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FORMULACION PARA EL PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS EN SISTEMAS
DUALES Y COMBINADOS
Por Guillermo Cortés Falla

1. RESUMEN
Se propone un procedimiento para el predimensionamiento de elementos estructurales en
sistemas duales y combinados.
Los elementos de los pórticos (vigas y columnas) se dimensionan para cargas verticales. Este
dimensionamiento colabora con la rigidez lateral deledificio.
Para dimensionar los muros se plantean dos fórmulas para ser utilizadas en las diferentes
etapas del proceso de análisis estructural. La Fórmula Simplificada y La Fórmula Completa.
La Fórmula Simplificada se usa en la concepción del proyecto arquitectónico. Se basa en la
fórmula Chilena desarrollada por M.Sozen (Ref. 1) con adaptación para Colombia por
L.E.García (Ref. 2).
LaFórmula Completa se usa antes de realizar el análisis paso a paso de la estructura. Se basa
en el procedimiento para estimar derivas de E. Miranda (Ref. 3).
Los resultados obtenidos son confiables. No son los definitivos, pero ahorran intentos en el
proceso de la obtención de las dimensiones de los elementos estructurales que hagan cumplir
al edificio con los requisitos de derivas máximas admisiblesimpuestos por la Norma.
Descriptores:
- Predimensionamiento de Sistemas Duales
- Control de deriva
- Análisis estructural
2. INTRODUCCIÓN
El predimensionamiento de las estructuras es una de las etapas de mayor importancia en el
proyecto de edificios. Las empresas dedicadas al diseño de estructuras ahorran trabajo cuando
de entrada se acierta con las dimensiones de los elementosestructurales. Además permite
dedicar mas tiempo a otras tareas que lo exigen como es el detallado y la revisión de los
planos definitivos.
Otra ventaja que tiene un predimensionamiento adecuado es para la oficina del arquitecto
debido a que se evita tener que hacer una serie de correcciones en los planos y en el cálculo
de las áreas útiles de los apartamentos.
En gran parte un buen diseño preliminardepende de la sabiduría y experiencia del ingeniero
calculista. El objetivo principal de este trabajo es desarrollar una herramienta que permita
lograr un predimensionamiento acertado de sistemas duales aligerando el proceso de análisis,
reduciendo el número de intentos del análisis estructural que por lo general hay que realizar
para dar con la cantidad de elementos estructurales necesarios ylas dimensiones óptimas.
La herramienta consiste en una formulación con dos niveles de detalle para ser utilizados en
las diferentes etapas del proceso de diseño. Un nivel de detalle inicial, para ser utilizado en la
etapa de la concepción del proyecto el cual consta de una ecuación que se puede resolver con
una calculadora tipo científica. El otro nivel de detalle se utiliza antes de entrara realizar el
análisis definitivo de la estructura. Requiere de la utilización de una hoja electrónica o una
calculadora programable.

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La formulación desarrollada en este trabajo se prueba con varios modelos de edificios con
número de pisos entre 5 y 15. Se utilizan también otros procedimientos existentes para el
predimensionamiento de estructuras. Los modelos utilizados son ademásanalizados con la
herramienta computacional RCBE versión 5.1 para establecer el parámetro de comparación.
3. CUERPO
Según la NSR-98 (Ref. 4), la deriva se define como el desplazamiento horizontal relativo entre
dos puntos colocados en la misma línea vertical, en dos niveles consecutivos de la edificación.
El índice de deriva ID se define como la deriva dividida en la altura del entrepiso.
En elNumeral A.6.4 de la NSR-98 (Ref. 4), se fijan los límites a la deriva. Según este numeral
la deriva máxima evaluada en cualquier punto de la estructura no puede exceder los límites
establecidos en el cuadro 4.1 en el cual la se expresa como un porcentaje de la altura de piso
h.
Cuadro 4.1 Derivas máximas permitidas
Estructuras de:
Deriva máxima
Concreto reforzado, metálicas y de...