Manual de análisis de estructuras con diafragmas flexibles

El Manual de análisis de estructuras con diafragmas flexibles puede ser de gran utilidad en la ingeniería y es común en la práctica de la ingeniería el usar la madera como material para las cubiertas ya sea por una cuestión de costos, apariencia o estructural como sería el tratar de disminuir las masas inerciales de la construcción. Por estas razones muchas veces se reemplaza la losa de techo por una estructura de madera y generalmente sobre ésta se colocan tejas cerámicas haciendo la construcción más vistosa y a su vez para eliminar el agua de lluvia.
Como es bien sabido, las losas en una construcción actúan como diafragmas rígidos en su plano debido a las pequeñas deformaciones que experimentan. Esta rigidez sirve para distribuir la acción sísmica, que es producida por las masas de la estructura, en los elementos resistentes de la planta y éstos transmitirlos al terreno de fundación.

En el caso de estructuras en las cuales los diafragmas son flexibles y por lo tanto deformables esta transferencia de fuerzas no se realiza mediante la losa o cubierta funcionando en forma rígida en su plano ya que esta se deformaría. Al no producirse esto, las acciones que deben soportar ahora los elementos estructurales no son función de las rigideces de los mismos.

En estas construcciones las acciones originadas se distribuyen a los elementos o planos resistentes mediante áreas de influencia y éstos elementos a su vez deben transmitir las fuerzas que reciben al terreno de fundación. El como se determinan éstas áreas se verá más adelante.

Para un buen funcionamiento hay que crear un sistema espacial de planos resistentes en ambas direcciones y transmitir mediante esfuerzos de flexión y/o axiales las fuerzas originadas en cualquier parte de la construcción a éstos elementos o bien podemos hacer que cada elemento soporte una “carga asociada” por si mismo y lo transmita al suelo.

El problema fundamental de esto es que además de soportar una cierta carga, el elemento debe asegurar su estabilidad y la estabilidad de los demás componentes que se “apoyan” en él, traduciendo esto en grandes esfuerzos con el inconveniente que trae el transferirlos al suelo debido a los tamaños de las fundaciones.

Si bien la primera opción podría verse como la más acertada hay veces en que no se puede crear dicho sistema o que resultaría en una estructura muy grande en comparación con el tamaño total de la construcción y por lo tanto sería también antieconómica.

Manual de análisis de estructuras con diafragmas flexibles

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Autor: Ings. G. Torrisi, C. Frau y D. Quiroga

Universidad Nacional del Cuyo