%as que alabean la losa, por lo que es preferible colocar 7untas de separación. 3gualmente para los muros.
=ener cuidado con la presencia de uecos 1>er Estructuraciones 0ecomendadas para @onas Sísmicas6. El espesor en losas planas y nervadas no debe preocupar muco ya que comnmente los espesores de las planas son mayores o igual a A' cm y en las nervadas el equivalente es tambiBn mayor de A' cm.
Un criterio tambien es considerar diafragma como flexible si la deformacion del mismo es mayor que 2 veces el desplazamiento lateral diferencial del piso, usando las cargas del analisis de cargas laterales equivalentes. :ucos autores dicen que las losas en colaboración se considere como flexible y emos leído investigaciones comparativas 1:iguel 0odrígue%, ene%uela :odelo matemático para incorporar la flexibilidad de losas compuestasD6. Este estudio arro7o una diferencia de datos desde ( asta &F( en las comparaciones de AG edificios. Sin embargo, mucas personas, a pesar de lo anterior, modelan las losas compuestas en los programas como diafragmas rigidos.
$uando el diafragma ori%ontal es rígido todas las transferencias de cargas ocurren en función de las rigideces de los elementos portantes como vemos en el grafico superior. En cambio cuando es flexible si las deformaciones que ocurren en el no garanti%an esa repartición que se logra de forma perifBrica en los elementos verticales relativamente rígidos.
Esperamos que con este ultimo de las F presentaciones reali%adas quede entendido el concepto tanto para los entrepisos, tecos, muros y cimientos tal como emos explicado.
3.
DIFERENCIAS Y COMPORTAMIENTOS DE DIAFRAGMAS RIGIDOS Y FLEXIBLES DIAFRAGMA RIGIDO vs DIAFRAGMA FLEXIBLE
0ealmente me sorprende la forma en que se escriben los libros de texto y las Hormas, al menos en el área Estructural. En cuanto a los libros de texto porque a veces debes tener muca paciencia para desenmara#ar los conceptos que el autor quiere transmitir. En el caso de las Hormas, cuando nos vamos al $apítulo &A del 8$3 considero muy vaga e insuficiente la explicación sobre el tema de los diafragmas en particular. =ambiBn en las Cniversidades dan por valido que el estudiante sabe cosas que mucas veces no aparecen fácilmente o simplemente no aparecen y se van acumulando creando dudas en el profesional. Por esa ra%ón vamos a tocar el tema de los diafragmas, losas y placas de cimentación. >amos a dividir el tema en 2 partes A.!Iue es un diafragma y que es una losa. &.!Iue es un diafragma o losa rígido y flexible. F.!Iue implicaciones estructurales tiene cada uno. 2.!$omo podemos saber cuándo un diafragma o una losa funciona como rígido y cuando funciona como flexible. "emás está decir que, como en los artículos anteriores que e publicado, expreso en todos ellos mi punto de vista personal sobre el tema. Es decir que es posible que exprese criterios diferentes a textos o criterios que no apare%can en textos. Por lo que aceptare cualquier observación contraria, en función de llegar a la verdad. Pero mientras no lleguemos a la verdad estaremos en discusión.
En este primer artículo abordaremos el tema desde el punto de vista cualitativo y En el segundo, desde el punto de vista del análisis estructural. $omen%aremos por las definiciones +osa es un elemento de geometría tridimensional que recibe las cargas en un plano bidimensional, pero cuyas deformaciones ocurren en el e7e de menor dimensión que es la direccion de las cargas . < sea que esta cargada en el plano de menor inercia. +a palabra losa la podemos asociar con cargas estaticas. +a losa tiene mayor rigide% con respecto a los e7es de las dimensiones grandes y, viceversa, tiene menor rigide% con respecto al e7e de deformación que es el de dimensión menor 1Puede parecer capcioso o redundante decirlo, pero es necesario6. Cn diafragma es un elemento tridimensional que recibe la solicitación en un JplanoK uniaxial que es uno de los de mayor rigide%. Cn diafragma rígido es el que se considera que solo se despla%a en dos direcciónes que son las de sus dimensiones grandes en el caso de diafragmas ori%ontales y tiene una rotacion sobre la otra direccion. $uando el diafragma es vertical, como los muros, igualmente tiene dos despla%amientos pero uno de ellos es en el e7e de la dimension menor. +a rotacion ocurre sobre uno de los e7es de la dimension mayor. +as cargas estan en la direccion de una de las dos inercias mayores. El diafragma flexible en cambio puede curvearse. En el caso de las losas o placas sobre el terreno por igual. +as implicaciones estructurales que tienen cada cual son !El diafragma rígido y la losa o placa al despla%arse igual puede trasmitir el despla%amiento a otros elementos como muros los cuales lo arán todos a la ve% y de igual forma. !El "iafragma flexible al curvearse tiene diferentes despla%amientos, deformaciones y rotaciones lo cual complica el análisis. =ambiBn al ser poco rígido no es capa% de transmitir con eficiencia ni totalmente las solicitaciones. Sin calcularlo sabemos que un teco de láminas como el %inc, madera, etc. no es rígido, por lo que es necesario conectar los muros a travBs de vigas 1En %onas sísmicas6. 3gualmente cuando tenemos losas inclinadas, el plano de la geometria no coincide con el de la accion de la carga. 0ecuerden que en el caso sismico esa carga es ficticia porque lo que sucede es una aceleracion del terreno que sacude al edificio y usamos el concepto de carga para simplificar y las concentramos en los diafragmas. Pero en articulos nuevos veremos que eso tiene implicaciones, cuando les able del metodo de despla%amiento directo. 3gualmente que en el caso de los diafragmas flexibles en las
losas inclinadas deberemos usar vigas perimetrales rigidas que conecten todos los elementos que participen para mantener el criterio de despla%amientos iguales. En el caso de placas de cimentación, si es flexible posibilitara la ocurrencia de asentamientos diferenciales. < sea, que en las distintas partes de la losa podrá ocurrir asentamientos diferentes, pero tambiBn rotaciones en los distintos e7es. En el caso de placas rígidas todos los despla%amientos serán iguales y solo abrá una rotación. Es decir, que el análisis se simplifica. En un segundo artículo ablaremos de los mBtodos para decidir o saber cuándo la Placa o losa es rígida o flexible y veremos la parte analítica ademas de .que pondremos mas graficas para entender el fenomeno.