Discontinuidad Vertical

Discontinuidad vertical

Las propiedades geométricas verticales se definen por la forma perimetral de la elevación, y determinadas por: simetría, proporción y escalonamientos. Un aspecto importante a ser considerado es la esbeltez, relación alto/ancho del edificio. Los efectos de volcamiento están muy asociados a valores altos de esbeltez, además que es difícil de predecir. Losescalonamientos en general conllevan a irregularidades y discontinuidades en los sistemas estructurales.
Las reducciones bruscas de un nivel a otro, tiende a amplificar la vibración en la parte superior y son particularmente críticas. El comportamiento de un edificio ante un sismo es similar a una viga en volado, donde el aumento de la altura implica un cambio en el período de la estructura queincide en el nivel de la respuesta y magnitud de las fuerzas.
La sencillez, regularidad y simetría que se busca en planta también es importante en la elevación del edificio, para evitar que se produzcan concentraciones de esfuerzos en ciertos pisos o amplificaciones de la vibración en las partes superiores del edificio. Son particularmente (Bazán y Meli, 2001).
Los problemas que más se presentan enelevación son:
1. Proporción: Este aspecto puede ser más importante que el tamaño o altura, ya que mientras más esbelto es el edificio mayor es el efecto de voltearse ante un sismo, la contribución de los modos superiores es importante y el edificio puede hacerse inestable por el efecto P-Δ.
2. Escalonamiento: Consiste en una o más reducciones abruptas en el tamaño del piso de un nivel conrespecto al siguiente. También en hacer el edificio más grande a medida que se eleva, lo que se conoce como escalonamiento invertido.
3. Piso débil: El piso débil se refiere a los edificios donde una planta es más débil que las plantas superiores, causado por la discontinuidad de resistencia y rigidez. Este problema es más grave cuando el piso débil es el primero o segundo, niveles donde lasfuerzas sísmicas son mayores.
4. Muro discontinuo: Cuando los muros de cortante no cumplen con los requisitos de diseño se puede considerar que generan un problema como el de piso débil. Por otra parte, un muro de cortante discontinuo es una contradicción fundamental de diseño; el propósito de un muro de cortante es resistir las fuerzas de inercia que se originan en los diafragmas ytransmitirlas hacia la fundación en la forma más directa posible, por lo que interrumpir esta trayectoria se convierte en un error y realizarlo en la base es un problema aún mayor, siendo el peor caso de la condición de planta baja débil. (Arnold y Reitherman, 1991).
5. Variación en la rigidez: El origen de este problema por lo general reside en consideraciones arquitectónicas realizadas sobre terrenosen colinas, relleno de porciones con material no estructural pero rigidizante para crear una faja de ventanas altas, elevación de una porción del edificio sobre el nivel del terreno mediante elementos altos, en tanto que otras áreas se apoyan sobre columnas más cortas, o bien, rigidización de algunas columnas con una mezzanina o desván, mientras otras se dejan de doble altura sin rigidizarlas.Estas configuraciones generan una columna corta que es más rígida y bajo cargas laterales16, atraerá fuerzas que pueden estar desproporcionadas con su resistencia.
Recomendaciones
6. Proporción: Para evitar los problemas de proporción Dowrick (1997) sugiere que se procure limitar la relación altura/anchura a 3 ó 4
7. Escalonamiento: Como primera estrategia es utilizar cambios desección en un escalonamiento normal o invertido pequeños. Las soluciones para la configuración escalonada son similares a las de su contraparte en planta con esquinas entrantes. El primer tipo de solución consiste en una separación sísmica en planta. Se debe evitar la discontinuidad vertical de las columnas, un acartelamiento suave evita totalmente el problema del cambio de sección. Por último,...